WO2010067020A2 - Procede de modelisation geologique de donnees sismiques par correlation de traces - Google Patents

Procede de modelisation geologique de donnees sismiques par correlation de traces Download PDF

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30—Analysis

Definitions

  • the present invention relates to a method for automatically developing a geological model from seismic data. It finds particularly relevant applications in the field of seismic data analysis, especially when looking for new oil fields. State of the art
  • the seismic data represent a subsoil and thus make it possible to apprehend the geological structure of the zone covered.
  • a seismic signal typically represents the derivative of the acoustic impedance of the layers traversed by sound pulses emitted during the acquisition of said seismic data.
  • seismic is an indirect and degraded representation of the underlying geology. Indirect because the value of the pixel is not representative of the nature of the subsoil at this point, and degraded because the final data is the result of a chain of treatments (deconvol ution, "stacking process") q ui introd use artifacts and approximations.
  • the reconstruction of geology from seismic generally passes through complex means of analysis that seek to identify the geological layers one by one and independently of each other.
  • Existing methods of analysis use the assumption that the same geological layer has similar seismic signatures.
  • the surfaces are thus extracted by means of propagators which start from a seed, or by classifiers (Kmean) which gather seismic signatures of the same caliber.
  • Kmean classifiers
  • the main limitation of these techniques stems from the basic postulate itself, which is never really respected.
  • the algorithms used have many disadvantages: too great influence of the germ, drifts propagations, invalid surfaces that connect different geological stages ...
  • these elements are, initially, extracted from the seismic image and are then arranged with respect to each other to construct the model.
  • the primitives are geological surfaces of variable sizes automatically obtained by propagation on the extrema of the seismic. These primitives are then sorted by topological order based on an acyclic graph (Directed Acyclic Graph, DAG) which represents the overlapping relationships between the primitives.
  • DAG Directed Acyclic Graph
  • the topological order assigned to each surface makes it possible to construct the geological model.
  • This method works in 3D, it manages erosion type discontinuities but does not allow the automatic management of faults.
  • Verney et al. in the document "An Approach of Seismic Interpretation Based on Cog nitive Vision", 70th EAGE Conference & Exhibition - Rome, Italy, 9 - 12 June 2008.
  • the relationships between mini-surfaces are ranked according to their average vertical distance and that the merger criteria between primitives are based on principles derived from cognitive science.
  • the search for new deposits requires the use of more precise and rapid automatic analysis tools.
  • the present invention aims at a method working at the seismic point scale to automatically develop a geological model from seismic data, which can automatically manage geological discontinuities such as faults, and allowing the implementation of multi-lateral strategies. scales.
  • This objective is achieved with a method for producing a geo-logic model based on previously collected seismic data, characterized in that it comprises steps of:
  • sampling of said seismic data according to at least one set of predetermined inclination traces each consisting of sampling points; analysis of similarities between the seismic data around said sampling points;
  • the method according to the invention can comprise steps of:
  • sampling said seismic data according to at least one set of seismic traces each consisting of sampling points sampled at increasing depths
  • the method according to the invention thus makes it possible to develop a geological model from an arbitrary sampling grid of the seismic data, by exploiting the local similarities of the data. In particular, it does not rely on the detection of extrema and the propagation of surfaces from these extrema like the methods of the prior art, but it allows a finer modeling of all the data.
  • the method may furthermore advantageously comprise a step of filling the geological model by propagation of a mini-surface by similarity in the vicinity of each sampling point comprising a link, taking as seed said point.
  • mini-surfaces must not be confused with the surfaces propagated as primitive in processes of the prior art. Indeed: - they are only used to complete the geological model, and in particular the topological relations exist between them and are not exploited,
  • the data of a seismic volume may be sampled in a substantially horizontal plane in a pattern substantially of any of the following shapes: rectangular, hexagonal, and the traces may be substantially vertical in orientation and include sampling points substantially equidistant.
  • the determination of links between sampling points belonging to different traces may comprise a step of calculating correlation images, each correlation image corresponding to a pair of traces, each trace being represented according to one dimension of the correlation image, and
  • the method according to the invention may further comprise steps of:
  • segments in the correlation image by propagation among points corresponding to correlation values greater than at least one predetermined threshold, which segments correspond to sets of links or combs of correlations between sampling points of the traces;
  • the steps for selecting segments in the correlation and link validation image may be repeated iteratively on the remaining segments in the correlation image, using as constraint the links validated at the previous iterations, up to that there are no more exploitable segments.
  • the assignment of a geological age relative to the sampling points may be an iterative process executed as long as there are undated sampling points including at least one site, which includes steps of: an undated sampling point including at least one link,
  • the method according to the invention may further comprise a step of normalizing the relative ages, the increment of age between consecutive relative age points being fixed at a predefined value.
  • a multi-scale geological model can be developed by merging sets of links between sampling points, whereby sets of links are obtained with different sampling grids.
  • the method according to the invention can be applied in an automated manner, in particular:
  • Figure 1 illustrates the construction of the correlation image corresponding to two traces of all the seismic data.
  • Figure la illustrates the vertical sampling of the seismic traces data while
  • Figure Ib illustrates the construction of the correlation image;
  • FIG. 2b illustrates the correlation comb corresponding to a geology called iso pack with dip variations as illustrated in FIG. 2a;
  • FIG. 3b illustrates the correlation comb corresponding to a geology having both dipping and thickness variations as illustrated in FIG. 3a;
  • FIG. 4 illustrates the establishment of correlation combs between points on either side of a fault presenting a normal rejection (FIG. 4a) or inverse rejection (FIG. 4b);
  • FIG. 5 illustrates a process for extracting high intensity line segments in the correlation image;
  • FIG. 6 illustrates examples of sampling strategies of the seismic cube
  • FIG. 7 illustrates the validation of the correlation combs by path analysis
  • FIG. 8 illustrates the principle of the iterative insertion of correlation combs to fill the data space
  • FIG. 9 illustrates an example of application of the algorithm for calculating the reference positions
  • FIG. 10 illustrates an example of mini-surfaces obtained in a square sampling grid
  • the method according to the invention exploits a set of seismic data to deduce a geological model, and this by working on the scale of the seismic points.
  • De nnes such as q ue described in the preferred implementation mode refer to a 3D cube or volume of seismic data.
  • the method according to the invention can however also be implemented on a set of two-dimensional seismic data, such as sections.
  • the volume of seismic data can be characterized by 3 axes, respectively Inline and Xline axes substantially parallel to the ground surface and a TWT axis oriented in the direction of increasing depths.
  • a seismic or trace trace 3, 4 comprises a set of substantially aligned and equidistant points 5 sampled at the depths t1, t2, t3, ... in the direction of the TWT axis.
  • the entire seismic volume can be sampled by a set of traces arranged in the Inline-Xline plane in a grid, for example square, hexagonal or even arbitrary, as illustrated in FIG.
