Brevet FR2879756A1 — publié le 20060623

PROCEDE DE PREDICTION DE VALEURS QUANTITATIVES D'UNE CARACTERISTIQUE ROCHEUSE OU FLUIDIQUE DANS UN RESERVOIR EN UTILISANT DES DONNEES SISMIQUES La présente invention concerne globalement un procédé de prédiction de valeurs quantitatives d'une caractéristique rocheuse ou fluidique désignée dont le taux d'erreur est rendu minimal grâce à des modèles géologiques et pétrophysiques et à des données sismiques, et plus particulièrement, un procédé de prédiction de valeurs quantitatives d'une caractéristique rocheuse ou fluidique désignée grâce à une structure stratigraphique dans laquelle on fait en sorte que différents types de données et/ou différentes limites de résolution lui assurent une cohérence interne. Le modèle multi-dimensionnel à échelle multiple obtenu facilite la récupération de ressources souterraines, en particulier le pétrole, le gaz, l'eau et/ou le ou les minerai(s), ou la récupération et/ou le stockage d'agents polluants. Lors de l'exploration et/ou de l'exploitation d'une ressource, les hydrocarbures par exemple, à partir de sites souterrains, il existe un besoin permanent de caractérisation précise de réservoirs souterrains étudiés. Sachant l'ampleur géographique, la teneur en pétrole et la perméabilité vis-à- vis des fluides d'un réservoir souterrain support d'hydrocarbures, il est extrêmement important de pouvoir réduire le risque lié à l'exploration et/ou à l'exploitation, et inversement de pouvoir augmenter la rentabilité et/ou le taux de rémunération sur une production d'hydrocarbures à partir du réservoir. Les informations relatives à un réservoir souterrain s'obtiennent de la façon la plus simple à partir d'un puits ou de plusieurs puits que l'on fore au travers du réservoir. Les vitesses de forage, les havages de forage, les variations de composition de boue de forage et les carottes- échantillons issues d'un puits fournissent les informations voulues. Les diagraphies obtenues en faisant passer des outils de diagraphie de puits dans un puits constituent une 2 2879756 a aussi bonne source d'informations. Les diagraphies fournissent des informations intéressantes concernant les caractéristiques rocheuses et fluidiques du réservoir souterrain, par exemple la porosité, l'identification de fluide et le volume de schiste argileux (volume de shale). Parmi les diagraphies possibles, on a celle donnant la résistivité, le rayonnement gamma, la densité, la vitesse des ondes de compression, la vitesse de cisaillement et les diagraphies neutroniques. Comme la plupart des diagraphies ne mesurent les caractéristiques rocheuses et fluidiques qu'à quelques mètres du trou de forage et que la plus majeure partie du réservoir n'est pas sondée par des puits, les diagraphies ne sont malheureusement à même de caractériser qu'une infime partie du réservoir. De plus, le fait de forer fatigue la roche entourant le trou de forage, ce qui modifie les caractéristiques de cette roche et introduit des erreurs parmi les mesures obtenues par diagraphie d'un puits et par analyse des carottages. On obtient des informations supplémentaires, par exemple la pression de fluide et la perméabilitéépaisseur réelle de réservoir, à partir des essais d'écoulement réalisés après le forage d'un puits. Ces essais ne donnent toutefois des informations que sur une faible proportion du réservoir total susceptible de donner lieu à une production. Il existe donc depuis longtemps un besoin de pouvoir caractériser avec précision les caractéristiques rocheuses et. fluidiques à travers pratiquement l'intégralité d'un réservoir souterrain et en particulier de pouvoir caractériser avec précision les caractéristiques rocheuses et fluidiques dans des zones du réservoir dont on n'a aucun échantillon issu de puits. On a jusqu'à présent extrapolé les données issues de puits à partir du trou de forage afin de caractériser l'intégralité du réservoir quand les données issues de puits sont insuffisantes. Les techniques classiques d'extrapolation représentent un réservoir souterrain comme une pluralité de groupements de blocs ou de cellules tridimensionnels intégrés pour former ensemble un modèle tridimensionnel du réservoir. Les coordonnées cartésiennes X, Y et Z pour chaque bloc sont 3 2879756 habituellement déterminées à la fois en élévation absolue et par surfaces stratigraphiques, et des algorithmes de recherche sont mis en oeuvre pour déterminer des points de données relatives au voisinage de chaque bloc. De plus, les caractéristiques de roche de chaque bloc sont attribuées par le biais de procédés d'estimation tels que des procédés fondés sur la distance mettant en oeuvre des méthodes de calcul de moyenne par interpolation fondés sur des valeurs de données proches et des procédés géostatistiques qui tiennent compte à la fois de la distance et de la continuité spatiale des caractéristiques de roche. On a aussi utilisé les relevés sismiques pour obtenir des informations sismiques sur les portions de réservoir souterrain dont on n'a aucun échantillon issu de puits. Les relevés sismiques peuvent échantillonner pratiquement l'ensemble d'un réservoir souterrain étudié, et représentent donc un ensemble de mesures très intéressant de caractéristiques entre les puits et/ou dans les parties non forées du réservoir. Les dispositifs à impact, par exemple les sources de vibration, les canons à gaz, les canons à air comprimé, les explosifs et les chutes de charges, servent au sol ou dans un trou de forage de source sismique produisant du cisaillement et des ondes de compression au sein des strates souterraines. Ces ondes sont transmises au travers des strates souterraines, réfléchies là où l'impédance acoustique varie et enregistrées, habituellement au sol, grâce à des dispositifs d'enregistrement placés en rangées. On enregistre habituellement les données sismiques dans une pluralité de volumes d'amplitude, par exemple selon l'angle d'incidence, la durée d'acquisition, la direction de tir et les réflexions de cisaillement primaires ou à conversion de mode. Ces données enregistrées sont habituellement traitées à l'aide d'un logiciel conçu pour réduire au maximum le niveau sonore et pour conserver l'amplitude de réflexion. Les relevés sismiques ont fini par évoluer vers des ensembles de données tridimensionnelles représentant une mesure directe des surfaces de la roche qui constituent le réservoir souterrain. 4 2879756 On se sert de plus en plus des ensembles de données pour évaluer et pour cartographier des structures souterraines en vue d'explorer ou d'exploiter des réserves de pétrole, de gaz ou de minerais. On a toutefois eu l'habitude d'utiliser les données sismiques dans des modèles géologiques tridimensionnels afin de définir le haut et la base du modèle. On a aussi traité les données sismiques enregistrées par le biais d'un logiciel pour convertir les données en une valeur d'impédance acoustique. L'impédance acoustique, laquelle est une mesure de l'opposition que rencontre une onde sonore à la traversée d'une surface, constitue une caractéristique propre à une roche. On trouve un certain nombre de logiciels d'inversion sismique dans le commerce, lesquels traitent les données sismiques, convertissent les données en une distribution d'impédance acoustique provenant de données sismiques au cours du temps ou selon la profondeur au sein d'un volume géologique. On trouve un logiciel exemplaire d'inversion sismique sous le nom de marque "TDROV" auprès de la société CGG Americas, 16430 Park Ten Place, Houston, Texas 77084, USA. Un tel logiciel d'inversion met en uvre un algorithme de minimisation visant à déterminer la meilleure valeur possible d'impédance acoustique provenant de la valeur sismique enregistrée. Les valeurs d'impédance acoustique ainsi obtenues servent à interpréter les zones souterraines étudiées, par exemple par estimation de l'emplacement de limites souterraines et de l'épaisseur d'une couche, d'une zone, d'une formation, d'un réservoir, etc. L'impédance acoustique calculée par ce logiciel d'inversion ne dépend cependant pas des caractéristiques pétrophysiques des zones souterraines étudiées, les valeurs d'impédance acoustique obtenues à partir de ce logiciel d'inversion ne reflétant souvent pas les caractéristiques rocheuses et fluidiques réelles des zones souterraines étudiées avec précision, mais constituant plutôt des valeurs relatives. Il s'ensuit que les interprétations des zones souterraines étudiées fondées sur les seules valeurs d'impédance acoustique 2879756 obtenues par application de ce logiciel d'inversion s'avèrent souvent imprécises et donc problématiques. Une approche permettant d'obtenir des valeurs d'impédance acoustique à partir d'un logiciel d'inversion dans un intervalle acceptable de solutions implique de faire dépendre davantage les valeurs de l'impédance acoustique des caractéristiques pétrophysiques de la ou des zone(s) souterraine(s) étudiée(s). Selon cette approche, on obtient d'abord l'impédance acoustique en traitant des données sismiques enregistrées par un logiciel d'inversion tel qu'on l'a présenté précédemment. La valeur de l'impédance acoustique provenant de ce logiciel est ensuite inversée davantage grâce à des algorithmes appropriés afin d'obtenir des caractéristiques de roche telles que la porosité. Comme c'est le cas pour le logiciel d'inversion d'impédance, ce logiciel donnant une caractéristique de roche contient des algorithmes de minimisation d'erreur permettant de déterminer la meilleure précision pour la valeur de caractéristique rocheuse provenant de l'impédance acoustique. Si l'on commence par déterminer l'impédance acoustique à partir de valeurs sismiques enregistrées avant de déterminer de manière séquentielle les caractéristiques de roche à partir de l'impédance acoustique cependant, les erreurs associées à la détermination d'impédance acoustique sont combinées à des erreurs consécutives associées à la détermination des caractéristiques de roche à partir de l'impédance acoustique. De plus, les données sismiques correspondant à une trace donnée sont enregistrées dans une pluralité de volumes d'amplitude, par exemple l'angle d'incidence, la durée d'acquisition, la direction de tir et la