Compaction Localization in Porous Sandstone: Implications for Reservoir Mechanics

Compaction of porous rocks can occur in two modes: uniform and localized. Recent experimental work has demonstrated that compaction can occur in tabular zones that expand with increasing applied deformation. The appearance of compaction bands and their growth has a strong influence on the measured permeability of the host rock. The rock behind the moving compaction front can be either uniformly compacted or can consist of intercalated bands of uncompacted and compacted material. These three types of compaction would have very different effects on production from reservoirs undergoing compaction. We review the status of experimental results on localized compaction and the bifurcation theory of strain localization for compaction. La compaction des roches poreuses peut se produire de deux façons : régulière et localisée. Des travaux d'essais récents ont démontré que la compaction peut se produire dans des zones tabulaires dont l'épaisseur s'accroît avec la déformation de compression. L'apparition de couches de compaction ainsi que leur croissance ont une forte influence sur la perméabilité mesurée de la roche. La roche se trouvant derrière le front mobile de compaction peut être compactée de manière régulière ou peut comporter des couches intercalées de matière non compactée et compactée. Ces trois types de compaction auraient des effets très différents sur les gisements subissant la compaction. Dans cet article, nous réexaminons l'état des résultats d'essais sur la compaction localisée et la théorie de bifurcation sur la localisation des déformations pour la compaction.