  • a first step of the method according to the invention consists in calculating for a set of pairs of traces (3, 4) of interest extracted from the seismic data 1 a correlation image 1 (X1, X2 ) Xl and X2 being the respective positions of the seismic traces 3, 4.
  • This correlation image 2 represents the set of correlation coefficients calculated between the Nl points from X1 and the N2 points from X2.
  • the correlation coefficients Cf (i, j) can be calculated for example from the correlation of a mini trace Vi of size S, centered around a point X2 (i) and a small size seismic trace Vj S centered around a point Xl (j).
  • the method of calculating the coefficients Cf (i, j) can also and without limitation include any type of distance calculation or differences between the two vectors Vi and Vj.
  • the value of point 8 of the correlation image 2 is the result of calculating the correlation between the mini trace 6 around the point 5, the position t3 in the trace X2 with the mini trace around the position point tl of the trace Xl.
  • the calculation mode of the value of the points of the correlation image 2 is defined such that this value increases with the similarity of the vectors Vi and Vj.
  • Each point of the correlation image 1 (X1, X2) such as 8 therefore corresponds to a link, for example 7, between a point of the trace X1 and a point of the trace X2.
  • a point with a high value in 1 (Xl, X2) represents a strong probability link between Xl and X2.
  • the correlation image thus highlights all the links of high probability between two seismic traces.
  • the high probability points are contiguous in the correlation image 2
  • their relevance increases because they are no longer isolated in the geological context but form a consistent set which links two geological stages.
  • These contiguous sets correspond to correlation combs 11 in the data space 1, which combs are defined by the sets E of points P (i, j) of the image 1 (X1, X2) such that no point P (ij) of E does not present the same abscissa or the same ordinate as one of the other points of E.
  • This property reflects the fact that in a given comb, a seismic point is connected to only one link.
  • the traces Xl and X2 are similar and the segment of strongest correlation is on the diagonal of the image 2, with a director coefficient substantially equal to 1.
  • the resulting comb then comprises horizontal links.
  • the two traces Xl and X2 have similar signatures but are shifted.
  • the higher correlation segment 10 is also relative to the gamma, with a steering coefficient substantially equal to 1, and the distance 12 between the diagonal and the segment represents the value of the rejection, ie that is, the offset along the TWT axis, between X1 and X2.
  • the segment of highest correlation 10 has a coefficient of direction other than 1 because the rejection varies along the comb 11.
  • the method according to the invention is not sensitive to the presence of faults, unlike the propagation methods used in the prior art to obtain seismic surfaces and primitives.
  • relationships or links between the points can be established on either side of the fault 20, regardless of the value and the sense (normal or inverse) of the rejection, as illustrated.
  • the combs 11 can be detected automatically by extracting high intensity line segments 10 from the correlation image 1 (X1, X2). This detection may advantageously be carried out for example on the basis of an algorithm comprising the following steps, illustrated in FIGS. 5a to 5f, respectively: classification of the points of the image 1 (X1, X2) into three families:
  • each segment presented eliminates all segments that have a point on the same line or column of the correlation image ( Figure 5f).
  • the longest segment 10 corresponding to the longest comb 11 is thus obtained by ensuring that the seismic points of a comb 11 are associated with only one link.
  • the method according to the invention may comprise a link validation step, based on an analysis of the paths constituted by the seismic point sequences connected to each other by these links.
  • a link validation step based on an analysis of the paths constituted by the seismic point sequences connected to each other by these links.
  • each iteration of this process comprises a detection and validation of a set of pegs such as that described above.
  • Each new iteration is constrained by previous iterations.
  • the number of possibilities for inserting new combs decreases.
  • the segments corresponding to three relevant combs are present in the correlation image.
  • the segment 40 corresponding to the comb 43 the most obvious, is validated during the first iteration.
  • the entire shaded part of the image is no longer available according to the principle that there can only be one link per couple of points. Therefore, segment 42, of which too much of the links overlap in the shaded area, is eliminated from the list of candidates. Only the segment 41 corresponding to the comb 44 remains available.
  • the first valid combs are positioned on the seismic of good quality, which presents the best correlations. These peig nes will then serve as a constraint for the second waves of combs, during the second iteration, which will use the space available with a seismic of poorer quality.
  • the geological constraint provided by the existing links will be enriched gradually so as to compensate for the gradual loss of quality of the seismic which remains untreated.
  • the space is gradually covered even in areas with a low signal / noise ratio.
  • a condition for stopping the iterative process may be, for example, the absence of new detected combs.
  • the method according to the invention makes it possible to replenish the space of the correlation comb data connecting the points of the pairs of traces (Xi, Xj).
  • Ep be the set of seismic points that lie on all the pairs (Xi, Yj).
  • This reference position makes it possible to establish a hierarchy of points P, from the youngest to the oldest. This calculation can be done for example on the basis of the following algorithm:
  • ValRef (P) reference value for a point P
  • V MARKED insert v in LocalStackl and in LocalStack2 End
  • Figure 9 illustrates the process of calculating reference positions on a case where the thickness varies from right to left.
  • the step of increment is equal to 10.
  • the figure shows, respectively, (a) the set of links in the case of a variation of thickness, (b) the initialization of the positions on the first trace with an increment of 10, (c, d, e and f), the calculation of the relative positions on each of the blank links, with respect to the lower and upper links.
  • the reference positions constitute an arbitrary time scale in which the points of the seismic are positioned relative to each other.
  • each point referenced in Ep can serve as a seed G for calculating a mini area on the basis of a classical seismic trace similarity propagation algorithm.
  • the spatial extent of this mini surface is advantageously limited to the "Voronoi cell" associated with the germ G.
  • Voronoi cell The definition of a Voronoi cell is as follows: Let E be a set of points and S be a subset of E (S is a sampling of E). If P is a point of S, the Voronoi cell associated with the point P is the set of points present in E which are closer to P than to all the other points of the subset S.
  • the set E can represent all the points of the surface of the seismic block and S the positions of the traces Xi, used to calculate the correlation images.
  • all the points of a mini surface propagated from a seed G are assigned the reference position associated with G.
  • This technique makes it possible to fill the entire space while respecting the local dip variations.
  • the method is not limited to the extrema of the seismic but a mini-surface is created for each point include a valid link.
  • the mini-surfaces calculated in the method according to the invention have very particular characteristics:
  • Figure 10 shows an example of mini-surfaces obtained in a square sampling grid.
  • FIG. 11 The filling of the geological model is illustrated in figure 11, (a): seismic image, (b): set of valid values, (c): mini-surfaces propagated from the points connected to the validated links, (d): reference positions obtained for each point of the image (a).
  • the models obtained are very precise because the reference primitives are the seismic points.
  • the actual modeling is only possible on the extrema, the rest of the information being obtained by vertical interpolation between the extrema.
