BRGM

Paramètres caractéristiques

des niveaux-réservoirs dans

le forage géothermique

d'Àulnay-sous-Bois

Y.M. Le Nindre

avec la collaboration de J. ROJAS

janvier 1989

89 SGN 069 GEO/IRG

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Institut Mixte de Recherches GéothermiquesB.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France - Tél.: (33) 38.64.34.34

BRGM

Paramètres caractéristiques

des niveaux-réservoirs dans

le forage géothermique

d'Àulnay-sous-Bois

Y.M. Le Nindre

avec la collaboration de J. ROJAS

janvier 1989

89 SGN 069 GEO/IRG

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Institut Mixte de Recherches GéothermiquesB.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France - Tél.: (33) 38.64.34.34

Résumé

Le forage géothermique d'Aulnay-sous-Bois a été l'objet d'une étudeparticulièrement complète et détaillée. Les connaissances acquisesreposent sur la présence d'un jeu complet de diagraphies électriques,d'un carottage très suivi des horizons réservoirs et d'analyses structu¬rales, pétrographiques, géochimiques et texturologiques nombreuses.

Afin de caractériser au mieux les horizons productifs, des corrélationsentre certains paramètres géologiques et les propriétés hydrologiques(débit, température) ont été établis après création de deux bases dedonnées regroupant l'ensemble de l'information.

Il a été montré que la réponse diagraphique seule ne permet pas dedistinguer les horizons productifs des autres faciès grenus. Une posi¬tion particulière de ces aquifères dans la séquence de dépôt (faciès debarrière principaux) et une évolution originale de l'espace poreuxparaissent les facteurs déterminants.

Les processus de fracturation et de dissolution, qui affectent plusspécialement la formation oolithique, y ont généré une macroporositépartiellement et préférentiellement cimentée par 2 générations dedolomite. Une faible compaction et la rareté des ciments de calcitespathique sont des facteurs favorables à la propagation de ces transfor¬mations. Il en résulte des débits élevés (45 à 48 m3/h)- accompagnés parune légère chute de la température de l'eau.

Résumé

Le forage géothermique d'Aulnay-sous-Bois a été l'objet d'une étudeparticulièrement complète et détaillée. Les connaissances acquisesreposent sur la présence d'un jeu complet de diagraphies électriques,d'un carottage très suivi des horizons réservoirs et d'analyses structu¬rales, pétrographiques, géochimiques et texturologiques nombreuses.

Afin de caractériser au mieux les horizons productifs, des corrélationsentre certains paramètres géologiques et les propriétés hydrologiques(débit, température) ont été établis après création de deux bases dedonnées regroupant l'ensemble de l'information.

Il a été montré que la réponse diagraphique seule ne permet pas dedistinguer les horizons productifs des autres faciès grenus. Une posi¬tion particulière de ces aquifères dans la séquence de dépôt (faciès debarrière principaux) et une évolution originale de l'espace poreuxparaissent les facteurs déterminants.

Les processus de fracturation et de dissolution, qui affectent plusspécialement la formation oolithique, y ont généré une macroporositépartiellement et préférentiellement cimentée par 2 générations dedolomite. Une faible compaction et la rareté des ciments de calcitespathique sont des facteurs favorables à la propagation de ces transfor¬mations. Il en résulte des débits élevés (45 à 48 m3/h)- accompagnés parune légère chute de la température de l'eau.

Sommaire

INTRODUCTION 3

1. DONNEES GEOLOGIQUES DE BASE 3

1.1. stratigraphie 3

1.2. Faciès 3

1.3. Séquences 4

1.4. Réservoirs 4

2. GRANDEURS MESUREES 4

2.1. Puits 42.2. Diagraphies 5

2.3. Paramètres hydro logiques 5

2.4. Textures 6

2.5. Paramètres pétro logiques 6

2.6. Paramètres géochimiques 7

2.7. Paramètres texturologiques 7

3. CONSTITUTION DE LA BASE DE DONNEES 8

4. TEIAITEMENT DES SPECTRES DE POROSITE (histogrammes) 10

5. RESULTATS 125.1. Faciès diagraphiques , 125.2. Porosité 135.3. Ciments 175.4. Compaction 185.5. Géochimie 19

6. COMPARAISON DE 3 RESERVOIRS : FACTEURS DETERMINANTS 196.1. Spectres de porosité 206.2. Macrostructures décrites sur les carottes 21

CONCLUSION 22

Sommaire

INTRODUCTION 3

1. DONNEES GEOLOGIQUES DE BASE 3

1.1. stratigraphie 3

1.2. Faciès 3

1.3. Séquences 4

1.4. Réservoirs 4

2. GRANDEURS MESUREES 4

2.1. Puits 42.2. Diagraphies 5

2.3. Paramètres hydro logiques 5

2.4. Textures 6

2.5. Paramètres pétro logiques 6

2.6. Paramètres géochimiques 7

2.7. Paramètres texturologiques 7

3. CONSTITUTION DE LA BASE DE DONNEES 8

4. TEIAITEMENT DES SPECTRES DE POROSITE (histogrammes) 10

5. RESULTATS 125.1. Faciès diagraphiques , 125.2. Porosité 135.3. Ciments 175.4. Compaction 185.5. Géochimie 19

6. COMPARAISON DE 3 RESERVOIRS : FACTEURS DETERMINANTS 196.1. Spectres de porosité 206.2. Macrostructures décrites sur les carottes 21

CONCLUSION 22

Introduction

Le forage géothermique d'Aulnay-sous-Bois pris comme référence pour lesaquifères du Dogger en région parisienne a été l'objet d'études nombreu¬ses et approfondies exploitant les mesures faites in situ, les observa¬tions sur carotte et un abondant échantillonnage destiné aux analysespétrographiques et géochimiques (1)

Afin d'établir des corrélations entre la présence d'horizons productifsd'eau chaude et les caractéristiques des terrains traversés, il estapparu nécessaire de constituer une base de données regroupant l'essen¬tiel des informations déjà disponibles complétées par l'acquisition dedonnées nouvelles pétrographiques et texturologiques. Dans tous les cas,une quantification des phénomènes a été faite. Les résultats obtenus parles différentes méthodes de mesure ont ensuite été comparés.

1. Données géologiques de base

Les formations traversées par le forage ont été étudiées dans l'in¬tervalle de profondeur concerné par des faciès carbonates grenus ditsréservoirs, qu'ils soient productifs ou non, soit de 1692 à 1825 m

(Annexe 1).

1.1. Stratigraphie

De bas en haut, on distingue les formations suivantes

de 1 840,00 à 1 833,80 m

de 1 833,80 à 1 733,00 m

de 1 733,00 à 1 724,06 m

de 1 724,06 à 1 688,00 M

Ensemble marneuxEnsemble des AlternancesEnsem.ble OolithiqueEnsemble Comblanchien

1.2. Faciès

Les faciès ont été ramenés à 6 grands types correspondant à desenvironnements différents : des marnes de bassin, des calcairesbiodétritiques de plate-forme externe, des corps sableux de bar¬rière dans lesquels ont été reconnus des milieux plus internes ouplus externes, des calcaires de lagon.

(1) GIOT D. et ROJAS J. (1984) - Le Dogger dans les forages géothermi¬ques d'Aulnay-sous-Bois et Le Blanc-Mesnil Nord. Rapport BRGM -84 SGN 141 IRG.

Introduction

Le forage géothermique d'Aulnay-sous-Bois pris comme référence pour lesaquifères du Dogger en région parisienne a été l'objet d'études nombreu¬ses et approfondies exploitant les mesures faites in situ, les observa¬tions sur carotte et un abondant échantillonnage destiné aux analysespétrographiques et géochimiques (1)

Afin d'établir des corrélations entre la présence d'horizons productifsd'eau chaude et les caractéristiques des terrains traversés, il estapparu nécessaire de constituer une base de données regroupant l'essen¬tiel des informations déjà disponibles complétées par l'acquisition dedonnées nouvelles pétrographiques et texturologiques. Dans tous les cas,une quantification des phénomènes a été faite. Les résultats obtenus parles différentes méthodes de mesure ont ensuite été comparés.

1. Données géologiques de base

Les formations traversées par le forage ont été étudiées dans l'in¬tervalle de profondeur concerné par des faciès carbonates grenus ditsréservoirs, qu'ils soient productifs ou non, soit de 1692 à 1825 m

(Annexe 1).

1.1. Stratigraphie

De bas en haut, on distingue les formations suivantes

de 1 840,00 à 1 833,80 m

de 1 833,80 à 1 733,00 m

de 1 733,00 à 1 724,06 m

de 1 724,06 à 1 688,00 M

Ensemble marneuxEnsemble des AlternancesEnsem.ble OolithiqueEnsemble Comblanchien

1.2. Faciès

Les faciès ont été ramenés à 6 grands types correspondant à desenvironnements différents : des marnes de bassin, des calcairesbiodétritiques de plate-forme externe, des corps sableux de bar¬rière dans lesquels ont été reconnus des milieux plus internes ouplus externes, des calcaires de lagon.

(1) GIOT D. et ROJAS J. (1984) - Le Dogger dans les forages géothermi¬ques d'Aulnay-sous-Bois et Le Blanc-Mesnil Nord. Rapport BRGM -84 SGN 141 IRG.

1.3. Séquences

De bas en haut, la succession lithostratigraphique représente unemégaséquence régressive. Dans l'Ensemble des Alternances, lescontrastes lithologiques sont marqués ; l'Ensemble Oolithiqueconstitue une unité assez homogène, alors que le Comblanchienprésente de rapides variations de texture et de niveaux d'énergie.La composition des grainstones est fortement dépendante de l'envi¬ronnement et fait intervenir plus fréquemment des intraclastes dansle lagon ou sur l'arrière barrière, des oolithes dans la barrièreproprement dite, des bioclastes et spécialement des débris d'échi¬nodermes dans les milieux les plus externes. De toutes ces particu¬larités découlent des comportements pétrophysiques et diagénétiquesdifférents.

1.4. Réservoirs

13 horizons réservoirs numérotés Rl à R13 de haut en bas, ont étédélimités à partir de leurs caractères diagraphique (forte porositéeffective) et texturaux (grainstones).

2. Grandeurs mesurées

73 paramètres au total ont été pris en compte. Ils se divisent en 3

familles :

- les mesures faites en continu dans le puits qui renseignent toutela colonne lithologique (diagraphies) ;

- les observations relatives aux passes carottées (texture, fractu¬ration) ;

- les analyses ponctuelles par échantillonnage (pétrologie, géochi¬mie) .