réflexion primaire en fonction du volume de cisaillement. Quand on met en uvre la démarche précédente, chaque volume de données sismiques enregistrées doit subir un traitement séquentiel faisant appel à un logiciel d'inversion sismique et d'inversion de caractéristiques de roche qui donne des intervalles de solutions pour les caractéristiques de roche pour différents volumes d'une trace sismique donnée qui ne se chevauchent pas, 6 2879756 et l'on obtient donc une incertitude quant à la précision des résultats. Afin de surmonter le développement d'erreurs issu de ce procédé séquentiel, il faut analyser conjointement l'ensemble des informations disponibles et des données expérimentales. Les modèles d'inversion combinée qui résolvent les seuls problèmes de caractéristiques élastiques, par exemple ceux liés aux vitesses d'ondes de compression et de cisaillement et aux densités, n'apportent cependant pas directement les informations nécessaires pour obtenir les caractéristiques essentielles relatives à un réservoir, et ils nécessitent une étape séquentielle supplémentaire similaire à celle déjà indiquée. D'autres modèles d'inversion combinée qui résolvent directement les problèmes de caractéristiques de roche omettent souvent les contraintes nécessaires pour la réduction d'incertitude, en particulier les contraintes d'échelle. Par exemple, les couches les plus fines correspondant à une limite de résolution sismique ne correspondent le plus souvent pas aux caractéristiques propres à une échelle importante, adaptée à la prédiction des performances d'un réservoir, mais elles se limitent à des moyennes de couches d'échelle d'unité d'écoulement. Une autre contrainte omise correspond à la relation entre la vitesse, la durée et l'épaisseur. Les modèles d'inversion combinée qui fonctionnent à une échelle à un seul axe vertical, habituellement sur une durée de parcours à double sens d'onde de compression, ne concilient pas de manière optimale les relations entre localisation, épaisseur et vitesse dans les couches pour une échelle d'unité d'écoulement. Pour obtenir une image précise d'un réservoir, il faut que les modèles d'inversion combinée soient à même de conserver la cohérence des caractéristiques, depuis l'unité d'écoulement la plus ténue correspondant à la limite de résolution sismique jusqu'à la séquence géologique entière, autrement dit, sur l'ensemble des échelles et des intervalles de mesure. Les interfaces et les valeurs relatives aux couches doivent être variables dans un domaine de contraintes réaliste du point de vue physique afin de réduire le plus possible la 7 2879756 différence entre le modèle du réservoir et les observations sismiques pour la limite de résolution nécessaire pour la définition de la réponse d'un réservoir, alors que l'on conserve une cohérence avec les contraintes géologiques et pétrophysiques. Ainsi, la présente invention fait état d'un besoin d'intégration plus efficace de données sismiques au sein de modèles géologiques et pétrophysiques en vue d'une caractérisation précise de réservoirs souterrains. Afin d'atteindre les objectifs ci-dessus ainsi que d'autres encore, et conformément aux objectifs de la présente invention telle qu'on la réalise et qu'on la décrit en détail ici, la présente invention se caractérise par un procédé de détermination d'une valeur de caractéristique désignée de roche ou de fluide au sein d'un certain volume géologique souterrain. Le procédé comprend le fait d'attribuer une première valeur prévue relative à une roche ou à un fluide à une cellule, conformément à un modèle en couches multidimensionnelles corrélé à un certain volume géologique souterrain. On calcule une première valeur prévue de réponse sismique pour la cellule à partir d'un modèle de réponse faisant appel à la première valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide, le modèle de réponse étant sensible à des variations des valeurs prévues de caractéristique de roche ou de fluide. On compare au moins une trace synthétique produite à partir de la première valeur prévue de réponse sismique à une trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs ensemble(s) de données sismiques réelles correspondant au volume géologique souterrain afin d'établir une différence entre la trace synthétique et la trace correspondante. L'étape de comparaison implique le fait de conserver la cohérence entre les types, les échelles et les dimensions de la première valeur prévue d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée d'une part, et les données sismiques réelles d'autre part. On ajuste la première valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide désignée en réponse à la différence, afin de créer une deuxième valeur 8 2879756 prévue correspondant à la caractéristique de roche ou de fluide désignée, la deuxième valeur prévue réduisant globalement la différence. Selon une autre manière de caractériser la présente invention, on propose un procédé de détermination par itération d'une valeur à taux minimal d'erreur correspondant à une caractéristique de roche ou de fluide désignée correspondant à un emplacement au sein d'un volume géologique souterrain. Le procédé comprend le fait de caractériser le volume géologique par un volume-modèle en couches multidimensionnelles comportant une pluralité de sous-volumes, d'attribuer une première valeur prévue à une caractéristique de roche ou de fluide désignée pour chacun des sous-volumes du modèle, et de calculer une première valeur prévue d'une réponse sismique pour l'interface séparant les groupes qui sont au nombre de deux au moins. On compare au moins une trace synthétique produite à partir de la première valeur prévue de réponse sismique à la trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs ensemble(s) de données sismiques réelles correspondant au volume géologique souterrain, afin de déterminer une première différence entre la trace synthétique et la trace correspondante. L'étape de comparaison implique le fait de conserver la cohérence entre les types, les échelles et les dimensions de la première valeur prévue d'une caractéristique désignée de roche ou de fluide et les données sismiques réelles. On ajuste la première valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide désignée selon ladite différence, afin de créer une deuxième valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide désignée, la deuxième valeur prévue réduisant globalement la première différence. Selon une autre façon de caractériser la présente invention encore, on propose un procédé d'intégration de différents types de données, d'échelles et/ou de dimensions sous forme de modèle multidimensionnel. Ce procédé comprend: le fait de prendre un modèle en couches multidimensionnelles dans un repère cartésien X, Y et Z afin d'enregistrer et de manipuler des données obtenues à partir de différents domaines 9 2879756 le fait d'attribuer une série de premières données situées sur l'un des axes des Z, et correspondant à un domaine donné, à un volume situé à l'intérieur du modèle en couches multidimensionnelles; le fait d'attribuer une série de deuxièmes données situées sur un autre axe des Z, et correspondant à un ou à plus d'un autre domaine, au volume situé à l'intérieur du modèle en couches multidimensionnelles; le fait de modifier une variable parmi l'une ou l'autre des séries correspondant aux premières ou aux deuxièmes données; et le fait de mettre à jour l'autre série correspondant aux premières ou aux deuxièmes données en réponse à une règle de variation, afin d'obtenir une cohérence entre les premières et les deuxièmes données. Une autre manière de caractériser la présente invention encore correspond à un procédé proposé pour intégrer différentes limites de résolution de données dans un modèle en couches de modèle multidimensionnel. Ce procédé comprend: le fait de prendre un modèle en couches multidimensionnelles doté d'au moins un axe permettant d'enregistrer et de manipuler des données; le fait d'attribuer une série de premières données sur ledit au moins un axe selon une première échelle à un volume présent au sein du modèle en couches multidimensionnelles le fait d'attribuer une série de deuxièmes données sur ledit au moins un axe selon une deuxième échelle au volume présent au sein du modèle en couches multidimensionnelles; et le fait de convertir l'une ou l'autre des deux séries de premières et de deuxièmes données à la même échelle que celle de l'autre des séries de premières ou de deuxièmes données. La figure 1 est un organigramme schématique donnant une vue d'ensemble du procédé conforme à la présente invention. La figure 2 est une représentation schématique d'un volume géologique souterrain contenant un réservoir de fluide 35 étudié. 