Acoustics on a Real Scale Model: Application to Fractured Media Diagraphies acoustiques sur modèle physique à l'échelle 1 : application aux milieux fracturés

Abstract

Fluid migration depends on the properties of the geological medium. It increases in fractured media. A better understanding of fractured media can be obtained by the full waveform acoustic technique only if the accuracy and the efficiency of the acoustic method can be correctly calibrated on a known medium. For this purpose, a real scale model made of concrete was built. The first part of the paper describes the real scale model, with its advantages and pitfalls. It illustrates the benefit of using data obtained on the model for tool development. The second part shows acoustic data recorded in the real scale model which represents a fractured medium. The open fracture is perpendicular to the borehole axis. The acoustic know-how acquired from the model has been used to develop an acoustic dipmeter method. This method is briefly described. Two field examples of full waveform acoustic data recorded in fractured media are shown in the third part. The first example shows open and cemented fractures observed on a constant offset section recorded in a vertical well. The second example shows both dipping reflectors and fractures observed in a highly deviated well. In both examples, the fractures and reflectors are confirmed by a core analysis. La migration de fluide après injection dépend du taux de fracturation du milieu géologique. La diagraphie acoustique en champ total est un outil d'investigation du milieu fracturé. Cet outil est d'autant plus performant qu'il est bien maîtrisé. Un modèle physique à l'échelle 1 permet l'utilisation d'outils acoustiques standards. Il permet d'acquérir des données sur milieu à géométrie connue et aux paramètres mécaniques connus. Il permet de juger de la complexité de la réponse acoustique à une hétérogénéité (fractures ouvertes, fractures cimentées). La première partie de l'article est consacrée à la description du modèle physique avec ses avantages et ses inconvénients. Elle montre quelques exemples d'application du modèle utilisé pour le développement d'outil acoustique. La deuxième partie montre les enregistrements acoustiques obtenus sur le modèle physique qui représente un milieu fracturé. La fracture est ouverte et perpendiculaire à l'axe du puits. Le savoir-faire acquis sur le modèle a permis de développer une méthode de pendagemétrie par acoustique. La dernière partie de l'article est consacrée à la présentation d'exemples d'imagerie acoustique obtenue en milieu fracturé. Le premier exemple montre sur des sections isodéport l'influence de fractures ouvertes ou cimentées. Le deuxième exemple montre une imagerie acoustique réalisée en puits fortement dévié, traversant un réservoir fracturé. Dans cet exemple, l'imagerie acoustique permet de localiser en profondeur à la fois des marqueurs géologiques et des zones fracturées et d'en déterminer leur pendage. Dans les deux exemples, la nature des fractures (ouvertes ou cimentées) et leur géométrie sont confirmées par des analyses sur carottes.