2.1. Puits : diametreur

1.3. Séquences

De bas en haut, la succession lithostratigraphique représente unemégaséquence régressive. Dans l'Ensemble des Alternances, lescontrastes lithologiques sont marqués ; l'Ensemble Oolithiqueconstitue une unité assez homogène, alors que le Comblanchienprésente de rapides variations de texture et de niveaux d'énergie.La composition des grainstones est fortement dépendante de l'envi¬ronnement et fait intervenir plus fréquemment des intraclastes dansle lagon ou sur l'arrière barrière, des oolithes dans la barrièreproprement dite, des bioclastes et spécialement des débris d'échi¬nodermes dans les milieux les plus externes. De toutes ces particu¬larités découlent des comportements pétrophysiques et diagénétiquesdifférents.

1.4. Réservoirs

13 horizons réservoirs numérotés Rl à R13 de haut en bas, ont étédélimités à partir de leurs caractères diagraphique (forte porositéeffective) et texturaux (grainstones).

2. Grandeurs mesurées

73 paramètres au total ont été pris en compte. Ils se divisent en 3

familles :

- les mesures faites en continu dans le puits qui renseignent toutela colonne lithologique (diagraphies) ;

- les observations relatives aux passes carottées (texture, fractu¬ration) ;

- les analyses ponctuelles par échantillonnage (pétrologie, géochi¬mie) .

2.1. Puits : diametreur

2.2. Diagraphies

Au nombre de 14, les diagraphies disponibles résultent de mesuresdirectes ou d'un calcul à partir d'autres diagraphies :

- diagraphies mesurées :

. Sonic (DT ou "transit time"),

. Gamma Ray (GR),

. Latérolog deep (LLD),

. Latérolog shallow (LLS),

. Microspherical Focus Log (MSFL),

. Porosité neutron (NPHI ou "Neutron porosity"),

. Densité globale (RHOB ou "bulk density") ;

- diagraphies obtenues par calcul :

. Porosité effective (PHIE)

. Densité moyenne de grain (RHGA ou "average grain density",

. Résistivité vraie (RT ou "true resistivity")

. Résistivité apparente de l'eau (RWA)

. Résistivité de la zone envahie (RXO),

. Indice de porosité secondaire (SPI),

. Salinité apparente (ASAL)

La porosité effective (PHIE) exprimée en % est calculée à partir duNeutron (NPHI) selon une loi normale (fig. 1) et de la densité(RHOB) selon une loi inverse (fig. 2).

La résistivité totale (RT) est obtenue à partir de LLD, LLS,M. S. F.L. qui diffèrent par la distance entre les électrodes et lapénétration de la mesure.

L'indice de porosité secondaire (SPI) est calculé en faisantintervenir le Sonic (DT) et la densité (RHOB).

2.3. Paramètres hydro logiques

Le débit cxmulé à la production est mesuré de bas en haut par unflowmètre à moulinet. L'enregistrement obtenu est calibré entre 0et 100 % du débit final en tête de puits. On en déduit un débit enM3/h par horizon productif. La température de l'eau est donnée endegrés Celsius.

2.2. Diagraphies

Au nombre de 14, les diagraphies disponibles résultent de mesuresdirectes ou d'un calcul à partir d'autres diagraphies :

- diagraphies mesurées :

. Sonic (DT ou "transit time"),

. Gamma Ray (GR),

. Latérolog deep (LLD),

. Latérolog shallow (LLS),

. Microspherical Focus Log (MSFL),

. Porosité neutron (NPHI ou "Neutron porosity"),

. Densité globale (RHOB ou "bulk density") ;

- diagraphies obtenues par calcul :

. Porosité effective (PHIE)

. Densité moyenne de grain (RHGA ou "average grain density",

. Résistivité vraie (RT ou "true resistivity")

. Résistivité apparente de l'eau (RWA)

. Résistivité de la zone envahie (RXO),

. Indice de porosité secondaire (SPI),

. Salinité apparente (ASAL)

La porosité effective (PHIE) exprimée en % est calculée à partir duNeutron (NPHI) selon une loi normale (fig. 1) et de la densité(RHOB) selon une loi inverse (fig. 2).

La résistivité totale (RT) est obtenue à partir de LLD, LLS,M. S. F.L. qui diffèrent par la distance entre les électrodes et lapénétration de la mesure.

L'indice de porosité secondaire (SPI) est calculé en faisantintervenir le Sonic (DT) et la densité (RHOB).

2.3. Paramètres hydro logiques

Le débit cxmulé à la production est mesuré de bas en haut par unflowmètre à moulinet. L'enregistrement obtenu est calibré entre 0et 100 % du débit final en tête de puits. On en déduit un débit enM3/h par horizon productif. La température de l'eau est donnée endegrés Celsius.

rmtM . 001 1-

2S.0O

IB.00

1SI ECHflNl. TRHJTCSHDTENNES i flMT. i 17. )U H M T . I 15.81VfffllfiNCE5 • 38.Í0 3*).Î8COEFFICIENT DE CDHnELHTlOH i 0.9871DH01IEÎ DE REG«3310« ¡_ ^ ^ PHIE-0.B36.NPMI-0. )B

Fig. 1 - Diagramme de corrélation entre porosité effective(PME) et porosité neutron (NPHI)

PM1E

30.OM 1-

w.oo

12.00

6.00

•se a. loooo

151 ECNAMT. TWITESNOTENNES i R M T . i 2.U8B ORJT. i 15.»7V H M R N C E S i o.ooTfls M .?gCOEFFICIENT DE COflnFLRTlOH t -0 .97HOflOlTEÎ DE riEQAESSION •. fHlE--6i.33.MOC.17S.«

Fig. 2 - Diagramme de corrélation entre porosité effective¡PfllE) et la densité ÍRBOB)

2.4. Textures

Les textures définies par la classification de DUNHAM (1962) ontété relevées en continu sur toutes les passes carottées. Dans lecas contraire, la mention N.C. précise l'extension des intervallesnon carottés donnés en blanc sur le log. D'après les descriptionslithologiques, 10 types texturaux ont été retenus (tableau 1) ;chacun est affecté d'un indice de 1 à 10, croissant avec le niveaud'énergie. Ceci permet de tracer le diagramme figuré sur le log,énergie croissante vers la droite. Les grainstone et grainstone-packstone sont largement dominants. Les faciès mixtes du genregrainstone-wackestone correspondent à des mélanges, le plus souventpar bioturbation. Ils sont considérés comme proches des grainsto¬nes.

Indice

109

8

7

6

5

4

3

2

1

Texture

GrainstoneGrainstone-packstoneGrainstone-wackestonePackstonePackstone-wackestoneGrainstone-mudstonePackstone-mudstoneWackestoneMudstone-wackestoneMudstone

Tableau 1

2.5. Paramètres pétrologiques

53 échantillons prélevés sur carottes ont été étudiés. Leur posi¬tionnement sur le sondage est figuré par des symboles carrésrouges. Il n'a pas été réalisé d'interpolation d'un échantillon àun autre, chaque lame représentant exactement une tranche de0,045 m d'épaisseur.

Les informations présentées se regroupent en trois rubriquesporosité, ciments, compaction.

2.4. Textures

Les textures définies par la classification de DUNHAM (1962) ontété relevées en continu sur toutes les passes carottées. Dans lecas contraire, la mention N.C. précise l'extension des intervallesnon carottés donnés en blanc sur le log. D'après les descriptionslithologiques, 10 types texturaux ont été retenus (tableau 1) ;chacun est affecté d'un indice de 1 à 10, croissant avec le niveaud'énergie. Ceci permet de tracer le diagramme figuré sur le log,énergie croissante vers la droite. Les grainstone et grainstone-packstone sont largement dominants. Les faciès mixtes du genregrainstone-wackestone correspondent à des mélanges, le plus souventpar bioturbation. Ils sont considérés comme proches des grainsto¬nes.

Indice

109

8

7

6

5

4

3

2

1

Texture

GrainstoneGrainstone-packstoneGrainstone-wackestonePackstonePackstone-wackestoneGrainstone-mudstonePackstone-mudstoneWackestoneMudstone-wackestoneMudstone

Tableau 1

2.5. Paramètres pétrologiques

53 échantillons prélevés sur carottes ont été étudiés. Leur posi¬tionnement sur le sondage est figuré par des symboles carrésrouges. Il n'a pas été réalisé d'interpolation d'un échantillon àun autre, chaque lame représentant exactement une tranche de0,045 m d'épaisseur.

Les informations présentées se regroupent en trois rubriquesporosité, ciments, compaction.

L'échantillonnage des horizons réservoirs et l'étude pétrographiqueen lame mince après imprégnation de résine colorée ont conduit àapprécier au microscope 14 caractéristiques de la roche, soit :

- 7 types de porosité : porosité intergranulaire résiduelle,intergranulaire de dissolution, de fenêtre, d'ombrelle, intragra-nulaire, fissurale (à l'échelle du grain), de fracture (à l'échel¬le de la préparation) ;

- 6 types de ciment : calcite micropalissadique, calcite spathiqueet sa variété syntaxique des fragments d'échinodermes, dolomitede première génération, dolomite de deuxième génération, sédi¬ment ;

- l'état de la compaction. Par examen des relations géométriquesentre les grains et de l'appréciation des processus de pression-dissolution au niveau des microstylolithes, une fourchette devaleurs en % (minimum, maximum) a été donnée.

2.6. Paramètres géochimiques

Ils comprennent :

- la calcidolomimétrie au calcimètre de Bernard,

- 9 éléments majeurs exprimés en % d'oxydes (Fe203, CAO, MGO,K20, MNO, Ti02, P205 ) ,

- 25 éléments traces exprimés en ppm.

2.7. Paramètres texturologiques

La porosité totale, déjà estimée à partir des diagraphies (PHIE)puis appréciée visuellement sur lame mince a été mesurée à l'analy¬seur d'image (QTM) à partir d'une image d'électrons rétrodif fusesdonnée par le microscope électronique à balayage. Par contraste,les carbonates y apparaissent en clair, la porosité demeurant ennoir.

De plus, pour chaque échantillon, un histogramme de fréquencesdonnant la distribution de la taille des pores a été tracé, leshistogrammes sont traités séparément et stockés dans une deuxièmebase de données.

