Simulation numerique de la propagation d'ondes sismiques en milieu fracture

La production d'un reservoir petrolier peut etre plus ou moins affectee lorsque des puits sont fores dans des roches fracturees. La densite de fracturation et l'alignement des fractures constituent alors des parametres dont la determination est importante pour maximiser cette production. Ce memoire est dedie a la caracterisation d'un ensemble de fractures en s'appuyant sur la modelisation numerique de la diffusion des ondes sismiques. La propagation des ondes sismiques est ici simulee a l'aide de la methode des differences finies d'ordre eleve pour un milieu bidimensionnel. Cette methode est capable de calculer precisement le champ des deplacements des ondes sismiques lorsque celles-ci se propagent dans des modeles de vitesse tres fluctuants tels que les milieux fractures. D'une part, nous montrons, qu'une distribution aleatoire de fractures paralleles, et petites par rapport a la longueur d'onde, induit une anisotropie des vitesses des ondes sismiques en accord avec la theorie de milieu equivalent d'hudson (1981). Par ailleurs, ce modele theorique fournit une bonne approximation des milieux fractures, notamment pour des densites de fracturation elevees. D'autre part, lorsque toutes les fissures ne sont plus petites devant la longueur d'onde, tel qu'un ensemble de fractures de longueurs fractales, l'attenuation apparente des ondes devient un phenomene de premier ordre. La dependance frequentielle du facteur d'attenuation q##1 parait alors etre controlee davantage par la direction preferentielle des fractures que par le type de distribution regissant la longueur des fractures. Lorsque les fractures ne sont plus paralleles mais reparties en deux ensembles quasi-orthogonaux, on observe alors un transfert plus important de l'energie sismique dans les codas. Ces dernieres observations nous font penser que les fractures, quelque soit leur nature, jouent un role determinant dans le caractere fractal de la croute.