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Propagation des ondes sismiques dans les milieux multiphasiques hétérogènes : modélisation numérique, sensibilité et inversion des paramètres poroélastiques
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Dupuy, Bastien |
| Copyright Year | 2011 |
| Abstract | La propagation des ondes sismiques dans les milieux poreux multiphasiques presente des enjeux nombreux, tant sur le plan environnemental (risques naturels, geotechnique, pollutions de nappes...) que pour les reservoirs (aquiferes, hydrocarbures, stockages de CO2...). L'utilisation des ondes sismiques pour etudier ces milieux se justifie par le fait qu'en se propageant, les ondes sont deformees par le milieu qu'elles traversent et contiennent ainsi des informations aux capteurs sur les phases fluides et solides et sur le squelette poreux. Ce travail de these s'interesse aux caracteristiques des ondes sismiques dans les milieux multiphasiques (plusieurs phases fluides et solides), depuis la description physique jusqu'a la caracterisation des parametres constitutifs par inversion, en passant par la modelisation numerique 2D de la propagation. La premiere partie du travail a consiste a decrire la physique des milieux multiphasiques (phase par phase et leurs interactions dynamiques) en utilisant des methodes d'homogeneisation pour se ramener a un milieu equivalent defini par sept parametres. Ainsi, dans des milieux simple porosite satures et dans des milieux plus complexes (double porosite, partiellement satures ou visco-poroelastiques), je peux calculer la propagation des ondes sismiques sans approximation. En effet, j'utilise une methode numerique dans le domaine frequence-espace qui permet de prendre en compte tous les termes qui dependent de la frequence sans approximation. La discretisation spatiale utilise une methode d'elements finis discontinus (Galerkin discontinu) qui permet de considerer des milieux heterogenes.Je montre notamment que les attributs sismiques (vitesses et attenuations) des milieux poreux complexes sont fortement dispersifs et les formes d'ondes completes, calculees sans approximation, sont fortement dependantes de la description physique du milieu. La caracterisation des parametres poroelastiques s'effectue par inversion. Une methode en deux etapes a ete proposee : la premiere consiste en une inversion ``classique`` (tomographie, inversion des formes d'ondes completes) des donnees (sismogrammes) pour obtenir des parametres macro-echelles (attributs sismiques). La seconde etape permet de reconstruire, a partir des parametres macro-echelles, les parametres poroelastiques micro-echelles. Cette etape d'inversion utilise une methode d'optimisation semi-globale (algorithme de voisinage). Une analyse de sensibilite montre qu'en connaissant a-priori certains parametres, on peut inverser avec precision les parametres du squelette poroelastique ou retrouver la nature du fluide saturant, a partir des vitesses de propagation. En revanche, pour retrouver la saturation en fluide, il est preferable de connaitre les attenuations. Deux applications realistes (monitoring de reservoir et hydrogeophysique) mettent en oeuvre ce type d'inversion en deux etapes et demontrent qu'a partir de donnees estimees par des methodes classiques d'imagerie, on peut remonter a certains parametres poroelastiques constitutifs. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00657366/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
