85 3. Diagraphie acoustique 3.3 Ondes acoustiques Dans un puits vertical, les outils monopoles permettent d’enregistrer cinq modes de propagation : • l’onde de compression réfractée ; • l’onde de cisaillement réfractée, uniquement en formation rapide (VS > VP fluide) ; • l’onde de fluide ; • deux modes guidés dispersifs qui sont les ondes de pseudo-Rayleigh et les ondes de Stoneley : – les ondes de pseudo-Rayleigh sont des ondes coniques réfléchies (Biot, 1956), dispersives dont les vitesses de phase et de groupe approchent aux basses fréquences (< 5 kHz) la vitesse S de la formation, et asymptotiquement aux hautes fréquences (> 25 kHz) la vitesse de propagation de l’onde de compression dans le fluide. Ces ondes n’existent qu’en formations rapides ; – les ondes de Stoneley sont des ondes dispersives d’interface qui, en formation rapide, ont des vitesses de phase et de groupe qui approchent asymptotiquement et par valeur inférieure aux hautes fréquences la vitesse du fluide et qui, en formation lente, sont plus dispersives et plus sensibles aux paramètres des ondes S de la formation. Aux basses fréquences, les ondes de Stoneley sont analogues aux ondes de tube observées en downhole (chapitre 1) et PSV (chapitre 2). Les mesures acoustiques réalisées en champ total sont représentées sous forme de sections iso-déport ou de collections en point émetteur commun ou point récepteur commun, analogues à celles utilisées en sismique. Une section iso-déport ou carottage acoustique est un ensemble d’enregistrements acoustiques représentés en fonction de la profondeur, obtenus avec une distance émetteur-récepteur fixe. Nous présentons maintenant un ensemble de collections en point émetteur commun et un ensemble de sections iso-déport montrant les différents types d’ondes que l’on peut observer sur ces enregistrements. Les collections en point émetteur commun sont des sismogrammes synthétiques qui ont été réalisés en utilisant les programmes de modélisation de Jacques Quiblier (1997). Ses programmes permettent la modélisation de données acoustiques en formations lentes ou rapides. La formation est infinie, élastique et isotrope. Elle est définie par des vitesses de propagation des ondes P (Vp) et des ondes S (Vs), par la densité ρ, et deux facteurs de qualité (Qp, Qs) caractéristiques de l’atténuation. Le puits de diamètre constant (16,1 cm) rempli d’eau (Vf = 1 500 m/s, ρf = 1 g/cm3) est de longueur infinie. L’outil de longueur infinie a les propriétés acoustiques du fluide. Il est composé d’un émetteur (monopôle ou dipôle) et de neuf récepteurs (points de mesure). La distance émetteur - premier récepteur est de 1 m. La distance entre 2 récepteurs consécutifs est de 12,5 cm. Le pas d’échantillonnage en temps est de 10 μs, la durée d’écoute de 4 ms. En chaque point de mesure, l’algorithme calcule les trois composantes du
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