2879756 La figure 3A, 3B forme un organigramme schématique correspondant à un mode détaillé de réalisation du procédé de la figure 1. La figure 4 est une représentation schématique d'un 5 modèle multidimensionnel et multi-échelle conçu conformément au mode de réalisation des figures 3A et 3B. La figure 5 est une représentation schématique de l'augmentation d'échelle d'un attribut ou d'une caractéristique d'un modèle stratigraphique conforme à un aspect de la présente invention. La figure 6 est un organigramme schématique illustrant un procédé conforme à la présente invention consistant à donner de la cohérence à un attribut ou à une caractéristique à deux échelles différentes à l'intérieur d'un modèle stratigraphique. La figure 7 est un organigramme schématique représentant la création ou la mise à jour d'un axe destiné à un modèle stratigraphique. Les figures 8A à 8C sont des représentations graphiques de comparaisons entre des traces sismiques synthétiques et réelles issues de piles de données sismiques partielles proches, peu éloignées et éloignées, respectivement, avant et après la mise en application du procédé conforme à la présente invention. La figure 8D est une représentation graphique de comparaison entre la première valeur prévue de porosité et la courbe de porosité où le taux d'erreur est rendu minimal, la porosité au niveau d'un puits étant également apparente. Conformément au procédé d'inversion simultanée de la présente invention, on utilise un ou plusieurs volume(s) de données sismiques, un modèle pétrophysique, un. modèle de la physique des roches et un modèle multidimensionnel et multiéchelle au cours d'un procédé d'inversion simultanée où des valeurs quantitatives de caractéristiques de roche ou de fluide, initialement évaluées selon un modèle multidimensionnel et multi-échelle issu de modèles 11 2879756 pétrophysiques et/ou de la physique des roches, sont traitées simultanément pour obtenir des valeurs de réponse sismique. Une trace de synthèse est ensuite produite et comparée par itération à la trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs volume(s) de données sismiques réelles, et les caractéristiques choisies de roche et/ou de fluide sont ajustées en fonction de cette comparaison afin de déterminer une adaptation optimale des réponses sismiques modélisées avec un ou avec plusieurs volume(s) de données sismiques à l'aide des algorithmes de minimisation d'erreur décrits ci-après. L'expression "trace synthétique" utilisée tout au long de cette description correspond à une trace qui résulte d'une modélisation sismique. Parmi les exemples de modélisation sismique, on trouve une convolution dimensionnelle, par exemple une trace résultant d'une petite onde, dont la forme est extraite selon un mode mathématique à partir des données sismiques réelles, soit statistiquement, soit par le biais d'informations de puits, soit par mesure, soit par observation, que l'on traite par convolution ou autre application mathématique aux réponses sismisgaes modélisées. Une approche plus générale implique la résolution de l'équation d'onde élastique tridimensionnelle complète. Comme on l'a déjà indiqué, les données sismiques sont habituellement enregistrées dans une pluralité de volumes de réponse, qui correspondent par exemple à différentes valeurs d'angle d'incidence, de durée d'acquisition, de direction de tir, ou à plusieurs modes de propagation, tels que par onde de compression ou par cisaillement, volumes dont une partie quelconque ou l'ensemble peut être introduit(e) au cours du processus d'inversion simultané conforme à la présente invention, comme on l'indique ci-après. Il s'ensuit que le processus conforme à la présente invention pourra donner la meilleure précision ou la meilleure solution, cohérente ave l'ensemble des informations disponibles, pour une interprétation donnée de chaque composante entrée. Les incertitudes présentes parmi les mesures entrées et les interprétations seront quantifiées dans chaque cas, et le 12 2879756 modèle multidimensionnel et multi-échelle obtenu contiendra une estimation de la précision attendue des résultats, ce qui facilitera la distribution des probabilités des prévisions de production et améliorera l'exploration et/ou l'exploitation à venir de la zone, des strates, du réservoir et/ou de la formation souterraine étudié(s). L'intégration de l'ensemble des types de données, des échelles et des dimensions sera facilitée par l'emploi d'un modèle multidimensionnel et multiéchelle. Tout au long de cette description, l'expression "modèle multidimensionnel et multiéchelle" correspond à une structure ou à un modèle stratigraphique en couches géocellulaire sur lequel on peut opérer sur une plate-forme courante, par exemple le logiciel de solution de modélisation terrestre gOcad'TM disponible auprès de Earth Decision Sciences, Houston, Texas, ou bien le logiciel de modélisation géocellulaire disponible auprès de Landmark Graphics, Houston, Texas, et le logiciel RMSTM disponible auprès de Roxar Americas, Houston, Texas. La mise en uvre d'une seule plate-forme réduit le risque d'erreur et simplifie l'utilisation par un ou par plusieurs individu(s). On trouve une vue d'ensemble du procédé conforme à la présente invention dans l'organigramme de la figure 1, et c'est ce que l'on va décrire ci-après en se référant à ladite figure 1. Le procédé comprend plusieurs étapes. La première étape est la construction d'un modèle multidimensionnel et multiéchelle fondé sur un volume géologique physique réel qui contient une ou plusieurs zones fluidiques, des strates, des formations et/ou des réservoirs à étudier. Le modèle multidimensionnel et multiéchelle correspond à un volume- modèle divisé en un groupement de sous-volumes-modèles, de cellules ou d'objets, des cubes par exemple. Le groupement de sous-volumes-modèles constitue une structure dimensionnelle permettant d'attribuer et de corréler des valeurs expérimentales ou prévues de caractéristiques géophysiques, géologiques et pétrophysiques à des emplacements particuliers au sein du volume géologique, comme on va l'indiquer ci-après. Le modèle multidimensionnel et multiéchelle est construit à 13 2879756 partir d'une distribution de valeurs sismiques tirées de l'expérimentation et relatives au volume géologique, et d'après d'autres données connues, expérimentales ou tirées de l'expérimentation, qui concernent le volume géologique, et dont on dispose avant de mettre en uvre le présent procédé. Le modèle multidimensionnel et multiéchelle utilisé lors de la première étape de la présente invention se trouve sous forme d'une multitude de cellules ou d'objets tridimensionnels à six faces, par exemple des cubes. Les données sismiques telles que des coefficients de réflexion, l'amplitude sismique, etc. sont habituellement organisées sous forme de traces qui représentent des attributs d'interface souterraine. Les données sismiques sont échantillonnées régulièrement le long d'une trace, et on les organise donc régulièrement sur une grille horizontale et orthogonale que l'on appelle couramment un casier. La structure ou le modèle stratigraphique conforme à la présente invention est donc organisé horizontalement selon une grille dont les axes des X et des Y sont espacés de manière régulière (figure 4). Lors du processus conforme à la présente invention, des attributs d'intervalle ou de couche correspondant au volume souterrain, par exemple la vitesse réelle des ondes de compression (Vp), la vitesse réelle de cisaillement (Vs) et la densité réelle (p) subissent également un traitement. Comme ces attributs d'intervalle ou de couche sont échantillonnés de manière irrégulière, par exemple du fait de leur épaisseur variable, la structure ou le modèle stratigraphique conforme à la présente invention est en outre organisé verticalement le long d'un troisième axe des Z, espacé de manière irrégulière (figure 4). Dans une structure ou un modèle stratigraphique classique, chacun des huit n uds de sous-volume, de cellule ou d'objet, d'un cube par exemple, doit être enregistré dans une mémoire pour définir un sous-volume, une cellule ou un objet particulier à étudier. Si l'on utilise une grille dont les axes horizontaux des X et des Y sont espacés régulièrement toutefois, il est possible d'enregistrer un sous-volume, une cellule ou un objet particulier dans une mémoire en spécifiant 14 2879756 un couple X,Y de coordonnéespour chaque pile de sous-volumes, de cellules ou d'objets alignés verticalement, la seule coordonnée Z devant être ensuite précisée afin de différencier chaque sous-volume au sein d'une pile. Ainsi, il faudra moins de mémoire d'ordinateur pour enregistrer les informations relatives à l'emplacement d'un sous-volume, d'une cellule ou d'un objet particulier au sein du modèle stratigraphique, et ces informations peuvent être indexées pour que l'on s'y réfère facilement. On peut étendre ce concept à des sous- volumes, à des cellules ou à des objets particuliers horizontaux irréguliers, que l'on peut par exemple utiliser pour mettre en relation une grille de simulateur d'écoulement avec une grille sismique à des fins de cohérence dans le cadre d'un modèle terrestre partagé. À l'intérieur d'un modèle multidimensionnel et multiéchelle tel qu'on l'envisageait précédemment, il existe diverses géométries en couches (grilles stratigraphiques) à échelles variables. Au sein de la structure verticale du modèle par exemple, des couches (Vl) définies par des macrohorizons, telles que celles fondées sur des événements sismiques interprétés issus de données sismiques réelles qui sont étalonnées pour des marqueurs ou pour des données de puits, s'ils sont disponibles, et qui sont converties selon la profondeur [étape 46 par exemple], ont des échelles relativement brutes, à peu près 50 mètres par exemple. Les couches définies par des micro-horizons (V2) telles que celles fondées sur une limite de résolution par inversion sismique présentent des limites de résolution intermédiaires, à peu près 8 mètres par exemple. Tandis que les couches définies par le modèle géologique (V3) sont fondées sur la stratification géologique, et qu'elles présentent une limite de résolution relativement fine, proche de celle de l'échantillonnage de données de diagraphie de puits, à peu près 0,5 m par exemple. Ces trois échelles verticales partagent certaines interfaces au sein d'un modèle et apportent une partition du modèle de la zone souterraine selon une échelle ou une limite de résolution plus fine que la précédente. Dans la structure horizontale d'un modèle géologique, de grandes cellules (Hl) de taille variable en fonction d'événements structurels ou sismiques majeurs ont une échelle relativement grossière, à peu près 200 m par exemple, et servent généralement à la simulation d'écoulement. Les cellules obtenues à partir de l'échelle d'inversion (H2) ont une taille régulière latéralement, incorporent un nombre entier de casiers ou de cellules de traitement sismique et correspondent à une échelle intermédiaire, à peu près 25 m par exemple. Les cellules dont l'échelle est celle d'un casier sismique (H3) ont en revanche une limite de résolution relativement fine, à peu près 12,5 m par exemple. On envisage aussi des échelles plus fines pour la caractérisation de trous de forage proches. Il faut que les informations disponibles pour l'ensemble des échelles soient cohérentes. La vitesse d'intervalle pour l'échelle V1 doit par exemple être cohérente avec la vitesse des ondes de compression à plus grand échelle (Vp) pour une échelle V3 ou V2. Ces différentes échelles ou limites de résolution de données sont enregistrées de manière emboîtée au sein de