L'échantillonnage des horizons réservoirs et l'étude pétrographiqueen lame mince après imprégnation de résine colorée ont conduit àapprécier au microscope 14 caractéristiques de la roche, soit :

- 7 types de porosité : porosité intergranulaire résiduelle,intergranulaire de dissolution, de fenêtre, d'ombrelle, intragra-nulaire, fissurale (à l'échelle du grain), de fracture (à l'échel¬le de la préparation) ;

- 6 types de ciment : calcite micropalissadique, calcite spathiqueet sa variété syntaxique des fragments d'échinodermes, dolomitede première génération, dolomite de deuxième génération, sédi¬ment ;

- l'état de la compaction. Par examen des relations géométriquesentre les grains et de l'appréciation des processus de pression-dissolution au niveau des microstylolithes, une fourchette devaleurs en % (minimum, maximum) a été donnée.

2.6. Paramètres géochimiques

Ils comprennent :

- la calcidolomimétrie au calcimètre de Bernard,

- 9 éléments majeurs exprimés en % d'oxydes (Fe203, CAO, MGO,K20, MNO, Ti02, P205 ) ,

- 25 éléments traces exprimés en ppm.

2.7. Paramètres texturologiques

La porosité totale, déjà estimée à partir des diagraphies (PHIE)puis appréciée visuellement sur lame mince a été mesurée à l'analy¬seur d'image (QTM) à partir d'une image d'électrons rétrodif fusesdonnée par le microscope électronique à balayage. Par contraste,les carbonates y apparaissent en clair, la porosité demeurant ennoir.

De plus, pour chaque échantillon, un histogramme de fréquencesdonnant la distribution de la taille des pores a été tracé, leshistogrammes sont traités séparément et stockés dans une deuxièmebase de données.

3. Constitution de la base de données

La base de données GDM* générale - DATABAS - a été constituée parfusion deux à deux de tous les fichiers contenant les informations dedifférentes provenances (tableau 2).

Lors de la fusion, un nouveau découpage en passes lithologiquescommun aux deux fichiers est généré par intersection entre lesvaleurs de profondeur. Le nombre de passes final est donc presquetoujours supérieur au nombre de passes initial. La finesse destranches réalisées dépend aussi de l'échantillonnage défini par lesprofondeurs, début et fin de passe (10 cm pour les diagraphies,4,5 cm pour les lames minces). Ainsi des passes d'épaisseur centimé-trique peuvent être créées. Le fichier final comporte 2152 enregis¬trements. Cette technique permet d'établir des corrélations aussistrictes que possible entre les données, en supposant parfait lecalage en profondeur.

Geological Data Management - BRGM - GEOMATH SOFTWARE

3. Constitution de la base de données

La base de données GDM* générale - DATABAS - a été constituée parfusion deux à deux de tous les fichiers contenant les informations dedifférentes provenances (tableau 2).

Lors de la fusion, un nouveau découpage en passes lithologiquescommun aux deux fichiers est généré par intersection entre lesvaleurs de profondeur. Le nombre de passes final est donc presquetoujours supérieur au nombre de passes initial. La finesse destranches réalisées dépend aussi de l'échantillonnage défini par lesprofondeurs, début et fin de passe (10 cm pour les diagraphies,4,5 cm pour les lames minces). Ainsi des passes d'épaisseur centimé-trique peuvent être créées. Le fichier final comporte 2152 enregis¬trements. Cette technique permet d'établir des corrélations aussistrictes que possible entre les données, en supposant parfait lecalage en profondeur.

Geological Data Management - BRGM - GEOMATH SOFTWARE

Fichier

1. STRATIGR

2. SEQUENCE

3.GAYSUM

4. RESERVOI

5. DEBTEMDIA

6. TEXTURE

7. PETRO

8. PHI QTM

9. GEOCHIMIE

*.GAY14 fichiers

Total : 23 fichiers

Rubrique

TEXTE

CODE

VAR. NUM.

VAR. NUM.

CODE

TEXTEVAR. NUM.

VAR. NUM.

VAR. NUM.

IND. COMPLET

VAR. NUM.

VAR. NUM.

VAR. NUM.

VAR. NUM.

Contenu

Nom de fonnation

EnvironnementLargeur du logImportance de la discontinuité

Faciès

Numéro de réservoirM II

Epaisseur du réservoirDébit en m3/h

Débit cumulé flowmètre %

Température 'C (1)Diametreur (1)

Numéro de carotteTexture

Numéro de lame mince% types de porosité% types de ciment% compactionSymbole échantillon

Porosité mesurée au QTM

Eléments majeursEléments en tracesCalcidolomimétrie

Diagraphies électriques

(1) obtenu par digitalisation des enregistresents analogiques.

Tableau 2 : Résumé de la procédure utilisée

Cette base de donnée est utilisée pour le tracé des logs par leprogramme GDHLOG.

Fichier

1. STRATIGR

2. SEQUENCE

3.GAYSUM

4. RESERVOI

5. DEBTEMDIA

6. TEXTURE

7. PETRO

8. PHI QTM

9. GEOCHIMIE

*.GAY14 fichiers

Total : 23 fichiers

Rubrique

TEXTE

CODE

VAR. NUM.

VAR. NUM.

CODE

TEXTEVAR. NUM.

VAR. NUM.

VAR. NUM.

IND. COMPLET

VAR. NUM.

VAR. NUM.

VAR. NUM.

VAR. NUM.

Contenu

Nom de fonnation

EnvironnementLargeur du logImportance de la discontinuité

Faciès

Numéro de réservoirM II

Epaisseur du réservoirDébit en m3/h

Débit cumulé flowmètre %

Température 'C (1)Diametreur (1)

Numéro de carotteTexture

Numéro de lame mince% types de porosité% types de ciment% compactionSymbole échantillon

Porosité mesurée au QTM

Eléments majeursEléments en tracesCalcidolomimétrie

Diagraphies électriques

(1) obtenu par digitalisation des enregistresents analogiques.

Tableau 2 : Résumé de la procédure utilisée

Cette base de donnée est utilisée pour le tracé des logs par leprogramme GDHLOG.

10

Diverses opérations ont aussi été nécessaires à la valorisation devariables supplémentaires :

- la profondeur début de passe des échantillons est inférieure de4,5 cm à la profondeur fin de passe ;

- Dolomie totale = Dolomite a + Dolomite P ;

- Calcite spathique totale = sparite banale + sparite syntaxique ;

- Ciment total = calcite micropalissadique + calcite spathique +

Dolomie totale ;

- Porosité totale = somme des différentes formes de porosité ;

- La teneur en dolomite totale provient selon les données disponi¬bles :

. de la somme Dolomite a + Dolomite 3 appréciée en lame mince ;

. des résultats de calci-dolomimétrie au calcimètre de Bernard ;

. de la moyenne des deux valeurs lorsqu'elles existent conjointe¬ment.

- Indicateur de réservoir "propre" = ratio PHIE/GR

4. Traitement des spectres de porosité (histogrammes)

Un fichier 1 contenant les renseignements relatifs à l'échantillon ad'abord été constitué (PHIQ.CRD). Chaque enregistrement contient : lenuméro de lame mince, la profondeur, la valeur de porosité mesurée,le nom du fichier contenant les données brutes de l'histogrammeissues de l'analyseur d'image. Il en existe 1 par échantillon (GIOTlà GIOT 51.Q9D).

Un programme spécialement rédigé (PHIHIS.EXE) lit le fichier 1. Pourchaque échantillon il ouvre le fichier de données brutes correspon¬dant, les lit, fait les calculs et écrit les résultats sous une formehiérarchisée, conforme à la structure GDM. Chaque enregistrement têtecontient les renseignements provenant du fichier 1 . Les enregistre¬ments base contiennent : le numéro de lame mince, la valeur de laclasse, la fréquence cumulée (décroissante) en %, la fréquence.

10

Diverses opérations ont aussi été nécessaires à la valorisation devariables supplémentaires :

- la profondeur début de passe des échantillons est inférieure de4,5 cm à la profondeur fin de passe ;

- Dolomie totale = Dolomite a + Dolomite P ;

- Calcite spathique totale = sparite banale + sparite syntaxique ;

- Ciment total = calcite micropalissadique + calcite spathique +

Dolomie totale ;

- Porosité totale = somme des différentes formes de porosité ;

- La teneur en dolomite totale provient selon les données disponi¬bles :

. de la somme Dolomite a + Dolomite 3 appréciée en lame mince ;

. des résultats de calci-dolomimétrie au calcimètre de Bernard ;

. de la moyenne des deux valeurs lorsqu'elles existent conjointe¬ment.

- Indicateur de réservoir "propre" = ratio PHIE/GR

4. Traitement des spectres de porosité (histogrammes)

Un fichier 1 contenant les renseignements relatifs à l'échantillon ad'abord été constitué (PHIQ.CRD). Chaque enregistrement contient : lenuméro de lame mince, la profondeur, la valeur de porosité mesurée,le nom du fichier contenant les données brutes de l'histogrammeissues de l'analyseur d'image. Il en existe 1 par échantillon (GIOTlà GIOT 51.Q9D).

Un programme spécialement rédigé (PHIHIS.EXE) lit le fichier 1. Pourchaque échantillon il ouvre le fichier de données brutes correspon¬dant, les lit, fait les calculs et écrit les résultats sous une formehiérarchisée, conforme à la structure GDM. Chaque enregistrement têtecontient les renseignements provenant du fichier 1 . Les enregistre¬ments base contiennent : le numéro de lame mince, la valeur de laclasse, la fréquence cumulée (décroissante) en %, la fréquence.

11

Le fichier ainsi créé (PHIHIS.CRD) renferme l'ensemble des résultatsobtenus. Il est transformé en base de données GDM. Diverses opéra¬tions sont ensuite nécessaires :

- Classes des valeurs constantes :

Les données issues de l'analyseur d'image sont reçues sous plu¬sieurs standards, quant aux bornes des valeurs de classe et aunombre de classes. Ceci oblige à redécouper les histogrammes enclasses de valeurs constantes.