  • no interpolation is required, which allows less approximation and therefore more precision;
  • a surface is indivisible, it is a set of indissociable points that always have the same value in the geological model. This rigidity rules out any possibility of controlling the model within the same surface.
  • the quality of the model is therefore dependent on the quality of primitive extraction.
  • the model can be constrained at any point in the seismic space by simply adding a link. The model retains all its flexibility and control can be done without limitation;
  • the correlation combs used in the method according to the invention can find links between the geological layers located on either side of the faults and whatever the amplitude and the direction of the rejection.
  • the method according to the invention thus makes it possible to better manage the geological discontinuities that the other methods of the prior art depend on a local analysis such as propagation or local calculation of the dip.
  • the method according to the invention allows a significant time saving because it eliminates the process of manual extraction by pointing which is extremely long and painful.
  • the surfaces obtained are a very rich source of information because they constitute the fundamental and first element for many systems and methods of geological analysis;
  • the horizontalization of the seismic which consists in mapping on a line or on a horizontal plane the seismic signal corresponding to a geological stage.
  • the process according to the invention is advantageously used for this type of application, which is widely used in the search for hydrocarbons in particular, since the relief of each surface is then known, with, moreover, very good accuracy and high reliability;
  • channels that are former beds of terrestrial or submarine rivers filled with sediments.
  • these channels are prime targets because they have all the characteristics of oil traps.
  • the digging and filling phenomena of the flow beds are rapid at the geological scale and result, in the geological modeling image obtained by the application of the process according to the invention, by sudden variations in thickness of the geological stages in the form of lenses. These morphological characteristics are quite discriminating to consider an automatic three-dimensional mapping of the channels.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé d'élaboration d'un modèle géologique à partir de données sismiques préalablement collectées, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de : échantillonnage desdites données sismiques selon au moins un ensemble de traces d'inclinaison prédéterminée constituées chacune de points d'échantillonnage; analyse de similitudes entre les données sismiques autour desdits points d'échantillonnage; détermination des liens entre points d'échantillonnage appartenant à des traces différentes à partir de ladite analyse; constitution du modèle géologique en attribuant à chaque point d'échantillonnage un âge géologique relatif qui est calculé au moins à partir des liens associés audit point d'échantillonnage et de l'âge géologique relatif des autres points d'échantillonnage voisins de la trace incluant ledit point d'échantillonnage.

Description

« Procédé de modélisation géologique de données sismiques par corrélation de traces »
Domaine technique La présente invention concerne un procédé pour élaborer de façon automatique un modèle géologique à partir de données sismiques. Elle trouve des applications particulièrement pertinentes dans le domaine de l'analyse de données sismiques, notamment lors de la recherche de nouveaux gisements pétroliers. Etat de la technique antérieure
D'une façon générale, les données sismiques représentent un sous sol et permettent de ce fait d'appréhender la structure géologique de la zone recouverte. Un signal sismique représente typiquement l a dérivée de l'impédance acoustique des couches traversées par des impulsions sonores émises au cours de l'acquisition desdites données sismiques. De ce fait, la sismique est une représentation indirecte et dégradée de la géologie sous jacente. Indirecte car la valeur du pixel n'est pas représentative de la nature même du sous-sol en ce point, et dégradée car la donnée finale est le fruit d 'une chaîne de traitements (déconvol ution, « stacking process ») q ui introd uisent des artefacts et des approximations . Par conséq uent, la reconstruction de la géologie à partir de la sismique passe en général par des moyens d 'analyse complexes q ui cherchent à identifier les cou ches géologiques une par une et indépendamment les unes des autres. Les méthodes d'analyse existantes utilisent comme postulat qu'une même couche géologique présente des signatures sismiques similaires. Les surfaces sont donc extraites par le biais de propagateurs qui démarrent à partir d'un germe, ou par des classifieurs (Kmean) qui regroupent les signatures sismiques de même calibre. La principale limitation de ces techniques découle du postulat de base lui-même qui n'est jamais vraiment respecté. De plus, les algorithmes employés présentent de nombreux inconvénients: influence trop grande du germe, dérives des propagations, surfaces invalides qui connectent différents étages géologiques...
Pl us récemment sont apparues des approches globales qui visent à calculer au cours d'un même processus la totalité du modèle géologique directement à partir des données sismiques. Parmi ces méthodes deux grandes familles se distinguent : celles qui utilisent le pendage local des couches et celles qui utilisent des primitives.
Dans la famille des méthodes utilisant le pendage local des couches, on connaît notamment le document US 6,771,800 de Keskes et al . (2002) qui repose sur la propagation de lignes 2D suivant la direction du pendage. Cette technique ne fonctionne qu'en 2D et ne gère pas les ruptures de continuités de la géologie.
On con naît ég alement le d ocument de Lomask et a l . , « Flattening without picking », Geophysics vol. 11 no. 4, 2006, pp.13-20, qui propose une méthode de compensation des pend ages par u n processus itératif de minimisation. Au cours de ce processus, les pendages, obtenus par calcul de gradient 3D sur chaque point sismique, sont peu à peu annulés jusqu'à obtenir un bloc sismique plat, sans déformations globales, qui permet de mettre en évidence les taux de sédimentation par analyse stratigraphique. Cette technique fonctionne en 3D mais la gestion des ruptures du modèle nécessite la connaissance a priori des discontinuités.
Dans la famille de méthodes utilisant des primitives comme éléments de base du modèle géologique, ces éléments sont, dans un premier temps, extraits de l'image sismique et sont ensuite agencés les uns par rapport aux autres pour construire le modèle.
Dans la méthode décrite par Monsen et al . dans le document US 2008/0140319 notamment, les primitives sont des surfaces géologiques de tailles variables obtenues automatiquement par propagation sur les extrema de la sismique. Ces primitives sont ensuite triées par ordre topologique sur la base d'un graphe acyclique (« Directed Acyclic Graph », DAG) qui représente les relations de superposition entre les primitives. L'ordre topologique affecté à chaque surface permet de construire le modèle géologique. Cette méthode fonctionne en 3D, elle gère les discontinuités de type érosion mais ne permet pas la gestion automatique des failles. Une variante de cette approche est proposée par Verney et al . dans le document « An Approach of Seismic Interprétation Based on Cog nitive Vision », 70th EAGE Conférence & Exhibition - Rome, Italy, 9 - 12 June 2008. Dans ce document, les relations entre mini surfaces sont hiérarchisées en fonction de leur distance verticale moyenne et que les critères de fusion entre primitives reposent sur des principes provenant de la science cognitive. Dans le contexte actuel d ' u n ma rché pétrol ier de pl us en pl us concurrentiel et cher, la recherche de nouveaux gisements requiert l'usage d'outils d'analyse automatiques plus précis et rapides. La présente invention a pour but un procédé travaillant à l'échelle du point sismique pour élaborer de manière automatique un modèle géologique à partir de données sismiques, pouvant gérer automatiquement les discontinuités géologiques telles que les failles, et permettant l'implémentation de stratégies multi-échelles.
