Etude des hydrates de gaz sur la marge active de Nankai (Japon) : analyse de données de sismique réflexion 3D et inversion des formes d'onde

par Sotaine Marie Aimé Boukongo

Thèse de doctorat en Géophysique interne

Sous la direction de Satish C. Singh.

Soutenue en 2007

à l'Institut de Physique du Globe (Paris) .


  • Résumé

    L'analyse de données de sismique réflexion 3D sur la marge active de Nankai (Japon) a permisde mettre en évidence le BSR (bottom simulating reflector) et le double BSR. Le BSR est un contrastedimpédance acoustique à linterface séparant les sédiments riches en hydrates de gaz de forte vitesseau dessus et les sédiments riches en gaz libre en dessous. Le double BSR peut être considéré commeun BSR fossile ou résultant d'un mélange dans les sédiments des gaz de composition différente. LeBSR est par suite utilisé pour contraindre le régime thermique dans la boîte 3D (5km x 42. 5 km) de lamarge de Nankai. Le flux de chaleur calculé à partir des profondeurs du BSR donne des valeurscomprises entre 20-68 mW/m2. Des fortes amplitudes de BSR sont localisées dans les zones où le fluxde chaleur est relativement faible, et des faibles amplitudes du BSR sont par contre localisées dans leszones où le flux de chaleur est relativement important. La circulation des fluides chauds perturberaitl'amplitude du BSR. Par ailleurs, le BSR est absent au voisinage de la faille de Tokai dans la zone dubassin de pente, et est discontinu tantôt absent au niveau de la faille de Kodaiba dans la zone du bassindavant-arc. Dans la zone du bassin davant-arc où la distribution du BSR est plus importante, lesrésultats de linversion des formes d'onde ont permis de confirmer la présence des zones à fortevitesse (en rapport avec les hydrates de méthane) au dessus du BSR et des zones à faible vitesse (enrapport avec le gaz libre) en dessous du BSR. La présence du gaz libre sous jacent augmenteraitl'amplitude du BSR. La concentration des hydrates de méthane estimée est inférieure à 25 %. Levolume moyen des hydrates de gaz calculé est de 0. 85 km3. La concentration du gaz libre varie entre0. 7 et 8 %. Le volume moyen du gaz libre calculé est de 0. 06 km3. Au regard de la superficie de lazone étudiée, on conclut que ces concentrations/volumes sont énormes mais, ne peuvent constituer unréservoir économiquement exploitable, car les hydrates de gaz sont disséminés dans les sédiments

  • Titre traduit

    Gas hydrates study on the Nankai (Japan) active margin : analysis of 3D seismic reflection data and full waveform inversion


  • Résumé

    The analysis of 3D seismic reflection data on the Nankai (Japan) active margin showed evidenceof a BSR (bottom simulating reflector) and a double BSR. The BSR is an acoustic impedance contrastat the interface separating sediments rich in gas hydrate, having a high velocity above, and sedimentsrich in free gas, having a low velocity below. The double BSR can be considered as a fossil BSR orcan result from a mixture of gases of different compositions within the sediments. The BSR depth isused to constrain the thermal regime in the 3D box (5 km x 42. 5 km) of the Nankai margin. The heatflow calculated from BSR depths gives values between 20-68 mW/m2. Strong BSR amplitudes arelocalized in the zone where the heat flow is relatively low, and weak BSR amplitudes are localized inthe zone where the heat flow is relatively high. The circulation of warm fluids would perturb theamplitude of BSR. The BSR is absent around the Tokai fault in the slope basin zone, and issometimes discontinuous or absent around the Kodaiba fault in the forearc basin zone. In the forearcbasin where the distribution of the BSR is more important, full waveform inversion results allowed toconfirm the presence of a zone with high velocity above the BSR, which could be due to the presenceof gas hydrate in sediments. Just below the BSR, we find a low velocity zone, which could be due tothe presence of the free gas in sediments. Strong BSR amplitude could be correlated with the presenceof underlaying free gas. The estimated concentration of gas hydrate is lower than 25 %. The meanvolume of gas hydrate calculated is about 85 x 107 m3. The estimated concentration of free gas variesbetween 0. 7 and 8 %. The mean volume of free gas calculated is about 6 x 107 m3. In the study area,we conclude that these concentrations/volumes are enormous but, they cannot constitute aneconomically exploitable reservoir, because gas hydrates are disseminated in the sediments

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (XI-238 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 202-224

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T GLOB 2007 2

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 07 GLOB 0002
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.