la grille stratigraphique, chaque cellule de petite échelle appartenant aussi à une plus grande échelle. Les variations d'échelle permettant de créer une caractéristique pour une échelle différente de celle créée à l'origine sont régulées dans la structure stratigraphique conforme à la présente invention par le biais d'une procédure d'augmentation ou de réduction d'échelle. La création d'une caractéristique à une grande échelle à partir d'une caractéristique à une petite échelle est illustrée à la figure 5. Pour une caractéristique donnée de roche, par exemple la densité du sol d'un échantillon de terre présent au sein de chaque cellule de la structure stratigraphique, la caractéristique prend une valeur déterminée à partir de données sismiques qui sont attribuées à la cellule appropriée de la structure stratigraphique. L'échelle correspondant à cette caractéristique augmente grâce à une formule ou à une équation, et le calcul donne une valeur correspondant à une plus grande échelle. En ce qui concerne la 16 2879756 densité, la formule peut être celle donnant la moyenne des valeurs de densité de l'ensemble des petites cellules emboîtées au sein d'une plus grande cellule et pondérées en fonction de leurs volumes respectifs. La valeur obtenue est attachée à la plus grande échelle. Différents procédés d'augmentation ou de réduction d'échelle sont possibles pour modifier au mieux l'échelle de la caractéristique. En ce qui concerne l'augmentation d'échelle, on peut mener un calcul de moyenne, arithmétique, géométrique ou harmonique par exemple, une intégration ou toute autre méthode appropriée qui paraîtra évidente à un spécialiste. Pour réduire l'échelle, on peut procéder à des simulations stochastiques ou appliquer toute autre méthode appropriée, comme cela apparaîtra à un spécialiste. Ce modèle permet à un spécialiste de manipuler des données à une échelle (fine ou grossière) et/ou selon un axe (c'est-à-dire en fonction du temps ou de la distance) d'étude pour une application particulière. Un ingénieur spécialiste des réservoirs souterrains peut par exemple visualiser le modèle à une échelle correspondant à un simulateur d'écoulement de fluide, c'est-à-dire selon un axe des distances ou à une échelle grossière (grande échelle), à la fois verticalement et horizontalement. De même, un processeur sismique peut visualiser le modèle selon un axe des temps, au niveau du casier sismique (H3), avec une limite de résolution relativement fine horizontalement mais plus grossière (V2) verticalement par rapport à un modèle géologique ou à un échantillon diagraphique. Une fois qu'une caractéristique ou qu'un attribut donné existe à différentes échelles, on conserve la cohérence entre les échelles à l'aide d'un processus que l'on peut mettre en uvre avec ou sans incertitudes sismiques quantifiées associées à la caractéristique. Comme le montre la figure 6, l'attribut ou la caractéristique à l'échelle fine et l'attribut ou la caractéristique à l'échelle grossière sont des attributs ou des caractéristiques données, par exemple la vitesse des ondes de compression. Les valeurs attachées à la petite taille de cellule (V3, H3) dérivent de l'inversion 17 2879756 sismique, ou bien elles dérivent d'équations de propagation des ondes élastiques appliquées à un modèle géologique. On calcule des incertitudes correspondantes en fonction de l'origine des données. Les valeurs attachées à la taille de cellule grossière (Vl, Hl) sont issues du processus de conversion de profondeur des événements principaux interprétés du point de vue sismique et attachés aux marqueurs de puits que l'on reçoit aussi entachés de leurs incertitudes respectives. Ces attributs sont soumis à des étapes de prise de cohérence au cours de ce processus qui applique des règles permettant la modification d'une ou de plusieurs des caractéristiques à petite et à grande échelle afin de conserver la cohérence entre les deux. La vitesse détermine par exemple la relation entre le temps et la profondeur, donc la cohérence multi-axe. Il s'ensuit que l'étape de prise de cohérence peut affecter la géométrie d'un ou de plusieurs axe(s) du modèle stratigraphique conforme à la présente invention. Cette étape de prise de cohérence donne des caractéristiques transformées selon différentes échelles grâce aux formules, avec la réserve de leurs incertitudes respectives. En plus des différentes limites de résolution, il est possible de représenter les données au sein d'une structure stratigraphique ou d'un modèle géologique dans différents domaines ou selon différents axes, celui des temps ou des profondeurs par exemple. L'axe vertical d'un modèle classique incorporant des données géologiques donne habituellement la profondeur. Pour des applications sismiques, l'axe vertical donne habituellement la durée de parcours. On peut exprimer la relation entre le temps et la profondeur sous forme d'une courbe de vitesse ou d'un champ des vitesses variant dans l'espace. Il s'ensuit que la structure stratigraphique conforme à la présente invention pourra incorporer et enregistrer des données selon deux axes verticaux couplés ou non selon un ou plusieurs attributs. Quand un axe d'un modèle stratigraphique est par exemple exprimé sous ferme d'une durée de parcours à double sens (pour des données sismiques 18 2879756 intéressantes), les données de temps tirées de cet axe sont entrées dans une machine de calcul en plus de la formule utilisée pour la variation. Si l'on reprend l'exemple de conversion de temps en profondeur, la règle de variation correspond à un champ des vitesses en tant qu'attribut de la grille stratigraphique conjointement avec une surface de référence où l'on connaît à la fois le temps et la profondeur. Dans la machine à calculer, les valeurs de temps et de vitesse sont combinées avec des coefficients appropriés quelconques de conversion d'unité que l'on voudra appliquer. La sortie de ce dispositif de calcul est placée et enregistrée de manière appropriée sur un nouvel axe des profondeurs. Toute modification de l'une ou des trois variables suivantes. temps, profondeur et vitesse dans le cas de l'axe des temps et de celui des profondeurs que l'on incorpore dans le modèle stratigraphique va nécessiter la mise à jour d'une ou des deux autre(s) variable(s), afin de conserver la cohérence de la relation entre les trois variables. Une variation de vitesse va par exemple induire une variation de profondeur en compensation. Il est possible de conserver d'autres données sur plusieurs axes dans le modèle stratigraphique mis en uvre conformément à la présente invention. On peut par exemple enregistrer des mesures sismiques répétées séparément chacune sur un axe des temps indépendant, et les coupler ou les découpler à un axe commun des profondeurs. Quand il se produit un affaissement d'une zone ou d'un réservoir souterrain en cours d'étude, on peut avoir autant d'axes des profondeur que de mesures sismiques ou d'axes des temps. Pour des données sismiques de pré-pile et pour un axe donné des profondeurs, il existe autant d'axes qu'il existe de décalages ou d'angles pris en compte. Et en ce qui concerne les problèmes d'onde convertie, il existe un seul axe des profondeurs et deux axes des temps correspondant à l'onde primaire correspondante et à l'onde (de cisaillement) convertie pour les vitesses correspondantes. La deuxième étape comprend le développement et/ou la sélection de modèles pétrophysiques et/ou de physique des 19 2879756 roches appropriés et ou de modèles de propagation d'onde élastique utiles dans le cadre du procédé conforme à la présente invention. Parmi les exemples de modèles pétrophysiques utiles dans le cadre de la présente invention, on trouve des modèles relatifs à la perméabilité et/ou à la saturation en fluide. Tout modèle approprié de physique des roches qui relie les caractéristiques pétrophysiques et relatives à la production aux caractéristiques élastiques peut servir dans le cadre du processus conforme à la présente invention. Parmi les exemples de modèles relatifs à la physique des roches utiles dans le cadre de la présente invention, on trouve des modèles qui utilisent l'équation de Gassmann. Parmi les exemples de modèles de propagation d'onde élastique qui relient les caractéristiques élastiques à la réponse sismique, on trouve les équations de Zoeppritz et les approximations bien connues correspondantes d'Aki et de Richards, ou de Shuey. La troisième étape du présent procédé concerne le nombre initial de valeurs de données présent dans le modèle multidimensionnel et multiéchelle. Conformément à l'étape initiale de dénombrement, des valeurs quantitatives de certaines caractéristiques géophysiques et pétrophysiques du volume géologique sont attribuées à l'intégrité du modèle multidimensionnel et multiéchelle. Des valeurs estimées de caractéristiques de roche ou de fluide au sein du volume géologique, fondées sur l'entrée de modèles pétrophysiques et/ou de la physique des roches et/ou sur l'interprétation géologique, sont attribuées à chaque sous-volume du modèle multidimensionnel et multiéchelle fondé sur la profondeur. Les valeurs estimées des caractéristiques de roche et de fluide comprennent des valeurs estimées initiales de la caractéristique désignée de roche ou de fluide (que l'on appelle aussi premières valeurs prévues) qui s'avèrent présenter une utilité particulière dans le cadre du présent procédé. Parmi les exemples de caractéristiques de roche et de fluide appropriées pour le dénombrement, on trouve le module (de grain) minéral ou de matrice (Km), le module hydraulique 2879756 (Kw), le module pétrolier (K0), le module gazier (Kg), le module de structure ou le module de roche sèche (Ka, Kd, Ksec) , le module de cisaillement de structure ou le module de cisaillement de roche sèche (Ga, Gd, pd, Gsec, us,,), la densité minérale ou la densité (de grain) de matrice (pm), la densité hydraulique (pw), la densité pétrolière (po), la densité gazière (pg), la porosité ((p) , la saturation en eau (Sw, le pourcentage en volume d'espace poreux), la saturation en pétrole (So, le pourcentage en volume d'espace poreux) et la saturation en gaz (Sg, le pourcentage en volume d'espace poreux). Lors de la