Géophysique
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Item Application des filtres numériques aux données aérogéophysiques pour la délimitation des indices uranifères dans le hoggar occidental(2019) Groune, DaoudCette étude est une contribution aux efforts de recherche et d’exploration de l’uranium dans la partie Ouest de la région du Hoggar, appelé également Hoggar occidental ou chaîne Pharusienne. Caractérisé par la complexité de ses formations litho-structurales et la multitude de ses systèmes de fractures qui favorisent l’accumulation des corps minéralisés, ce vaste domaine, présente un intérêt minier pour la recherche de plusieurs substances, notamment l’uranium où, trois gisements et une dizaine d’indices sérieux ont été déjà localisés. L’objectif principal de cette étude est la mise au point d’un modèle cohérent pour la prédiction de cibles potentiellement favorables pour l’accumulation des minéralisations uranifères et ce, dans le but de mettre en évidence de nouveaux gîtes d’uranium. Un tel modèle, qui peut servir comme un guide pour les futures recherches dans la zone d’étude, permettra de réduire les coûts alloués à l’exploration. Cette étude vise donc, l’orientation des activités d’exploration de l’uranium vers une approche sélective au lieu de l’exploration systématique classique. Malgré son caractère régional, l’analyse de la couverture aérogéophysique, au-dessus du Hoggar occidental, a permis de mettre en évidence plusieurs zones d’anomalies magnétiques et radiométriques qui ont conduit, à leur tour, à la découverte de quelques indices uranifères dans la région. Dans le cadre de cette thèse, nous effectuons une réinterprétation de l’information magnéto-spectrométrique en se basant sur les techniques de filtrage numérique pour l’amélioration de la qualité des données brutes. En faisant appel aux résultats des différents levés au sol, effectués depuis les années 1950, nous déterminons les critères de recherche ce qui facilite la sélection des zones potentielles, susceptibles de contenir des minéralisations uranifères. Après avoir dégagé les guides de recherche de l’uranium à partir de l’étude des minéralisations des différents gisements et indices uranifère localisés dans la zone d’étude, nous intégrons les différentes sources d’information disponibles afin d’établi un modèle métallo-génique des minéralisations uranifères dans le Hoggar occidental. Enfin, notre approche a permis de délimiter, à l’intérieure de la zone d’étude, plusieurs régions prometteuses et spatialement plus restreintes, susceptibles de renfermer des gîtes d’uraniumItem Estimation de la perméabilité a partir des diagraphies en utilisant la logique floue : application dans le périmètre d’In Aménas (Bassin d’Illizi)(2017) Kerchouche, HabibaLa perméabilité est un paramètre important pour la caractérisation des réservoirs. La meilleure méthode directe pour la mesure de la perméabilité est obtenue à partir de l'analyse des carottes. Toutefois, le carottage est très coûteux, prend du temps et fournit des informations éparses sur l'ensemble du champ ce qui limite de telles mesures. Par conséquent, le but de cette étude est de prédire la perméabilité de la formation à partir des mesures de diagraphies en utilisant la logique floue. La méthode proposée présente de nombreux avantages. Elle est économique et surtout elle fournit un profil de perméabilité continu à travers une formation particulière contrairement à la perméabilité obtenue à partir de l'analyse du test qui fournit une valeur moyenne pour toute la zone de drainage du puits. La logique floue est simplement une application de techniques statistiques reconnues. Alors que les techniques classiques agissent à l'absolu, la nouvelle méthode porte un terme d'erreur inhérent à travers le calcul plutôt que de l'ignorer ou de le minimiser. Cela conserve les informations associées à l'erreur et donne étonnamment de meilleurs résultats. La technique de logique floue présentée dans ce document a été utilisée pour trouver des relations entre les diagraphies et les résultats des carottes. Ces relations ont été utilisées pour prédire des courbes de perméabilité continues avec une comparaison visuelle et numérique de l'incertitude dans les intervalles carottés et non carottés. Les mesures de carottes ont été utilisées pour valider les prédictions. La technique est démontrée avec une application aux données de puits dans le bassin d'Illizi de la plate-forme saharienne algérienne. Les résultats