D’apr`es les ´equations de [Gassmann, 1951], la pr´esence d’hydrocarbures ou de gaz r´eduit la vitesse des ondes P ainsi que la densit´e, ce qui entraˆıne des rapports ∆Vp
Vp
et ∆ρ
ρ n´egatifs. `
A partir des ´equations (8.2.1) et (8.2.2), il apparaˆıt que pour les r´eflexions des toits des couches sableuses, la saturation en gaz entraˆıne des valeurs d’intercept et de gradient plus faibles que lors d’une saturation en fluide. Ce d´ecalage des valeurs d’intercept et de gradient pour des sables satur´es en hydrocarbures ou en gaz est repr´esent´e sur la figure (8.1).
Le mˆeme ph´enom`ene s’observe `a la base des sables satur´es en gaz, o`u l’augmentation de la vitesse des ondes P entraˆıne un d´ecalage des intercepts et des gradients vers des valeurs plus ´elev´ees que lors d’une saturation en fluide des sables.
Ce sont ces valeurs d’intercept et de gradient d´ecal´ees de la ligne de fluide que nous essayons de mettre en valeur par l’interm´ediaire d’un graphique gradient en fonction de l’intercept.
`
A partir de l’observation de ce d´ecalage, [Rutherford and Williams, 1989] ont d´efini trois types de sables satur´es en gaz pour des valeurs n´egatives du gradient.
8.3
Les diff´erentes classes AVA
Cette classification a pour origine les travaux de [Rutherford and Williams, 1989] qui d´efinissent trois types de sables suivant le signe de l’intercept R0 tout en consid´erant le gradient G n´egatif
(figure 8.2), c’est-`a-dire des r´eflectivit´es d´ecroˆıssant avec les angles d’incidence (figure 8.3). En valeur absolue, cette r´eflectivit´e croˆıt pour les classes II et III.
`
A cette classification, [Castagna and Swan, 1997] ont remarqu´e que certains r´eservoirs de classe III pr´esentaient des amplitudes baissant faiblement pour les angles ´elev´es, et ont ainsi ajout´e une quatri`eme classe pour un gradient G de signe positif :
1. Classe I (R0 > 0 et G < 0) : Sable `a imp´edance ´elev´ee par rapport `a l’encaissant.
2. Classe II (R0 ∼= 0 et G < 0) : Sable ayant un contraste d’imp´edance presque nul avec
son encaissant.
3. Classe III (R0 < 0 et G≪ 0) : Sable `a faible imp´edance par rapport `a l’encaissant.
4. Classe IV (R0 ≪ 0 et G > 0) : Sable tr`es peu consolid´e.
8.3.1
Classe I - R´eflectivit´e tendant vers z´ero (“Dim spot” en an-
glais)
Les r´eservoirs de classe I sont constitu´es de sables tr`es consolid´es (porosit´e inf´erieure `a 15% et vitesse des ondes P sup´erieure `a 3 650 m/s). Ces r´eservoirs ont une imp´edance ´elev´ee par rapport `a l’encaissant argileux. L’anomalie d’amplitude est essentiellement li´ee au contraste de
Fig. 8.2 – Graphique gradient en fonction de l’intercept repr´esentant les quatre classes AVA pour le toit des couches de sables satur´es en gaz.
densit´e avec l’encaissant. Ces r´eservoirs se trouvent principalement sur des champs d’hydrocar- bures terrestres dans des roches datant du pal´eozo¨ıque ou du m´esozo¨ıque [Roden et al., 2005]. D’un point de vue sismique, les r´eservoirs de classe I se caract´erisent par une baisse de l’am- plitude avec des angles croissants et un changement de phase possible sur les sections somm´ees des angles ou d´eports lointains. Sur les sections somm´ees, les amplitudes des zones r´eservoirs en hydrocarbures peuvent ˆetre inf´erieures `a celle des zones satur´ees en eau. La pr´esence d’hydro- carbures se caract´erisant par des amplitudes pouvant tendre vers z´ero pour les angles lointains [Hilterman, 2001], l’interpr´etation des r´eservoirs de classe I demande donc une confiance absolue `a l’acquisition et aux traitements effectu´es auparavant sur les donn´ees.
8.3.2
Classe II - Changement de phase (“Phase reversal” en anglais)
Les r´eservoirs de classe II sont moins consolid´es que les r´eservoirs de classe I mais plus consolid´es que ceux de classe III. Ce sont des sables mod´er´ement compact´es (porosit´e comprise entre 15 et 25%). La vitesse d’intervalle de propagation des ondes P dans ces sables est comprise entre 2650 et 3 650 m/s. Le contraste d’imp´edance de ces r´eservoirs avec leur encaissant est presque nul.
8.3. LES DIFF´ERENTES CLASSES AVA 107
Fig. 8.3 – Variations de l’amplitude en fonction du d´eport ou de l’angle du toit des couches de sables satur´es en gaz des diff´erentes classes AVO/AVA [Rutherford and Williams, 1989, Castagna and Swan, 1997]).
sont souvent difficiles `a distinguer sur les sections somm´ees. Ils sont aussi quasiment invisibles sur la section intercept tout en ´etant pr´esents sur la section gradient.
8.3.3
Classe III - Point vif (“Bright spot” en anglais)
Ce sont des r´eservoirs constitu´es de sables `a faible imp´edance par rapport `a l’encaissant. Nous les trouvons principalement dans des roches datant de l’`ere tertiaire. Ces r´eservoirs ont des porosit´es sup´erieures `a 25% et la vitesse d’intervalle de propagation des ondes P dans ces sables est souvent inf´erieure `a 2 650 m/s. Ces r´eservoirs se trouvaient autrefois exclusivement dans des champs marins. Grˆace aux progr`es de l’acquisition et du traitement, nous les observons aujourd’hui fr´equemment dans des champs terrestres.
La pr´ediction d’hydrocarbures s’av`ere possible `a partir de la section somm´ee de tous les angles ou d´eports, l’amplitude en valeur absolue y ´etant plus ´elev´ee que pour les autres classes.
8.3.4
Classe IV
Ces r´eservoirs constitu´es de sables tr`es peu consolid´es sont identiques aux r´eservoirs de classe III, `a la seule diff´erence qu’ils sont recouverts de couches plus dures (argiles, carbonates) avec des vitesses de propagation des ondes de compression plus ´elev´ees, ce qui g´en`ere un fort contraste et une variation particuli`ere par rapport aux classes III. La vitesse des ondes de cisaillement des couches au-dessus du r´eservoir est sup´erieure `a celle du r´eservoir (ce qui est le contraire pour les autres classes).
En dehors du mode de repr´esentation et de la classification associ´ee, il existe d’autres m´ethodes pour localiser les anomalies `a partir de combinaisons de plusieurs attributs AVA. Les fortes valeurs positives de section produit (R0 × G) permettent de localiser les sables satur´es en
gaz de classe II et III. Le facteur de fluide d´efini par [Smith and Gidlow, 1987] est une autre combinaison d’attributs AVA qui permet de localiser des sables satur´es en gaz.