Cette opération est effectuée par le programme GDM MSLICE sur lesfréquences cumulées. Chaque classe représente un intervalle de25 ym. Une nouvelle base de donnée est créée en sortie (PHISLI)

- Nouveau calcul de fréquences :

Un autre programme DGM écrit spécialement, recalcule les fréquencesà partir de leur cumul du dernier au premier enregistrement

- Tracé des histogrammes en regard du logLes histogrammes de fréquences cximulées, replacées dans un systèmede coordonnées en X, Y, Z par le progreimme GDISP, sont tracés àl'échelle de 1 cm/ 100 % et 1 cm/ 100 ym et replacés à la cote deprofondeur de l'échantillon. Ceci permet de comparer directementles différents paramètres mesurés, dont la valeur de porosité, avecl'histogramme de distribution de la taille des pores exprimée enUm.

Divers programmes GDM permettent la création et le calcul descoordonnées ainsi que la valorisation des codes qui commandentl'habillage.

- Histogrammes des fréquencesLes valeurs sont extraites de la base de données GDM et traitées enmicro-informatique par Super-Calc4 (Computer associates).

11

Le fichier ainsi créé (PHIHIS.CRD) renferme l'ensemble des résultatsobtenus. Il est transformé en base de données GDM. Diverses opéra¬tions sont ensuite nécessaires :

- Classes des valeurs constantes :

Les données issues de l'analyseur d'image sont reçues sous plu¬sieurs standards, quant aux bornes des valeurs de classe et aunombre de classes. Ceci oblige à redécouper les histogrammes enclasses de valeurs constantes.

Cette opération est effectuée par le programme GDM MSLICE sur lesfréquences cumulées. Chaque classe représente un intervalle de25 ym. Une nouvelle base de donnée est créée en sortie (PHISLI)

- Nouveau calcul de fréquences :

Un autre programme DGM écrit spécialement, recalcule les fréquencesà partir de leur cumul du dernier au premier enregistrement

- Tracé des histogrammes en regard du logLes histogrammes de fréquences cximulées, replacées dans un systèmede coordonnées en X, Y, Z par le progreimme GDISP, sont tracés àl'échelle de 1 cm/ 100 % et 1 cm/ 100 ym et replacés à la cote deprofondeur de l'échantillon. Ceci permet de comparer directementles différents paramètres mesurés, dont la valeur de porosité, avecl'histogramme de distribution de la taille des pores exprimée enUm.

Divers programmes GDM permettent la création et le calcul descoordonnées ainsi que la valorisation des codes qui commandentl'habillage.

- Histogrammes des fréquencesLes valeurs sont extraites de la base de données GDM et traitées enmicro-informatique par Super-Calc4 (Computer associates).

12

5. Résultats

5.1. Faciès diagraphiques

Parmi les 14 variables disponibles, beaucoup sont interdépendantes.La recherche des corrélations entre faciès, réponse diagraphique etdébit montre qu'un résultat optimal est obtenu en mettant enévidence les textures grenues par la valeur de PHIE (Annexe 1). Laporosité effective varie entre 2,3 et 26,8 %. De part et d'autre dela moyenne située à 14,2 %, deux familles paraissent s'individuali¬ser. La définition statistique correspond bien à celle des horizonsréservoirs pour les valeurs comprises en entre 15 % et le maximum(Annexe 1 et fig. 8). Au contraire, RT souligne les texturescompactes et les joints argileux.

Afin de mieux délimiter, par les diagraphies, les horizons réser¬voirs définis par leurs caractères pétrographiques ou hydrologiques(Rl à R13), deux autres variables ont été retenues : l'indice deporosité secondaire et le rapport PHIE/GR.

Un rapport PHIE/GR élevé caractérise les niveaux poreux à faibleradio-activité naturelle, entre autre les calcarénites bien lavées.Les valeurs supérieures à 3 correspondent, avec une assez bonnesélectivité, à tout ou partie de plusieurs horizons réservoirs :

R5, R6, R7, R8, RIO, R12, R13.

On remarque empiriquement que l'utilisation des diagraphies seulesrend très bien compte des variations de faciès et d'environnementdans l'Ensemble des Alternances. Bien que les réservoirs de l'Ensem¬ble Comblanchien (Rl à R6) soient marqués par des pics de porosité,l'interprétation des réponses, dans cette formation très incomplè¬tement carottée, est beaucoup moins évidente.

Les réponses diagraphiques des drains principaux (R7, R8) sont trèssemblables à celles des réservoirs peu ou pas productifs (RIO,R12).

POROSITE EFFECTIVE

Borne. S

4.767.219.65

12.0914.5416.9819.4221.8724.3126.76

Nomb136163225293238271278289193

28

Moyenne3.8255.8668.513

10.95613.12815.81718.22720.56522.66925.468

Frq.6.47.7

10.613.911.312.813.213.79.1

Frq.C

JÍL f< f% r* ¥^ r% ¥S ¤% rs rt r\

0 O /: J>JUJ.Jt.JUJL JLJLJ. JUJL^.

¿^r\ 7JLJLa.JLJLJ.J.J.JLJ.Ji.

7 c Q J- J- J- JL JL J- JL JU J- J. JL X

0 Q C JL X JL JU x .t. J. J. X J;. J. J.

Q n ^ J. JL X J. JL J. X a.

1.3100.0

12

5. Résultats

5.1. Faciès diagraphiques

Parmi les 14 variables disponibles, beaucoup sont interdépendantes.La recherche des corrélations entre faciès, réponse diagraphique etdébit montre qu'un résultat optimal est obtenu en mettant enévidence les textures grenues par la valeur de PHIE (Annexe 1). Laporosité effective varie entre 2,3 et 26,8 %. De part et d'autre dela moyenne située à 14,2 %, deux familles paraissent s'individuali¬ser. La définition statistique correspond bien à celle des horizonsréservoirs pour les valeurs comprises en entre 15 % et le maximum(Annexe 1 et fig. 8). Au contraire, RT souligne les texturescompactes et les joints argileux.

Afin de mieux délimiter, par les diagraphies, les horizons réser¬voirs définis par leurs caractères pétrographiques ou hydrologiques(Rl à R13), deux autres variables ont été retenues : l'indice deporosité secondaire et le rapport PHIE/GR.

Un rapport PHIE/GR élevé caractérise les niveaux poreux à faibleradio-activité naturelle, entre autre les calcarénites bien lavées.Les valeurs supérieures à 3 correspondent, avec une assez bonnesélectivité, à tout ou partie de plusieurs horizons réservoirs :

R5, R6, R7, R8, RIO, R12, R13.

On remarque empiriquement que l'utilisation des diagraphies seulesrend très bien compte des variations de faciès et d'environnementdans l'Ensemble des Alternances. Bien que les réservoirs de l'Ensem¬ble Comblanchien (Rl à R6) soient marqués par des pics de porosité,l'interprétation des réponses, dans cette formation très incomplè¬tement carottée, est beaucoup moins évidente.

Les réponses diagraphiques des drains principaux (R7, R8) sont trèssemblables à celles des réservoirs peu ou pas productifs (RIO,R12).

POROSITE EFFECTIVE

Borne. S

4.767.219.65

12.0914.5416.9819.4221.8724.3126.76

Nomb136163225293238271278289193

28

Moyenne3.8255.8668.513

10.95613.12815.81718.22720.56522.66925.468

Frq.6.47.7

10.613.911.312.813.213.79.1

Frq.C

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0 O /: J>JUJ.Jt.JUJL JLJLJ. JUJL^.

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Q n ^ J. JL X J. JL J. X a.

1.3100.0

13

5.2. Porosité

Les méthodes utilisées pour estimer la porosité ont été confrontéesglobalement (tableau 3) et par réservoir (fig. 3,4 et 7). Dans lepremier cas, les statistiques ne portent, pour les diagraphies, quesur les formations échantillonnées (R3, R6 à R13).

MinimumMaximumMoyenneVariance

Estimation de la porosité

Visuel

4,2017,0010,90

7,80

QTM

0,5321,9811,7018,24

Diagraphies

7,2526,7619,6011,13

Tableau 3

L'histogramme de fréquence des écarts a été établi dans 3 cas defigure afin de connaître l'importance des erreurs d'estimation etdes biais systématiques.

Le calcul à partir des diagraphies (PHIE) donne desque l'analyseur d'imagesfortessystématiquement plus

comprises entre 15 et 23 %, mais reposent sur undifférent, au pas de 0,10 m (fig. 8).

valeurs(PHIQ),

échantillonnage

POROSITE, mesure QTM

Borne. S

2.67 1

4.82 1

6.96 119.11 13

11.25 1213.40 1215.54 1517.69 1119.83 421.98 2

Nomb Moyenne í0.527 1.24.306 1.26.254 13.48.116 15.9

10.044 14.611.994 14.614.309 18.316.623 13.418.607 4.921.977 2.4]

'rq. Frq.C1.22.4*

> n 7 JLJ.JL JLJLJLJ:.JLJ.JLJ.JLJ..I.

f C ')->'J>>JLJLJ.X.J.XJLJLJLXJ.

r. 1 /\XXXXXXXXXXXX

-rq <>XXXXJLXXXXXXXXXXXX

oo 7XXXXXXXXXXXX

97.6***100. 0*

13

5.2. Porosité

Les méthodes utilisées pour estimer la porosité ont été confrontéesglobalement (tableau 3) et par réservoir (fig. 3,4 et 7). Dans lepremier cas, les statistiques ne portent, pour les diagraphies, quesur les formations échantillonnées (R3, R6 à R13).

MinimumMaximumMoyenneVariance

Estimation de la porosité

Visuel

4,2017,0010,90

7,80

QTM

0,5321,9811,7018,24

Diagraphies

7,2526,7619,6011,13

Tableau 3

L'histogramme de fréquence des écarts a été établi dans 3 cas defigure afin de connaître l'importance des erreurs d'estimation etdes biais systématiques.