du réservoir F4 du puits ILZ-1 avec des intervalles non carottés montrent que la technique peut faire une estimation plus précise et plus fiable de la perméabilité d’un réservoir par rapport aux méthodes de calcul classiques. Cette technique intelligente peut être utilisée comme un outil puissant pour la caractérisation des réservoirs à partir de diagraphies des projets de développement de puits de pétrole et de gaz naturel. Ce document présente les données de perméabilité prédites par rapport à celles réelles pour démontrer l'efficacité de la technique proposéeItem Le bruit vibratoire ambiant dans l’évaluation des effets de site(2018) Oubaiche, El HadiL’objectif de cette thèse est d’étudier les méthodes basées sur l'enregistrement du bruit vibratoire ambiant pour l’évaluation des effets de site. Les enregistrements avec une seule station et un capteur à trois composantes permettent de calculer la distribution fréquentielle du rapport spectral H/V de la composante horizontale sur la composante verticale du bruit vibratoire ambiant, appelé aussi HVSR. La fréquence du pic de la courbe HVSR correspond à la fréquence de résonance du sol, à laquelle le mouvement sismique est amplifié. L’enregistrement du bruit vibratoire ambiant synchrone avec plusieurs stations en réseaux denses permet d'obtenir les courbes de dispersion des ondes de Rayleigh, à partir desquelles il est alors possible de déterminer le profil de vitesse des ondes de cisaillement à des profondeurs assez grandes, afin de calculer la fonction d’amplification d’un site. L’amplitude et l’origine du pic des courbes HVSR sont des paramètres importants pour l’exploitation des courbes HVSR. L’amplitude est généralement utilisée relativement par rapport à plusieurs stations afin de caractériser le degré d'amplification relatif des zones concernées. Cette comparaison relative est utilisée car l’amplitude de la courbe HVSR sousestime l’amplification. Une étude expérimentale dans la partie est de la Mitidja, basée sur des données de downholes et des enregistrements de bruit vibratoire ambiant, a permis de mettre en évidence une relation entre l'amplitude du pic HVSR et les contrastes de vitesse des ondes de cisaillement entre les sédiments meubles et le rocher sous- jacent. L’origine du pic HVSR a fait l’objet de plusieurs études basées sur des simulations numériques. Certaines relient le pic HVSR à la fonction de transfert des ondes SH à incidence verticale, alors que d’autres le relient à l’ellipticité des ondes de Rayleigh. Afin de contribuer à cette thématique, une étude expérimentale, réalisée dans la partie est de la Mitidja, a permis de mettre en évidence une bonne corrélation entre le pic HVSR et la fonction de transfert des ondes SH à incidence verticale, alors qu’aucune corrélation ne permet de lier la courbe HVSR avec l’ellipticité des ondes de Rayleigh, ce qui corrobore les résultats de Nakamura (1989). La combinaison de la méthode HVSR avec des réseaux dans la ville de Boumerdes a permis de cartographier le socle de Boumerdes, de mettre en évidence une faille, de réaliser un zonage reflétant la réponse du sol et de classer les zones selon la réglementation parasismique Algérienne RPA 2003Item Potentiel pétrolier du bassin du Sud-Est Constantinois(2016) Hammali, MiadaLa région du Sud-Est-Constantinois, recèle plusieurs niveaux lithologiques dans le Crétacé supérieur, présentant les caractéristiques de roches-mère, dont 29% sont mondialement connus. Des études révèlent l'existence de conditions climatiques arides favorables, avec des teneurs en gaz carbonique anormalement élevées, conduisant au développement de niveaux anoxiques à l'échelle planétaire durant cette période. Ainsi, notre travail s'inscrit dans une perspective de l'exploration pétrolière du bassin du Sud-Est Constantinois, cette zone assure l'essentiel de la production en hydrocarbures du Nord de l'Algérie, dont le système pétrolier demeure encore imprécis. L'objectif de notre étude est de localiser les niveaux roches mères dans cette région. A cet effet une analyse complète de la distribution latérale des strates riche et pauvre en matière organique est nécessaire. Dans cette optique, nous avons consacré la première partie de notre étude à l'analyse géochimique ainsi que l'évaluation du potentiel pétrolier des niveaux roches mères en utilisant la technique du dosage en carbone organique, l'analyse de la Pyrolyse ROCK-EVAL et les observations du type de la matière organique sous microscope optique. La