Maximilien Lehujeur soutiendra sa thèse le mardi 6 octobre à 13h30.
Titre : "Imagerie d'un réservoir géothermique par corrélation de bruit"
Composition du jury :
Rapporteurs :
- Eléonore Stutzmann, IPGP
- Florent Brenguier, ISTerre
Directeurs de thèse
- Alessia Maggi, IPGS-EOST
- Jean Schmittbuhl, IPGS-EOST
Examinateurs :
- Michel Dietrich, ISTerre
- Frédéric Masson, IPGS-EOST
- Jean-François Girard, BRGM/EOST
Membres invités :
- Jérôme Vergne, IPGS-EOST
- Albert Genter, ES-Géothermie
Résumé :
La corre?lation du bruit de fond sismologique ambiant entre paires de capteurs permet de de?terminer la fonction de Green du milieu. Cette me?thode peut e?tre utilise?e pour cartographier les variations spatiales de la vitesse des ondes ou pour de?tecter des perturbations temporelles des proprie?te?s e?lastiques du milieu. Contrairement aux me?thodes d'imagerie base?es sur les se?ismes, ces me?thodes peuvent e?tre applique?es a? tout moment gra?ce a? la continuite? du bruit ambiant. Cette the?se analyse les forces et les limites de ces approches pour la caracte?risation et le suivi des re?servoirs ge?othermiques profonds de Rittershoffen (projet ECOGI) et de Soultz-?sous-?Fore?ts (GEIE-? EMC), Alsace, France.
L'e?tude de?taille?e du bruit de fond sismologique dans la gamme de pe?riode 0.2s-?7s montre une forte variabilite? spatio-?temporelle des sources de bruit qui nuit a? la reconstruction des fonctions de Green. Cela induit des erreurs significatives dans l'e?laboration des mode?les de vitesse. Deux approches sont propose?es pour s'affranchir de la non-?uniformite? spatiale du bruit et ainsi ame?liorer la qualite? des mode?les de vitesse obtenus. La premie?re me?thode vise a? mode?liser les fonction d'inter-?corre?lation du bruit ambiant pour prendre en compte la distribution non-?uniforme des sources de bruit microsismiques. Cette technique permet d'interpre?ter les ondes de surface observe?es pour des paires de stations dont la distance est faible devant la longueur d'onde des ondes de surface. La seconde me?thode est applique?e dans la gamme de fre?quence domine?e par l'activite? humaine. Elle est base?e sur un traitement par antennes (sous-?re?seaux) et vise a? isoler les sources de bruit qui contribuent favorablement a? la reconstruction de la fonction de Green entre paires d'antennes.
La variabilite? temporelle des sources de bruit est e?galement un facteur qui limite le suivi temporel du re?servoir. Les perturbations de vitesse doivent e?tre de l'ordre de 0.1% a? 1% pour pouvoir e?tre de?tecte?es par les re?seaux disponibles de la zone d'e?tude. Ce seuil ne semble pas avoir e?te? franchi lors des ope?rations de forage et de stimulation mene?es sur le site Rittershoffen. Cependant, une perturbation temporaire des fonctions de corre?lation a e?te? observe?e a? la suite d'une stimulation hydraulique. Cette perturbation pourrait indiquer un changement temporaire des proprie?te?s diffractantes du sous-?sol cause? par les injections.
A l'avenir, les me?thodes de?veloppe?es dans cette the?se pourront e?tre applique?es a? des re?seaux sismologiques denses.