Développements en géologie numérique d'affleurement et modélisation stratigraphique 3D : exemple de la marge carbonatée du bassin sud-provençal au crétacé supérieur (SE, France)

Developments in numerical outcrop geology and 3D stratigraphic modelling : example of the upper Cretaceous carbonate margin of the South Provence Basin (SE, France)

• Auteur / Autrice : Jâmes Gari
• Direction : Jean Borgomano
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement. Géologie des systèmes carbonatés. Sédimentologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Faciès (géologie)

Affleurements (géologie)

Modélisation tridimensionnelle

Modèles géométriques

Provence (France)

Sédiments (géologie)

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’améliorer la modélisation numérique des propriétés et des géométries des systèmes sédimentaires et des réservoirs à partir de données d’affleurements. Les séries sédimentaires du Cénomanien au Coniacien inférieur de la marge carbonatée du Bassin Sud-Provençal (SE, France), spatialement continues à l’affleurement, ont servi de support à ce travail. Deux approches ont été réalisées : (1) l’acquisition de données numériques (scanner laser, sismique réflexion, forages, photographies aériennes, MNT et paramètres structuraux) complétant les données existantes (cartes, logs stratigraphiques) et (2) la modélisation géologique numérique 3D. Le géomodeleur gOcad a permis de construire des modèles gigognes réalistes intégrant les différentes unités stratigraphiques. L’intégration des données dans un cadre géoréférencé cohérent a nécessité le développement de protocoles basés sur l’adaptation d’outils de géomodélisation. La construction des modèles stratigraphiques à différentes échelles a nécessité une hiérarchisation des étapes de la modélisation. Les distributions spatiales des faciès, simulées par gaussiennes tronquées, ont montré que les résultats sont influencés par l'espacement entre les puits, la résolution des grilles stratigraphiques et les connaissances géologiques a priori. La modélisation basée-processus a permis de reconstruire les géométries et la distribution des faciès en simulant numériquement les processus qui les ont générés. Par cette approche, il a été possible d’estimer les paléo-conditions de formation des dépôts et les principaux facteurs de contrôle (morphologie inclinée de la surface initiale, accommodation positive et production carbonatée).

The objective of this thesis is to improve the numerical modelling of properties and geometries of reservoirs and sedimentary systems from outcrop data. This work focuses on the Cenomanian to early Coniacian deposits of the carbonate margin of South Provence Basin (SE, France) that display spatially continuous outcrops. Two approaches have been carried out: (1) the construction of a new numerical database including laser scan, seismic, wells, aerial orthophotos, DEM, and structural dips, added to the existing geological data (maps, stratigraphical logs) and (2) the 3D numerical geological modelling. The gOcad software allowed consistent nested models integrating different stratigraphic units to be built. The integration of these data within a geo-referenced framework required a specific workflow adapted to the modelling tools. The construction of stratigraphic models at different scales required a workflow based on hierarchical modelling steps. The spatial distributions of facies simulated by truncated Gaussian method have shown that results are significantly influenced by inter-well spacing, resolution of the stratigraphic grids and a priori geological knowledge. The stratigraphic forward modelling allowed us to reproduce the sedimentary geometry and facies distribution by the numerical simulation of genetic processes. This process-based model allowed the paleo-conditions of sedimentation and the main controlling factors (initial topographic geometry, positive accommodation and carbonate production) to be estimated