deuxième partie porte sur l'utilisation des méthodes de diagraphie (GR spectral et DlogR) dans le but de définir l'environnement de dépôts, des intervalles roches mères, de leur richesse et de son potentiel pétrolier. Finalement, on déduit que la roche mère étudiée du Cénomano-Turonien, Coniacien et Vraconien se caractérise par : sa richesse en matière organique, son potentiel pétrolier, son état de maturité et l'anoxité de son environnement de dépôt. Ainsi, la définition du potentiel pétrolier d'un bassin sédimentaire nécessite une cartographie des épaisseurs des niveaux riches, à partir des outils diagraphiques et l'application des méthodes complémentaires (Gamma ray spectral et ?log R), qui permet de calculer les épaisseurs et d'effectuer des corrélations entre les niveaux susceptibles de constituer une roche mèreItem Application des méthodes algébriques (ART, SIRT) aux problèmes de reconstruction d'images tomographiques en sismique(2015) Mender, MouradLa tomographie sismique est une technique d'imagerie qui permet de reconstruire la structure du sous-sol, généralement à partir du temps des premières arrivées des ondes de compression. Le sous-sol est un milieu extrêmement complexe, ce qui affecte le trajet de l'onde sismique en le traversant. La reconstruction tomographique est souvent définie comme un problème inverse dont la résolution n'est pas aussi facile et qu'il n'existe pas de solution unique. En effet, sa résolution nécessite l'utilisation de méthodes d'inversion analytiques ou algébriques. Ces dernières ont été développées en plusieurs techniques afin de représenter au mieux la structure du sous-sol. Pour la réalisation de ce mémoire, nous avons utilisé deux méthodes itératives de reconstruction tomographique basées sur des outils algébriques dites ART (Algebraic Reconstruction Technique) et SIRT (Simultaneous Iterative Reconstruction Technique). Le présent travail concerne l'application de ces deux techniques aux problèmes de reconstruction en tomographie sismique. Notre contribution consiste à montrer les résultats de leurs applications sur des données synthétiques et réelles. Pour le cas des synthétiques, nous avons simulé des enregistrements sismiques par différences finies à travers un modèle de vitesse représentant une structure géologique de subsurface. Ce modèle est composé de deux couches où nous avons inséré dans la première couche deux anomalies caractérisées respectivement par une faible et une forte vitesse que nous considérons comme problèmes de reconstruction en tomographie sismique. Sur les résultats obtenus, les deux anomalies sont mieux localisées horizontalement que verticalement. Pour le cas des données réelles, les temps des premières arrivées pointés sur des enregistrements d'une ligne sismique 2D ont été utilisés pour déterminer un modèle de subsurface. Pendant la phase de test, une étude de paramètres d'inversion a été effectuée pour choisir ceux générant les bons résultats. Le modèle obtenu présente des hétérogénéités latérales et des anomalies de vitesse faible et haute bien visibles latéralement. De plus, un fort gradient de vitesse a été identifié sur la partie gauche de ce modèle. Enfin, sur le modèle de subsurface issu des données réelles, un calcul de valeurs des corrections statiques a été effectué et appliqué sur tous enregistrements de la ligne en étude. Le résultat obtenu est une section sismique 2D dont laquelle la cohérence et la continuité sont nettement améliorées comparativement à une autre section obtenue en utilisant les corrections statiques calculées par la méthode altimétriqueItem Filtrage des données sismiques par les réseaux de neurones artificiels(2015) Babaia, FoudilLe but ultime de l'exploration sismique est d'imager les structures souterraines. Les données sismiques brutes sont toujours contaminées par des bruits dont les causes et les effets peuvent varier d'une campagne sismique à l'autre. Ainsi, l'atténuation de ces bruits constitue une tâche difficile, particulièrement en sismique terrestre, à cause du changement permanent des caractéristiques de ces bruits. Afin d'obtenir une image finale du sous sol exploitable, plusieurs outils mathématiques sont utilisés pour réduire au maximum les bruits aléatoires et cohérents. Ces outils, basés en majorité sur les caractéristiques du signal et du bruit, nécessitent beaucoup de paramètres à utiliser. Le travail, présenté dans ce mémoire, concerne le filtrage des données sismiques par l'utilisation des Réseaux