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Salt tectonic imaging at crustal and experimental scales by seismic migration and adjoint method / Javier Abreu-Torres (2022)  

Public Titre : Salt tectonic imaging at crustal and experimental scales by seismic migration and adjoint method : offshore application context Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Javier Abreu-Torres, Auteur ; José Darrozes, Directeur de thèse ; Roland Martin, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2022 Importance : 204 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse présentée pour l'obtention du Doctorat de l'Université Paul Sabatier Toulouse 3, Spécialité Astrophysique, Sciences de l'Espace, Planétologie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal [Termes IGN] corrélation d'images [Termes IGN] données géologiques [Termes IGN] modèle 3D du site [Termes IGN] onde sismique [Termes IGN] scène sous-marine [Termes IGN] sel [Termes IGN] structure géologique [Termes IGN] temps de propagation Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) La découverte de structures géologiques salines est une raison économique importante pour l'exploration dans le monde car elles constituent un piège naturel pour diverses ressources. Cependant, l'imagerie de ces structures est un grand défi. En raison des propriétés du sel, dont les vitesses de propagation sont beaucoup plus élevées que celles des strates adjacentes, les ondes sismiques sont piégées dans ces structures, produisant un grand nombre d'artefacts numériques parasites, tels que des multiples. Cela interfère avec le signal sismique primaire, ce qui empêche de voir clairement ce qui se trouve sous les structures salifères. Parmi toutes les méthodes d'exploration géophysique, la méthode de migration par renversement temporel (RTM), qui fait partie des méthodes qui utilisent la résolution de la forme d'onde sismique complète, est un outil d'imagerie très puissant, même dans les régions à géologie complexe. Dans ce travail, nous utilisons la méthode RTM basée sur l'adjoint, qui consiste essentiellement en trois étapes : la solution de l'équation des ondes, la solution de l'équation des ondes adjointe et la condition d'imagerie, qui consiste en la corrélation des champs d'ondes directs et adjoints. Ce travail peut être divisé en deux cas d'étude : le premier cas consiste en un modèle synthétique bidimensionnel d'un dôme de sel, issu de la migration finale d'une étude réelle dans le Golfe du Mexique. Le second cas consiste en un modèle tridimensionnel expérimental (WAVES), élaboré par le laboratoire LMA de Marseille, qui simule une structure saline, structures sédimentaires environnantes, et un socle. Le modèle a été immergé dans l'eau pour recréer un sondage marin réaliste. Deux types de données différents ont été obtenus dans cette expérience : des données à décalage nul et des données à décalage multiple. Pour résoudre l'équation des ondes impliquée dans la méthode RTM basée sur l'adjoint, nous utilisons des différences finies d'ordre 4 dans les deux cas. De plus, dans le second cas, nous avons utilisé le code UniSolver, qui résout la méthode RTM basée sur l'adjoint en utilisant des différences finies d'ordre 4 et un parallélisme basé sur MPI. Nous avons mis en œuvre les équations viscoélastiques pour simuler l'effet de l'atténuation. Pour cette raison, le schéma "Checkpointing" est introduit pour calculer la condition d'imagerie et assurer la stabilité physique et numérique. Dans le premier cas d'étude, nous analysons la reconstruction de l'image du dôme de sel que produisent différents noyaux de sensibilité. Nous calculons ces noyaux en utilisant différentes paramétrisations (densité - vitesse P), ou (densité - constantes de Lamé) pour une rhéologie acoustique. Nous étudions également comment l'utilisation de différents modèles a priori affecte l'image finale en fonction du type de noyau calculé. En utilisant les résultats obtenus en 2D, nous calculons des noyaux synthétiques tridimensionnels en utilisant une rhéologie élastique. Dans le second cas, nous effectuons d'abord une calibration des propriétés du modèle pour des données à décalage nul, et une fois que les données synthétiques et réelles s'ajustent bien, nous calculons les noyaux tridimensionnels. Nous résolvons le problème direct pour le cas à décalage multiple avec et sans effets d'atténuation.[...] Note de contenu : 1. General introduction Introduction 1.1 Geological context 1.2 Scope of the study 1.3 Upper crust and near surface imaging 1.4 Introduction (en français) 1.5 Imagerie de la croûte supérieure et de la proche surface 2. Seismic wave equation resolution and seismic imaging methods 2.1 Forward problem equations 2.2 Reverse Time Migration method 2.3 Principles of the LSRTM method 2.4 Principles of the FWI method 2.5 Numerical solution of the wave equation 2.6 Generalization of the Checkpointing-based sensitivity kernel calculations 2.7 Multiple contamination of seismic data 2.8 Conclusions 3. 2D and 3D synthetic sensitivity analysis 3.1 2D synthetic RTM and sensitivity analysis of the kernels 3.2 Results in 2D 3.3 Discussion 3.4 3D synthetic elastic case 3.5 Acknowledgments 4. 3D imaging for a real case 4.1 Introduction 4.2 3D real viscoelastic case: The WAVES model 4.3 Viscoelastic imaging results using FWI 4.4 Discussion 4.5 Conclusions 5. Conclusions and perspectives Numéro de notice : 26942 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Astrophysique, Sciences de l'Espace, Planétologie : Toulouse 3 : 2022 Organisme de stage : Géosciences Environnement Toulouse GET nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 13/10/2022 En ligne : https://tel.hal.science/tel-03813706/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102118