Estimation locale des paramètres d'anisotropie en milieux transversalement isotropes (TI) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1991

Estimation locale des paramètres d'anisotropie en milieux transversalement isotropes (TI)

Résumé

This study is motivated by the lack of measurements of effective transverse isotropy (TI) at the seismic scale. Then, the purpose is to determine the TI parameters at the receivers locations from three component offset VSPs recordings. The data set consists of both polarization directions and vertical apparent slowness corresponding to different offsets. These velocities are measured from the vertical travel times between at least two receivers in the well. The polarization directions are measured by the angle Y from the vertical direction. In order to estimate the TI parameters, we study P- and SV- waves propagation in transversely isotropic (TI) media. A TI medium is described by live independent elastic moduli but only four of them are needed for describing the propagation of P- and SV- waves and then SH- waves correspond to an uncoupled problem. Velocities and polarization expressions are functions on these four elastic moduli and on the incidence angle O which is not directly approachable from the data set. Then, we define two TI parameters which simplify these expressions and correctly describe velocity variations with O. These two parameters are combinations of the four elastic moduli and are slightly different from classical TI parameters. Hence, we propose an exact expression of 0 as a function of Y which allows us to express velocities as a function of Y without any approximations. A method is proposed to apply this model for solving the inverse problem of estimating TI parameters from the data set. We settle, from the sensitivity of this model to parameters variations, the range of incidence for which the TI parameters are accurately estimated. Furthermore, we show how a priori error on data (due to uncertainties on measurements) is transmitted on parameters values. This method is checked on synthetic data and on two real VSPs. The fist one was recorded recorded on the test site of the Colorado Sehool of Mines (White et al., 1983). The second one is a walkaway recorded in the Paris Basin. In a last part, a model is defined for taking into account, in the inverse problem, the pressure meaured in a fluid-filled borehole embedded in a TI medium as an additional datum. This model is checked on synthetic data.
Cette étude est motivée par le manque de mesures de paramètres d'anisotropie à l'échelle de la sismique de puits. Le but est de déterminer localement ces paramètres à partir de données de puits en trois composantes du type walkaway. On s'est intéressé pour cela à des milieux TI d'axe de symétrie contenu dans un plan vertical. Les données sont constituées par les lenteurs apparentes verticales et les directions de polarisation mesurées pour différents déports de la source. Les lenteurs apparentes verticales sont définies à partir des temps de trajets verticaux entre au moins deux récepteurs ancrés dans le puits. Les directions de polarisation sont repérées par l'angle Y fait avec la direction verticale. Nous nous sommes intéressé à la propagation des ondes P et SV dans les milieux TI. Quatre constantes élastiques sont nécessaires pour décrire la propagation des ces ondes. Les expressions de la lenteur et de l'angle de polarisation sont donc fonction de quatre constantes élastiques et de l'angle d'incidence O. Pour des milieux anisotropes, cet angle n'est pas directement mesurable à partir de données de puits. On définit alors deux paramètres qui simplifient les expressions de la vitesse de phase et qui permettent d'écrire une relation du type (O = f(Y). À partir de cette relation, on obtient une expression exacte de la lenteur apparente verticale en fonction de l'angle de polarisation. Cette expression est utilisée pour inverser, par une méthode d'optimisation, les paramètres d'anisotropie à partir des données de puits. On détermine, par une étude de sensibilité, dans quelle gamme d'incidence les paramètres seront le plus précisément estimés par cette méthode. On montre de plus comment une erreur sur les données (due aux incertitudes de mesure) se répercute sur les valeurs estimées des paramètres. La méthode d'inversion est testée sur des données synthétiques et sur deux jeux de données réelles. Le premier est un jeu de données enregistré sur le site expérimental de la Colorado School of Mines (White et al., 1983). Le second est un Walkaway enregistré dans le bassin de Paris. Enfin, on définit un modèle permettant de prendre en compte dans le problème inverse, en plus de la lenteur et de la polarisation, la pression mesurée dans le puits. Ce modèle est testé sur des données synthétiques. On montre que la précision sur l'estimation des paramètres est améliorée d'un facteur 5 à 10.
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These-ParscauduPlessixT1-1991.pdf (59.5 Mo) Télécharger le fichier

Dates et versions

tel-00784204 , version 1 (04-02-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00784204 , version 1

Citer

Jerome Parscau Du Plessix. Estimation locale des paramètres d'anisotropie en milieux transversalement isotropes (TI). Géophysique [physics.geo-ph]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1991. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00784204⟩

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