{"id":1926,"date":"2015-12-04T16:13:57","date_gmt":"2015-12-04T15:13:57","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/?p=1926"},"modified":"2018-10-12T12:47:33","modified_gmt":"2018-10-12T10:47:33","slug":"seismic-characterization-of-heterogeneous-sedimentary-and-fractured-rocks-based-on-biots-theory-of-poroelasticity","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/geoblog\/2015\/12\/seismic-characterization-of-heterogeneous-sedimentary-and-fractured-rocks-based-on-biots-theory-of-poroelasticity\/","title":{"rendered":"Seismic Characterization of Heterogeneous Sedimentary and Fractured Rocks Based on Biot’s Theory of Poroelasticity"},"content":{"rendered":"

Th\u00e8se soutenue par Marco Milani le 4 d\u00e9cembre 2015, Institut des sciences de la Terre (ISTE)<\/em><\/p>\n

Bien conna\u00eetre les propri\u00e9t\u00e9s hydraulique de sub-surface est essentiel pour de nombreuses applications, comme la gestion durable des ressources souterraines en eau, l’optimisation de la production d’hydrocarbure et d’\u00e9nergie g\u00e9othermique, ou encore la s\u00e9curisation de stockages g\u00e9ologiques (d\u00e9chets radioactifs ou CO2). La perm\u00e9abilit\u00e9 est la plus importante de ces propri\u00e9t\u00e9s afin d’obtenir des pr\u00e9visions fiables des \u00e9coulements de fluide ou de contaminants. Cependant, cette propri\u00e9t\u00e9 est aussi la plus difficile \u00e0 quantifier, car elle n’est mesurable uniquement que lors de mesures de terrain, ou de tests exp\u00e9rimentaux d\u00e9di\u00e9s, et encore avec une pr\u00e9cision faible d’un ordre de grandeur.<\/p>\n

D’autre part, il y a un grand int\u00e9r\u00eat \u00e0 comprendre et quantifier la dissipation d’\u00e9nergie sismique dans les roches poreuses et satur\u00e9es en eau, qui se manifeste en termes de dispersion de vitesse et d’att\u00e9nuation, \u00e9tant donn\u00e9 que l’on peut en extraire des informations non seulement sur les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques mais aussi sur les propri\u00e9t\u00e9s hydrauliques. De plus en plus d’\u00e9tudes montrent que le d\u00e9placement relatif du fluide par rapport au solide induit par le passage de l’onde (wave induced fluid flow en anglais, dont on gardera ici l’abr\u00e9viation largement utilis\u00e9e, WIFF), repr\u00e9sente le principal m\u00e9canisme physique qui r\u00e9git ces ph\u00e9nom\u00e8nes, pour la gamme des fr\u00e9quences sismiques, sonique et jusqu’\u00e0 l’ultrasonique. Ce m\u00e9canisme, qui pr\u00e9domine aux \u00e9chelles microscopique, m\u00e9soscopique et macroscopique, est li\u00e9 \u00e0 la dissipation d’\u00e9nergie visqueuse r\u00e9sultant des gradients de pression de fluide et des effets inertiels induits par le passage du champ d’onde. Compar\u00e9 \u00e0 des exp\u00e9riences directes de mesures hydrauliques, cette approche g\u00e9ophysique est plus efficace en temps, en co\u00fbts, et pr\u00e9sente aussi l’int\u00e9r\u00eat d’\u00eatre non-invasive. De plus, l’\u00e9tendue des mesures sismiques tend \u00e0 combler l’\u00e9cart de r\u00e9solution et de p\u00e9n\u00e9tration qui existe entre les mesures hydrauliques de laboratoire et \u00e0 l’\u00e9chelle du r\u00e9servoir.<\/p>\n

L’objectif principal de cette th\u00e8se est d’am\u00e9liorer notre compr\u00e9hension de comment le m\u00e9canisme de WIFF aux \u00e9chelles macroscopique, m\u00e9soscopique et microscopique, affecte la dispersion des vitesses et l’att\u00e9nuation des ondes sismiques, et aussi comment les mesures correspondantes peuvent \u00eatre reli\u00e9es aux propri\u00e9t\u00e9s hydrauliques sous-jacentes. Dans cette optique, nous avons analys\u00e9 un jeu de donn\u00e9es provenant d’un forage. Nous avons ensuite r\u00e9alis\u00e9 une \u00e9tude num\u00e9rique concernant la dimension d’un volume \u00e9l\u00e9mentaire repr\u00e9sentatif (VER) en pr\u00e9sence de forts contrastes de rigidit\u00e9 comme cela peut arriver dans les roches fissur\u00e9es et en pr\u00e9sence de saturation partielle. Enfin, nous avons d\u00e9velopp\u00e9 un nouveau mod\u00e8le th\u00e9orique d\u00e9crivant le m\u00e9canisme de WIFF dans les milieux stratifi\u00e9s, \u00e0 la fois aux \u00e9chelles macroscopiques et m\u00e9soscopiques.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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