Education Execution - geophysique

EOST - Ecole d'ingénieurs en géophysique

Enseignements de 3ème année 2008-09

1er semestre :
5 UE dans la filière choisie (2 obligatoires + 3 UE au choix) + 3 UE au choix (parmi toutes les UE 3A restantes) + Anglais + EEN + SSE + Géophysique de Terrain + SGM ou SGF
1 UE de géophysique du Master 2 Sciences de la Terre peut être choisie à la place d'1 UE à choix 3A, 3 pour les élèves 3A inscrits simultanément en M2

2ème semestre : STAGE INDUSTRIEL DE 6 MOIS

Unités d'enseignement 1er semestre		Enseignants
Géophysique appliquée à l'exploration-production des matières premières
CSR	Caractérisation sismique des réservoirs	Ph. JULIEN , P. BRETON, S. MAULTZSCH (Total)
HYR	Hydrodynamique des réservoirs	M. LE RAVALEC (IFP)
*INS*	*Interprétation sismique*	N. DESGOUTTE, S. POULIQUEN(Beicip-Franlab)
*TRS*	*Traitement sismique*	J.-M. MARTHELOT
*MPT*	*Méthodes potentielles*	M. MUNSCHY
*STS*	*Stratigraphie séquentielle*	J.-F. GHIENNE , J.-L. RUBINO (Total)
Géophysique appliquée à la géotechnique et à l'environnement
*GTC*	Géotechnique	A. BERGERE (Terrasol), D. MICHEL (Bouygues TP)
*RDM*	Résistance des matériaux appliquée au génie civil	F. CUIRA (Terrasol)
*GMC*	*Géomécanique*	F. CORNET, E. GAUCHER (Magnitude), J. DESROCHES, A. ETCHECOPAR (Schlumberger)
*HGE*	*Hydrogéophysique*	P. SAILHAC , A. LEVANNIER (Schlumberger), J.-F. GIRARD (BRGM)
*MEG*	*Méthodes électromagnétiques*	P. SAILHAC, M. BANO, M. BEHAEGEL (Areva)
*RIS*	*Risque sismique*	M. BOUCHON, Ph. GUEGUEN (LCPC)
Anglais, Economie, Stages terrain
ENC	Anglais	J. PRIM
EEN	Economie de l'énergie	J.-A. HERAUD
SSE	Stratégie et structure de l'entreprise	J.-A. HERAUD
SGP	Géophysique de terrain	J.-B. EDEL , G. HERQUEL
*SGM*	*Géophysique marine*	M. ZILLMER, M. SCHAMING
*SGF*	*Géophysique et hydrodynamique en forage*	P. BAUD, Y. LUCAS

Sismique de puits (accès réservé aux élèves)

CSR - CARACTERISATION SISMIQUE DES RESERVOIRS

Ce cours présente l'utilisation de la sismique réflexion 3D et 4D et de la sismique de puits dans la caractérisation des réservoirs pétroliers. Il présente des exemples et études de cas d'exploration pétrolière et illustre les méthodes de travail industrielles (gestion des risques et des incertitudes, importance de la technologie).

Sismique de surface :

Sismique 3D et 4D : intérêt, faisabilité, acquisition, traitement, interprétation
Aspects structuraux : vitesses sismiques, tomographie, imagerie profondeur, résolution, méthodes de conversion temps-profondeur
Aspects réservoir : préservation des amplitudes, attributs sismiques et classification (géostatistique, réseaux de neurones), inversion des impédances, AVO/AVA et inversionprestack

Acquisition et traitement - Calage et correspondance entre différentes mesures - Complémentarité et chaînon entre puits et sismique de surface
Aide à la définition du modèle structural : Calage et définition du modèle structural - Architecture interne du réservoir
Aide à la caractérisation du réservoir : calage et interprétation qualitative et/ou quantitative de certaines propriétés réservoir
Aide à la conduite de forage : réduction des incertitudes de localisation et des risques de forage

