Étude d'un réservoir géothermique profond par corrélation de bruit sismique ambiant

Study of a deep geothermal reservoir using ambient seismic noise correlation

• Auteur / Autrice : Maximilien Lehujeur
• Direction : Alessia Maggi, Jean Schmittbuhl
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance le 06/10/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique du globe (Strasbourg ; 1997-2020)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Masson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Dietrich, Jean-François Girard
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Florent Brenguier, Eléonore Stutzmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie sismique

Ondes sismiques

Observations

Bruit

Séismes

Géothermie

Mots clés libres

Corrélation de bruit ambiant

Ondes de surface

Pic micro-sismique secondaire

Bruit sismologique anthropique

Géothermie profonde

Réseaux denses

Sismologie

Ambient noise correlation

Surface waves

Secondary micro-seismic peak

Anthopogenic noise

Deep geothermal reservoirs

Dense seismic networks

Sismology

Résumé

Cette thèse porte sur l’application de la technique de corrélation de bruit sismologique ambiant pour l'imagerie et le suivi des réservoirs géothermiques de Rittershoffen (ECOGI) et de Soultz-sous-Forêts (GEIE-EMC). La forte variabilité spatio-temporelle des sources du bruit de fond sismologique dans la gamme de période 0.2-7s limite la reconstruction des fonctions de Green. Cela induit des erreurs dans la construction des modèles de vitesse. Deux approches sont proposées pour s’affranchir des effets de la non-uniformité spatiale du bruit. Par ailleurs, la variabilité temporelle des sources de bruit est un facteur limitant pour le suivi du réservoir. On estime que les perturbations de vitesse doivent être de l’ordre de 0.1% à 1% pour pouvoir être détectées par les réseaux disponibles. Ce seuil n’a pas été franchi lors de la construction du site Rittershoffen mais une modification probable des propriétés diffractantes du milieu a été observée à la suite d’une stimulation.

This work focuses on the application of the ambient seismic noise correlation technique for the imaging and monitoring of deep geothermal reservoirs near Rittershoffen (ECOGI) and Soultz-sous-Forêts (GEIE-EMC). The strong spatial and temporal variability of the noise sources in the period range 0.2-7s limits the reconstruction of the Green’s functions. This results in significant errors in the velocity models. Two approaches are proposed to overcome the spatial non-uniformity of the noise and to improve the quality of the velocity models. Besides that, the temporal variability of the noise sources is a limiting factor for monitoring purposes. We estimate that the speed variations should be larger than 0.1% to 1% to be detected by the available networks. This threshold was not reached at Rittershoffen during the drillings or the stimulations. However, a probable change of the diffracting properties of the medium was observed following a hydraulic stimulation.