quatrième étape du procédé conforme à la présente invention, les caractéristiques de roche et de fluide attribuées à chaque sous-volume du modèle multidimensionnel et multiéchelle sont modélisées par rapport à une réponse sismique selon un modèle de réponse pétrophysique qui utilise une ou plusieurs équations choisies ou sinon tirées des relations physiques entre la roche, le fluide et les caractéristiques sismiques dans un réservoir, que les spécialistes de la physique des roches et des fluides connaissent. Tandis que cette modélisation est réalisée en fonction de l'angle d'incidence des données sismiques, de multiples angles d'incidence peuvent être entrés dans le modèle de réponse pétrophysique afin de calculer une réponse sismique pour chaque angle d'incidence. La cinquième étape du procédé est la minimisation d'erreur des valeurs prévues des caractéristiques de roche et/ou de fluide. On détermine la valeur de la caractéristique de roche et/ou de fluide attribuée à un volume géologique particulier et dont le taux d'erreur est rendu minimal en comparant une ou plusieurs trace(s) synthétique(s) produite(s) à partir des réponses sismiques modélisées aux traces correspondantes issues des données sismiques réelles afin de déterminer la différence entre les traces. À partir de cette comparaison initiale, la prédiction initiale des caractéristiques de roche et/ou de fluide est ajustée par itération pour un sous-volume donné du modèle géologique, et 21 2879756 une réponse sismique est calculée à l'aide du modèle de réponse pétrophysique et de la ou des valeur(s) ajustée(s), jusqu'à ce que la différence calculée entre les traces synthétiques et les traces correspondantes issues des données sismiques réelles se situe dans un intervalle acceptable d'erreur, ou jusqu'à ce qu'un autre critère approprié soit satisfait. La valeur prévue de la caractéristique de roche et/ou de fluide désignée qui donne lieu à cette erreur acceptable ou qui convient s'appelle la valeur à taux d'erreur minimal pour la caractéristique de roche et/ou de fluide désignée et pour le sous-volume- modèle choisi. Un nouveau sous-volume-modèle est alors choisi, et l'étape de minimisation d'erreur se répète jusqu'à ce qu'une valeur minimale d'erreur de la caractéristique de roche et/ou de fluide désignée soit déterminée pour chaque sous-volume-modèle au sein du volume-modèle. L'étape finale du procédé est la nouvelle estimation des valeurs à taux d'erreur minimal selon le modèle multidimensionnel et multiéchelle. Conformément à l'étape de nouvelle estimation des valeurs à taux d'erreur minimal, les valeurs à taux d'erreur minimal de la caractéristique de roche ou de fluide désignée sont remplacées par chaque première valeur prévue correspondante de la caractéristique de roche ou de fluide désignée que l'on a initialement estimée selon le modèle multidimensionnel et multiéchelle de la troisième étape. Le produit final du présent procédé est un modèle multidimensionnel et multiéchelle dénombré dans son intégralité, ou à hauteur de l'extension voulue, et où les valeurs de données présentent un taux d'erreur minimal relatif à la caractéristique de roche ou de fluide désignée, et que l'on associe au volume étudié. À partir de ce modèle, il est possible de prévoir le volume de la substance sondée, par exemple du pétrole, du gaz, un minerai, de l'eau, une matière polluante, etc. et de faciliter son extraction ou son épuisement. On décrit ci-après un mode préféré de réalisation du procédé conforme à la présente invention en se référant aux 22 2879756 figures 2 à 4. Si l'on se réfère d'abord à la figure 2, on y voit un certain volume géologique physique désigné globalement 10. On peut appliquer le procédé conforme à la présente invention au volume géologique 10 qui comprend une surface supérieure 12 qui peut s'étendre à la surface terrestre, et une pluralité de strates souterraines 14, 16, 18 qui contiennent des matières rocheuses et fluidiques. Globalement, le volume géologique 10 contient un réservoir de fluide, lequel n'est pas particulièrement délimité parmi les figures. Les strates 14, 16, 18 s'étendent au-dessous de la surface supérieure désignée 12 sous forme de couches empilées en série selon la profondeur. Les strates 14, 16, 18 se distinguent les unes des autres en fonction de différentes caractéristiques de roche et de fluide. Il s'ensuit que les strates respectives 14, 16, 18 sont séparées par des événements stratigraphiques qui définissent des limites de séquence de réservoir 15, 17. On comprendra toutefois que la figure 2 n'est qu'une simple représentation conceptualisée d'un volume géologique souterrain. La mise en pratique du présent procédé ne se limite pas à un volume géologique souterrain particulier, mais elle est applicable globalement à pratiquement tout volume géologique souterrain à partir duquel il est possible de générer des données sismiques de manière expérimentale. La figure 3A et 3B, présente un organigramme détaillé conforme à la présente invention, lequel détaille le procédé sous forme d'étapes. Avant de mettre en uvre le présent procédé, les données sismiques dont générées expérimentalement dans le volume géologique 10 étudié grâce à un relevé sismique utilisant des méthodes classiques bien connues du spécialiste. On définit généralement les données sismiques, dans le cadre du présent procédé, comme des informations obtenues par création d'ondes sismiques au sein d'un volume géologique à partir de sources artificielles d'énergie sismique et par mesure des instants d'arrivée et des amplitudes des ondes réfractées à travers des intervalles de grande vitesse au sein du volume géologique ou des ondes réfléchies à partir d'interfaces présentes au sein du volume géologique en réponse 23 2879756 aux ondes sismiques. Ces interfaces proviennent habituellement de variations de vitesse acoustique ou de densité du sol. Un certain nombre de techniques de traitement de données sont couramment appliquées aux données sismiques afin de réduire le bruit de fond, ou par ailleurs de rendre les données plus significatives. Une quantité limitée de données issues de puits et relatives aux caractéristiques de roche ou de fluide au sein du volume géologique 10 peuvent aussi servir au praticien avant le début du processus. On obtient habituellement ces données à partir des puits d'exploration ou de production (non représentés) qui plongent dans le volume géologique 10. Comme on l'a déjà indiqué, les données issues de puits sont extrêmement limitées sur une zone donnée, leur fiabilité n'étant optimale que d'un pied radial jusqu'à quelques pieds radiaux à partir du trou de forage. Quoi qu'il en soit, il est possible d'utiliser les données issues de puits, si on en a, dans le cadre de la mise en pratique du présent procédé, comme on va l'indiquer ci-après. On comprendra cependant que la disponibilité des données de puits n'est pas un prérequis pour la mise en pratique du présent procédé. Il faut seulement qu'une certaine distribution de valeurs de caractéristiques pétrophysiques soit estimée dans le volume géologique 10, ou bien que les données sismiques soient d'abord disponibles, à partir de quoi il est possible de générer la distribution. Si aucune donnée sismique n'est disponibles au préalable pour le volume géologique 10, il est selon une variante possible de générer des données sismiques relatives au volume géologique 10 en réalisant un relevé sismique en tant qu'étape secondaire du présent procédé. Si l'on se réfère à la figure 3A et 3B, on voit que le présent procédé commence à l'étape 36 où des limites de surface souterraine majeure quadrillée, déterminées pour des surfaces de corrélation de temps, sont converties en une surface de corrélation de profondeur à l'aide d'une estimation optimale de la vitesse moyenne de chaque horizon au sein du volume. Il est possible de procéder à des ajustements mineurs 24 2879756 sur les surfaces de corrélation de profondeur au niveau d'emplacements de puits s'il y en a, puisque les surfaces de corrélation de profondeur ne correspondent pas à l'identique aux prélèvements horizontaux On peut aussi procéder à des surfaces de corrélation issus des emplacements de puits. ajustements mineurs au niveau des de profondeur éloignées des emplacements de puits, reposant sur le fait souvent identifiables s'il y a des puits, ces ajustements que les contacts entre fluides sont en tant que variations spatiales hautement corrélées dans la valeur de l'impédance acoustique. Les vitesses moyennes estimées peuvent aussi être réajustées en réponse à des ajustements apportés au sein des surfaces de corrélation de profondeur. L'étape 38 distingue les horizons de profondeur des surfaces de corrélation de profondeur, lesquelles reçoivent une vérification quant aux valeurs négatives d'isopaque. Les horizons de profondeur sont combinés afin de compléter une structure en couche selon la profondeur. Il existe une correspondance d'horizon en horizon entre la structure en couche selon la profondeur et la structure en couche selon le temps. L'étape 40 produit un modèle multidimensionnel et multiéchelle en divisant la structure en couche selon la profondeur en une pluralité de cellules ou de blocs de modèle tridimensionnel, comme on l'a déjà indiqué à propos de la figure 4. Comme le montre la figure 4, le modèle multidimensionnel et multiéchelle du volume géologique apparaît et est globalement désigné 42, et une cellule représentative est désignée 44. Les modèles multidimensionnels et multiéchelles de ce type contiennent habituellement des dizaines de millions de cellules. La limite externe de la structure en couche selon la profondeur définit le volume de modèle 46. Les cellules dont ordonnées au sein d'un modèle multidimensionnel et multiéchelle 42, si bien qu'aucun chevauchement ne se produit entre les cellules. Si l'on se réfère encore à la figure 4, la cellule 44 montre qu'elle présente deux dimensions exprimées en unités de longueur le long des axes des x et des y qui délimitent habituellement un 2879756 rectangle ou un carré selon une vue en plan.. La cellule 44 présente aussi une troisième dimension exprimée en unités de longueur le long de l'axe des z qui correspond à la