78 Sismique en forage et diagraphies acoustiques l’onde de compression (P) des milieux traversés. L’utilisation de la diagraphie dite sonique pour déterminer la vitesse des ondes de compression est une pratique courante et relativement ancienne (Summers et Broding, 1952 ; Vogel, 1952). La diagraphie acoustique en champ total (full wave form acoustic logging) ou carottage acoustique repose sur l’analyse et le traitement des différents trains d’onde (ondes réfractées, ondes guidées, ondes réfléchies) enregistrés par l’outil. Les enregistrements du champ d’ondes total permettent de déterminer les vitesses de propagation des différents modes et certains paramètres pétrophysiques, et d’obtenir des informations lithologiques et mécaniques (Gaudiani, 1982 ; Arditty, Garens et Staron, 1984 ; Morris, Little et Letton, 1984 ; Paillet et Turpening, 1984 ; Mari, Coppens, Gavin et Wicquart, 1992 ; Mari, Arens, Chapellier et Gaudiani, 1998 ; Mari, Gaudiani et Delay, 2011). Le forage peut être un trou ouvert, un trou tubé (acier et/ou PVC), un trou tubé cimenté. Dans ce dernier cas, la diagraphie acoustique est utilisée pour faire un contrôle de cimentation et pour déterminer les paramètres caractéristiques des formations (vitesses...). La diagraphie acoustique a une résolution verticale de quelques centimètres et une investigation latérale centimétrique pour les modes d’interface, décimétrique à métrique pour les modes rétractés, et de la dizaine de mètres pour les modes réfléchis. Elle fournit au puits une information de détail, fonction de la profondeur, sur les vitesses des ondes acoustiques et les caractéristiques pétrophysiques des roches. L’exploitation des modes réfléchis peut conduire à une image comparable à une section micro-sismique en temps qui, dans les cas favorables, permet de suivre les limites de couches et d’en estimer le pendage. Combinée à une diagraphie de densité, elle fournit un log d’impédance acoustique, fonction de la profondeur, qui est transformé en fonction du temps après correction, calibration et calage. La figure 3.1 est un exemple de diagraphie acoustique en champ total. L’outil acoustique (partie gauche de la figure) est un outil souple, de petit diamètre, composé d’un émetteur et de deux récepteurs. La distance entre l’émetteur et le premier récepteur est de 3 m, la distance entre les deux récepteurs est de 25 cm. La référence de profondeur est le sol. La cote profondeur correspond à la profondeur du point situé à mi-distance entre les 2 récepteurs. La partie droite de la figure est un exemple de section acoustique obtenue en utilisant un couple émetteur-récepteur, distant de 3 m. Dans cette représentation, l’axe vertical représente la profondeur à laquelle est situé le capteur (ici 3 m), l’axe horizontal représente le temps d’écoute (ici 3 ms). La section acoustique est composée de traces acoustiques. Chaque trace acoustique est l’enregistrement acoustique mesuré par le récepteur, distant de 3 m de l’émetteur, sur une durée d’écoute de 3 ms. Sur l’enregistrement, on peut identifier différents trains d’onde.
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