Apport de la géostatistique à la description des stockages de gaz en aquifère Contribution of Geostatistics to Describing Aquifer Gas-Storage Reservoirs

Abstract

L'étude du comportement d'un réservoir de gaz en nappe aquifère réclame une connaissance aussi précise que possible des caractéristiques géométriques et pétrophysiques des couches réservoirs. Les moyens d'investigation sont de deux natures : - forages permettant une connaissance locale des roches réservoirs ; - mesures sismiques conduisant à une estimation approximative des cotes de certains repères stratigraphiques, en des points situés le long de profils. Les données recueillies sont donc, par nature, fragmentaires et discrètes : là où elles sont absentes, il y a lieu d'estimer les grandeurs étudiées en tenant compte au mieux de notre connaissance de leur variabilité spatiale. Ce problème d'interpolation optimale a donné lieu, depuis une vingtaine d'années, à l'élaboration et la mise en pratique d'un outil théorique particulièrement bien adapté aux besoins exprimés par les techniciens des sciences de la terre : la théorie des variables régionalisées due à G. Matheron. Des programmes informatiques mettant en oeuvre cette théorie sont actuellement opérationnels. Des exemples d'application en sont donnés : - tracé automatique de cartes structurales à partir des données de forages et des mesures sismiques ; - estimation des incertitudes de prévision sur les profondeurs ; - tracé de plusieurs variantes de carte compatibles avec les données ; - établissement d'éléments statistiques relatifs à une grandeur caractéristique d'un stockage : volume stockable par exemple ; - génération automatique des données nécessaires à la mise en oeuvre d'un modèle maillé de réservoir. Predicting and monitoring the behavior of an aquifer gas-storage reservoir requires as precise a knowledge as possible of the geometric and petrophysical properties of the reservoir layer. Two ways of obtaining this information can be given: (a) Boreholes which provide local knowledge of the reservoir, and (b) Seismic measurements which lead to more or less accurate depth estimates for some stratigraphic markers at points located along profiles. Therefore, the data are inherently fragmentary. At points where they are lacking, we have to make the most of available information in order to estimate the unknown values. This problem of optimum interpolation has led to a new theoretical approach which is particularly suited to the earth sciences. This theory is called the theory of regionalized variablesby its author, G. Matheron. It has given rise to effective computer programs, and developments are still being made. Examples of possible applications are: (a) Computer-drawn structural maps based on borehole data and seismic measurements; assessment of the prediction uncertainty for the depth of the top-layer; alternative top-layer maps all of which are consistent with the data. (b) Probabilistic evaluation of the storage volume available. (c) Gridded input to reservoir models.