de Neurones Artificiels (RNA). Notre contribution consiste à montrer la possibilité d'utiliser certains types de réseaux de neurones pour résoudre des problèmes concrets de traitement des données sismiques (Intérêt industriel), plus précisément, montrer leur intérêt comme un outil de filtrage des bruits aléatoires et cohérents. Nous avons fait appel à l'architecture de type perceptron multicouches (PMC) opérant sur une fenêtre élémentaire glissante à deux dimensions (2D). Ce type de réseau de neurones peut prendre en charge des problèmes non linéaires grâce à leurs fonctions de transfert non linéaires. Pour être validée, l'approche proposée a été appliquée sur des exemples synthétiques avec des degrés de complexité variables ainsi que sur des données réelles. Les résultats obtenus sont très satisfaisants. Lors des tests réalisés, une étude des paramètres du réseau a été effectuée pour voir comment ces derniers influent sur les résultats du filtrage. Le choix du nombre de neurones cachés, la taille de la fenêtre de calcul et le nombre d'exemples ainsi que leur répartition constituent un élément clé pour le bon apprentissage et fonctionnement du réseauItem Inversion simultanée des données sismiques 3D : application à la caractérisation des réservoirs triasiques de Ghardaïa(2016) Zegagh, BadisCe mémoire présente les méthodes de caractérisation de réservoir par les attributs issus de l'inversion des données sismiques. La méthode est appliquée sur des données réelles fournies par Sonatrach-Exploration, Algérie. La zone d'étude est Située dans le bassin d'Oued Mya (Algérie). Une séquence (Work ow) de caractérisation de réservoir pour l'étude de l'inversion sismique né- cessite l'intégration de plusieurs types de données, à savoir, des données sismiques, de puits, l'étude de carottes, sous la forme d'un modèle cohérent pour déterminer les changements des paramètres du réservoir considéré. Les niveaux gréseux du Trias T2 et T1 se sont développés dans un milieu uviatil caractérisé par de rapides variations de la lithologie et de l'épaisseur. Ces réservoirs sont in uencés par une forte compaction et présence de ciment salifère. Certains forages n'ont pas été productifs, malgré leur emplacement structural favorable. Ces résultats négatifs pourraient être dus à la qualité pé- trophysique du réservoir. Les hypothèses les plus plausibles sont déjà évoquées plus haut, à savoir l'existence d'un ciment salifère ou encore une variation latérale de lithologie (de faciès). L'hypothèse stratigraphique semble être la plus adéquate comme problématique dans ce périmètre. A n de caractériser ces réservoirs triasiques, et apporter des éléments de réponses plus réconfortants, une inversion des données sismiques ré exion calibrée sur quatre (04) puits 1,2,3 et 4 a été utilisée. La méthode d'analyse des résultats adoptés consiste à trouver une discrimination aux puits (problème direct) de la lithologique (argile/grès) et de uides (eau/hydrocarbures) par le biais des cross plots des di érentes propriétés physique et pétrophysique des roches (Vp, Vs, GR, densité, porosité,...), et leur généralisation sur les données inversées (problème inverse). Les cross plots de discrimination lithologique sont sélectionnés et validés par les GR au puits utilisé comme troisième attribut en échelle de couleur. Les cross plots de discrimination des uides, sont confrontés et valider aux résultats de diagraphie et des tests aux puits. Les résultats de l'inversion sont cohérents avec ceux obtenus à partir de l'analyse des carottes. Les grès à hydrocarbures sont caractérisés par de faibles impédances. La présence d'une unité argileuse séparant le T1 du T2 a été con rmée, ce qui a permis de mettre en évidence deux réservoirs distincts. Dans le réservoir T2 au niveau du puits 4, trois classes lithologiques ont étés discriminées ; grès propres, grès compacts et argile. La partie sommitale du réservoir T2 présente une forte compaction. Cette compaction a a ecté les paramètres pétrophysique de ce réservoir. Le réservoir T1 est de qualité meilleure par rapport au réservoir T2, il est plus homogène, plus épais et plus poreux et perméable. Il présente des silts dans sa partie sommitale, identi és dans la partie basse de la tendance des grès à eau. La confrontation des résultats obtenus sont en parfaite concordance avec les résultats des diagraphies, des tests aux puits et des carottes. Les zones gréseuses ont montré une bonne corrélation avec les diagraphies, les silts ont étés con