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Etude des matériaux observés au cours des prospections détaillées des champs de pétrole et de gaz

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par Ibsam NGULWE TUMAINI Wa'RUSAATI
Université de Kinshasa - Graduat en pétrole et gaz 2012
  

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b. Méthode de réfraction

La méthode de réfraction a été la première technique utilisée dans la prospection pétrolière. Durant les années 20, elle a obtenu un succès pour la détection des dômes de sel dans le Gulf Coast aux Etats-Unis et en Iran pour carter les structures de grande extension. Dans les années 1950-1960, la méthode de réfraction a été à l'origine de la découverte de certains gisements pétroliers du Sahara.

L'emploi actuel de la sismique réfraction est limité au génie civil et à l'hydrogéologie pour des objectifs inferieurs à 300m. (MARI et al. 1998) (Fond rocheux sous un glissement de terrain, épaisseur de la couche filtrante sur un aquifère, etc.) (PARRIAUX, 2009)

En sismique réfraction, lorsqu'un front d'onde rencontre une surface séparant deux milieux aux propriétés physiques très différentes, une partie de l'énergie revient en arrière (se réfléchit) dans le premier milieu, une autre partie passe (se réfracte) dans le deuxième milieu (POMEROL et al, 2003 ; POMEROL et al, 2005) sous forme d'une onde dite passante. (ANONYME, 1983)

L'onde réfractée ne revient à l'endroit d'explosion qu'à un point un peu plus éloigné de cet endroit. D'après le temps que met l'onde réfracté pour atteindre la surface (géophone), on détermine la profondeur de la surface de réfraction et la vitesse frontière (vitesse élevée avec laquelle une onde réfractée se propage le long de la discontinuité) (ANONYME, 1983)

La réfraction nécessite uniquement la mesure des temps d'arrivées des ondes qui arrivent en premier (ondes directes, ondes réfractées) pour fournir un modèle géologique. (MARIE et al. 1998)

La vitesse de propagation des ondes dans les roches s'accroit en général avec la profondeur du gisement et crée ainsi des conditions favorables à la distribution dans la coupe de terrains sédimentaires et métamorphiques de surface de réfraction. (ANONYME, 1983)

Fig.7. Coupe sismique montrant un anticlinal et un système de failles

En recherche pétrolière, c'est la sismique réflexion qui est essentiellement utilisée alors que dans les travaux relevant de la géologie de l'ingénieur (construction de routes, barrages, tunnels, hydrogéologie,...), on utilise le plus souvent la sismique réfraction (CHAPELLIER,...) qui, dans le domaine pétrolier, reste très employée pour déterminer les caractéristiques des couches superficielles et les paramètres de la zone altérée (MARI et al, 1998)

La présence de gaz (et d'huile à moindre degré) amène une diminution de la densité apparente `d' du réservoir et de la vitesse de propagation acoustique `v'. le contraste d'impédance acoustique `z' ( zv*d) entre la zone à gaz et la couverture, ou la zone à gaz ( ou huile) et l'aquifère, provoque des coefficients de réflexion élevés qui donnent naissance à différentes réflexions marquées que l'on appelle bright-spot, flat-spot ou pull-down suivant le cas. (COSSE, 1988)

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