Migration profondeur avant sommation et construction de modèle de vitesse (accès réservé aux élèves)

Pourquoi la migration profondeur avant sommation ?
Migration profondeur avant sommation par la méthode dite « de Kirchhoff » : Principe - Implémentation - Mise en oeuvre et temps de calcul
Construction du modèle de vitesse : Quelles vitesses ? - Méthodologie de construction d’un modèle de vitesse par layer-stripping - Modèle initial - Mise à jour d’une couche
Développements récents : Imagerie des ondes converties PS - Migration par équation des ondes - Anisotropie

HYR - HYDRODYNAMIQUE DES RESERVOIRS

Afin de comprendre la façon dont les fluides s'écoulent dans les réservoirs souterrains, l'ingénieur génère des modèles sous le forme de grilles 3D habillées en propriétés physiques (porosité, perméabilité, faciès). Les modèles de réservoir sont utilisés pour prédire la façon dont les fluides circulent. Pour qu'un modèle soit fiable, il faut au minimum qu'il respecte l'ensemble des données collectées : observations géologiques, attributs sismiques, mesures de diagraphie, mesures sur carottes, pressions aux puits, débits d'huile... L'objet de ce cours est de présenter des méthodes relevant de la géostatistique et de l'optimisation pour construire, dans un cadre intégré, des modèles de réservoir vérifiant les données disponibles. Les étapes essentielles du processus de construction sont la modélisation géologique, le passage à l'échelle du modèle géologique vers le modèle réservoir, la simulation d'écoulement et le calage proprement dit. Ces quatres points seront abordés séquentiellement. Enfin, on soulignera la nécessité de considérer le processus de modélisation dans son ensemble plutôt que séquentiellement.

INS - INTERPRETATION SISMIQUE

Interprétation structurale :

revue des outils logiciels utilisés,
corrélation données sismiques versus données de puits,
identification des horizons sismiques et sélection des réflecteurs à interpréter en fonction des objectifs,
élaboration d’un schéma structural et du réseau de failles,
analyse du champ de vitesses et détermination de la méthode la plus appropriée pour conversion temps profondeur,
cartographie, évaluation des incertitudes,
intégration au sein d’une étude multidisciplinaire, génération de prospects, évaluation de volumes en place.

Caractérisation sismique :

La prédiction des propriétés des réservoirs pétroliers à partir des données sismique est une des clés du développement et de la gestion des gisements. Dans ce cadre, on décrira les enjeux pratiques et la mise en œuvre de méthodes modernes d’interprétation des donnés sismiques, en s’appuyant sur des cas d'études réels récents. On illustrera les principes et la mise en œuvre des méthodes de prédiction des propriétés de la matrice (porosité, lithologie, saturation, etc.) et de détection des fractures : inversion post- et pre-stack, AVO, analyse et interprétation des attributs sismiques, méthodes géostatistiques, etc.

GTC - GEOTECHNIQUE

Géotechnique – Sols - Reconnaissances
Contraintes et déformations
Hydraulique des sols
Tassements et compressibilité – Amélioration des sols
Poussée et butée des terres
Murs de soutènement et stabilité des pentes
Fondations superficielles
Fondations profondes
Présentation de projets : viaduc de Millau en fondation mixtes , aéroport de Nice sur sol liquéfiable , tunnel...

RDM - RESISTANCE DES MATERIAUX APPLIQUEE AU GENIE CIVIL

Le cours proposé constitue une articulation entre l’enseignement de mécanique antérieur supposé pré-acquis et les enseignements plus appliqués qui apportent les compléments nécessaires pour résoudre des problèmes pratiques de résistance des matériaux.

