Remplissage des trous

En raison d’une résolution trop basse à une trop basse résolution ou plus simplement de bruit, les horizons détectés comportent généralement des zones de trous. Afin d’identifier ces dernières, chaque horizon est projetée dans le plan horizontal de l’image sismique. Les trous sont alors identifiés comme correspondant aux régions de ce plan qui ne comportent que des pixels vides et qui sont fermées.

Nous utilisons alors un autre algorithme mis au point par Tran Nam (2008), qui rebouche les trous tout en prenant en compte les courbures locales de la surface. L’algorithme met en œuvre des opérations successives de raffinement-déformation (cf. Fig. 3.37). La déformation est réalisée par minimisation d'une énergie de plaque mince discrète ce qui permet d'éviter l'estimation des normales, des plans tangents et des courbures au voisinage des trous. Cette approche permet d'obtenir des maillages remplis de bonne qualité, c'est-à-dire à la fois réguliers et lisses. De plus, elle permet d'obtenir des temps de calcul très intéressants.

Figure 3.37 : Schéma global de remplissage de trous par l'approche multi-étapes.

4.2.Exportation des failles

L’exportation des failles comporte beaucoup de points communs avec celle des horizons. Tout d’abord, un changement de repère doit également être opéré dans ce cas également afin que les surfaces de failles soient exportées dans le même système de coordonnées que le fichier SEGY.

Par la suite, les piliers qui définissent la forme de la faille sont identifiés comme correspondant aux milieux des déconnexions 2D alignées. De cette manière on place la faille au milieu de la zone d’incertitude liée à son passage.

On étend ensuite chaque pilier tout en respectant le pendage moyen de la faille afin que le haut de chaque pilier soit à la même profondeur minimale et le bas de chaque pilier à la même profondeur maximale (cf. Figure 3.38)

Profondeur Inline Déconnection 3D A Déconnection 3D B Déconnection 3D C Profondeur Profondeur minimale Profondeur maximale

Figure 3.38 : A gauche, les piliers créés en violet représentant la faille fusionnée par 3 déconnections 3D. A droite, les mêmes piliers étendus.

Enfin, on triangule le nuage de points décrit par les piliers étendus de la faille puis on lisse ce résultat afin qu’il convienne au mieux aux applications de géo-modélisation.

5.

Conclusion

Dans ce chapitre, le principe général de la méthode que nous proposons a tout d’abord été expliqué. Nous avons également donné des détails sur l’architecture modulaire sous jacente à cette méthode.

Ensuite, nous avons illustré cette méthode en nous focalisant sur l’identification de 2 types d’objets géologiques : les horizons et les failles. Concernant l’identification des horizons, nous avons exposé du début jusqu’à la fin les modalités de l’interprétation en détaillant les différents modules. Un module est tout d’abord dédié à une détection brute de réflecteurs candidats. Un autre module permet la caractérisation visuelle de ces réflecteurs candidats en référence avec les propriétés énoncées dans l’ontologie et la mise en relation de ceux-ci avec des horizons. L’interprétation des failles a permis d’exposer un exemple plus compliqué de détection d’objet géologique opéré selon les mêmes principes. Ces 2 illustrations permettent d’imaginer l’identification d’autres objets géologiques sur le même principe dans le cas d’une interprétation sismique plus complète.

Enfin, nous avons examiné la question de l’exportation des données. Nous avons rappelé l’intérêt de l’ontologie pour stocker au fil des modules l’ensemble des résultats sous leurs différentes représentations. Ceci permet un export renseigné et donc une meilleure réutilisation de l’interprétation pour les applications qui font suite à l’interprétation simique dans la chaîne de modélisation. De plus, un soin particulier est apporté à la représentation bas niveau des résultats afin qu’ils correspondent au mieux aux pré requis des calculs sur les surfaces qui sont utilisées dans la suite de la chaîne de modélisation.

