Estimation de macro-modèles de vitesse en sismique réflexion par stéréotomographie

par Frédéric Billette

Thèse de doctorat en Méthodes quantitatives des géosciences

Sous la direction de Gilles Lambaré.

Soutenue en 1998

à Paris 7 .


  • Résumé

    Je propose une nouvelle methode tomographique, la stereotomographie, pour estimer les macro modeles de vitesse en sismique reflexion. Il s'agit d'une methode de tomographie de pente qui, en plus des temps de trajet, utilise le pointe des pentes locales des evenements. Contrairement a la tomographie de temps de trajet, cette methode ne necessite pas l'introduction d'interfaces dans la description du modele. Les evenements pointes peuvent n'etre que localement coherents et il n'est pas necessaire de suivre des arrivees continues dans toutes les traces. Je presente une formulation generale des methodes de tomographie de pente. Le modele peut etre decrit par un champ de vitesse et un couple de segments de rais associe a chaque evenement pointe. Parmi ces methodes, la stereotomographie a l'avantage d'une plus grande robustesse. Elle consiste a comparer donnees observees (positions, temps et pentes) et donnees calculees par trace de rais, tout en prenant en compte les incertitudes de mesure. Les donnees sont pointees sur des panneaux de sommation de pentes locales, tache qui a ete automatisee. Le probleme inverse non-lineaire est resolu par optimisation locale. Les derivees de frechet sont estimees par trace de rai paraxial. Plusieurs tests sont analyses demontrant les performances de la methode : une etude de sensibilite a 1-d ; une evaluation de la precision du pointe a 1-d ; un exemple 2-d sans pointe en presence de fortes variations laterales de vitesse. Deux applications ont ete realisees a 2-d. Une etude a ete menee sur une ligne d'une campagne effectuee en mer du nord (champ d'oseberg). Le modele de vitesse estime a ete utilise pour effectuer une migration et obtenir une image du sous-sol. Les resultats ont ete juges tres interessants par la compagnie norsk hydro. Une application sur le jeu de donnees synthetique marmousi, bien connu pour sa complexite, a ete realisee. Les resultats sont prometteurs.


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