profondeur et qui permet de délimiter les épaisseurs. Les dimensions particulières de chaque cellule sont choisies en réponse à l'échelle de volume final voulu qui est entré dans le modèle multidimensionnel et multiéchelle et parmi les données de puits, s'il y en a. On peut par exemple choisir les dimensions de cellule en fonction de l'espacement entre ligne et ligne transversale par cadence d'échantillonnage de diagraphie de puits. On peut établir une disposition fine en couches des cellules de façon à ce que les cellules soient divisées de manière égale entre deux horizons de structure en couches selon la profondeur (proportionnelle), parallèle à un horizon supérieur (à recouvrement) ou parallèle à l'horizon inférieur (hors recouvrement). La figure 4 est présentée ici à titre d'illustration. Le modèle multidimensionnel et multiéchelle 42 et les cellules associées ne forment qu'une configuration possible du modèle multidimensionnel et multiéchelle se trouvant dans la portée de la présente invention. On comprendra que le modèle multidimensionnel et multiéchelle tel qu'on le présente ici ne se limite pas à quelque nombre de dimensions ou d'unités de mesure que ce soit. Il en est de même pour les cellules, qui ne sont pas tributaires de quelque configuration géométrique que ce soit. La portée de la présente invention permet donc d'édifier un modèle multidimensionnel et multiéchelle à n dimensions, qui comporte des cellules configurées de façon correspondante du point de vue dimensionnel. Si l'on se réfère encore à la figure 3A et 3B, on voit que le modèle multidimensionnel et multiéchelle comporte des valeurs de données initiales à l'étape 48. La structure en couches selon le temps et la structure en couches selon la profondeur donnent conjointement un champ des vitesses à 3-D qui permet de cartographier la profondeur en fonction du temps, et qui donne une correspondance entre les modèles et les positions multidimensionnels, multiéchelles au sein des 26 2879756 volumes sismiques référencés par rapport au temps. Chaque cellule comporte des caractéristiques estimées de roche et de fluide en fonction de l'entrée issue des modèles pétrophysiques et/ou de physique des roches et/ou de l'interprétation géologique. Les valeurs estimées des caractéristiques de roche et de fluide comprennent des valeurs initiales estimées de la caractéristique de roche ou de fluide désignée (que l'on a d'abord appelées aussi valeurs prévues) dont l'utilité est importante dans le cadre du présent procédé. Parmi les exemples de caractéristiques de roche et de fluide appropriées dans cet ensemble, on trouve le module (de grain) minéral ou de matrice (Km), le module hydraulique (Kw), le module pétrolier (Ko), le module gazier (Kg), le module de structure ou le module de roche sèche (Ka, Kd, Ksec), le module de cisaillement de structure ou le module de cisaillement de roche sèche (Ga, Gd, pd, Gsec, Psec) , la densité minérale ou la densité (de grain) de matrice (pm), la densité hydraulique (pw), la densité pétrolière (po), la densité gazière (pg), la porosité (cf)), la saturation en eau (Sw, le pourcentage en volume d'espace poreux), la saturation en pétrole (So, le pourcentage en volume d'espace poreux) et la saturation en gaz (Sg, le pourcentage en volume d'espace poreux). On choisit les caractéristiques de roche et de fluide en fonction de leur utilité vis-à-vis du modèle de réponse pétrophysique que l'on décrit ci-après en se référant à l'étape 52. Les valeurs des caractéristiques de roche et de fluide sont estimées à partir de principes scientifiques et techniques connus, et de l'ensemble des données pétrophysiques relatives au volume géologique. Les données issues de puits peuvent par exemple êtredisponibles à partir de diagraphies de puits qui donnent des valeurs locales propres à un puits de caractéristiques de roche et de fluide le long de couches de haute résolution du modèle multidimensionnel et multiéchelle, correspondant aux emplacements des puits. Les données de puits donnent habituellement les valeurs locales de porosité de roche en plus de l'identité des types de fluides tels que le gaz, le pétrole et l'eau, ainsi que les valeurs de saturation 27 2879756 de fluide. Parmi les autres données disponibles, on peut trouver des calculs de PVT qui donnent des estimations de la compressibilité du fluide. Les carottages donnent des densités de grain et la composition minérale de la roche. La distribution des valeurs initiales estimées des caractéristiques de roche et de fluide dans le modèle multidimensionnel et multiéchelle peut se faire conformément à un nombre quelconque de techniques classiques telles que la pondération selon la distance, le cokrigage co-localisé et similaires. Il peut s'avérer nécessaire de retenir les relations spécifiques entre les valeurs estimées initiales d'une caractéristique de roche ou de fluide donnée obtenue par la distribution lors des étapes suivantes d'ajustement du présent procédé. La nature relative de la porosité de strates en fonction d'un emplacement vertical donné par la distribution doit par exemple être retenu lors d'étapes suivantes d'ajustement. L'étape 52 établit le modèle de réponse pétrophysique fondé sur les relations connues entre les caractéristiques de roche et de fluide et les caractéristiques élastiques telles que la vitesse des ondes de compression, la vitesse de cisaillement et la densité du sol. Le modèle de réponse pétrophysique se distingue du modèle multidimensionnel et multiéchelle, s'agissant d'un système d'équations de réponse, où la caractéristique prévue de roche ou de fluide constitue une variable primaire indépendante et où les caractéristiques élastiques prévues constituent des variables primaires dépendantes. Le modèle de réponse pétrophysique sert à calculer ensuite les valeurs prévues de réponse sismique à partir des valeurs estimées des caractéristiques de roche et de fluide, y compris les valeurs prévues de la caractéristique de roche ou de fluide désignée. Ainsi, le modèle de réponse pétrophysique décrit comment une ou plusieurs réponse(s) sismique(s) varie(nt) en fonction d'une ou de plusieurs caractéristique(s) de roche et de fluide, en particulier la caractéristiques de roche ou de fluide désignée au sein du volume géologique. 28 2879756 Le modèle de réponse pétrophysique dérive de préférence d'équations classiques de prévision des modules élastiques de roche et de fluide. On donne un système exemplaire de ces équations dans "The Rock Physics Handbook, Tools for Seismic Analysis in Porous Media" de G. Mavko et al. ; Cambridge University Press, 1998, en particulier aux pages 60 à 65, que l'on incorpore ici à titre de référence. Le coefficient de réflexion sismique concerne les caractéristiques élastiques, c'est-à-dire la vitesse des ondes de compression, la vitesse de cisaillement et la densité du sol, en fonction de l'angle d'incidence, selon le système bien connu d'équations que l'on appelle équations de Zoeppritz. Selon une variante, un procédé quelconque parmi un ensemble de procédés de linéarisation, par exemple l'approximation bien connue d'Aki et de Richards, peut servir à la place des équations de Zoeppritz dans le traitement conforme à la présente invention. La vitesse des ondes de compression est en relation avec les caractéristiques de roche et de fluide selon la première équation de Christoffel: Vp = [(K* + 4/3 G*) /Ab] 1/2 où : K* est le module de compressibilité (inverse de la compressibilité de système) G* est le module de cisaillement Ab est la densité du sol La vitesse de cisaillement est reliée aux caractéristiques de roche et de fluide selon la deuxième équation de Christoffel: Vs = [G/Ab] 1/2 où : G est le module de cisaillement réel Ab est la densité du sol On peut calculer le module de compressibilité d'après l'équation de Gassmann suivante: 29 2879756 K*= KA + [ (1- (KA/KM) 2) / [M/KF) + ((1-M) /KM) - (KA/ (KM) 2) ] ] où KA est le module de structure (inverse de la compressibilité de roche sèche) KM est le module minéral (inverse de la compressibilité de grain) M est la porosité de roche KF est le module de fluide (inverse de la compressibilité de fluide). On évalue souvent le module de cisaillement G* en fonction de la porosité de roche. On calcule la densité du sol selon: 4b = Ama(1-N) + N(S, (z\+(1-SW) (AHc) où Ama est la densité de matrice A,est la densité des eaux connées AHC est la densité d'hydrocarbures pour des conditions normales de PVT SW est la saturation en eau du réservoir Comme on l'a déjà indiqué en se référant aux valeurs d'estimation des caractéristiques de roche et de fluide, l'application du modèle nécessite une utilisation complète de l'ensemble des données pétrophysiques relatives au volume géologique étudié. Les diagraphies de puits, s'il y en a, sont examinées afin d'estimer les variations, les relations et les limites de chaque paramètre requises par le modèle de réponse pétrophysique. Les calculs ou les corrélations de PVT, selon nécessité, ont lieu afin d'estimer la compressibilité du fluide. On estime les saturations de fluide selon les fonctions de J Leverett, par exemple. On peut utiliser des carottages pour déterminer les densités de grain et la composition minérale de la roche. Ainsi, les valeurs de la caractéristique de roche ou de fluide désignée finalement prévues selon le présent procédé dépendent comme on le souhaite de valeurs, acceptables du point de vue de la 2879756 physique, des caractéristiques restantes de roche et de fluide utilisées dans le modèle de réponse pétrophysique. L'étape 54 démarre une boucle de sélection d'agrégation de cellules, où un regroupement de cellules contiguës est choisi à partir d'un modèle multidimensionnel et multiéchelle selon lequel les caractéristiques élastiques à l'échelle sismique sont constantes. Le groupement choisi de cellules décrit ici est un agrégat empilé verticalement de cellules contiguës. Lors de la sélection d'un groupement de cellules, on lance une boucle de minimisation d'erreur au cours de la boucle de sélection d'agrégat de cellules qui comprend les étapes 56, 60, 62 et 64. D'après l'étape 56, on modélise une réponse sismique à partir du modèle de réponse pétrophysique relatif à une interface séparant des groupements de cellules contiguës verticalement. À l'étape 58, une trace synthétique est produite à partir de la réponse sismique modélisée. L'étape 60 calcule la différence entre la trace synthétique produite à partir de chaque réponse sismique modélisée et la trace correspondante à partir des données sismiques réelles. La différence entre la ou les trace(s) synthétique(s) produite(s) à partir des réponses sismiques modélisées et la ou les trace(s) correspondante(s) des données sismiques réelles fait partie de la fonction visée que l'on souhaite rendre minimale grâce à l'algorithme comportant la boucle de minimisation d'erreur. Si cette différence dépasse une tolérance maximale, par exemple 1 %, ou que d'autres critères relatifs à la fonction visée ne sont satisfaits, l'étape 62 ajuste la première valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide au sein de limites acceptables sur une deuxième valeur prévue. Comme le montre l'étape 64, la première valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide désignée est ajustée de façon à ce que la deuxième valeur prévue réduise globalement la fonction visée. On peut toutefois procéder à un recuit simulé correspondant à une technique de convergence/minimisation, laquelle acceptera occasionnellement une augmentation de la fonction visée, dans l'optique de la solution optimale globale et finale. 