Le calcul à partir des diagraphies (PHIE) donne desque l'analyseur d'imagesfortessystématiquement plus

comprises entre 15 et 23 %, mais reposent sur undifférent, au pas de 0,10 m (fig. 8).

valeurs(PHIQ),

échantillonnage

POROSITE, mesure QTM

Borne. S

2.67 1

4.82 1

6.96 119.11 13

11.25 1213.40 1215.54 1517.69 1119.83 421.98 2

Nomb Moyenne í0.527 1.24.306 1.26.254 13.48.116 15.9

10.044 14.611.994 14.614.309 18.316.623 13.418.607 4.921.977 2.4]

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97.6***100. 0*

Fig. 3 - Répartition des types pétrographiques de porosité selon les réservoirs R3-6-7 et 8

Réservoir R3Porosité moyenne = 10,84 %

I

i

\

\\

*

dissolution

Réservoir R6Porosité moyenne =» 12,29 %

tusa ola tien

In traerán ulaîre

Réservoir R 7Porosité moyenne = 10,60 %

- C M )

Intv^ranuJalre

dissolution

Intra granulaire

(9330—

Réservoir R8Porosité moyenne = 15,25 %

Intarpranulalr*

alssoiutlon

¡ntragranulalre

Fig. 4 - Répartition des types pétrographiques de porosité selon les réservoirs R10-1H2 et 13

(MX)—

Réservoir R1 OPorosité moyenne => 10,94 %

Réservoir RI 2Porosité m o y e n n e = 11,31 %

(52%)-,

[nteraranulolrs

dissolution

intnjgrgnulolra

Intorgranulalra

¡ntragranalaira

Réservoir R1 1Porosité moyenne =• 15,33 %

Réservoir R1 3Porosité moyenne = 8,82 %

tsasej—'

i'—(8%)

IntvgranuJoIr»

dissolution

In trog ran u lai re

In tararan uloJr»

¡n tra granulaire

14

Sur lame mince, la porosité totale est estimée visuellement (PSEC)et par analyse d'image (PHIQ). Sur le log, les résultats sontprésentés en parallèle, porosité "pétrographique" croissante versla gauche (4,2 à 17 %, moyenne 10,9 %), porosité "QTM" croissantevers la droite (0,5 à 22 %, moyenne 11,7 %) de manière à tenircompte des 2 méthodes à la lecture du graphique.

POROSITE, appréciation visuelle

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C5.48 3 4.733 3.7 3.7**6.76 2 6.000 2.4 6.1*8.04 7 7.000 8.5 14.6*******9.32 7 8.771 8.5 23.2*******

11.88 6 11.150 7.3 59.8******13.16 17 12.412 20.7 80.5*******************14.44 7 13.957 8.5 89.0*******15.72 5 15.000 6.1 95.1*****17.00 4 16.500 4.9100.0***

Les valeurs moyennes par réservoir sont assez proches et situéesdans une fourchette de 7 à 16 % (fig. 8).

Pour ces deux méthodes de mesure, la moyenne des écarts est prochede 0 (+ 0,79). Toutefois, de fortes variations subsistent.

HISTOGRAMME DIFl = PHIE - PHIQ

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C-2.67 3 -3.615 3.7 3.7**-0.74 1 -0.808 1.2 4.9

1.19 2 -0.453 2.4 7.3*3.12 5 2.230 6.1 13.4*****5.05 8 4.152 9.8 23.2********6.98 22 5.976 26.8 50.0************'8.91 15 7.755 18.3 68.3************'

10.84 7 9.772 8.5 76.8*******12.77 12 11.834 14.6 91.5************'14.70 7 13.601 8.5100.0*******

14

Sur lame mince, la porosité totale est estimée visuellement (PSEC)et par analyse d'image (PHIQ). Sur le log, les résultats sontprésentés en parallèle, porosité "pétrographique" croissante versla gauche (4,2 à 17 %, moyenne 10,9 %), porosité "QTM" croissantevers la droite (0,5 à 22 %, moyenne 11,7 %) de manière à tenircompte des 2 méthodes à la lecture du graphique.

POROSITE, appréciation visuelle

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C5.48 3 4.733 3.7 3.7**6.76 2 6.000 2.4 6.1*8.04 7 7.000 8.5 14.6*******9.32 7 8.771 8.5 23.2*******

11.88 6 11.150 7.3 59.8******13.16 17 12.412 20.7 80.5*******************14.44 7 13.957 8.5 89.0*******15.72 5 15.000 6.1 95.1*****17.00 4 16.500 4.9100.0***

Les valeurs moyennes par réservoir sont assez proches et situéesdans une fourchette de 7 à 16 % (fig. 8).

Pour ces deux méthodes de mesure, la moyenne des écarts est prochede 0 (+ 0,79). Toutefois, de fortes variations subsistent.

HISTOGRAMME DIFl = PHIE - PHIQ

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C-2.67 3 -3.615 3.7 3.7**-0.74 1 -0.808 1.2 4.9

1.19 2 -0.453 2.4 7.3*3.12 5 2.230 6.1 13.4*****5.05 8 4.152 9.8 23.2********6.98 22 5.976 26.8 50.0************'8.91 15 7.755 18.3 68.3************'

10.84 7 9.772 8.5 76.8*******12.77 12 11.834 14.6 91.5************'14.70 7 13.601 8.5100.0*******

15

HISTOGRAMME DIF2 = PHIQ - PSEC

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C-3.93 9 -5.009 11.0 11.0*********-2.38 11 -3.164 13.4 24.4************-0.84 6 -1.585 7.3 31.7******0.71 9 -0.336 11.0 42.7*********2.25 15 1.398 18.3 61.0*****************3.80 15 2.733 18.3 79.35.34 12 4.479 14.6 93.96.89 1 5.509 1.2 95.18.43 1 7.517 1.2 96.39.98 3 9.712 3.7100.0

xxxxxxxxxxxxxxxxx

XXJ. xxxxxxxxxx

HISTOGRAMME DIF3 =

Borne. S Nomb1.16 1

2.62 4

4.07 7

5.53 11

6.99 118.45 9

9.90 1211.36 1012.82 13

14.27 4

Moyenne Frq. I-0.298 1.2

1.971 4.93.194 8.54.822 13.46.431 13.47.702 11.09.039 14.6

10.756 12.212.119 15.913.516 4.9]

PHIE - PSEC

'rq.C1.2+r . ji.jt.jLD.l"""

14.6*******r\e\ QXXXXXXXXXXXX

rr\ /XXXXXXXXX

^7 -tx^.xxxxxxxxxxx

*70 \A^.i^S..A.^^*^J-.i-^^

QC IXXXXXXXXXXXXXX

100. 0***

15

HISTOGRAMME DIF2 = PHIQ - PSEC

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C-3.93 9 -5.009 11.0 11.0*********-2.38 11 -3.164 13.4 24.4************-0.84 6 -1.585 7.3 31.7******0.71 9 -0.336 11.0 42.7*********2.25 15 1.398 18.3 61.0*****************3.80 15 2.733 18.3 79.35.34 12 4.479 14.6 93.96.89 1 5.509 1.2 95.18.43 1 7.517 1.2 96.39.98 3 9.712 3.7100.0

xxxxxxxxxxxxxxxxx

XXJ. xxxxxxxxxx

HISTOGRAMME DIF3 =

Borne. S Nomb1.16 1

2.62 4

4.07 7

5.53 11

6.99 118.45 9

9.90 1211.36 1012.82 13

14.27 4

Moyenne Frq. I-0.298 1.2

1.971 4.93.194 8.54.822 13.46.431 13.47.702 11.09.039 14.6

10.756 12.212.119 15.913.516 4.9]

PHIE - PSEC

'rq.C1.2+r . ji.jt.jLD.l"""

14.6*******r\e\ QXXXXXXXXXXXX

rr\ /XXXXXXXXX

^7 -tx^.xxxxxxxxxxx

*70 \A^.i^S..A.^^*^J-.i-^^

QC IXXXXXXXXXXXXXX

100. 0***

16

Les résultats obtenusbleau 4

dans les 3 cas sont résumés par le ta-

DIF1=PHIE-PHIQ

DIF2=PHIQ,PSEC

DIF3=PHIE-PSEC

Min

- 4,6

- 5,47

- 0,30

Max ,

14,70

9,97

14,27

Moy

7,13

0,79

7,93

Variance

16,78

12,97

11,67

Tableau 4

Les valeurs brutes de la porosité portées sur le log varient peud'un réservoir à un autre et renseignent peu sur les différencesenregistrées au point de vue hydrologique. D'autres facteurs sontdonc à rechercher.

La comparaison par réservoir des valeurs moyennes de porositéestimée visuellement sur lame mince (7 à 15 %) et de la répartitionentre les 4 types principaux (intergranulaire, dissolution, intra-granulaire, fissurai), permet de préciser certaines particulari¬tés :

- La porosité intergranulaire(PIRE) varie de 1 à 15 % ettotale selon les réservoirs.

actuellement observée ou résiduellereprésente 49 à 93 « de la porosité

POROSITE INTERGRANULAIRE RESIDUELLE

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C2.40 4 1.750 4.9 4.9***+3.80 6 3.000 7.3 12.2******5.20 9 4.333 11.0 23.2*********6.60 9 6.000 11.0 34.1*********8.00 3 7.000 3.7 37.8**9.40 19 8.526 23.2 61.0**********************

10.80 11 10.000 13.4 74.4************12.20 13 11.308 15.9 90.2**************13.60 1 13.000 1.2 91.515.00 7 14.143 8.5100.0*******

16

Les résultats obtenusbleau 4

dans les 3 cas sont résumés par le ta-

DIF1=PHIE-PHIQ

DIF2=PHIQ,PSEC

DIF3=PHIE-PSEC

Min

- 4,6

- 5,47

- 0,30

Max ,

14,70

9,97

14,27

Moy

7,13

0,79

7,93

Variance

16,78

12,97

11,67

Tableau 4

Les valeurs brutes de la porosité portées sur le log varient peud'un réservoir à un autre et renseignent peu sur les différencesenregistrées au point de vue hydrologique. D'autres facteurs sontdonc à rechercher.

La comparaison par réservoir des valeurs moyennes de porositéestimée visuellement sur lame mince (7 à 15 %) et de la répartitionentre les 4 types principaux (intergranulaire, dissolution, intra-granulaire, fissurai), permet de préciser certaines particulari¬tés :

- La porosité intergranulaire(PIRE) varie de 1 à 15 % ettotale selon les réservoirs.

actuellement observée ou résiduellereprésente 49 à 93 « de la porosité

POROSITE INTERGRANULAIRE RESIDUELLE

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C2.40 4 1.750 4.9 4.9***+3.80 6 3.000 7.3 12.2******5.20 9 4.333 11.0 23.2*********6.60 9 6.000 11.0 34.1*********8.00 3 7.000 3.7 37.8**9.40 19 8.526 23.2 61.0**********************

10.80 11 10.000 13.4 74.4************12.20 13 11.308 15.9 90.2**************13.60 1 13.000 1.2 91.515.00 7 14.143 8.5100.0*******

17

- La répartition des valeurs estimées est franchement bimodale depart et d'autre de la moyenne (8,17 %). Une forte porosité inter¬granulaire caractérise plutôt les horizons R7 et R8 où ellereprésente 89 à 93 % de la porosité totale.

