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Thèse en sciences de la Terre, soutenue le 20 décembre 2023 par Gabriel Quiroga, rattaché à l’Institut des sciences de la Terre (ISTE) de la FGSE.
Plongeons dans le monde captivant des formations rocheuses et découvrons comment la science peut révéler leurs mystères grâce à la sismologie moderne. Imaginez-vous explorer des régions souterraines où des roches, bien loin d’être homogènes, sont parsemées de fractures.
Cette thèse nous emmène dans un voyage où nous démystifions I’impact des fractures sur ces roches. Lorsqu’une onde sismique se propage à travers ces formations, quelque chose d’extraordinaire se produit. Des pressions se forment entre les fractures et le fond poreux qui les entoure, et entre les fractures connectées qui ont des orientations différentes. Ce phénomène, appelé diffusion de pression de fluide induite par les ondes, entraîne un écoulement de fluide qui disperse l’énergie de la vague, provoquant une atténuation sismique.
Nous utilisons une approche appelée poroélasticité pour comprendre ces processus complexes. Imaginez la poroélasticité comme des lunettes spéciales qui nous permettent de voir ce qui se passe à l’intérieur de la roche lorsqu’une vague sismique la traverse.
Dans cette exploration, nous abordons des scénarios pratiques liés aux réservoirs géothermiques améliorés. Nous utilisons des techniques spéciales pour obtenir des images sismiques qui tiennent compte de la diffusion de pression de fluide, quelque chose que les approches traditionnelles ne prennent pas toujours en compte.
Dans notre premier projet, nous plongeons dans les ondes de Rayleigh pour surveiller les réservoirs d’eau chaude dans des roches cristallines fracturées. Imaginez que ces ondes sont comme des échos sismiques qui révèlent la structure cachée sous la surface. Ce que nous découvrons, c’est que la connectivité des fractures influence la vitesse des ondes sismiques, un peu comme les rivières souterraines qui façonnent la terre en secret. Cela pourrait être crucial pour exploiter l’énergie géothermique de manière plus efficace.
Notre deuxième exploration nous conduit à identifier la vapeur d’eau dans un réservoir géothermique fracturé. La poroélasticité révèle des changements de vitesse des ondes qui indiquent la présence de vapeur d’eau.
Enfin, dans notre dernier projet, nous examinons de plus près les fractures pour rendre notre modèle sismique encore plus réaliste. Ce que nous découvrons, c’est que les fractures plus courtes ont un contrôle plus fort sur la réponse sismique.
En somme, cette thèse révèle comment les fractures dans les roches influencent les ondes sismiques. Grâce à la poroélasticité, nous pouvons comprendre meilleur ces effets. Ces découvertes ne sont pas seulement fascinantes, elles pourraient aussi avoir des implications pratiques pour notre utilisation de l’énergie géothermique et notre compréhension du monde qui nous entoure.