Modélisation de la propagation des ondes sismiques dans les milieux viscoélastiques : application à la détermination de l'atténuation des milieux sédimentaires

Seismic wave propagation modelling in viscous-elastic media : application to determination of sedimentary media attenuation

• Auteur / Autrice : Fateh Bouchaala
• Direction : Claude Guennou, Pascal Tarits
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Brest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sédiments marins

Viscoélasticité

Mots clés libres

Onde sismique

Atténuation

Sédiment

Hydrates gaz

Modélisation

Simulation

Théorie des rais

Facteur de qualité

Résumé

La modélisation de la propagation des ondes dans les milieux complexes 3d, inhomogènes, isotropes et viscoélastiques (milieux I. I. V. ), est un sujet intéressant et largement d’actualité. Cette modélisation aide pour la connaître la géométrie et les propriétés physiques des milieux géologiques. La viscosité du milieu de propagation est modélisée par la prise en compte de vitesses de propagation complexes. Le phénomène de propagation est modélisé par la théorie des rais avec la prise en compte de l’hypothèse de faible viscosité (hypothèse non restrictive dans le domaine de la géophysique). Lles expressions analytiques des coefficients de réflexion transmission entre deux milieux viscoélastiques ont été établies avec une étude numérique de l’effet de la faible viscosité sur ces coefficients a été menée. Le code anray est, a l’origine, un code de simulation de la propagation des ondes dans les milieux inhomogènes 3d purement élastiques. Son développement repose sur la théorie des rais. Le code anray a ensuite été modifie (anrayq), afin de l’adapter a la simulation de la propagation des ondes dans les milieux I. I. V. Les résultats numériques du code anrayq, ont été confrontés aux résultats numériques issus du code 5kb, code de simulation base sur la méthode de réflectivité. Enfin, des données sismiques 3d, acquises lors de la campagne hydratech (Ifremer 2002), dans une région caractérisée par la présence des hydrates de gaz et du gaz libre, ont été simulées a l’aide du code anrayq. Le profil de l’atténuation viscoélastique a été aussi déterminé a partir de ces données sismiques, afin de localiser les hydrates de gaz et le gaz libre dans les couches sédimentaires.

Seismic wave propagation modeling in 3d complex media, inhomogeneous, isotropic and viscous-elastic (I. I. V. Media) is an interesting and wide topical subject. This modeling helps to know the geometry and physical proprieties of geological media. The viscosity of the propagation medium is modelled by taking complex propagation velocities into account. The propagation phenomenon is modeled by ray tracing theory with considering weakly viscosity hypothesis (is not restrictive hypothesis in the geophysical field). Analytical expression of reflection/transmission coefficients between two viscous-elastic media are done, with a numerical study of viscosity effect in these coefficients. The originally anray software, based on ray theory, is used for a wave propagation simulation in the inhomogeneous 3d and purely elastic media. The anray software is modified (anrayq), in order to use t in simulation of wave propagation in I. I. V. Media. The numerical results of anrayq software are compared with those of skb software, based on reflectivity method. Finally, a 3d viscous-elastic data, acquired during hydratech cruise (Ifremer 2002), are simulated by using the anrayq software. Finally, 3d seismic data, acquired during hydratech cruise (ifremer 2002), from a region characterized by the presence of gas hydrates and free gas, are simulated by using anrayq software. A viscous-elastic profile is also determined from the seismic data, in the order to locate the presence of gas hydrates and free gas in the sedimentary layers.