Chapitre 4 : Résultats

La méthodologie exposée au chapitre 3 a été appliquée à divers ensembles de données et notamment à un bloc sismique fourni par Total UK et provenant du champ Alwyn (mer du Nord). Nous exposons ici seulement les résultats obtenus sur Alwyn, car les autres données que nous avons traitées sont soumises à des clauses de confidentialité. Cette restriction n’est pas trop grave car le modèle Alwyn est suffisamment riche et suffisamment bien étudié pour permettre de tester la méthodologie de manière significative. Dans ce chapitre, nous examinons tout d’abord les temps d’exécution qui ont été nécessaires pour la réalisation d’une interprétation semi automatique. Nous commentons ensuite les résultats obtenus en les comparant notamment avec une interprétation manuelle de ce même bloc réalisée par des étudiants de l’option Géophysique de l’Ecole Nationale Supérieure des Pétroles et Moteurs (ENSPM) et validée par leurs encadrants qui sont experts en la matière.

L’ensemble des résultats obtenus présentés dans ce chapitre ont été obtenus sur une machine virtuelle (VMWare Player 2.5) équipée de 1,5 Go de mémoire vive et d’un processeur Core 2 Duo (1 seul cœur utilisé par la machine virtuelle) cadencé à 1,5 GHz. Le système d’exploitation était Debian stable et la compilation a été réalisée au moyen de gcc 4.1.2.

1.

Le champ Alwyn

1.1. Histoire géologique

Les données Alwyn proviennent d’un champ d’exploitation de TOTAL UK qui est situé à l’est des îles Shetland. Les grandes étapes de l’histoire géologique de ce champ, responsables de la structure actuelle observée, ont été les suivantes :

Au Permo-Trias : extension Ouest-Est affectant les formations déposées antérieurement • apparition de failles Nord Sud et Est-Ouest

• subsidence du bassin vers l’est

• dépôt des formations Cormorant et Statfjord Au Jurassique inférieur : calme tectonique

• dépôt de la formation Dunlin Au Jurassique moyen : nouvelle extension

• réactivation des failles existantes

• dépôt de la formation Brent subdivisée en 4 unités, soit de bas en haut :

o Ness 1

o Ness 2

o Tarbert

Au Callovo-Oxfordien et Kimméridgien : intensification de la tectonique • basculement des blocs

• dépôt de la formation Heather et des Kimmeridge Clays qui forment à elles deux la formation Humber.

S’en suit une dernière phase de dépôt (Formation Cromer) puis une période d’érosion faisant disparaître les parties de Cromer et Humber se trouvant sur les zones de crête (à l’est). Cette érosion est marquée par la surface d’érosion appelée BCU (Base Cretaceous Unconfomity). Puis, de nouveau, au Crétacé inférieur et jusqu’au Turonien inférieur, une nouvelle phase de dépôt se réalise venant draper les formations triassico-jurassiques.

A la suite, les dépôts du Shetland Group (Crétacé supérieur) et les dépôts tertiaires n’ont pas d’intérêt direct du point de vue de la prospection.

Le style structural des terrains situés sous la BCU est caractérisé par une ensemble de blocs basculés et érodés pendant vers l'ouest. Ces blocs sont alignés du nord au sud parallèlement à la principale faille normale qui traverse le champ Alwyn.

La figure 4.1 illustre ces caractéristiques géologiques.

Figure 4.1 : Coupe schématique de la partie étudiée du champ Alwyn .Les gisements d’hydrocarbures sont figurés en à-plat noir.

Dans ce système, les failles ainsi que la surface d’érosion anticlinale BCU constituent les structures permettant le piègeage des hydrocarbures. Compte tenu de leurs caractéristiques de porosité, 2 formations Brent et Statfjord constituent les roches réservoir.

Par ailleurs, les roches mères (dans lesquelles le pétrole a été généré) sont principalement les Kimmeridge Clays et, à un moindre degré, le Brent et le Dunlin. Le pétrole a pu profiter du pendage général du système pour migrer de l’ouest vers l’est (et bien entendu des profondeurs