Inversion de forme d'onde appliquée aux données sismiques 2D acquises avec une flûte longue dans les bassins sédimentaires

par Amin Kahrizi

Projet de thèse en Sciences de la Terre et de l'environnement

Sous la direction de Manuel Pubellier et de Matthias Delescluse.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris) , en partenariat avec Ecole normale supérieure (Paris ; 1985-....). Laboratoire de géologie (laboratoire) et de École normale supérieure (Paris ; 1985-....) (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    L'inversion de formes d'ondes consiste en l'inversion des phases et amplitudes des données sismiques afin d'obtenir un modèle de vitesse de propagation des ondes à haute résolution. Les récentes avancées théoriques et informatiques permettent aujourd'hui l'application de cette technique d'inversion hautement non-linéaire à des données réelles. Le but est d'imager des détails sans précédents des strucutures de la subsurface terrestre avec des application pour l'imagerie des réservoirs, les propriétés physiques des roches, les circulations de fluides et le comportement des failles. Il reste cependant un certain nombre de problèmes à étudier pour appliquer de manière fiable la technique, en particulier avec les données accessibles dans le domaine académique. Une première partie de ce projet de thèse consistera donc à trouver des méthodes fiables et reproductibles pour obtenir un modèle initial de vitesse à partir des temps d'arrivées réfléchies et réfractées présents dans les données. Un modèle initial assez précis est indispensable pour contrer les problèmes liés à la forte non-linéarité de l'inversion. Dans un deuxième temps, le doctorant testera plusieurs méthodes d'inversion de formes d'ondes en prennant en compte les variations de densités, les effets 3D et les éventuelles conversions de phases. Enfin, la dernière partie de cette thèse conduira à l'interprétation des résultats sur deux jeux de données réelles en Alaska et en Mer de Chine du Sud. Dans le cadre de la subduction d'Alasake, l'obtention d'une imagerie à haute résolution des failles superficielles apportera des enseignements sur les circulations de fluide et le comportement d'un système de faille potentiellement tsunamigénique. Dans le cas de la marge passive de Mer de Chine, l'imagerie de haute résolution nous renseignera sur le systême de dépot sédimentaire et ses intéraction avec le volcanisme et les circulations de fluides dans la région.

  • Titre traduit

    Waveform inversion applied to long streamer 2D seismic data acquired in sedimentary basins


  • Résumé

    Full waveform inversion (FWI) uses phases and amplitudes of a seismic dataset to invert for a high resolution velocity field. Theoretical and computing advances now allow application of this highly non-linear inversion to 3D real datasets. The goal is to retrieve details of the subsurface structure with application to reservoir imaging, rock properties, fluids and fault processes, sediment deposition characterization. Many challenges however remain especially when using available datasets in Academia. A first topic of this PhD project will be to look for robust and reproducible ways to build an accurate starting velocity model from reflections and refraction traveltimes, as the high non-linearity of the inversion requires an already accurate starting model. Then, the PhD student will test several ways to invert the full waveform taking into account density variations, 3D effects and potential phase conversions. The last topic of the PhD will consist in the interpretation of the results for two real datastets in Alaska and in the South China Sea. In the framework of the Alaska subduction zone, a high resolution imaging of shallow fault systems may teach us a lot on fluids circulations and potentially tsunamigenic fault behaviour. In the case of the South China Sea passive margin, the high resolution imaging will help us understand the sedimentary deposition system and its interaction with volcanic chimneys and fluid circulations.