prospection sismique
- Domaine
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- géologiegéophysique
Définition :
Parmi les méthodes de la géophysique appliquée à l'exploration pétrolière, elle se classe parmi celles qui interprète les résultats d'un phénomène provoqué contrairement à d'autres qui étudient des phénomènes naturels : gravimétrie, magnétométrie, courants telluriques contrairement à ces dernières, c'est une méthode dont les résultats sont quantitatifs et non plus seulement qualitatifs. Par contre c'est une méthode dont l'application requiert des moyens importants, et du temps (moins en mer qu'à terre). Aussi est-elle coûteuse, ce qui fait qu'elle absorbe 80 à 90 % du montant des budgets d'exploration avant que commencent les forages. Cette méthode d'auscultation du sous-sol consiste à étudier les résultats de microséismes provoqués, dans des conditions déterminées.
Note :
Une source d'énergie : explosif, ou générateur « mécanique », engendre des ondes élastiques dirigées vers le sous-sol. Ce dernier est formé de couches successives de roches diverses qui ont pour effet de réfléchir, et de réfracter ces ondes, avec de nombreuses déformations. Ce sont ces ondes réfléchies, ou ces ondes réfractées qui sont recueillies à leur arrivée à la surface du sol par des capteurs spéciaux (géophones, ou hydrophones). Suivant que ce sont les ondes réfléchies ou réfractées qui sont captées, on a adopté la méthode de la « sismique réfléchie » ou la méthode de la « sismique réfraction ». La première est de très loin la plus utilisée. La seconde n'est utilisable en effet, que sur de grandes distances (plusieurs dizaines de kilomètres) avec une dépense d'énergie considérable. Dans la sismique réflexion les interfaces marquées par les changements de nature des roches, correspondant à différents niveaux géologiques réagissent comme des « miroirs », c'est d'ailleurs le nom que leur ont donné les sismiciens. Ainsi que cela est indiqué ci-dessus, l'écorce terrestre étant constituée de milieux fondamentalement anisotropes, et de plus déformés souvent profondément, ces réflexions sont entachées de nombreux phénomènes par asites, ou bruits : les diffractions, les réfractions réfléchies... On comprend qu'il soit difficile d'en démêler le « phénomène pur » qui est celui que cherche à déceler le géophysicien. Au fil des années les procédés mis en œuvre sont en constant perfectionnement. L'accroissement de sensibilité des géophones avec des diminutions de poids importants ont permis d'accroître considérablement la « précision et la puissance d'auscultation du sous-sol. En augmentant, en effet, le nombre des géophones suivant de répartitions particulières, on tend à privilégier le signal par rapport au bruit. Ainsi met-on en œuvre de 500 à 2000 géophones, dans la campagne de sismique réflexion, sur les profils distants de 1 - 1,5 km, reliés à 24 amplificateurs (24 traces). C'est en particulier, le dispositif dit de la « couverture multiple ». Les points de « tirs » (centres de production d'énergie : explosif ou autre, voir le terme « tir ») et les emplacements des géophones sont combinés de façon que les points d'impact des ondes sur les miroirs soient confondus ou, autrement dit, que chaque point d'un miroir reçoive plusieurs rayons sismiques incidents. Ainsi s'ajoutent des traces correspondant à des emplacements différents sur le terrain. On opère ainsi jusqu'à des « couvertures » d'ordre 12. L'exploitation des mesures a progressé considérablement avec l'avènement de l'enregistrement numérique (succédant à l'enregistrement magnétique, qui était encore analogique). L'enregistrement numérique consiste à noter les valeurs de l'amplitude des ondes sismiques réfléchies, toutes les millisecondes. Ces valeurs peuvent être traitées par la théorie mathématique de la « communication ». Toute communication - ou transmission -, il s'agit en sismique de la réponse des « miroirs » souterrains, est composée de messages, perturbés par des phénomènes parasites (on l'a noté ci-dessus), ou bruites. Il devient possible de prédire ces apparitions, et en conséquence de les éliminer par un filtrage adapté lors du traitement par ordinateur. Ce qui fait ressortir le message pur, recherché. Le pouvoir de « résolution » de ce procédé est bien supérieur à celui de ceux qui l'ont précédé.
Terme :
- prospection sismique n. f.