31 2879756 L'étape 64 fait revenir la boucle de minimisation d'erreur à l'étape 56, au cours de laquelle une deuxième valeur prévue de réponse sismique est calculée à partir du modèle de réponse pétrophysique et des valeurs estimées des caractéristiques de roche et de fluide, en particulier la deuxième valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide désignée qui remplace la première valeur prévue. Les étapes 58, 60, 62 et 64 se répètent aussi souvent que nécessaire jusqu'à ce que la fonction visée soit inférieure ou égale à la tolérance maximale. La valeur prévue de la caractéristique de roche ou de fluide désignée pour chaque cellule du groupement qui atteint ce résultat s'appelle la valeur à taux d'erreur minimal de la caractéristique de roche ou de fluide désignée pour cette cellule. L'étape 66 met à jour le modèle multidimensionnel et multiéchelle en replaçant les valeurs à taux d'erreur minimal de la caractéristique de roche ou de fluide désignée dans les cellules du ou des groupement(s) choisi(s) du modèle multidimensionnel et multiéchelle. Les valeurs à taux d'erreur minimal que l'on vient de déterminer pour la caractéristique de roche ou de fluide désignée sont en particulier remplacées à l'étape 48, pour chaque valeur d'abord prévue correspondante de la caractéristique de roche ou de fluide désignée faisant partie du modèle multidimensionnel et multiéchelle. L'étape 66 fait revenir la boucle de sélection d'agrégat de cellule à l'étape 54, où un ou plusieurs autre(s) groupement(s) correspondant au modèle multidimensionnel et multiéchelle est ou sont choisi(s). La boucle de minimisation d'erreur se produit pour le ou pour les groupement(s) que l'on vient de sélectionner de cellules contiguës, afin de déterminer les valeurs à taux d'erreur minimal de la caractéristique de roche ou de fluide désignée pour ces cellules. Les valeurs à taux d'erreur minimal sont ensuite mises à jour selon le modèle multidimensionnel et multiéchelle. La boucle de sélection d'agrégat de cellule se répète aussi souvent que nécessaire de la manière déjà indiquée jusqu'à ce qu'une valeur à taux d'erreur minimal de la caractéristique de roche ou de fluide 32 2879756 désignée soit déterminée pour chaque cellule correspondant au modèle multidimensionnel et multiéchelle. Les caractéristiques de roche et de fluide à taux d'erreur minimal prévues grâce au procédé de la présente invention peuvent apparaître graphiquement ou être imprimées à l'aide d'un logiciel disponible dans le commerce, par exemple gOcadTM, RoxarTM et StratamodelTM selon un format quelconque, par exemple POSCO et RescueTM, comme cela est évident pour un spécialiste. Une caractéristique supplémentaire du présent procédé consiste à choisir une caractéristique de roche ou de fluide désignée. Le choix d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée appropriée permet au praticien de caractériser avec précision le réservoir de fluide présent au sein du volume géologique quand le modèle multidimensionnel et multiéchelle contient les valeurs à taux d'erreur minimal de la caractéristique. Le praticien choisit habituellement la caractéristique avec les étapes Les critères de ils dépendent critères de l'application multiéchelle et de roche ou de fluide désignée en association déjà décrites de la figure 4 ou avant elles. sélection sont du ressort du spécialiste, et des besoins spécifiques du praticien. Les sélection dépendent habituellement de voulue du modèle multidimensionnel et des valeurs à taux d'erreur minimal. Un homme de l'art prend généralement la porosité, le type de fluide ou la saturation comme caractéristique de roche ou de fluide intéressante dans des applications d'exploration d'hydrocarbures, par exemple. De même, un homme de l'art prend généralement la porosité, le type de fluide ou la pression de réservoir en tant que caractéristique de roche ou de fluide intéressante dans des applications de surveillance d'un réservoir. Même si le présent procédé ne se limite pas à la caractéristique de roche ou de fluide désignée donc, les caractéristiques de roche et de fluide susmentionnées, c'est- à-dire la porosité, le type de fluide, la saturation et la pression de réservoir, font partie des caractéristiques de 33 2879756 roche ou de fluide désignées utiles dans le cadre du présent procédé. Exemple On trouve aux figures 8A, 8B et 8C des traces réelles issues de piles de données sismiques proches, moyennement éloignées et éloignées, indiquées par la référence 70. Selon le procédé de la présente invention, avant et après l'application du processus de la présente invention, une première valeur prévue de porosité 82 (cf. figure 8D) est attribuée à un volume de modèle multidimensionnel et multiéchelle gOcadT". On calcule une première valeur prévue de réponse sismique pour le volume-modèle à partir de la valeur de porosité. Une trace synthétique 72 est produite et comparée par itération à la trace réelle correspondante 70 illustrée aux figures 8A, 8B et 8C afin de déterminer une différence, tandis que l'on conserve la cohérence entre les types, les échelles et les dimensions des valeurs et des données. La première valeur prévue de porosité 82 est ajustée en réponse à cette différence, et le processus de calcul d'une réponse sismique, lequel génère une trace et compare la trace produite à la trace réelle, est répété par itération jusqu'à ce qu'une correspondance au sein d'une limite acceptable soit atteinte ou que d'autres critères applicables soient satisfaits. Les traces obtenues 74 correspondant à des piles de données sismiques partielles proches, moyennement éloignées et éloignées et qui sont produites par application du processus conforme à la présente invention apparaissent aux figures 8A, 8B et 8C, respectivement. L'aptitude des caractéristiques de roche et de fluide à taux d'erreur minimal conformes au présent procédé à prédire avec précision des valeurs d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée apparaît clairement à la figure 8D. La courbe de porosité à taux d'erreur minimal obtenue apparaît à la figure 8D sous le numéro de référence 84, tandis que la porosité de puits apparaît sous le numéro de référence 80 parmi les hachures grises. 34 2879756 Un autre aspect du procédé conforme à la présente invention implique l'utilisation de la structure stratigraphique dans différents domaines ou selon différents axes verticaux (correspondant au temps ou à la profondeur par exemple), afin de manipuler différents types de données correspondant à différentes échelles ou à différentes limites de résolution, c'est-à-dire de fine à grossière, et d'obtenir un mécanisme permettant de garantir une cohérence interne de l'ensemble des données manipulées. Au vu de la description qui précède, on peut facilement constater que la présente invention détermine un besoin d'intégration plus précise de données sismiques au sein de modèles géologiques et pétrophysiques, afin de caractériser précisément des réservoirs souterrains par adaptation simultanée de la meilleure solution pour des entrées simultanées de volumes sismiques et de caractéristiques pétrophysiques et relatives à la production dans un modèle géologique tout en proposant un mécanisme permettant de garantir la cohérence des données au sein du modèle. Maintenant que l'on a décrit le modèle stratigraphique de la présente invention au regard d'un procédé permettant de prévoir des caractéristiques de roche et de fluide d'une zone souterraine étudiée afin de réduire le risque ou l'exploration et/ou la caractérisation d'hydrocarbures qu'elle contient, le modèle stratigraphique et le procédé à mettre en uvre décrits ici peuvent facilement s'appliquer pour caractériser une zone souterraine quelconque étudiée pour un objectif quelconque, par exemple la détermination du volume souterrain proche du sol en vue de comprendre une contamination de l'environnement et/ou de remédier à celle-ci. De plus, le modèle stratigraphique et le procédé de la présente invention peuvent s'appliquer à l'étude spatiale d'objectifs au-dessus du sol, par exemple à des études océanographiques. Tandis que l'on a décrit et présenté les modes de réalisation préférés qui précèdent, on comprendra que des variantes et des modifications peuvent être apportées, par 2879756 exemple celles suggérées et d'autres encore, sans sortir de la portée de la présente invention. 