Exposé de l'invention
Cet objectif est atteint avec un procédé d'élaboration d'un modèle géo l og iq ue à pa rti r de d o n nées sism iq ues préalablement collectées, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de :
- échantillonnage desdites données sismiques selon au moins un ensemble de traces d'inclinaison prédéterminée constituées chacune de points d'échantillonnage, - analyse de similitudes entre les données sismiques autour desdits points d'échantillonnage,
- détermination de liens entre points d'échantillonnage appartenant à des traces différentes à partir de ladite analyse,
- constitution d u modèle géolog ique en attribuant à chaque point d'échantillonnage un âge géologique relatif qui est calculé au moins à partir des liens associés audit point d'échantillonnage et de l'âge géologique relatif des autres points d'échantillonnage voisins de la trace incluant ledit point d'échantillonnage.
Suivant un mode de mise en œuvre, le procédé selon l'invention peut comprendre des étapes de :
- échantillonnage desdites données sismiques selon au moins un ensemble de traces sismiques constituées chacune de points d'échantillonnage échantillonnés selon des profondeurs croissantes,
- analyse de similitudes entre les données sismiques autour desdits points d'échantillonnage appartenant à des traces sismiques différentes,
- détermination de liens entre points d'échantillonnage appartenant à des traces différentes à partir de ladite analyse de similitudes, lesquels liens rel iant des points q u i se situent sensiblement su r u ne même su rface géologique, - constitution dudit modèle géologique en attribuant à chaque point d'échantillonnage un âge géologique relatif qui est calculé au moins à partir (i) de l'âge géologique relatif d'autres points d'échantillonnage reliés audit point d'échantillonnage par des liens, et (ii) de l'âge géologique relatif d'autres points d'échantillonnage voisins de la trace incluant ledit point d'échantillonnage.
Le procédé selon l 'invention permet ainsi d'élaborer u n modèle géologique à partir d'une grille d'échantillonnage arbitraire des données sismiques, en exploitant les similitudes locales des données. En particulier, il ne repose pas sur la détection d'extrema et la propagation de surfaces à partir de ces extrema comme les procédés de l'art antérieur, mais il permet une modélisation plus fine de l'ensemble des données.
Le procédé peut en outre avantageusement comprendre une étape de remplissage du modèle géologique par propagation d'une mini-surface par similarité dans le voisinage de chaque point d'échantillonnage comprenant un lien, en prenant pour germe ledit point.
Ces mini-surfaces ne doivent toutefois pas être confondues avec les surfaces propagées comme primitives dans des procédés de l'art antérieur. En effet : - elles ne sont utilisées que pour compléter le modèle géologique, et en particulier les relations topologiques exista nt entre el les ne sont pas exploitées,
- la forme de leur contour et leur taille sont essentiellement déterminées par la grille d'échantillonnage, - du fait de leur surface très réduite, les problèmes de dérives liés aux algorithmes de propagation sont négligeables.
Les données d'un volume sismique peuvent être échantillonnées dans un plan sensiblement horizontal selon un mail lage sensiblement de l 'une quelconque des formes suivantes : rectangulaire, hexagonal, et les traces peuvent être d'orientation sensiblement verticale et comprendre des points d'échantillonnage sensiblement équidistants.
Ava ntageusement, la détermination de liens entre points d'échantillonnage appartenant à des traces différentes peut comprendre une étape de calcul d'images de corrélation, - chaque image de corrélation correspondant à un couple de traces, - chaque trace étant représentée selon une dimension de l'image de corrélation, et
- la valeur de chaque point de l'image représentant la corrélation locale des données sismiques au voisinage des deux points respectifs de chaque trace.
Le procédé selon l'invention peut comprendre en outre des étapes de :
- construction de segments dans l'image de corrélation par propagation parmi des points correspondant à des valeurs de corrélation supérieures à au moins un seuil prédéterminé, lesquels segments correspondant à des ensembles de liens ou peignes de corrélations entre points d'échantillonnage des traces ;
- sélection des segments de l'image de corrélation, laquelle sélection ne laissant au plus qu'un segment par ligne et par colonne de l'image de corrélation, correspondant à un seul lien par point d'échantillonnage, et les seg ments éta nt sélection nés su r l a base de la va leu r des points les constituants, et de leur longueur ;
- validation des liens par l'analyse des chemins constitués par les successions de points reliés par lesdits liens, une condition pour que les liens soient validés étant, dans un volume sismique, que les chemins soient bouclés.
Avantageusement, les étapes de sélection de segments dans l'image de corrélation et de validation des liens peuvent être répétées de manière itérative sur les segments restants dans l'image de corrélation, en utilisant comme contrainte les liens validés aux itérations précédentes, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de segments exploitables.
Avantageusement, l'attribution d'un âge géologique relatif aux points d'échantillonnage peut être un processus itératif exécuté tant qu'il reste des points d'échantillonnage non datés com prenant a u moins u n l ien , q u i comprend des étapes de : - sélection d'un point d'échantillonnage non daté comprenant au moins un lien,
- attribution d'un âge relatif à ce point en tenant compte des points déjà datés de sa trace, de telle sorte que l'âge le long d'une trace varie toujours dans le même sens, et - attribution du même âge relatif à tous les points reliés à ce point par des liens.
Le procédé selon l'invention peut comprendre en outre une étape de normalisation des âges relatifs, l'incrément d'âge entre points d'âge relatif consécutifs étant fixé à une valeur prédéfinie.
Suivant un autre aspect du procédé selon l'invention, un modèle géologique multi-échelles peut être élaboré en fusionnant des ensembles de liens entre points d 'échantillonnage, lesq uels ensembles de liens étant obtenus avec des grilles d'échantillonnage différentes. Avantageusement, le procédé selon l'invention peut être appliqué de manière automatisée, notamment :
- à l'extraction directe des surfaces de dépôt sur la base d'iso-valeurs,
- à l'horizontalisation de la sismique en cartographiant sur une ligne ou un plan le signal sismique correspondant à un étage géologique, - à l'analyse de failles, et
- à l'analyse de chenaux,
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un programme d'ordinateur mettant en œuvre le procédé suivant l'invention.
Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détail lée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :
- la figure 1 illustre la construction de l'image de corrélation correspondant à deux traces de l'ensemble des données sismiques. La figure la illustre l'échantillonnage vertical des données en traces sismiques tandis que la figure Ib illustre la construction de l'image de corrélation ;
- la figure 2b illustre le peigne de corrélation correspondant à une géologie dite iso pack avec des variations de pendage telle que illustrée à la figure 2a ;
- la figure 3b illustre le peigne de corrélation correspondant à une géologie présentant à la fois des variations de pendage et d'épaisseur telle que illustrée à la figure 3a ;
- la figure 4 illustre l'établissement des peignes de corrélation entre points de part et d'autres d'une faille présentant un rejet normal (figure 4a) ou inverse (figure 4b) ; - la figure 5 illustre un processus d'extraction des segments de droite de forte intensité dans l'image de corrélation ;
- la figure 6 illustre des exemples de stratégies d'échantillonnage du cube sismique ; - la figure 7 illustre la validation des peignes de corrélation par analyse des chemins ;
- la figure 8 illustre le principe de l'insertion itérative de peignes de corrélation pour remplir l'espace des données ;
- la figure 9 illustre un exemple d'application de l'algorithme de calcul des positions de référence ;
- La figure 10 illustre un exemple de mini-surfaces obtenues dans une grille d'échantillonnage carrée ;
- la figure 11 illustre le remplissage du modèle géologique ;
Le procédé selon l'invention exploite un ensemble de données sismiques pour en déduire un modèle géologique, et ceci en travaillant à l'échelle des points sismiques.
Les d on nées tel les q ue décrites dans le mode de mise en œuvre préférentiel font référence à un cube ou volume 3D de données sismiques. Le procédé selon l'invention peut toutefois également être mis en œuvre sur un ensemble de données sismiques bidimensionnel, tels que des coupes.
Le volume de données sismiques peut être caractérisé par 3 axes, soit respectivement des axes Inline et Xline sensiblement parallèles à la surface du sol et un axe TWT orienté dans le sens des profondeurs croissantes.
Le procédé selon l'invention peut être appliqué à la totalité des données du volume sismique, mais dans le cas général il est suffisant de se limiter à un sous ensemble de points échantillonnés pour limiter notamment le temps de calcul . En référence à la figure 1 , une trace sismique ou trace 3, 4 comprend un ensemble de points 5 sensiblement alignés et équidistants, échantillonnés aux profondeurs tl, t2, t3, ... dans la direction de l'axe TWT. La totalité du volume sismique peut être échantillonné par un ensemble de traces disposées dans le plan Inline-Xline selon un maillage par exemple carré, hexagonal, voire arbitraire, tel qu'illustré à la figure 6.
En référence à la fig u re 1 , une première étape du procédé selon l'invention consiste à calculer pour un ensemble des couples de traces (3, 4) d'intérêt extrait des données sismiques 1 une image de corrélation 1(Xl, X2), Xl et X2 étant les positions respectives des traces sismiques 3, 4. Cette image de corrélation 2 représente l'ensemble des coefficients de corrélations calculés entre les Nl points provenant de Xl et les N2 points provenant de X2. Dans cette image de dimensions (N1*N2) pixels, si Xl est en ordonnée et X2 en abscisse, la valeur du point P(i, j) situé à la colonne i et à la ligne j est le coefficient de corrélation Cf(i, j) calculé entre le ième point de la trace X2 et le jème point de la trace Xl.
Les coefficients de corrélation Cf(i, j) peuvent être calculés par exemple à partir de la corrélation d'une mini trace Vi de taille S, centrée autour d'un point X2(i) et d'une mini trace sismique Vj de taille S centrée autour d'un point Xl(j). Le mode de calcul des coefficients Cf(i, j) peut également et de manière non limitative comprendre tout type de calcul de distance ou de différences entre les deux vecteurs Vi et Vj.
Dans la fig u re 1 par exemple, la valeu r d u point 8 de l 'image de corrélation 2 est le résultat du calcul de la corrélation entre la mini trace 6 autour du point 5, de position t3 dans la trace X2 avec la mini trace autour du point de position tl de la trace Xl. Par une convention non limitative, le mode de calcul de la valeur des points de l'image de corrélation 2 est défini de telle sorte que cette valeur augmente avec la similitude des vecteurs Vi et Vj. Chaque point de l'image de corrélation 1(Xl, X2) tel que 8 correspond donc à un lien, par exemple 7, entre un point de la trace Xl et un point de la trace X2. Un point qui présente une forte valeur dans 1(Xl, X2) représente un lien de forte probabilité entre Xl et X2. L'image de corrélation met donc en évidence tous les liens de forte probabilité entre deux traces sismiques. En référence à la figure 2, lorsque les points de forte probabilité sont contigus dans l'image de corrélation 2, leur pertinence augmente car ils ne sont plus isolés dans le contexte géologique mais forment un ensemble consistant 10 qui lie deux étages géologiques. Ces ensembles contigus correspondent à des peignes de corrélation 11 dans l'espace des données 1, lesquels peignes sont définis pa r les ensembles E de points P(i, j) de l'image 1(Xl, X2) tels qu'aucun point P(i j) de E ne présente la même abscisse ni la même ordonnée qu'un des autres points de E. Cette propriété traduit le fait que dans un peigne donné, un point sismique n'est connecté qu'à un seul lien.
Dans le cas d'une géologie complètement laminaire à pendage nul, les traces Xl et X2 sont similaires et le segment de plus forte corrélation se situe sur la diagonale de l'image 2, avec un coefficient directeur sensiblement égal à 1. Le peigne résultant comprend alors des liens horizontaux.
Dans le cas d'une géologie dite iso pack avec des variations de pendage telle qu'illustrée à la figure 2, les deux traces Xl et X2 présentent des signatures similaires mais sont décalées. Le segment de plus forte corrélation 10 est a l o rs pa ra l l èle à l a d ia g o na le, avec un coefficient directeur sensiblement égal à 1 , et la distance 12 entre la diagonale et le segment représente la valeur du rejet, c'est-à-dire du décalage suivant l'axe TWT, entre Xl et X2. De même, dans le cas plus général où la géologie présente à la fois des variations de pendage et d'épaisseur, tel qu'illustré à la figure 3, le segment de plus forte corrélation 10 possède un coefficient de direction différent de 1 car le rejet varie le long du peigne 11.
Avantageusement, le procédé selon l'invention n'est pas sensible à la présence de failles, contrairement aux méthodes de propagation utilisées dans l'art antérieur pour obtenir des surfaces sismiques et des primitives. En utilisant la méthode des peignes de corrélation, des relations ou liens 7 entre les points peuvent être établies de part et d'autre de la faille 20, quelque soit la valeur et le sens (normal ou inverse) du rejet, tel qu'illustré à la figure 4. Les peignes 11 peuvent être détectés automatiquement en extrayant des segments de droite 10 de forte intensité de l'image de corrélation 1(Xl, X2). Cette détection peut avantageusement être réalisée par exemple sur la base d'un algorithme comprenant les étapes suivantes, illustrées aux figures 5a à 5f, respectivement : - classification des points de l'image 1(Xl, X2) en trois familles :
INVALID, VALID et INCERTAIN en fonction de leur valeur de corrélation (figure 5a) ;
- utilisation de tous les points classés VALID comme germe pour propager des segments. Les points candidats pour les propagations sont uniquement les points classés VALID et INCERTAIN (figure 5b) ;
- recherche de tous les points de 1(Xl, X2) qui présentent la valeur maximale sur une ligne ou sur une colonne. Ces points sont marqués MAXP (figure 5c) ;
- élimination des segments qui ne contiennent aucun point marqués MAXP (figure 5d) ; - élimination des segments dont la longueur est inférieure à la longueur médiane des segments obtenus dans l'étape précédente (figure 5e) ;
- présentation de chaque segment en partant du plus long au plus court. Chaque segment présenté élimine tous les segments qui ont un point sur la même ligne ou sur la même colonne de l'image de corrélation (figure 5f). On obtient ainsi le plus long segment 10 correspondant au plus long peigne 11 en s'assurant que les points sismiques d u peigne 11 ne sont associés qu'à un seul lien.
