Les méthodes de prospection électrique (courant continu)

Méthode électrique

Les méthodes de prospection électrique (courant continu)

I-1-La polarisation spontanée

La polarisation spontanée enregistre des différences de potentiel électrique dues à des causes naturelles. La PS est causée par des forces électromotrices d'origine électrochimique et électrocinétique.

1-1-1-Origine des potentiels naturels

On rencontre deux types de potentiels

Potentiel dorigine mécanique ou électro-cinétique,

Potentiel dorigine chimique.

1-1-1-1-Potentiel mécanique

Fig. 1: Potentiel associé à un écoulement dun électrolyte à travers un matériau poreux et perméable (courant continu dans les capillaires).

Lorsque ces ions sont transportés par les molécules deau lors dun écoulement dans le milieu poreux dune roche, il se crée une source de courant dorigine électrocinétique, appelée électrofiltration.

Ce phénomène a donc une origine mécanique (Influence de la gravité). Le potentiel ainsi créé est exprimé de la façon suivante:

viscosité dynamique en poise dynes S-1cm-2

= résistivité de la solution en ohm-m,

P= différence de pression en Atm ou en bar,

= Porosité effective en % ou en énergie/masse

= constante diélectrique de la solution ou perméabilité électrique relative du milieu par rapport à celle du vide.

Fig. 2: Mouvement de fluides = Anomalie de potentiel spontané.

1-1-1-2-Potentiel chimique

Potentiel de électro-diffusion: ions = porteurs de charges.

a-Potentiel de membrane

Il est généré à la suite dun contact entre deux formations de résistivité différente:

Ex.

Le cas des argiles en présence de deux fluides de salinités différentes se comportent comme une membrane cationique, c'est à dire qu'elles laissent passer librement les cations Na+, mais sont imperméables aux anions Cl-.

La boue de forage diffère chimiquement de l'eau renfermée dans les formations traversées. C'est la mise en contact de ces fluides dissemblables qui provoque l'apparition de potentiels naturels.

Les argiles séparant deux solutions de salinités différentes se comportent comme une membrane cationique ; elles laissent passer les cations mais s'opposent au passage des anions. L'ensemble constitue une pile de concentration dont le pôle positif correspond à la formation la moins saline. Une telle pile donne naissance à une force électromotrice. Le potentiel ainsi crée est appelé «potentiel de membrane».

...