Suivi géophysique non conventionnel des réservoirs géothermiques profonds

Unconventional geophysical monitoring of deep geothermal reservoirs

• Auteur / Autrice : Jérôme Azzola
• Direction : Frédéric Masson, Jean Schmittbuhl
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géophysique
• Date : Soutenance le 14/05/2020
• 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 : Sébastien Chevrot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Lecocq, Dimitri Zigone
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sébastien Chevrot, Florent Brenguier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes sismiques

Effets des séismes

Propriétés mécaniques

Réservoirs de stockage souterrains

Réservoirs souterrains

Géothermie

Mots clés libres

Interférométrie d’ondes de coda (CWI)

Interférométrie du bruit ambient (ANI)

Réservoirs géothermiques profonds

Surveillance des réservoirs

Acousto-elasticité

Mesures de déformations élastiques

Specfem2D

Code_Aster

Modélisation numérique

Expériences de laboratoire

Coda wave Interferometry (CWI)

Ambient noise Interferometry (ANI)

Deep geothermal reservoirs

Reservoir monitoring

Acousto-elasticity

Elastic strain measurements

Specfem2D

Code_Aster

Numerical modelling

Laboratory experiments

Résumé

Une technique émergente pour une surveillance géophysique continue et peu coûteuse des structures géologiques telles que les EGS est la corrélation du bruit sismique ambiant. Ces méthodes permettent de surveiller d'infimes changements survenant dans le milieu en étudiant l'évolution de la partie tardive des enregistrements sismiques par interférométrie d'ondes de « coda » (CWI). Cependant, un lien entre les processus physiques impliqués dans l'évolution du milieu et les changements quantifiés par CWI n'a pas encore été clairement décrit. Notre approche est basée sur le développement d'un schéma numérique qui permet d'étudier la signature sur les mesures CWI de la déformation élastique du milieu de propagation. En identifiant la contribution directe de la déformation géométrique du milieu et en comparant cet effet avec celui lié aux changements de vitesses sismiques, notre approche contribue à l'interprétation de ces mesures interférométriques. Le modèle numérique proposé pour étudier l'influence de déformations de réservoir sur les mesures de CWI ouvre de nouvelles perspectives pour appliquer ces approches à la surveillance des réservoirs profonds.

One emerging technique for a continuous geophysical monitoring of geological structures such as EGS is the correlation of ambient seismic noise. Such methods make it possible to monitor minute changes by studying the evolution of the late part of seismic recordings by "coda" wave interferometry (CWI). However, a clear connection between the physical processes involved in the evolution of the medium and the changes quantified by CWI has not yet been clearly described. Our approach is based on the development of a numerical scheme which enables to study the signature on CWI measurements of the elastic deformation of the propagation medium. By identifying the direct contribution of the geometrical deformation of the medium and comparing this effect with that related to changes in seismic velocities, our approach contributes to the interpretation of these interferometric measurements. The numerical model proposed to study the influence of reservoir deformations on CWI measurements opens perspectives for the application of such approaches to the monitoring of deep reservoirs.