Pour détecter les peignes 11 sur l'ensemble des données du bloc sismique, il faut choisir des positions de couples de traces Xl et X2 à partir desquels une image de corrélation est calculée. Ces traces peuvent être positionnées n'importe où dans le bloc sismique. Si les capacités machines le permettent, on peut utiliser toutes les traces du cube sismique et donc tous les points. Cependant, en règ le générale, un échantil lonnage d u cube sismique est nécessaire.
Avantageusement, on peut opter pour une stratégie d'échantillonnage régulière dans laquelle on prend une trace sur N traces possibles et on calcule toutes les images 1(Xi, Xj) tel que les positions Xi et Xj soient distantes de N, suivant par exemple un maillage sensiblement carré ou hexagonal (figures 6a et 6b) . On peut aussi mettre en œuvre une stratégie aléatoire dans laquelle tous les couples (Xi, Xj) sont tirés aléatoirement (figure 6c). On peut également avantageusement combiner plusieurs stratégies, la seule finalité étant d'obtenir un nombre suffisant de peignes 11 pour que l'essentiel du bloc sismique soit caractérisé. Cette souplesse d'usage confère au procédé selon l 'invention un avantage considérable car elle permet de mettre en œuvre facilement des stratégies multi-échelles, ou multi-résolutions, en combinant par exemple des peignes distants de N échantillons avec des peig nes distants de 2*N échantillons. L'utilisation des peignes à plusieurs échelles ou niveaux de résolution permet de mieux traiter par exemple des facteurs géologiques à grande échelle tels que des zones de failles ou d'érosion.
Avantageusement, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape de validation des liens, su r l a base d'une analyse des chemins constitués par les suites de points sismiques reliés entre eux par ces liens. En effet, dans la mesure où un lien relie par définition des points qui se situent sur une même surface géologique, en parcourant un chemin de lien en lien on doit normalement rester sur la même surface. Si un chemin ne se reboucle pas sur lui même il est rejeté car il n'y a aucune certitude au regard de sa pertinence. Si un chemin comprend deux points différents appartenant à une même trace 31, tel qu'illustré à la figure 7b, il n'est également pas validé car il traverse différents étages géologiques lors de son parcours. Si, au contraire, le chemin revient exactement au point de départ 30 sans recouvrement (figure 7a), il est validé car la probabilité qu'il soit sur la même surface est forte. Lorsqu'un chemin est validé, tous des liens qui le composent sont également validés. De même, lorsqu'un certain nombre de liens est validé dans un peigne, la totalité du peigne est validé car on considère que les peignes sont des ensembles indissociables et pertinents.
Bien que ce critère de validation des liens soit exigeant, il permet de remplir l'espace sismique par des peignes ayant une consistance géologique. Avec cette technique un lien valide peut parcourir des surfaces géologiques présentant de fortes variations de pendage et traversées par des failles.
Il peut être avantageusement mis en œuvre dans le procédé selon l'invention un processus itératif pour remplir au maximum le volume sismique étudié, de telle sorte à bâtir un modèle final le plus complet possible avec le maximum de liens. Chaque itération de ce processus comprend une détection puis une val idation d 'un ensemble de peig nes tels q ue cela est décrit précédemment. Chaque nouvelle itération est contrainte par les itérations précédentes. L'espace sismique se remplissant peu à peu, le nombre de possibilités d'insertion de nouveaux peignes diminue. Soit un couple (Xl, X2) de deux traces. Si au cours de la première itération, un peigne a été validé entre Xl et X2, ce dernier servira de contrainte pour l'itération suivante car il limite le champ de sol utions disponibles pour un second peigne. Ce principe est illustré à la figure 8. Dans cette figure, les segments correspondant à trois peignes pertinents sont présents dans l'image de corrélation. Le segment 40 correspondant au peigne 43, le plus évident, est validé lors de la première itération. Pour la seconde itération, toute la partie grisée de l'image n'est plus disponible conformément au principe selon lequel il ne peut y avoir qu'un lien par couple de points. Par conséquent, le segment 42, dont une trop grande partie des liens recouvre dans la zone grisée, est éliminé de la liste des candidats. Seul le segment 41 correspondant au peigne 44 reste disponible.
Les premiers peignes valides se positionnent sur la sismique de bonne qualité, qui présente les meilleures corrélations. Ces peig nes vont ensuite servir de contrainte pour la deuxième vagues de peignes, lors de la deuxième itération, qui va utiliser l'espace disponible avec une sismique de moins bonne qualité. Ainsi, la contrainte géologique apportée par les liens existants va s'enrichir peu à peu de façon à compenser la perte graduelle de qualité de la sismique qui reste non traitée. Avantageusement, l'espace est peu à peu recouvert même dans les zones présentant un faible rapport signal/bruit. Une condition d'arrêt du processus itératif peut être par exemple l'absence de nouveaux peignes détectés.