36 2879756 REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination d'une valeur d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée dans un volume 5 géologique souterrain, ce procédé comprenant: l'attribution d'une première valeur prévue de caractéristique de roche ou de fluide à une cellule présente au sein d'un modèle en couches multidimensionnel qui est corrélé à un volume géologique souterrain; le calcul d'une première valeur prévue de réponse sismique correspondant à ladite cellule à partir d'un modèle de réponse utilisant ladite valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide, ledit modèle de réponse étant sensible aux variations parmi les valeurs prévues de ladite caractéristique de roche ou de fluide; la comparaison d'au moins une trace synthétique générée à partir de ladite première valeur prévue de réponse sismique avec la trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs ensemble(s) de données sismiques réelles correspondant au volume géologique souterrain, afin de détecter une différence entre ladite trace synthétique et ladite trace correspondante, ladite étape de comparaison impliquant la conservation de la cohérence entre les types, échelles et les dimensions de ladite première valeur prévue d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée et lesdites données sismiques réelles; l'ajustement de ladite valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée en réponse à ladite différence, afin de créer une deuxième valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée, ladite deuxième valeur prévue réduisant globalement ladite différence. 2. Procédé de détermination d'une valeur à taux d'erreur minimal d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée en un emplacement dans un volume géologique souterrain, ledit procédé comprenant: 37 2879756 la caractérisation dudit volume géologique par un volume-modèle en couches multidimensionnel comportant une pluralité de sous-volumes- modèles; l'attribution d'une premiere valeur prévue d'une caractéristique de roche ou de fluide désignée à chacun des sous-volumes-modèles de ladite pluralité ; le calcul d'une première valeur prévue de réponse sismique relative à l'interface séparant au moins deux groupes de sous- volumes; la comparaison d'au moins une trace synthétique générée à partir de ladite première valeur prévue de réponse sismique avec la trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs ensemble(s) de données sismiques réelles correspondant au volume géologique souterrain, afin de déterminer une première différence entre ladite trace synthétique et ladite trace correspondante, ladite étape de comparaison impliquant la conservation de la cohérence entre les types, les échelles et les dimensions de ladite première valeur prévue de caractéristique de roche ou de fluide désignée et lesdites données sismiques réelles; et l'ajustement de ladite première valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée en réponse à ladite différence afin de créer une deuxième valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée, ladite deuxième valeur prévue réduisant globalement ladite première différence. 3. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre le calcul d'une réponse sismique pour ladite interface séparant lesdits au moins deux groupes à l'aide de ladite deuxième valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée. 4. Procédé selon la revendication 3, comprenant en 35 outre la comparaison de chaque trace synthétique générée à partir de ladite deuxième valeur prévue de réponse sismique à la trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs 38 2879756 ensembles de données sismiques réelles correspondant au volume géologique souterrain, afin de déterminer une deuxième différence, ladite deuxième différence étant généralement inférieure à ladite première différence. 5. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre la répétition par itération desdites étapes d'ajustement de ladite valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée, le calcul de ladite valeur prévue de ladite réponse sismique à l'aide de ladite valeur prévue ajustée de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée, et la comparaison de chacune desdites traces synthétiques produite à partir de ladite valeur calculée prévue de réponse sismique à la trace correspondante obtenue à partir d'un ou de plusieurs ensembles de données sismiques réelles correspondant au volume géologique souterrain, afin de déterminer ladite différence entre lesdites traces synthétiques et lesdites traces correspondantes. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite répétition itérative se termine quand ladite différence ne dépasse plus une tolérance prédéterminée ou bien d'autres critères appropriés. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, au moment de la fin de ladite répétition itérative, ladite valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée présente un taux d'erreur minimal de caractéristique de roche ou de fluide désignée. 8. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit modèle de réponse comporte une pluralité de caractéristiques de roche et de fluide en tant que paramètres de modèle, y compris ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée. 39 2879756 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite pluralité de caractéristiques de roche et de fluide comporte les modules élastiques de roche et de fluide. 10. Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre l'attribution de valeurs estimées de ladite pluralité de caractéristiques de roche et de fluide audit sous-volumemodèle en plus de ladite première valeur prévue de ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée. 11. Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'acquisition de cohérence desdites caractéristiques de roche et de fluide de sous-volume-modèle avec des contraintes et/ou avec des relations, en un emplacement dudit volume géologique. 12. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite caractéristique de roche ou de fluide désignée est choisie dans l'ensemble constitué par le module minéral ou module de matrice, le module hydraulique, le module pétrolier, le module gazier, le module de structure, le module de cisaillement de structure, la densité minérale, la densité hydraulique, la densité pétrolière, la densité gazière, la porosité, la saturation en eau, la saturation en pétrole et la saturation en gaz. 13. Procédé d'intégration de différents types de données, d'échelles et/ou de domaines sous forme de modèle multidimensionnel, ce procédé comprenant: le fait de prendre un modèle en couches multidimensionnel comportant de multiples axes des X, des Y et des Z permettant d'enregistrer et de manipuler des données obtenues à partir de différents domaines; le fait d'attribuer de premières données sur l'un des 35 axes des Z correspondant à un domaine donné à un volume traité selon ledit modèle en couches multidimensionnel; 2879756 l'attribution de deuxièmes données sur un autre axe des Z correspondant au même domaine ou à un autre domaine audit volume traité selon ledit modèle en couches multidimensionnel le fait de modifier une variable parmi l'une ou l'autre des séries de premières données et de deuxièmes données; et la mise à jour de l'autre des séries de premières données ou de deuxièmes données en réponse à une règle de variation, afin d'obtenir une cohérence entre les premières données et les deuxièmes données. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite série de premières données ou de deuxièmes données dérive de données sismiques. 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite série de premières données ou de deuxièmes données dérive de données issues de puits. 16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites premières données dérivent de données sismiques et en ce que lesdites deuxièmes données dérivent de données issues de puits. 17. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite étape de mise à jour comprend l'application d'une règle de calcul régissant la variation entre lesdites premières données et lesdites deuxièmes données. 18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce profondeur, en ce que correspondent à des données de variation du temps à la que lesdites premières données correspondent à des données de lesdites deuxièmes données temporelles et en ce que la règle profondeur correspond à la valeur temporelle que multiplie une vitesse. 41 2879756 19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites premières données sont des données temporelles issues d'ondes de compression, en ce que lesdites deuxièmes données sont des données temporelles issues d'ondes converties et en ce que ladite règle de variation entre lesdites premières données et lesdites deuxièmes données correspond à la première valeur temporelle que multiplie un rapport de vitesse. 20. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdites premières données sont des données temporelles issues d'un premier relevé sismique, en ce que lesdites deuxièmes données sont des données temporelles issues d'un deuxième relevé sismique et en ce que ladite règle de variation desdites premières données aux dites deuxièmes données est donnée par la variation de vitesse induite par la production ayant eu lieu entre lesdits relevés. 21. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit modèle est aussi à échelles multiples et en ce que lesdites premières données ont une limite de résolution différente de celle des deuxièmes données, ledit procédé comprenant en outre: la conversion de l'une ou l'autre desdites séries de premières données et de deuxièmes données à la même échelle que l'autre desdites séries de premières données ou de deuxièmes données. 22. Procédé d'intégration de différentes limites de 30 résolution de données au sein d'un modèle en couches de modèle multidimensionnel, ce procédé comprenant: le fait de prendre un modèle en couches multidimensionnel comportant au moins un axe permettant d'enregistrer et de manipuler des données; l'attribution de premières données sur ledit au moins un axe, qui porte une première échelle correspondant à un certain 42 2879756 volume traité selon ledit modèle en couches multidimensionnel l'attribution de deuxièmes données sur ledit au moins un axe, qui porte une deuxième échelle correspondant audit volume traité selon ledit modèle en couches multidimensionnel; et la conversion de l'une ou l'autre desdites séries de premières données et de deuxièmes données à la même échelle que l'autre série de premières données ou de deuxièmes données.