Anomalies d'amplitude du bruit sismique ambiant induites par une structure anticlinale : application au contexte de réservoirs de gaz

Seismic ambient noise amplitude anomalies induced by an anticline structure : application to the context of gas reservoirs

• Auteur / Autrice : Christine El khoury
• Direction : Hervé Chauris, Alexandre Kazantsev
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences et géoingénierie
• Date : Soutenance le 06/12/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de géosciences (Fontainebleau, Seine et Marne)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
• Jury : Président / Présidente : Eléonore Stutzmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hervé Chauris, Alexandre Kazantsev, Erik H. Saenger, Nikolai M. Shapiro, Ludovic Bodet, Céline Gélis, Adnand Bitri
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Eléonore Stutzmann, Erik H. Saenger

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réservoirs d'hydrocarbures

Pièges (géologie pétrolière)

Diagraphies acoustiques

Ondes de surface

Ondes -- Propagation

Mots clés libres

Onde de surfaces

Bruit sismique ambiant

Réservoir de gaz

Propagation des ondes

Modelisation par élément spectraux

Effets de site

Surface waves

Seismic ambiant noise

Gas reservoirs

Wave propagation

Spectral element modelling

Site effects

Résumé

Des anomalies spectrales dans le bruit sismique ambiant, définies comme de fortes amplifications spectrales de la composante verticale pour des fréquences de 1 à 5 Hz, sont couramment observées au droit de réservoirs de gaz. Si elles sont bien comprises, ces anomalies pourraient avoir un potentiel pour l'exploration ou la surveillance des réservoirs de fluides. La nature de ces anomalies s'explique principalement par la structure géologique plutôt que par le réservoir lui-même, pour une modélisation purement élastique. L'analyse sur des jeux de données réels de bruit ambiant montre que les ondes de surface, principalement le mode fondamental, sont les principaux contributeurs à l'anomalie. Ce travail explore comment les ondes de Rayleigh interagissent avec une structure anticlinale, un piège géologique typique pour un réservoir d'hydrocarbures. L'analyse de la signature spectrale d'une structure anticlinale est effectuée pour différentes configurations de source, pour finalement fournir une relation reliant les paramètres géométriques et élastiques de l'anticlinal à l'anomalie induite pour le cas du mode fondamental des ondes de Rayleigh.

Spectral anomalies in the seismic ambient noise, defined as strong spectral amplification of the vertical component at frequencies of 1 to 5 Hertz, are commonly observed above gas reservoirs. If properly understood, these anomalies could have a potential for fluid reservoir exploration or monitoring. The nature of these anomalies was mainly explained by the geological structure more than the fluid reservoir itself, for purely elastic waves. Analysis on real datasets of ambient noise measurements shows that surface waves, mainly fundamental mode, are the main contributors to the anomaly. This work further explores how Rayleigh waves interact with an anticline structure, a typical geological trap for a hydrocarbon reservoir. Analysis of the spectral signature of an anticline structure is performed for different source configurations, to finally provide a relationship linking the anticline geometrical and elastic parameters to the induced anomaly for the case of the fundamental mode Rayleigh waves.