Le procédé selon l 'invention permet a i nsi de rem pl i r l 'espace des données de peignes de corrélations reliant les points des couples de traces (Xi, Xj). Soit Ep, l'ensemble des points sismiques qui se situent sur tous les couples (Xi, Yj) . Avantageusement, il est possible d'affecter à chaque point P de Ep une position de référence calculée avec les liens validés et qui traduit la position de P dans le contexte géologique. Cette position de référence permet d'établir une hiérarchie des points P, du plus jeune au plus ancien . Ce calcul peut être effectué par exemple sur la base de l'algorithme suivant :
ValRef(P) = valeur de référence pour un point P
Step est l'incrément des valeurs de position, par exemple Step = 1
(Initialisation)
Pour tous les points P faire P = UNMARKED insérer P dans GlobalStack. ValRef(P) = 0. Fin Faire
(Calcul des positions) Dépiler GlobalStack dans nextP Tant Que nextP existe Faire P = nextP nextP = UNKNOW insérer P dans LocalStackl et dans LocalStack2 minVaIRef = UNDEFINED et maxVaIRef = UNDEFINED Tant Que LocalStackl n'est pas vide Faire
Pop LocalStackl dans K Si nextP = UNKNOW Alors
Chercher PAbove le premier point UNMARKED situé au dessus de K Chercher PBelow le premier point UNMARKED situé au dessous de K Si PAbove existe alors nextP = PAbove
Si PBelow existe alors nextP = PBelow Fin Si Chercher PAboveMark le premier point MARKED situé au dessus de K Chercher PBelowMark le premier point MARKED situé au dessous de K Si PAboveMark existe et si ValRef(PAbove)>minValRef alors minVaIRef = ValRef(PAbove) Si PBelowMark existe et si ValRef(PBelow)<maxValRef alors maxVaIRef = ValRef(PBelow)
Pour tous les points V qui sont UNMARKED reliés à K par un lien Faire
V = MARKED insérer v dans LocalStackl et dans LocalStack2 Fin Pour
Fin Tant Que
Si minVaIRef = UNDEFINED et maxVaIRef = UNDEFINED alors minVaIRef = O et maxVaIRef = O Si minValRef=UNDEFINED et maxVaIRef différent de UNDEFINED alors minVaIRef = maxVaIRef- 2*step
Si maxVa I Ref = UNDEFINED et minVaIRef différent de
UNDEFINED alors maxVaIRef = minVaIRef + 2*step Tant Que LocalStack2 n'est pas vide Faire
Dépiler LocalStack2 dans K ValRef(K) = (maxVaIRef + minValRef)/2 . Fin Tant Que
Si nextP = UNKNOW faire
Tant que nextP = UNKNOW faire
Dépiler GlobalStack dans P Si P = UNMARKED alors nextP = P
Fin Tant que Fin Si Fin Tant Que
Cet algorithme est rapide puisque chaque point P n'est visité qu'une seule fois. La figure 9 illustre le processus de calcul des positions de référence sur un cas ou l'épaisseur varie de droite à gauche. Dans cet exemple, le pas d'incrément est égal à 10. La figure montre, respectivement, (a) l'ensemble de liens dans le cas d 'une variation d 'épaisseur, (b) l'initialisation des positions sur la première trace avec un incrément de 10, (c, d, e et f), le calcul des positions relatives sur chacun des liens vierges, par rapport aux liens inférieur et supérieur.
Les positions de références constituent une échelle de temps arbitraire dans laquelle les points de la sismique sont positionnés les uns par rapport aux autres. Avantageusement, il est possible en parcourant cette échelle de temps du plus récent au plus ancien, de normaliser l'âge relatif des points de façon à ce que la variation de positions entre deux points consécutifs dans l'échelle de temps soit constante.
A ce stade, seule une partie des points de la sismique possède une position de référence : c'est l'ensemble Ep des points qui comprennent un lien valide. Le nombre de points dépend du nombre de peignes de corrélation détectés qui lui-même dépend de l'échantillonnage effectué pour positionner les couples de traces (Xl, X2). Pour remplir tout l'espace sismique avec des positions de référence, on peut avantageusement construire des petites surfaces dont la forme et la topologie dépendent du signal sismique et du type d'échantillonnage qui à été choisit. Chaque point référencé dans Ep peut servir de germe G pour calculer une mini surface sur la base d'un algorithme classique de propagation par similarité de mini trace sismique. L'étendue spatiale de cette mini surface se limite avantageusement à la « cellule de Voronoi » associée au germe G. La définition d'une cellule de Voronoi est la suivante : Soit E un ensemble de points et S un sous ensemble de E (S est un échantillonnage de E). Si P est un point de S, la cellule de Voronoi associée au point P est l'ensemble des points présents dans E qui sont plus proches de P que de tous les autres points du sous ensemble S.
Dans le cas du procédé selon l'invention, l'ensemble E peut représenter tous les points de la surface du bloc sismique et S les positions des traces Xi, utilisées pour calculer les images de corrélation.
Avantageusement, tous les points d'une mini surface propagée à partir d'un germe G se voient attribuer la position de référence associée à G. Cette technique permet de remplir tout l'espace en respectant les variations de pendage loca l . Il est à noter q ue, contrairement aux procédés de l'art antérieur, la méthode ne se limite pas aux extrema de la sismique mais une mini-surface est créée pour chaque point comprennent un lien valide. De même, par comparaison avec les procédés de l'art antérieur qui utilisent des surfaces propagées comme primitives, les mini-surfaces calculées dans le procédé selon l'invention présentent des caractéristiques très particulières :
- la forme de leur contour et leur taille sont essentiellement déterminées par la grille d'échantillonnage,
- du fait de leur surface très réduite, les problèmes de dérives liés aux propagations sont négligeables, - elles ne sont utilisées que pour compléter le modèle, et en particulier les relations topologiques existant entre elles ne sont pas exploitées.
La figure 10 montre un exemple de mini-surfaces obtenues dans une grille d'échantillonnage carrée.
Le remplissage du modèle géologique est illustré à la figure 11, (a) : image sismique, (b) : ensemble des l iens val idés, (c) : mini surfaces propagées à partir des points connectés aux liens validés, (d) : positions de référence obtenues pour chaque point de l'image (a).
Selon des caractéristiques avantageuses du procédé selon l'invention,
- les modèles obtenus sont très précis car les primitives de référence sont les points sismiques. Dans les procédés de l'art antérieur qui utilisent des surfaces comme primitives, la modélisation réelle n'est possible que sur les extrema, le reste de l'information étant obtenu par interpolation verticale entre les extrema. Dans le procédé selon l'invention aucune interpolation n'est requise, ce qui permet moins d'approximation et donc plus de précision ; - dans les approches de l'art antérieur basées sur des primitives, une surface est indivisible, c'est un ensemble de points indissociables qui ont toujours la même valeur dans le modèle géologique. Cette rigidité écarte toute possibilité de contrôle du modèle au sein d'une même surface. La qualité du modèle est donc tributaire de la qualité d'extraction des primitives. Dans le procédé selon l'invention le modèle peut être contraint en tout point de l'espace sismique en ajoutant simplement un lien. Le modèle conserve toute sa souplesse et le contrôle peut se faire sans limitation ;
- il peut être intéressant de combiner plusieurs échelles d'analyse dans l'interprétation des données sismiques. Par exemple, on peut mixer une analyse locale qui s'intéresse aux petites variations du signal sismique avec une analyse plus globale qui regarde les grands événements tel que les forts rejets de failles ou les variations d'épaisseur. Avec les méthodes de modélisation de l'art antérieur, l'usage de plusieurs échelles au sein d'un seul et même calcul est très difficile à mettre en œuvre, contrairement au procédé selon l'invention dans lequel il suffit de faire varier les distances entre les traces sur lesquelles les images de corrélation sont calculées ;
- les peignes de corrélations utilisés dans le procédé selon l'invention peuvent trouver des liens entre les couches géologiques situées de part et d'autre des failles et ce quelque soit l'amplitude et le sens du rejet. Le procédé selon l'invention permet ainsi de mieux gérer les discontinuités géologiques que les autres méthodes de l'art antérieur tributaires d'une analyse locale telle que la propagation ou le calcul local du pendage.
