SUMMARYA sand production model was developed for volumetric sand production predictions that take into account the e!ects of the external stresses and #uid #ow rate. The model couples the poro-mechanical behaviour of the solid}#uid system with the erosion behaviour of the solids due to #uid #ow. It predicts reasonably experimental volumetric sand production data from a hollow cylinder test on a weak sandstone. The test results show that in weak and compactive sandstones, sand production is associated with decohesioning and plastici"cation of a zone around the inner hole which can then be mobilized by the hydrodynamic forces of the #uid #ow. The sand production rate increases both with external applied stress and #uid #ow rate but it is constant with time under constant external stress and #uid #ow rate. In both cases a critical lower limit has to be exceeded for sand production initiation.
Résumé -Subsidence différée : observations et analyse à partir de données de champs -L'objectif de cet article est de décrire l'effet différé de subsidence liée à la déplétion à partir des observations de terrain, dans le but d'expliquer ses origines et de mieux contraindre sa modélisation. L'évolution non linéaire de la subsidence en surface en fonction de la déplétion du réservoir peut être étudiée à partir du décalage entre le début de la production et le démarrage (différé) de la subsidence. Nous avons analysé des données provenant de huit champs d'hydrocarbures et quantifié l'effet de décalage entre la subsidence et la déplétion et le temps de retard correspondant. Les temps de retard quantifiés varient de 1,6 à 13 ans. Les champs étudiés ont été classifiés selon leur profondeur, âge et type de roche. Afin d'expliquer les observations de terrain, les données ont été confrontées à quatre mécanismes : -diffusion de la pression interstitielle ; -effet du recouvrement ; -comportement du réservoir en compaction ; -déformation du recouvrement, de la base ou de l'extension du réservoir. L'importance relative de ces mécanismes a été déterminée à partir de l'analyse des données de terrain. Certains mécanismes peuvent être éliminés à partir de principes théoriques de base alors que d'autres apparaissent comme inappropriés. Il est montré que le mécanisme de diffusion de la pression interstitielle contribue toujours à un effet différé, mais que cet effet est trop faible pour expliquer les observations de champ. Dans le cas de réservoirs contenant de l'argile, la surcompaction naturelle peut expliquer les temps de retard observés. En général, les autres mécanismes de compaction des réservoirs (tels que fluage, effet de la vitesse de chargement sur le comportement de la roche et transition élastoplastique) peuvent également être la cause principale de l'effet de décalage entre la subsidence et la déplétion. Abstract
The inadequacy of the ordinary flow and deformation theories of plasticity in explaining the experimental results on shear band formation in sand has led to the development of a consistent non-coaxial plasticity theory. Using this theory, the theoretical predictions for shear band orientation and its onset are shown to agree well with experimental observations of biaxial tests. The decrease of shear band inclination angle with respect to the minor principal stress direction with increasing confining pressure supports the hypothesis of the dependency of non-coaxiality on confining pressure. KEYWORDS: constitutive relations; deformation; plasticity; sands; shear strength. Les théories de la plasticité habituellement appliquées aux déformations et aux écoulements ne permettent pas d'expliquer les résultats expériment de la formation bandes de cisaillement dans des sables. Ceci a donc conduit a développer une théorie correcte de la plasticité non-coaxiale. Les résultats théoriques obtenus sur l'orientation des bandes de cisaillement et leur initiation sont en bon accord avec les observations faites lors d'essais biaxiaux. Le fait que l'inclinaison des bandes de cisaillement par rapport à la direction de la contrainte principale mineure diminue lorsque la pression de confinement augmente tend à confirmer l'hypothèse selon laquelle la non-coaxialité dépendrait de la pression de confinement.
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