Master Recherche Technologies de l'Internet
Université de Pau et des Pays de l'Adour
Proposition de stage

Filtrage de volumes simisques 3D
par propagation de surfaces 4D
Application à la sismique avant stack

Encadrants du stage : Bruno Jobard (bruno.jobard@univ-pau.fr)
Co-encadrant : Sébastien Guillon (TOTAL)
Lieu du stage : Département SISMAGE chez TOTAL

Présentation du sujet

Les images sismiques 3D (voir figure 1 gauche) utilisées pour l'analyse du sous-sol en géophysique sont créées à partir de la mesure du temps de propagation d'ondes émises et reçues à la surface des terrains considérés. Chaque pixel de ces images 3D est calculé à partir d'un ensemble de traces sismiques que l'on doit recaler (figure 1 droite). La qualité du recalage de ces traces est primordial pour minimiser le bruit dans les images et faciliter la construction ultérieure des surfaces 3D matérialisant les strates géologiques (aussi appelés horizons). L'objet de ce stage recherche est de développer un algorithme de recalage de ces traces sismiques par propagation et de calcul de l'image 3D à partir de celles-ci.

À partir d'une image sismique 3D, les horizons sont généralement construits manuellement par des opérateurs par pointés successifs sur des sections 2D. Toutefois, des algorithmes ont été développés pour construire ces horizons par propagation à partir de germes. Malheureusement, l'opération de propagation est sensible au bruit dans l'image d'où l'idée d'utiliser la quatrième dimension représentée par les offsets (décalages) des traces sismiques.

Image sismique 3D Traces sismiques
Figure 1 : (gauche) Image sismique 3D pour laquelle deux colonnes de pixels sont matérialisés par des lignes pointillées. (droite) pour chacune de ses colonnes, on représente les traces sismiques qui ont été mesurées en ces points du terrains.

Déroulement du stage

Détection de surface de surface géologique par analyse stratigr Le travail proposé concerne la mise en oeuvre de l'extension 4D de l'algorithme de propagation. Cet algorithme est basé sur la recherche dans le voisinage 4D des voxels les plus similaires au voxel source (germe), la similarité étant définie par un critère image : corrélation d’un motif extrait autour du voxel source, et optimisation du parcours de propagation.

L’algorithme de propagation sera un procédé itératif où chaque résultat intermédiaire de propagation sera utilisé pour modifier la représentation de la dimension offset (horizontalisation de cette dimension offset).

Au final le résultat consistera à obtenir une surface 4D en même temps qu’un cube 4D modifié dans la dimension offset (4ème dimension). Ce nouveau cube modifié sera alors utilisé pour améliorer la qualité du cube 3D obtenu par filtrage le long de la dimension offset.

Détection de surface de surface géologique par analyse stratigr L'étudiant devra posséder les bases de traitement d’images ainsi qu’une bonne culture sur les structures de données informatiques pour mener à bien ce projet et optimiser l’algorithme de propagation.

Le langage de programmation sera Java et l'environnement de développement JBuilder.

Mots-clés

Imagerie sismique, extraction de surfaces, traitement d'image

Commentaires

Le stage recherche sera rémunéré et se déroulera dans les locaux de Total.

Bibliographie et liens utiles

  1. Seismic Data Analysis, processing inversion and interpretation of seismic data, vol I et II, Oz Yilmaz , society of exploration geophysicists 
  2. Application des techniques d'analyse des images aux signaux sismique, N. Keskes, Thèse d'état 1984 
  3. Segmentation automatique des images sismiques, Thèse Georges Sibille 1990 
  4. Methods and apparatus for analysing seismic data, brevet US 6138075 
  5. System for utilizing seismic data to estimate subsurface lithology, brevet US 6957146 
  6. Keskes, N., P. Zaccagnino, D. Rether, and P. Mermey, 1983, Automatic extraction of 3-D seismic horizons: 53rd Annual Meeting, SEG, session S21.1.