Dans les autres cas, la porosité de dissolution peut prendre unegrande importance relative : 40 % pour R6, 38 % pour R12.

La porosité fissurale n'est représentée localement que danséchantillons provenant de l'Ensemble Comblanchien (R3, R6)

des

5,3. Ciments

cimentsIl n'existe pas de relation directe entre l'abondance des(8 à 16 % environ) et la production d'eau thermale.

La différence la plus remarquable entre les divers horizons tientdans l'abondance relative des dolomites et des calcites spathiquesen tant que principaux agents colmatants (fig. 5, 6 et 9).

La distribution des différentes phases est nettement différentedans les faciès oolithiques de barrière (R6 à R8) où prédomine ladolomite et dans les biocalcarénites de milieu plus externe (R9 àR13) où se développent les calcites spathiques.

Les teneurs exprimées en surface varient entre 0 et 12roche. Deux catégories d'échantillon se distinguent :

% de la

- ceux où les sparites sont peu développées, soit moins de 4,8%,- ceux où elles représentent de 4,8 à 12 % de la roche.

Cette distinction rend compte des compositions moyennes observéesdans R7, R8 d'une part, et dans R12 d'autre part. Elle correspond àune opposition entre l'Ensemble Comblanchien - Oolithe (R3, R6, R7,R8) et l'Ensemble des Alternances (RIO, R12, R13) à fortes valeurs.

CALCITE SPATHIQUE

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C1.20 12 0.417 14.6 14.6*************+2.40 18 2.000 22.0 36.6********************3.60 14 3.000 17.1 53.7****************4.80 3 4.000 3.7 57.3**6.00 6 5.000 7.3 64.6******7.20 7 6.857 8.5 73.2*******8.40 10 8.000 12.2 85.4***********9.60 4 9.000 4.9 90.2***

10.80 5 10.000 6.1 96.3*****12.00 3 11.333 3.7100.0**

17

- La répartition des valeurs estimées est franchement bimodale depart et d'autre de la moyenne (8,17 %). Une forte porosité inter¬granulaire caractérise plutôt les horizons R7 et R8 où ellereprésente 89 à 93 % de la porosité totale.

Dans les autres cas, la porosité de dissolution peut prendre unegrande importance relative : 40 % pour R6, 38 % pour R12.

La porosité fissurale n'est représentée localement que danséchantillons provenant de l'Ensemble Comblanchien (R3, R6)

des

5,3. Ciments

cimentsIl n'existe pas de relation directe entre l'abondance des(8 à 16 % environ) et la production d'eau thermale.

La différence la plus remarquable entre les divers horizons tientdans l'abondance relative des dolomites et des calcites spathiquesen tant que principaux agents colmatants (fig. 5, 6 et 9).

La distribution des différentes phases est nettement différentedans les faciès oolithiques de barrière (R6 à R8) où prédomine ladolomite et dans les biocalcarénites de milieu plus externe (R9 àR13) où se développent les calcites spathiques.

Les teneurs exprimées en surface varient entre 0 et 12roche. Deux catégories d'échantillon se distinguent :

% de la

- ceux où les sparites sont peu développées, soit moins de 4,8%,- ceux où elles représentent de 4,8 à 12 % de la roche.

Cette distinction rend compte des compositions moyennes observéesdans R7, R8 d'une part, et dans R12 d'autre part. Elle correspond àune opposition entre l'Ensemble Comblanchien - Oolithe (R3, R6, R7,R8) et l'Ensemble des Alternances (RIO, R12, R13) à fortes valeurs.

CALCITE SPATHIQUE

Borne. S Nomb Moyenne Frq. Frq.C1.20 12 0.417 14.6 14.6*************+2.40 18 2.000 22.0 36.6********************3.60 14 3.000 17.1 53.7****************4.80 3 4.000 3.7 57.3**6.00 6 5.000 7.3 64.6******7.20 7 6.857 8.5 73.2*******8.40 10 8.000 12.2 85.4***********9.60 4 9.000 4.9 90.2***

10.80 5 10.000 6.1 96.3*****12.00 3 11.333 3.7100.0**

Fig. 5 - Répartition des types de ciment selon les réservoirs R3-6-7 et 8

Réservoir R3Ciments =• 10.17 %

-(750

Réservoir R7Ciments = 13.03 %

.-\\\%¡

-(15%)

c mlcropan».

dolomite 1

s&dlmvit

doMmlto 1

dojomíta 2

sSdimant

Réservoir R6Ciments = 15,71 %

Réservoir R8Ciments = 8.50 %

—(9X)

c mlorcpolb.

c apathique

dolomite 1

dolomite 2

c mlorapallB.

dolomite 1

Fig. 6 - Répartition des types de ciment selon les réservoirs RlO-11-12 et 13

Réservoir R 1 OCiments = 11,88 7»

c micropaß«.

sédimant

Réservoir R1 1Ciments = 10,67 %

o. mlcmpoû».

c spathlqu«

dolomite 1

s&dîmant

Réservoir R1 2Ciments = 1^,66 %

-H«)

c mlcropalla.

c> »pothlqae

dolomita 1

sédimant

Réservoir R1 3Ciments = 13.45 J!

-C1ÄJ

c micro poJla.

c- spothjque

dolomite 1

J ^ t - i i j •; i •• i-

18

Dans le premier cas de nombreuses cavités dues à des paléodissolu¬tions ont été cimentées totalement ou partiellement par deuxgénérations de dolomite. La teneur en dolomie totale est compriseentre 0 et 19 %. 63 % des échantillons analysés contiennent moinsde 2 % de dolomite. La dolomite a présente respectivement 25, 50 et44 % des ciments dans R6, R7 et R8.

OOLOHIE TOTALE

Borne. S Noab Hoyenne Frq. Frq.C1.90 136

3.805.707.609.50

11.4013.3015.2017.1019.00

14

7

11

10

16

7

8

4

2

n 110 (\^ ^ f\^ Oft * * * « * * * * « t * t t ft t É * ft t ft ft t * É * t * É t « i ft t É * * » A t * t t « t * * A É * * * É * É * t t t « *

3.054 6.5 69.8*****4.571 3.3 73.0**6.409 5.1 78.1****8.650 4.7 82.8***

10.672 7.4 90.2******12.714 3.3 93.5**14.313 3.7 97.2**16.500 1.9 99.119.000 0.9100.0

La dolomite 3, moins développée, constitue 20 % des ciments enseulement 6 % en R7 ; elle n'a pas été observée dans R8.

R6,

Dans le deuxième cas, on assiste à un développement important etgénéral des calcites spathiques qui forment respectivement 61 et68 % des ciments dans R12 et R 13.

5.4. Compaction

Le taux de compaction varie de 10 à 50 %. Le log des valeursmesurées est établi en utilisant la compaction minimale, croissantevers la gauche (0 à 30 %, moyenne 12 %), et la compaction maximale,croissante vers la droite (0 à 50 %, moyenne 22,2 %) afin de mieuxen apprécier les variations sur le graphique.

La compaction croît de haut en bas, minimale comprise entre 0 et10 % dans l'Ensemble Comblanchien (R3), faible à moyenne - 10 à20 % - dans l'Ensemble Oolithique (R7, R8), maximale - 25 à 50 % -dans l'Ensemble des Alternances (R12). Toutefois ses effets peuventêtres très localisés comme le montrent les écarts observés dans RIOet RU (fig. 10).

18

Dans le premier cas de nombreuses cavités dues à des paléodissolu¬tions ont été cimentées totalement ou partiellement par deuxgénérations de dolomite. La teneur en dolomie totale est compriseentre 0 et 19 %. 63 % des échantillons analysés contiennent moinsde 2 % de dolomite. La dolomite a présente respectivement 25, 50 et44 % des ciments dans R6, R7 et R8.

OOLOHIE TOTALE

Borne. S Noab Hoyenne Frq. Frq.C1.90 136

3.805.707.609.50

11.4013.3015.2017.1019.00

14

7

11

10

16

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10.672 7.4 90.2******12.714 3.3 93.5**14.313 3.7 97.2**16.500 1.9 99.119.000 0.9100.0

La dolomite 3, moins développée, constitue 20 % des ciments enseulement 6 % en R7 ; elle n'a pas été observée dans R8.

R6,

Dans le deuxième cas, on assiste à un développement important etgénéral des calcites spathiques qui forment respectivement 61 et68 % des ciments dans R12 et R 13.

5.4. Compaction

Le taux de compaction varie de 10 à 50 %. Le log des valeursmesurées est établi en utilisant la compaction minimale, croissantevers la gauche (0 à 30 %, moyenne 12 %), et la compaction maximale,croissante vers la droite (0 à 50 %, moyenne 22,2 %) afin de mieuxen apprécier les variations sur le graphique.

La compaction croît de haut en bas, minimale comprise entre 0 et10 % dans l'Ensemble Comblanchien (R3), faible à moyenne - 10 à20 % - dans l'Ensemble Oolithique (R7, R8), maximale - 25 à 50 % -dans l'Ensemble des Alternances (R12). Toutefois ses effets peuventêtres très localisés comme le montrent les écarts observés dans RIOet RU (fig. 10).

REPARTITION DE LA POROSITE20

15

u 10

o0.

PETROGRAPHIQUE

^ fissurai«

J introgronuloire

II

'44

I

i

a 1I i

ï 1

ESTIMATION DE LA POROSTEComparolson des méthodes

Fig. 7R3 R6 R 7 RS R9 RIO R11

Horizons réservoirs

DISTRIBUTION DES TYPES

RI 2 RI 3

CIMENTS

R3 R6 R7 R8 R9 RIO R11 R12 R13

Horizons réservoirs

INTENSITE DE LA COMPACTIONmoyenne por réservoir

Fig. 10R3 R6 R7 R8 R9 R10 RI)

Horizons réservoirsR12 R7 RQ R9 RIO RI 1 R12 R13

Horizons réservoirs

19

5.5. Géochimie

A l'exception des indications concernant les apports détritiques oula dolomitisation, les analyses géochimiques apportent peu d'infor¬mations pour l'étude de réservoir.

Les éléments dosés restent souvent à des teneurs inférieures ouégales au seuil de mesure. C'est toujours le cas pour K20, MNO, BE,CO, CD, SN, SB, BI.

