Imagerie sismique de la proche sub-surface : modification de l'inversion des formes d'onde pour l'analyse des ondes de surface

Two-dimensional near-surface seismic imaging with surface waves : alternative methodology for waveform inversion

• Auteur / Autrice : Carlos Andrés Pérez Solano
• Direction : Hervé Chauris
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Dynamique et ressources des bassins sédimentaires
• Date : Soutenance le 09/12/2013
• Etablissement(s) : Paris, ENMP
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de géosciences (Fontainebleau, Seine et Marne)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Kauffmann
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniela Donno, Claudio Strobbia
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Dietrich, Gilles Grandjean

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes sismiques

Imagerie sismique

Mots clés libres

Ondes de surface

Problème inverse

Modélisation sismique

Inversion des formes d'onde

Surface waves

Inverse problem

Seismic modelling

Waveform inversion

Résumé

L’amélioration des images sismiques peut aider à mieux contraindre l’exploration deshydrocarbures. Les ondes élastiques qui se propagent dans la Terre peuvent être classifiéescomme ondes de volume et ondes de surface. Si ces dernières sont les plus énergétiques,seules les ondes de volume sont couramment considérées comme des signaux utiles.Cependant, les ondes de surface sont utiles pour caractériser la proche sub-surface.Classiquement, les ondes de surface sont analysées dans des contextes de propriétésélastiques localement 1D.Nous proposons une modification de l’inversion des formes d’onde classique pourreconstruire des profils de propriétés 2D (la windowed-Amplitude Waveform Inversion, w-AWI). La w-AWI est spécialement robuste en ce qui concerne le choix du modèle initial.Nous appliquons la w-AWI aux données synthétiques ainsi qu’aux données réelles, montrantque cette approche permet de récupérer des propriétés 2D.

High-resolution seismic imaging is essential to improve results of hydrocarbon exploration.Elastic waves propagate in the Earth as body and surface waves, the latter being the mostenergetic ones. Body waves are preferred for exploration seismic imaging while surfacewaves are usually considered to be noise. However, it has been recognised that the nearsurface can be characterised by analysing surface waves and that such result may improvethe outcome of body-wave processing. Currently, surface waves analysis leads to retrievelocal 1D property profiles.We propose a waveform-based inversion procedure to derive 2D velocity models fromsurface waves. This method consists of a misfit functional modification of classical FullWaveform Inversion and we call it windowed-Amplitude Waveform Inversion (w-AWI). Weshow that w-AWI is robust regarding the choice of initial velocity model. We apply w-AWI tosynthetic and real data obtaining encouraging near-surface imaging results