Après une introduction à la théorie élémentaire de la mécanique des structures, le module peut s’organiser en quatre parties principales :

Théorie des poutres : mise en équation de l’équilibre des poutres planes. Analyse des poutres planes élastiques à l’aide de la théorie de Navier-Bernoulli. Prise en compte des déformations de cisaillement par le modèle de Timoshenko.
Calcul pratique des structures élastiques : résolution pratique des systèmes isostatiques et hyperstatiques.
Structures sous réactions élastiques : cas des sollicitations axiales et latérales.
Instabilité élastique : flambement des poutres élastiques.

Le contenu théorique du cours est accompagné d’une mise en pratique des outils acquis sur des situations concrètes et variées.

GMC - GEOMECANIQUE

Fracturation hydraulique
Sismicité induite, relations sismicité écoulements de fluides
Mesures de contrainte, champs de contrainte naturels, mécanique et propriétés hydrauliques des failles
Géothermie,
Stockages de déchets radioactifs

HGE - HYDROGEOPHYSIQUE

L'utilisation de la prospection géophysique pour la détection et la caractérisation des aquifères a connu un essor important ces dernières années. Dans cette U.E., nous traitons de l'exploitation des signaux et de l'imagerie géophysiques en termes de paramètres hydrauliques du sous-sol. Les méthodes de résistivité électrique, électromagnétisme, géoradar, polarisations provoquée et spontanée et résonance magnétique nucléaire seront abordées. On s'intéressera d'abord à leurs principes physiques sous-jacents avant d'aborder leurs caractéristiques spécifiques telles que leur sensibilité à la présence d'eau et/ou à son écoulement, leur résolution spatiale, l'incertitude sur les modèles obtenus, leur sensibilité au bruit, leur robustesse, etc. Ces questions seront abordées par des cours magistraux, des conférences faites par des ingénieurs experts de ce domaine et par l'étude de cas publiés dans la littérature scientifique actuelle.

RIS - RISQUE SISMIQUE

La connaissance des risques liés aux séismes et leur évaluation reposent avant tout sur une bonne compréhension d’une cascade de phénomènes physiques :

accumulation des contraintes tectoniques dans une région,
rupture de la zone de nucléation du séisme,
propagation de cette rupture sur la faille et génération des ondes sismiques,
propagation de ces ondes dans la croûte terrestre, atténuation et diffraction des différents champs d’ondes
amplification du mouvement sismique par la géologie de sub-surface (bassins sédimentaires, vallées alluviales) et par la topographie,
réponse non-linéaire du sol, interactions sol-structure, réponse mécanique des batiments.

La première partie du cours portera sur la connaissance des phénomènes physiques en jeu et sur la caractérisation du mouvement du sol pendant un tremblement de terre.

La deuxième partie décrira le lien entre le mouvement du sol et la réponse des structures, avec en perspectives les pratiques réglementaires.

L'objectif général est d'améliorer la maîtrise orale des étudiants dans des situations de communication de la vie professionnelle.

Communication scientifique : le travail portera sur la clarté et l'intelligibilité de la présentation. Afin d'individualiser l'approche, il est demandé à chaque étudiant de faire un exposé documenté sur un sujet scientifique de son choix. Des exercices de correction sont proposés par l'enseignant.
Langue fonctionnelle : des activités d'acquisition et de pratique seront utilisées dans des domaines tels que le travail, les télécommunications, la recherche d'un emploi, la discussion de projets, le voyage, etc..., le choix étant fait après consultation des étudiants.

ENC - ANGLAIS

En introduction, on rappelle les enjeux économiques, sociaux et politiques de l'énergie. Puis on précise certains outils nécessaires à la compréhension du cours : unités de mesure et équivalences physiques.

La première partie approche la problématique de l'énergie en termes macroéconomiques : ses relations avec la croissance, le bilan énergétique d'un pays comme la France, les grands équilibres mondiaux - situation actuelle et prospective.