La comparaison des moyennes et des écarts types des teneurs parhorizon réservoir donne néanmoins les résultats suivants :

- R7 et marqué par un détritisme légèrement plus fort comme lemontrent de légères anomalies en Si02 (2 %), A1203 (1,3 %), Fe203(1,2 %), Ti02 (300 ppm), P205 (137 ppm), V (14 ppm), Cr (9 ppm).Ni (3 ppm), Zn (13 ppm), Pb (56 ppm).

- Dans R6, R9, mais surtout R7, R8, des teneurs moyennes plusélevées en MGO traduisent la présence locale de dolomite.

- Les horizons Rll à R13 semblent se caractérisent par de légèresanomalies en P205 (R12, R13 : 55 et 95 ppm), AS, W. Au contraire,LA, BA et Pb sont plutôt en plus faible proportion.

- On notera dans RIO des valeurs de SR plus fortes (660 ppm)vraisemblablement dues à des traces de célestite.

Les analyses géochimiques n'apportent aucun élément concemant unéventuel équilibre des solutions avec des niveaux alcalins (albi-tes) . Na20 n'a pas été dosé. K20 reste inférieur au seuil dedétection.

6. Comparaison de 3 réservoirs ; Facteurs déterminants

Un premier examen des résultats obtenus montre que des rései-voirspossédant les mêmes propriétés au point de vue de la réponse électri¬que peuvent avoir des comportements hydrologiques très différents.Les valeurs de porosité mesurées sont insuffisantes à expliquer cesphénomènes. D'autres facteurs peuvent entrer en jeu. Parmi ceux-ci,le taux de compaction a déjà été évoqué. Les observations précédentessont résumées par les figures 7,8, 9 et 10.

U reste à examiner la porosité continue (pores) et discontinue(fractures) à diverses échelles d'observation : microporosité,macroporosité, vacuoles, grandes- fractures. Des conclusions quant aupouvoir drainant de ces lacunes peuvent être avancées par comparaisond'horizons fortement, peu ou pas productifs : R7-R8 (fig. 11), RIO(fig. 12), R12 (fig. 13).

19

5.5. Géochimie

A l'exception des indications concernant les apports détritiques oula dolomitisation, les analyses géochimiques apportent peu d'infor¬mations pour l'étude de réservoir.

Les éléments dosés restent souvent à des teneurs inférieures ouégales au seuil de mesure. C'est toujours le cas pour K20, MNO, BE,CO, CD, SN, SB, BI.

La comparaison des moyennes et des écarts types des teneurs parhorizon réservoir donne néanmoins les résultats suivants :

- R7 et marqué par un détritisme légèrement plus fort comme lemontrent de légères anomalies en Si02 (2 %), A1203 (1,3 %), Fe203(1,2 %), Ti02 (300 ppm), P205 (137 ppm), V (14 ppm), Cr (9 ppm).Ni (3 ppm), Zn (13 ppm), Pb (56 ppm).

- Dans R6, R9, mais surtout R7, R8, des teneurs moyennes plusélevées en MGO traduisent la présence locale de dolomite.

- Les horizons Rll à R13 semblent se caractérisent par de légèresanomalies en P205 (R12, R13 : 55 et 95 ppm), AS, W. Au contraire,LA, BA et Pb sont plutôt en plus faible proportion.

- On notera dans RIO des valeurs de SR plus fortes (660 ppm)vraisemblablement dues à des traces de célestite.

Les analyses géochimiques n'apportent aucun élément concemant unéventuel équilibre des solutions avec des niveaux alcalins (albi-tes) . Na20 n'a pas été dosé. K20 reste inférieur au seuil dedétection.

6. Comparaison de 3 réservoirs ; Facteurs déterminants

Un premier examen des résultats obtenus montre que des rései-voirspossédant les mêmes propriétés au point de vue de la réponse électri¬que peuvent avoir des comportements hydrologiques très différents.Les valeurs de porosité mesurées sont insuffisantes à expliquer cesphénomènes. D'autres facteurs peuvent entrer en jeu. Parmi ceux-ci,le taux de compaction a déjà été évoqué. Les observations précédentessont résumées par les figures 7,8, 9 et 10.

U reste à examiner la porosité continue (pores) et discontinue(fractures) à diverses échelles d'observation : microporosité,macroporosité, vacuoles, grandes- fractures. Des conclusions quant aupouvoir drainant de ces lacunes peuvent être avancées par comparaisond'horizons fortement, peu ou pas productifs : R7-R8 (fig. 11), RIO(fig. 12), R12 (fig. 13).

Fig. 11 - Forage géothermique d'Aulnay-sous-BoisCaractéristiques des réservoirs R7 et R8

S: ï

Spectre rie porosité. Fréquences cumulées

o a o o o o o o o o —o o o o o o o o o o o o

o o o

I I IT 1 1 I

Fig, 12 - Forage géothermique d'Aulnay-sous-BoisCaractéristiques du réservoir RIO

Spectre de porositéfréquences curau1ées

k.

1 " H M

I 1 I I

Fig. 13 - Forage géothermique d'Aulnay-sous-BoisCaractéristiques du réservoir R12

Spectre de porositéfréquences cumulées

— l\) tu -eD a o oo o o o

T 1 1 T

20

6.1. Spectres de porosité

L'étude quantitative de l'espace poreux au QTM a fourni parallèle¬ment à la mesure de la porosité totale le spectre de distributionde la taille des pores exprimé en fréquence (%) par classe detaille.

Chaque échantillon est replacé à sa cote de prélèvement le long dusondage. Les résultats sont présentés sous forme d'histogrammes defréquences cumulées (0 à 100 %) pour des raisons de clarté dugraphique. Pour l'ensemble R7-R8, une sélection représentative desdifférents types a dû être opérée. Pour RIO et R12, la totalité deces analyses est présente. La taille des pores est donnée enmicrons. Les teintes les plus denses sont destinées à mettre envaleur la macroporosité. Les modes de distribution les plus carac¬téristiques ont été isolés et exprimés en histogrammes de fréquence(fig. 14 et 15).

U apparaît immédiatement plusieurs combinaisons possibles :

- forte porosité, spectre très étalé vers les forts diamètres(> 175 ]x) . C'est le cas le plus banal des horizons productifs(1730,50 m) ;

- faible porosité car limitée à une microporosité (< 100 v). C'estle cas de l'intervalle non productif entre R7 et R8. Un spectretrès voisin est obtenu à 1726,50 m dans R7 ;

- forte porosité mais due principalement à des méats de petitedimension (< 175 y). C'est le cas général de RIO et R12(1758,65 m)

- faible porosité mais présence de drains discontinus (fissures,fractures) de fort diamètre. Ceci est observé dans R8

(1727,83 m).

6.2. Macrostructures décrites sur les carottes

Les examens réalisés sur lame mince ne rendent pas compte de latotalité des phénomènes observés en raison de la faible dimensionde l'échantillon (4,5 cm) et du choix des points de prélèvements,réalisés généralement en dehors des fractures, en évitant lescavités de dissolution.

Les descriptions macroscopiques faites antérieurement sur carottes(annexe 2), ont permis de prendre en compte à une autre échelled'observation les paramètres suivants :

- densité approchée des pores (forte, moyenne, faible)- densité approchée des cavités de dissolution (forte, moyenne,

faible)

20

6.1. Spectres de porosité

L'étude quantitative de l'espace poreux au QTM a fourni parallèle¬ment à la mesure de la porosité totale le spectre de distributionde la taille des pores exprimé en fréquence (%) par classe detaille.

Chaque échantillon est replacé à sa cote de prélèvement le long dusondage. Les résultats sont présentés sous forme d'histogrammes defréquences cumulées (0 à 100 %) pour des raisons de clarté dugraphique. Pour l'ensemble R7-R8, une sélection représentative desdifférents types a dû être opérée. Pour RIO et R12, la totalité deces analyses est présente. La taille des pores est donnée enmicrons. Les teintes les plus denses sont destinées à mettre envaleur la macroporosité. Les modes de distribution les plus carac¬téristiques ont été isolés et exprimés en histogrammes de fréquence(fig. 14 et 15).

U apparaît immédiatement plusieurs combinaisons possibles :

- forte porosité, spectre très étalé vers les forts diamètres(> 175 ]x) . C'est le cas le plus banal des horizons productifs(1730,50 m) ;

- faible porosité car limitée à une microporosité (< 100 v). C'estle cas de l'intervalle non productif entre R7 et R8. Un spectretrès voisin est obtenu à 1726,50 m dans R7 ;

- forte porosité mais due principalement à des méats de petitedimension (< 175 y). C'est le cas général de RIO et R12(1758,65 m)

- faible porosité mais présence de drains discontinus (fissures,fractures) de fort diamètre. Ceci est observé dans R8

(1727,83 m).

6.2. Macrostructures décrites sur les carottes

Les examens réalisés sur lame mince ne rendent pas compte de latotalité des phénomènes observés en raison de la faible dimensionde l'échantillon (4,5 cm) et du choix des points de prélèvements,réalisés généralement en dehors des fractures, en évitant lescavités de dissolution.

Les descriptions macroscopiques faites antérieurement sur carottes(annexe 2), ont permis de prendre en compte à une autre échelled'observation les paramètres suivants :

- densité approchée des pores (forte, moyenne, faible)- densité approchée des cavités de dissolution (forte, moyenne,

faible)

Fig. 14 - Spectres de porosité. Histogrammes de fréquences R7 etRéservoir R7

1726.50 m - Porosité = 5,21 %Réservoir R7

1727.83 m - Porosité = 6.22 %Fréqusnc«

yHHHHHHHHHpO. ,^^ , I | H < 7 | T7io-stfl Hi

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m«,

mm

11

2

137

187

in

212

23

7

262

N n r< et (N w w

tn to i-« B m o - -

Toil le des pores M

Réservoir R 81730.5 m - Porosité = 18,77 %

Taille des pores n

Réservoir R81731.35 m - Porosité = 18,96 %

Frèquane«

• - 10 r-

Taille des pores fi12.5 37,5 82.5 87.5 112,5 137,5 162,3 187.3 212.3

Taille des pores ß

Fig. 15 - Spectres de porosité. Histogrammes de fréquences RIO et R12

25

20

Mo 15oc

Réservoir RI 01758,65 m - Porosité = 12.15

5--

!

