Prise en compte des non-linéarités géométriques dans la modélisation de la compaction des sédiments Geometrical Non-Linearities in the Modelling of Compaction

Abstract

Les contributions successives de différents auteurs ont permis d'identifier les phénomènes mis en jeu dans la compaction des sédiments, puis de proposer des modélisations mécaniques cohérentes de ce processus. On s'intéresse ici aux non-linéarités géométriques dues à la forte diminution de la porosité: elles imposent de renoncer à employer la déformation de Green-Lagrange linéarisée. On adopte une loi de comportement adaptée aux grandes transformations d'un milieu poreux élastique dont les constituants sont incompressibles pour étudier la diminution de porosité liée aux phénomènes purement mécaniques intervenant dans la compaction. The numerous works devoted to the phenomena involved in the compaction of sediments have led to a good understanding and to mechanically consistent modellings of this process. During compaction, large reduction of porosity occurs and the sediments undergo large strains : in this context, the usual linearized Green-Lagrange strain tensor is no longer relevant. Using the constitutive law of a poroelastic medium (made of incompressible constituents) at large strains, we discuss the influence of geometrical nonlinearities in the study of purely mechanical compaction.