Diap.explo.3 Version 05.Explo

Partie 3: les outils de l ’exploration

EXPLORATION DES BASSINS ET EVALUATION DE LEUR POTENTIEL

PETROLIERA. Mascle, École du Pétrole et des Moteurs

Supelec-cours électif "Énergie : besoins, ressources, filières" Formation du pétrole et du gaz, Exploration (09/12/02)

Premiers outils….


…premières découvertes



Acquisition de données sismiques aujourd’hui


Un forage en mer



Quels outils ?

• La géophysique

• Les forages et les diagraphies

• La modélisation numérique

• Pourquoi: pas d ’observation directe possible!

2 - Les outils de l ’exploration

La "sismique réflexion"


Principe de la sismique

• Emission d ’une onde acoustique• Phénomènes de réflexion, réfraction et

transmission à l ’interface des différentes couches géologiques

• Le sous-sol apparaît donc comme une suite de coefficients de réflexion, dépendant des contrastes d ’impédance acoustiques entre les couches


Dispositif de sismique terrestre

S

... R2R3 R1' R2' R3' ...R1

Source sismique


Ondes réfléchies et transmises


IMPEDANCE ACCOUSTIQUE

• Les réflexions sont causées par des contrastes d ’impédance acoustique. Celle-ci est le produit de deux paramètres qui caractérisent les roches:

• 1/ la vitesse de propagation des ondes P: Vp

• 2/ la densité: ρ



Addition


Profil sismique en couverture 24


Traitement sismique : quelques étapes ...

• prétraitement : extraire les ondes réfléchies• corriger des effets de la topographie (corrections

statiques)• horizontaliser l'obliquité des réflexions (corrections

dynamiques)• sommation des amplitudes : section stack (amélioration

de S/B)• filtrages anti-multiples (comme le fond de l'eau en

marine)• repositionner les réflecteurs pentés (migration temps)• passage en profondeur (migration profondeur)

supposant la connaissance d'un modèle de vitesse 3D


Emission : vibrateurs sismiques en sismique terrestre


Acquisition sismique terrestre


Dispositif de sismique marine

Flûtes

Sources

Flotteurs


Amélioration de l'image sismique


Amélioration de l'image sismique

(d'après Schlumberger, 2002)


Cube sismique 3D

(d'après Schlumberger, 2002)

3D


Visualisation 3D

2 - Les outils de l ’exploration

Données puits


Un chantier de forage à terre


Diagraphies : acquisition



Passage Réservoir-Couverture


Mesures

• Cali: calibre du trou• GR: Gamma Ray: mesure d e la

radioactivité naturelle (K, Th, U), présents principalement dans les minéraux argileux.

• DT: Sonic: inverse de la vitesse de propagation des ondes P (unité: µsecondes/pieds)



Mesures

• RHOB: Densité globale (minéraux et liquides) par mesure de l ’atténuation de rayons γ.

• NPHI: Porosité neutron: quantitéd ’atomes d ’hydrogènes, dans les fluides majoritairement, donc dans la porosité (unité: vol. fluide/vol. roche)



Mesures

• LLD-LLS-MSFL: résistivité de la paroi du puits, lointaine (1 m), moyenne (50 cm), proche (25 cm). Indication sur la porosité.

• ILD: autre type de mesure de résistivité (env. 1 m). Indication sur le type de fluide.

Comment relier l ’information puit-diagraphies avec les données

sismiques ?

1. Sismogramme synthétique

2. Profil sismique vertical


Sismogramme synthétique


Profil Sismique Vertical (VSP)


Intégration Sismique-VSP


Profil sismique interprété


Modélisation numérique

• Il existe 2 grandes familles de modèles numériques:

• 1/ les modèles de bassin (1D, 2D, 3D)

• 2/ les modèles de réservoir, incluant:• - le modèle géologique (ou statique)• - le modèle d ’écoulement (ou dynamique)


Modélisation de bassin 1-D


Modélisation 2D


De la sismique aux écoulements

Modèlesédimentaire

Upscaling

Modèlestratigraphique

Flow simulation

Modèle structural

Modèlepétrophysique

Modèle réservoir

(d'après TotalFinaElf)

Donnéessismiques


RESERVOIR CHARACTERISATION & MODELLINGRESERVOIR CHARACTERISATION & MODELLING

• Seismic inversion• Seismic attributes• AVO

• Core description• Sedimentological analysis• HR sequence stratigraphy

• Seismic interpretation• Structural modelling

• Quantitative log analysis• Electrofacies analysis• Dipmeter and borehole imaging

• Stochastic geological modelling

3Dpetrophysical

model

• Well test analysis (DST)• Wireline pressure (RFT)• Production history

• Upscaling• Petrophysical modelling



Deux difficultés : les multiples échelles et les résolutions



Développements actuels et futurs

• SISMIQUE:

• Sismique 3C• Sismique 4D• Litho-sismique• et, à plus longue échéance, SWD

(Seismic While Drilling)?


Sismique 4D


Litho-sismique



• DIAGRAPHIES

• LWD (Logging While Drilling)

• Monitoring de champs



• MODELISATION NUMERIQUE

• Simulateur de bassin 4D en zones complexes

• Comportement des failles….

• Simulateur de réservoirs fracturés


Réservoirs fracturés


Réservoirs complexes

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