rmés par les carottes aux puits, la présence d'hydrocarbures corroborée avec les résultats des tests aux puitsItem Inversion sismique par l'algorithme " hybrid genetic algorithm/steepest ascent autostatics " (HGA/SAA) pour l'évaluation des corrections rtatiques résiduelles : application à la région atlas sud est constantinois(2016) Bansir, FatehL'effet de la topographie accidentée de la région associée à des données bruité avec un faible rapport signal sur bruit " SÀB ", peuvent être les causes principales de l'échec de l'opération des corrections statiques résiduelles. Ce qui mène à la qualité médiocre de la section sismique " STACK ". L'approche des corrections statique résiduelle peut être divisée en deux. L'approches de la cross-corrélation" cross-corrélation picking " et l'énergie maximale du stack " maximum stack power ". L'approche de cross-corrélation détermine généralement le décalage en temps " static-shift " avec le picking des maximums des cross-corrélation de chaque trace avec la trace pilote pour tous les CDP's. L'utilisation de l'énergie du stack comme une fonction objective pour le problème de l'inversion dans les corrections statiques résiduelles peut être réalisée sans passer par la cross-corrélation de toutes les traces d'un CDP avec tous les autres. Bien que cela soit une opération coûteuse sur le plan temps machine et espace mémoire, Cette étape de pré-calcul de la table de cross-corrélation permet une meilleure efficacité de l'application : soit d'un algorithme d'optimisation locale qui est " steepest ascent " appliqué sur la trace. Soit d'une méthode de recherche globale telle que les algorithmes génétiques (GA : Genetic Algorithm). Soit d'un algorithme hybride, qui combine les deux mécanismes d'optimisations local et global, (HGA/SAA : Hybrid Genetic Algorithm/Steepest Ascent Autostatics). Dans la partie simulation, nous décrivons l'application des différents algorithmes " SAA, CSAA & HGA/SAA " de calcul des corrections statiques résiduelles. Ces algorithmes permettent d'estimer ces corrections, d'éliminer les perturbations provoquées précédemment et d'améliorer la qualité du stack. Les algorithmes génétiques sont classés dans les méthodes de recherche globale ou d'optimisation globale qui imitent le processus d'évolution des espèces, (Holland, 1975; Goldberg, 1989) en codant les paramètres des solutions possibles des corrections statiques en structures de chaines et en appliquant des opérations génétiques sur ces dernières. Ces algorithmes permettent d'estimer ces corrections et éliminer les perturbations provoqués précédemment, et d'améliorer la qualité du stack et avoir une continuité acceptable des horizons sismiquesItem Identification de la lithologie par l'utilisation d'un système hybride Neuro-Flou (Application sur des données du Sud Algérien)(2015) Benbrouk, SalaheddineNous avons tenté dans ce travail d'appliquer un système d'inférence flou (FIS) pour l'interprétation automatique des diagraphies, en vue d'identifier la taille des grains et la lithologie des formations. Pour cela, nous avons utilisé deux systèmes FIS, un, créé par l'utilisateur (log analyste) et un autre créé à partir d'un système neuro-flou ANFIS (Adaptif Neuro-Fuzzy Inference System), équivalent à un réseau de neurones supervisé de type Perceptron multicouche (PMC) à rétro-propagation. Pour le système FIS créé par l'utilisateur, nous avons conçu deux types de FIS, à savoir inférence Mamdani et inférence Sugeno, qui ont les mêmes fonctions d'appartenance des entrées (les diagraphies) et les mêmes règles floues, la seule différence est la sortie; pour le premier, la sortie est une donnée floue représentant la taille des grains, et pour le deuxième, la sortie est constante représentant la lithologie. D'après les résultats obtenus qui sont plus au moins satisfaisants, nous avons constaté que la performance du système FIS est conditionnée par le bon choix des fonctions d'appartenance et des règles floues. Afin de surmonter ces difficultés, Nous avons utilisé le système neuro-flou ANFIS pour la conception du deuxième système FIS sur la base des données d'apprentissage (des exemples d'entrées/sortie) du puits P2. A cette étape nous avons fait varier le pas d'apprentissage pour voir son influence sur la convergence du système. Les résultats obtenus sont présentés et comparés par rapport à ceux obtenus à partir du log chantier (Master log) et les données de carottes du puits P1
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