111

i•o m m m m <n m o m

L> " 'T

Frtquonca50

40

uc«

v«f 20

Réservoir R1 01763.10 m - Porosité = 4,31 %

I10-SIi

Frtquanc«

l o o o i o i n in o JIP Î fc pî hT ci I>T« b ^ n <o a>

Taille des pores ¿¿

Réservoir R1 21791,85 m - Porosité = 6,83 %

Taille des pores / A

Réservoir RI 21796.4 m - Porosité = 8,17 %

Fréquence

M r« IN

Frfcqu*nc«

Taille des pores Taille des pores ¿u.

21

- nombre de plans stylolithiques par cm de carottes (0 à 1,2)- nombre de grandes fractures, de longueur supérieure à 15 cm (0

à 4)- nombre de fractures moyennes, de longueur comprise entre 1 et

15 cm (0 à 3)- nombre de petites fractures, de longueur inférieure à 1 cm (0 à

1)- diamètre moyen des pores (0 à 3 mm)

- diamètre moyen des cavités de dissolution (0 à 2 cm)

On observe une excellente corrélation entre certaines observationsmacroscopiques et les mesures faites en microscopic.

Le nombre de plans stylolithiques par cm de carotte varie de lamême manière que la compaction située à l'échelle du grain ettraduit l'existence des processus de pression-dissolution plusforts dans l'Ensemble des Alternances.

L'appréciation sur carottes de diamètre moyen des pores, plus grosdans de nombreux niveaux des réservoirs R6 à R8 correspond bien auxrésultats des mesures faites à l'analyseur d'image qui opposent lamacroporosité de ces horizons à la microporosité de l'Ensemble desAlternances.

D'autres observations permettent de comprendre encore mieux lespropriétés hydrologiques spéciales de R7 et R8.

La densité approchée des pores et surtout celle des cavités dedissolution qui échappe en grande partie à l'examen pétrographiquey sont beaucoup plus forts.

La macroporosité s'exprime également dans le diamètre moyen descavités de dissolution, plus grand (2 cm).

Enfin, le nombre des grandes fractures est plus élevé.

U existe une relation indirecte entre les macrostructures et lanature des ciments. L'examen des carottes (photos planche 2) et lesétudes pétrographiques antérieures montrent que les ciments dolomi¬tiques sont étroitement liés au processus de colmatage des videsrésultant de la phase de dissolution.

21

- nombre de plans stylolithiques par cm de carottes (0 à 1,2)- nombre de grandes fractures, de longueur supérieure à 15 cm (0

à 4)- nombre de fractures moyennes, de longueur comprise entre 1 et

15 cm (0 à 3)- nombre de petites fractures, de longueur inférieure à 1 cm (0 à

1)- diamètre moyen des pores (0 à 3 mm)

- diamètre moyen des cavités de dissolution (0 à 2 cm)

On observe une excellente corrélation entre certaines observationsmacroscopiques et les mesures faites en microscopic.

Le nombre de plans stylolithiques par cm de carotte varie de lamême manière que la compaction située à l'échelle du grain ettraduit l'existence des processus de pression-dissolution plusforts dans l'Ensemble des Alternances.

L'appréciation sur carottes de diamètre moyen des pores, plus grosdans de nombreux niveaux des réservoirs R6 à R8 correspond bien auxrésultats des mesures faites à l'analyseur d'image qui opposent lamacroporosité de ces horizons à la microporosité de l'Ensemble desAlternances.

D'autres observations permettent de comprendre encore mieux lespropriétés hydrologiques spéciales de R7 et R8.

La densité approchée des pores et surtout celle des cavités dedissolution qui échappe en grande partie à l'examen pétrographiquey sont beaucoup plus forts.

La macroporosité s'exprime également dans le diamètre moyen descavités de dissolution, plus grand (2 cm).

Enfin, le nombre des grandes fractures est plus élevé.

U existe une relation indirecte entre les macrostructures et lanature des ciments. L'examen des carottes (photos planche 2) et lesétudes pétrographiques antérieures montrent que les ciments dolomi¬tiques sont étroitement liés au processus de colmatage des videsrésultant de la phase de dissolution.

oo

Conclusion

La réponse diagraphique seule ne pennet pas de distinguer les horizonsproductifs des autres faciès grenus.

La position des horizons productifs dans la séquence stratigraphique etleur signification au point de vue des environnements ne sont pasquelconques.

Ces réservoirs correspondent dans la mégaséquence aux formations debarrière stricto sensu limitées à la base par les dépôts de plate-forrr:eexterne et au sommet par ceux du lagon. La dolomitisation affecteprincipalement et presqu' exclusivement ces corps oolithiques (photosplanche 1). Les processus de fracturation et de dissolution y ont généréune macroporosité partiellement et préférentiellement cimentée par 2

générations de dolomite (photos planche 2).

Les études géochimiques antérieures montrent que ces processus sont dusà la circulation tardive de solutions dont la composition est différentede celle des eaux de formation.

La faible compaction et la rareté des ciments de calcite spathique danscette formation sont des facteurs favorables à la propagation de cestransformations. U en résulte des débits élevés (45 à 48 m3/h)accompagnés par une légère chute de la température de l'eau.

oo

Conclusion

La réponse diagraphique seule ne pennet pas de distinguer les horizonsproductifs des autres faciès grenus.

La position des horizons productifs dans la séquence stratigraphique etleur signification au point de vue des environnements ne sont pasquelconques.

Ces réservoirs correspondent dans la mégaséquence aux formations debarrière stricto sensu limitées à la base par les dépôts de plate-forrr:eexterne et au sommet par ceux du lagon. La dolomitisation affecteprincipalement et presqu' exclusivement ces corps oolithiques (photosplanche 1). Les processus de fracturation et de dissolution y ont généréune macroporosité partiellement et préférentiellement cimentée par 2

générations de dolomite (photos planche 2).

Les études géochimiques antérieures montrent que ces processus sont dusà la circulation tardive de solutions dont la composition est différentede celle des eaux de formation.

La faible compaction et la rareté des ciments de calcite spathique danscette formation sont des facteurs favorables à la propagation de cestransformations. U en résulte des débits élevés (45 à 48 m3/h)accompagnés par une légère chute de la température de l'eau.

Annexe l|

Log du forage d'Aulnay-sous-Bois

Paramètres caractéristiques des niveaux-réservoirs

Annexe l|

Log du forage d'Aulnay-sous-Bois

Paramètres caractéristiques des niveaux-réservoirs

IB92.Q0-

189H.0O'

1696.00-

1698.00

1700.00

1702.00'

L7OI4.0O-

[706.00

1708.00

1710.00'

1712.00

17m. 00

1716.00

17)6.00

1720.00-

1722.00-

1724.00'

1726.00

1728.00'

1730.00

1732.00

1734.00-

1736.00-

1738.00'

1740.00'

1742.00

17H4.00

1746.00

1746.00

1750.00-

1752.00

1754.00-

1756.00'

1758.00

1760.00

1762.00

_176tUOO-

1766.00

1768.00

1770.00

1772.00'

1774.00

1776.00'

177H.00-

1780.00

1762.00'

1784.00'

17B6.Q0

1788.00

1790.00-

¡792.00-

1794.00

1796.00

1798.00

1B00.OO'

1B02.00

1B04.00-

1006.00-

180B.OO-

1610.00-

1812.00'

1814.00

1816.00

1818.OC

1620.OC

1B2E.0C

1624.0C

o oo o

o o oo o c

o o oo o

o o co o

o o "

o o oo o

o o oo o c

o o o _o o o

o o o co o o

o o o c

4.9

RS

R6

.1

. 1

46.9

mi MB.s

0.

R13 0.

N . C .

N . C .

N . C .

t•

I

N.C.

N . C .

Annexe 2 |

Log structural des carottes

du forage Àulnay-sous-Bois n" 1

Annexe 2 |

Log structural des carottes

du forage Àulnay-sous-Bois n" 1

ANALYSE STRUCTURALE DES CAROTTESAULNAY-SOUS-BOIS

Annexe 2

1686,60-,

1692,60

1699,00

1700,00

IT06J60

1710,00

1740,00-

1744,70

1746j60

I75Q,OO-

1754,68-

'

1739,21-

1760,00-

I767,9OJ

0 ¡ 4 I • I O I I « l l « » » H l i n 90%

Productivité e n %

.

-

IllDensity

opprochée

de pores

Densité

approchée

de covités

de dltiohitlon

Nombre de plans Nombre de Nombre de Nombre de petits« 0 Moyen dei <b Moyen des cavités

Btyiolltiques por grondes frociurw frociures !rocture»K 1cm) pores de diwlution

cmdecoiotle» I>l5cm} moyenne» (!5<L<lcm)

Planches photoqraphicpies

Forage géothermique d'Àulnay-sous-Bois

Planches photoqraphicpies

Forage géothermique d'Àulnay-sous-Bois

Planche 1

Photo 1 (1724,15 m) - Texture grainstone à forte porosité intergranu¬laire

Photo 2 (1724,15 m) - La porosité intergranulaire est secondairementréduite par la formation d'un ciment dolomitique(non coloré, en blanc).

Photo 3 (1730,00 m) - Grainstone oolithique à faible cimentation, débiten agrégats

Photo 4 (1730,50 m) - Grainstone oolithique non cimenté.

Planche 1

Photo 1 (1724,15 m) - Texture grainstone à forte porosité intergranu¬laire

Photo 2 (1724,15 m) - La porosité intergranulaire est secondairementréduite par la formation d'un ciment dolomitique(non coloré, en blanc).

Photo 3 (1730,00 m) - Grainstone oolithique à faible cimentation, débiten agrégats

Photo 4 (1730,50 m) - Grainstone oolithique non cimenté.

Photo 1 Photo 2

Photo 3 Photo 4

Planche 2

Photo 1 (1725,70 m) - La porosité intergranulaire est en grande partiecimentée par la dolomite (non colorée, en blanc).

Photo 2 (1725,70 m) - Après fracturation et dissolution, cimentation parla calcite spathique (rouge) de la dolomite et dela celestine (aiguilles)

Photos 3 et 4 (1725,70 m) - Ciments de dolosparite en bordure descavités de dissolution

Planche 2

Photo 1 (1725,70 m) - La porosité intergranulaire est en grande partiecimentée par la dolomite (non colorée, en blanc).

Photo 2 (1725,70 m) - Après fracturation et dissolution, cimentation parla calcite spathique (rouge) de la dolomite et dela celestine (aiguilles)

Photos 3 et 4 (1725,70 m) - Ciments de dolosparite en bordure descavités de dissolution

Photo Photo 2

Photo 3 Photo