Le procédé selon l'invention peut avantageusement être appliqué à des analyses automatiques de paramètres géologiques tels que :
- l'extraction directe des surfaces de dépôts sur la base d'iso-valeur. Le procédé selon l'invention permet un gain de temps important car il permet de s'affranchir du processus d'extraction manuelle par pointé qui est extrêmement long et pénible. Les surfaces obtenues sont une source d'information très riche, car elles constituent l'élément fondamental et premier pour de nombreux systèmes et méthodes d'analyse de la géologie ;
- l'horizontalisation de la sismique qui consiste à cartographier sur une ligne ou sur un plan horizontal le signal sismique correspondant à un étage géologique. En traitant ainsi plusieurs étages successifs on arrive à reconstruire une sismique dite redressée dans laquelle tous les reliefs des dépôts géologiques sont aplanis. Le procédé selon l'invention est avantageusement mis en œuvre pour ce genre d'applications, très utilisées dans la recherche d'hydrocarbures notamment, car le relief de chaque surface est alors connu avec de surcroît une très bonne précision et une grande fiabilité ;
- l'analyse des failles qui sont des glissements des couches géologiques le long d'une surface de fracturation. Cette fracturation engendre une rupture de continuité des dépôts géologiques qui, en sismique, se traduit par une perturbation du signal . Ainsi, dans l'image de modélisation géologique résultante la présence d'une faille se traduira par des variations brutales des valeurs topologiques qui se déclinent le long de surfaces. Ces deux critères rendent possible l'extraction des failles sous forme de surfaces vectorisées et aussi de cartographie l'ampleur du rejet le long des failles ;
- l'analyse des chenaux qui sont des anciens lits de rivières terrestres ou sous-marines comblés par des sédiments. En exploration pétrolière, ces chenaux constituent des cibles privilégiées car présentent toutes les caractéristiques des pièges à hydrocarbures. Les phénomènes de creusement et de remplissage des lits d'écoulement sont rapides à l'échelle géologique et se traduisent, dans l'image de modélisation géologique obtenue par l'application du procédé selon l'invention, par des variations d'épaisseur brutales des étages géologiques sous forme de lentilles. Ces caractéristiques morphologiques sont assez discriminantes pour envisager une cartographie tridimensionnelle automatique des chenaux.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'élaboration d'un modèle géologique à partir de données sismiques préalablement collectées, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de :
- échantillonnage desdites données sismiques (1) selon au moins un ensemb le de tra ces sismiques (3, 4) constituées chacune de points d'échantillonnage (5) échantillonnés selon des profondeurs croissantes,
- analyse de similitudes entre les données sismiques (6) autour desdits points d'échantillonnage (5) appartenant à des traces sismiques différentes
(3, 4),
- détermination de liens (7) entre points d'échantillonnage (5) appartenant à des traces différentes à partir de ladite analyse de similitudes, lesquels liens reliant des points qui se situent sensiblement sur une même surface géologique,
- constitution dudit modèle géologique en attribuant à chaq ue point d'échantillonnage (5) un âge géologique relatif qui est calculé au moins à partir (i) de l'âge géologique relatif d'autres points d'échantillonnage reliés audit point d'échantillonnage (5) par des liens (7), et (ii) de l'âge géologique relatif d'autres points d'échantillonnage voisins de la trace (4) incluant ledit point d'échantillonnage (5).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de remplissage du modèle géologique par propagation d'une mini surface par similarité dans le voisinage de chaque point d'échantillonnage (5) comprenant un lien (7), en prenant pour germe ledit point (5).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que : - Les données d'un volume sismique (1) sont échantillonnées dans un plan sensiblement horizontal selon un maillage sensiblement de l'une quelconque des formes suivantes : rectangulaire, hexagonal, et
- les traces ( 3, 4) sont d 'orientation sensi blement verticale et comprennent des points d'échantillonnage (5) sensiblement équidistants.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ca ra cté risé e n ce q ue l a d éte rm i n ati o n d e l ie ns (7) entre points d'échantillonnage appartenant à des traces différentes comprend une étape de calcul d'images de corrélation (2), - chaque image de corrélation correspondant à un couple de traces (3, 4),
- chaque trace étant représentée selon une dimension de l'image de corrélation (2), et
- la valeur de chaque point de l'image (2) représentant la corrélation locale des données sismiques (6) au voisinage des deux points (5) respectifs de chaque trace (3, 4).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de construction de segments (10) dans l'image de corrélation (2) par propagation parmi des points (8) correspondant à des valeurs de corrélation supérieures à au moins un seuil prédéterminé, lesquels segments (10) correspondant à des ensembles de liens ou peignes de corrélations (11) entre points d'échantillonnage (5) des traces (3, 4),
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de sélection des segments (10) de l'image de corrélation (2),
- laquelle sélection ne laissant au plus qu'un segment (10) par ligne et par colonne de l'image de corrélation (2), correspondant à un seul lien (7) par point d'échantillonnage (5) et
- les segments (10) étant sélectionnés sur la base de la valeur des points (8) les constituants, et de leur longueur.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de validation des liens (7) par l'analyse des chemins (30, 31) constitués par les successions de points (5) reliés par lesdits liens (7), une condition pour q ue les liens (7) soient validés étant, dans un volume sismique, que les chemins soient bouclés (30).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les étapes de sélection de segments (10) dans l'image de corrélation (2) et de validation des liens (7) sont répétées de manière itérative sur les segments restants (41, 42) dans l'image de corrélation (2), en utilisant comme contrainte les liens validés (40) aux itérations précédentes, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de segments exploitables.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'attribution d'un âge géologique relatif aux points d'échantillonnage (5) est un processus itératif exécuté tant qu'il reste des point d'échantillonnage non daté (5) comprenant au moins un lien (7), qui comprend des étapes de :
- sélection d'un point d'échantillonnage non daté (5) comprenant au moins un lien (7),
- attribution d'un âge relatif à ce point (5) en tenant compte des points déjà datés de sa trace (4), de telle sorte que l'âge le long d'une trace varie toujours dans le même sens, et
- attribution du même âge relatif à tous les points reliés à ce point par des liens (7).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de normalisation des âges relatifs, l'incrément d'âge entre points (5) d'âges relatifs consécutifs étant fixé à une valeur prédéfinie.
11. Procédé selon l 'u ne q uelconq ue des revend ications précédentes, caractérisé en ce qu'un modèle géologique multi-échelles est élaboré en fusionnant des ensembles de liens entre points d'échantillonnage, lesquels ensem bles de l iens étant obten us avec des grilles d'échantillonnage différentes.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est appliqué à l'extraction directe des surfaces de dépôt sur la base d'iso-valeurs.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est appliqué à l'horizontalisation de la sismique en cartographiant sur une ligne ou un plan le signal sismique correspondant à un étage géologique.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est appliqué à l'analyse de failles.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est appliqué à l'analyse de chenaux.
16. Prog ramme d'ordinateur mettant en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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