La deuxième partie aborde plusieurs thèmes microéconomiques, particulièrement la question des règles théoriques et pratiques de tarification. Cela amène à poser quelques questions de fond de la théorie économique, comme celle de la régulation des monopoles naturels, et à revenir à des questions d'économie publique.

La troisième partie renvoie à la dimension du management, en particulier la gestion des portefeuilles d'activités et des compétences dans les groupes industriels impliqués dans l'énergie. La question est d'actualité, avec les mutations profondes qu'impliquent le mouvement mondial de dérégulation et la tendance générale des firmes à nouer des accords, fusionner et externaliser.

SSE - STRATEGIE ET STRUCTURE DE L'ENTREPRISE

Il s'agit ici de présenter les bases du management stratégique, en même temps qu'on rappelle ce qu'est une entreprise dans ses formes organisationnelles anciennes et modernes. L'organisation de la firme et sa stratégie sont en effet des aspects liées et évoluant en parallèle. Les modèles de base du management remontent aux années d'après-guerre aux Etats-Unis (modèles de la Harvard Business School), enrichis dans les années 70 par les approches synthétiques des grands consultants (de BCG à McKinsey), puis à partir des années 80 par les apports de l'économie industrielle, en particulier sous l'impulsion de Michael Porter. Les problèmes contemporains de gouvernance d'entreprise relient typiquement les questions stratégiques à la dimension organisationnelle, en introduisant les notions de contrôle et d'incitation. Ils sont à la fois dépendants d'une évolution mondiale (liée à la financiarisation de l'économie) et de traditions nationales qui perdurent.

SGP - STAGE DE GEOPHYSIQUE DE TERRAIN

Le stage en Alsace est consacré à l'étude d'un problème de géophysique appliquée à la subsurface. Le stage a lieu sur deux sites aux caractéristiques différentes : le massif du Champ du Feu dans les Vosges et la plaine d'Alsace avec la reconnaissance d'une faille normale récente située dans le Nord du Fossé Rhénan. A l'aide de diverses méthodes d'investigation telles que la sismique, le magnétisme, la gravimétrie, l'électrique et les méthodes électromagnétiques, il s'agit de reconnaître la structure, la nature et le contenu des 50 premiers mètres du sous-sol. L'acquisition des données et la mise en forme des données se font pendant la semaine de terrain qui a lieu fin septembre. L'interprétation des données se fait par groupes. Elle se poursuit pendant tout le premier semestre et se termine par la rédaction d'un rapport noté.

SGM - STAGE DE GEOPHYSIQUE MARINE

Le stage de géophysique marine a lieu à l'Observatoire de Villefranche-sur-Mer. Le thème scientifique est celui des marges passives : description structurale et morphologique, évolution, genèse et signification géodynamique. La marge de Villefranche constitue un exemple facilement observable en quelques jours de sorties en mer. Le but du stage est d'apprendre en grandeur réelle, à maîtriser la mise en oeuvre des outils de la géophysique marine (flûtes, canons ...), l'acquisition de données géophysiques (bathymétrie, sismique réflexion, sismique réfraction) et aussi les techniques de positionnement en mer (GPS). L'acquisition des données en mer se fait sur le navire de l'INSU "THETIS II". Les données acquises en mer sont interprétées en salle, ce qui permet au terme du stage de reconnaître les structures essentielles de cette marge.

SGF - STAGE DE GEOPHYSIQUE ET HYDRODYNAMIQUE EN FORAGE

Le module a lieu à l' ISTEEM à Montpellier. Les TP se font sur le site expérimental de Lavalette.

Introduction/Historique - Méthodes Electriques - Méthodes Nucléaire - Sonic/Sismique/Magnétisme - Contraintes et stabilité - Hydrodynamique/Température - Interprétation pétrolière - Applications à l'environnement
TP géophysique de forage - TP hydrodynamique en forage - TP d'analyse de données (logiciels WELLCAD et GEOFRAME)

URL : http://eost.u-strasbg.fr/ecole/annee3.html