Interprétation quantitative d'attributs multi-physiques géophysiques en terme de propriétés des carbonates à l'échelle du laboratoire

par Marco antonio Salcedo Arciniega

Projet de thèse en Sciences de la Terre et de l'Univers et de l'Environnement

Sous la direction de Stéphane Garambois et de Daniel Brito.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Terre, Univers, Environnement , en partenariat avec Institut des Sciences de la Terre (laboratoire) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    Nous prévoyons de mettre en œuvre des mesures multi-physiques sur certains échantillons métriques extraits du forage dans les Carbonates Rustrel, le long d'imageries 2D puis 3D. Tout d'abord, nous utilisons les mesures des vibromètres afin d'obtenir des images quantitatives de la répartition spatiale de Vp, Vs, Qp et Qs dans le bloc métrique. Deuxièmement, nous allons utiliser la technique radar GPR, aux fréquences élevées (800 MHz à 2,5 GHz). La méthode GPR est devenue une méthode établie par exemple pour l'inspection des structures de génie civil, mais la permittivité diélectrique est également utilisée comme paramètre diagraphique. La haute résolution GPR au laboratoire devrait nous permettre de révéler des structures et des hétérogénéités détaillées avec une résolution centimétrique et de les comparer avec ce qui a été déduit des mesures acoustiques. Une telle comparaison est assez fréquente dans les mesures du forage du réservoir. Ici, les images tomographiques de la permittivité diélectrique (vitesse) et de la conductivité (atténuation) seront dérivées des mêmes codes tomographiques. Afin de mieux évaluer la manière de choisir les attributs (atténuation) et de mieux comprendre la relation entre les discontinuités de carbonates et la rhéologie et les attributs sismiques / GPR (vitesse, atténuation, anisotropie), la modélisation directe sera utilisée en 2D (viscoélastique, poroélastique, EM ) et potentiellement en 3D (élastique). Cette partie peut profiter, si possible, du développement actuel mené dans le consortium seiscope, en particulier en ce qui concerne la modélisation viscoélastique 3D, permettant de mieux prendre en compte les amplitudes. Ensuite, un effort sera fait pour relier quantitativement les attributs dérivés à la rhéologie microscale des carbonates, bien que des stratégies de réduction, qui doivent être développées pour le cas EM. Pour les mesures sismiques, on peut notamment citer des modèles à double porosité, qui seront testés via une modélisation directe puis utilisés en inversion, si une grande bande de fréquence peut être obtenue. Dans cette vue, la fusion de données multi-physique ou la mise à l'échelle croisée seront essayées à la fois sur des synthétiques et sur des données réelles. L'extension aux données interprétées entre les forages (upscaling) sera également un objectif de l'étude.

  • Titre traduit

    From Multi-Physics geophysical attributes to meso-scale carbonate


  • Résumé

    We plan to implement multi-physics measurements on some mega-cores extracted from drilling in Rustrel Carbonates, along 2D slices and in 3D. First, we would use the vibrometer measurements in order to obtain quantitative images of the spatial distribution of Vp, Vs, Qp and Qs in the metric block. Second, we plan to use GPR, the Ground Penetrating Radar technique, at high frequencies (800 MHz to 2.5 GHz). GPR has become an established method for example for inspection of civil engineering structures, but dielectrical permittivity is also used in as a diagraphic parameter. FThe high GPR resolution in the laboratory should allow us to reveal detailed structures and heterogeneities with centimetric resolution and compare them with what had been inferred from acoustic measurements. Such comparison in quite common in reservoir borehole measurements. Here, tomographic images of dielectric permittivity (velocity) and conductivity (attenuation), will be derived from the same tomographic codes. In order to better assess the way of picking attributes (attenuation) and to better understand the relationship between carbonates discontinuities and rheology and seismic/GPR attributes (velocity, attenuation, anisotropy), direct modelling will be used in 2D (viscoelastic, poroelastic, EM) and potentially in 3D (elastic). This part may take advantage if possible of present-day development conducted within the seiscope consortium, particularly concerning 3D visco-elastic modelling, allowing to better take into account amplitudes. Then, an effort will be made to quantitatively connect the derived attributes with the microscale rheology of carbonates, though downscaling strategies, which need to be developed for the EM case. For seismic, we can notably cite double porosity models, which will be tested via direct modelling and then used in inversion, if a large frequency band can be obtained. In this view, multi-physics data fusion or crossdownscaling will be tried both on synthetics and on real data. Extension to data interpreted between boreholes (upscaling) will be also a goal of the study.