Technical Report NTB 90-09

Le forage de Siblingen a été effectué par la Société coopérative nationale pour l'entreposage de déchets radioactifs (Nagra) afin de déterminer les caractéristiques hydrauliques du socle dans le nord de la Suisse, dans la perspective d'un stockage sûr des déchets hautement radioactifs. Dans le forage de Siblingen, le socle cristallin a été étudié par de nombreux tests hydrauliques entre obturateurs et par des méthodes géophysiques. De plus, la section comprise entre 490 et 1522 m de profondeur a été étudiée à l'aide de nouvelles techniques d'analyse par diagraphie de fluide.

Les méthodes de diagraphie de fluide utilisées à Siblingen sont le débitmètre à moulinet simple SF (Spinner Flowmeter), le débitmètre à moulinet avec obturateur SPF (Spinner-Packer Flowmeter), le débitmètre à impulsion thermique avec obturateur HPPF (Heat-Pulse-Packer Flowmeter) et les logs combinés de conductivité électrique et de température (T/LF). Ce rapport présente les résultats détaillés des analyses de ces différentes méthodes indirectes. En premier lieu, ces méthodes permettent de déterminer les flux verticaux présents dans le forage en fonction de la profondeur. En outre le profil de conductivité électrique et de température permet la localisation individuelle des zones productives. Ces données sont ensuite analysées à l'aide d'équations hydrauliques fondamentales afin de déterminer les valeurs de transmissivité et de charge hydraulique des zones productives. Ces analyses ont été effectuées pour toutes les diagraphies adéquates. Chaque étape de l'analyse a été précédée d'une description complète de la méthode utilisée.

Un résumé des résultats obtenus (transmissivité et charge hydraulique) permet de comparer les différentes méthodes de diagraphie utilisées. Les résultats des méthodes de diagraphie sont ensuite comparés à ceux des essais hydrauliques entre obturateurs. En général les diagraphies ont reproduit les valeurs de transmissivités déterminées par essais hydrauliques avec des écarts inférieurs à un facteur 2. Les deux méthodes les plus performantes pour les conditions rencontrées dans le forage de Siblingen ont été la diagraphie de conductivité électrique et le débitmètre à impulsion thermique avec obturateur. Les méthodes de diagraphie n'ont pu reproduire avec exactitude les valeurs de charge hydraulique déterminées par les essais hydrauliques. Cependant les résultats se situent dans le domaine de variation des résultats obtenus par les essais hydrauliques.

L'utilisation des méthodes de diagraphie pour la caractérisation du socle cristallin a permis de définir avec satisfaction les principales zones perméables dans le forage de Siblingen (zones définies comme des formations ayant une transmissivité supérieure à 1E-9 m²/s). De plus ces méthodes ont permis la localisation, avec une précision de ± 1 m, de 13 zones productives différentes dans la section inférieur du cristallin (1000 à 1522 m). Les méthodes de diagraphie des fluides représentent une excellente alternative aux essais hydrauliques et permettent d'en optimiser l'usage. Enfin, la diagraphie de conductivité électrique permet d'identifier l'intervalle précis correspondant à chaque transmissivité calculée.