CHAPITRE 6 ANALYSE ET DISCUSSION
6.2 Détection de l’endommagement
6.2.3 Jauges axiales
Pour les différents états de contraintes simulés, les jauges parallèles à l’axe du forage enregistrent une extension dès le début de la saignée. Cette extension est due au relâchement des contraintes
dans l’axe du forage dans la partie supérieure de la carotte. Lorsque la saignée est suffisamment près de la cellule, le relâchement des contraintes perpendiculaires à l’axe du forage cause une compression parallèlement à l’axe du sondage. Le coefficient de Poisson fait en sorte que l’extension radiale comprime la carotte dans l’axe du forage. Dans le cas où la contrainte principale mineure est parallèle à l’axe du forage, la faible contrainte axiale jumelée à des contraintes tangentielles élevées amène les jauges axiales en état de compression (déformation positive dans les courbes de récupération). Lorsque la contrainte principale majeure ou intermédiaire est parallèle à l’axe du forage, le recouvrement est moins important et les jauges restent en état d’extension.
Pour les analyses élasto-plastiques, on remarque que lorsque la contrainte principale majeure est parallèle à l’axe du forage, les déformations lues par les jauges axiales au début de la saignée se superposent assez bien à celles des analyses élastiques. La différence apparaît lorsque l'onde d’extension est maximale (avant le recouvrement). Celui-ci est plus élevé que dans le cas des analyses élastiques. Les déformations plastiques en cause ne peuvent être récupérées et les déformations finales surestiment celles des analyses élastiques. L’allure générale des courbes reste cependant la même.
Dans le cas où la contrainte principale intermédiaire est parallèle à l’axe du forage, les déformations lues par les jauges axiales au début de la saignée se superposent assez bien à celles des analyses élastiques. Pour la rosette #1, après l'onde de recouvrement, un écoulement plastique a lieu. De ce fait, l’extension se poursuit et les déformations finales surestiment largement celles des analyses plastiques. L’allure générale de cette courbe est donc différente pour l’analyse élasto-plastique équivalente. Quand aux rosettes #2 et #3, comme on peut voir dans la figure 5.5, la jauge axiale se trouve entre deux zones de discage. L’écoulement plastique n’a donc pas lieu (contrairement à la rosette #1) après l'onde de recouvrement et l’allure de la courbe reste la même que celle de l’analyse élastique (bien que les déformations soient surestimées).
Dans le cas où la contrainte principale mineure est parallèle à l’axe du forage, l’écoulement plastique a lieu dès le début de la saignée. De ce fait, les déformations finales sont encore plus surestimées que dans les cas précédents. L’allure générale de cette courbe est donc très irrégulière et ce peu importe la rosette considérée.
En théorie (équation 5.2), peu importe l’orientation des contraintes préalables par rapport à l’axe du forage (parallèle ou non à une contrainte principale), les déformations lues par les jauges dans l’axe de ce dernier devraient être identiques pour toutes les rosettes si la roche se comporte de façon élastique linéaire homogène et isotrope. Il est important de noter qu’en pratique, une différence dans les déformations axiales des différentes rosettes n’implique pas avec certitude une présence d’endommagement. Ce phénomène nous assure cependant de la présence d'erreurs expérimentales ou encore d’une hypothèse de base non respectée; dans un cas comme dans l’autre, les contraintes calculées en seront affectées. On note que l’hétérogénéité et l’anisotropie dans les paramètres de déformabilité peuvent causer le même effet aux jauges axiales. De plus, des valeurs identiques ou très proches de déformations axiales ne nous assurent pas l’absence d’endommagement ou d’autres anomalies mais plutôt une uniformité dans le comportement de la roche sous les jauges.
Dans le cas des analyses élastiques, les déformations récupérées à la fin de la saignée sont pratiquement identiques pour toutes les jauges axiales, la différence étant inférieure à 0.2%. Pour ce qui est des analyses élasto-plastiques, la différence entre les lectures des différentes jauges varie en fonction de l’orientation des contraintes principales préalables par rapport à l’axe du forage ce qui concorde avec l’endommagement observé à la paroi du trou pilote suivant la saignée. Les scénarios montrant le moins de déformations plastiques, soit lorsque la contrainte principale majeure préalable est parallèle à l’axe du forage, sont ceux pour lesquels les déformations axiales lues par les différentes jauges sont les plus proches, affichant une différence d’environ 4%. Ce pourcentage d’écart est constant pour les scénarios en question, à l'exception du cas σx = 64, σy= 127 et σz = 127 MPa où la contrainte parallèle à l'axe du forage est à la fois la
contrainte principale majeure et intermédiaire.
Lorsque la contrainte principale intermédiaire est parallèle à l’axe du forage, l’intensité des déformations plastiques augmente et la différence entre les déformations lues par les différentes jauges axiales d’un même cas de chargement est également à la hausse. On note également l’apparition d’une grande variabilité dans le pourcentage d’écart d’un cas de chargement à l’autre. Ce pourcentage d’écart varie de 10% à 125%.
Quand la contrainte principale mineure est parallèle à l’axe du forage, la différence entre les déformations axiales est également à la hausse, atteignant jusqu’à 180%. La variabilité des
pourcentages d’écart d’un cas de chargement à l’autre est également très importante. Il est donc difficile de relier ce pourcentage au degré d’endommagement de la roche. Cette variation est cependant représentative des déformations plastiques en paroi de forage qui sont très irrégulières.