Etude de la sismicité de Lacq et analyse des formes d'ondes par décomposition en chirplets

par Thomas Bardainne

Thèse de doctorat en Géophysique

Sous la direction de Hervé Perroud.

Soutenue en 2005

à Pau .


  • Résumé

    De magnitude modérée, la sismicité est induite par l'extraction des fluides. Après nettoyage de la base de données disponible et un Pointé Automatique dont les paramètres sont optimisés par Recuit Simulé plus de 1600 évènements ont été localisés. La confrontation des localisations des hypocentres et des mécanismes aux foyers avec des informations apportées par les forages et la sismique 3D a permis de localiser les différents essaims de séismes au niveau de failles relativement importantes et orientées préférentiellement pour accommoder la perturbation de contrainte. La sismicité est localisée selon un axe préférentiel SSW-NNE sur les failles principales d'orientation WNW-ESE. La confrontation de la sismicité avec l'historique et le modèle de réservoir a permis de mettre en avant un essaim déclenché par une injection d'eau involontaire, une connexion importante entre le centre du réservoir et les réserves de gaz au nord-est et la déplétion associée. La seconde voie d'étude a été portée sur l'analyse des formes d'ondes par décomposition atomique en chirplets. Après une généralisation à 7D des paramètres de construction des chirplets pour une adaptation aux ondes sismologiques et l'utilisation d'algorithme de séparation d'ondes, il a été possible de décomposer les sismogrammes en un nombre limité d'atomes. Chacun des atomes est qualifié de 9-tuplet, caractérisé par des attributs morphologiques : temps, fréquence, énergie, phase, durée, modulation de fréquence, type de modulation de fréquence, asymétrie d'enveloppe et plateau constant de l'enveloppe. Les classifications résultantes ont montré une différenciation de formes d'ondes des séismes déclenchés par surpression de fluide.


  • Résumé

    The Lacq gas field seismicity (moderate seismicity) is induced by fluid extraction. After the cleaning and Automatic Picking of the seismologicaldatabase we localised more than 1600 events. The comparison of hypocenter locations and focal mechanisms with well and 3D-seismic data has shown that earthquakes were associated to relatively important faults well-oriented for stress perturbation accommodation. The distribution of events is oriented WNW-ESE, occuring on WNW-ESE faults. The WNW and ESE parts of the field are strained aseismicaly. By comparing the seismicity distribution to the field exploitation history and the field modelisation, two main results have been highlighted : a water over-pressure triggered swarm, and an important connexion between the central zone of the field and the gas reserves to the North of the field. The second aim of this study was the analyse of waveforms with atomic chirplet decomposition. We first genalised the chirplet construction to 7D (7 construction attributes). Then, we developed an algorithm of wave separation. Finally, we can decompose a seismogramm in a few number of atoms. Each of these atoms is a 9-tuplet, characterised by morphological attributes : time, frequency, an energy, phase, duration, frequency modulation, frequency modulation type, asymmetric shape and a flat shape. With this wave characterisation algorithm, we can classify events. The classification and the associated dendrogramm representation have allowed to differentiate events triggered by water injection from others, revealing a shorter and more impulsive source for triggered events.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (241 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.213-218

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  • Cote : US 458303
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