Architecture et caractristiques rservoir des lobes
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Description

PROPOSITION DE SUJET DE THESE
2011-2014

Architecture et caractéristiques réservoir des lobes
du système turbiditique du Golo (Golo Sud, Est Corse)


I. Résumé

Les lobes terminaux de systèmes turbiditiques récents présentent un double intérêt. D’un
point de vue académique, ils correspondent au dépôt le plus distal, et le mieux préservé de
l’érosion, dans les études intégrées terre/mer de systèmes récents. D’un point de vue
industriel, ils représentent des analogues modernes de réservoirs (gaz, pétrole) enfouis.
Malgré quelques études récentes (Zaïre, Amazone, Rhône, …), les lobes terminaux
demeurent encore mal connus, et ce, notamment en ce qui concerne leur fonctionnement, le
partitionnement des sédiments, c’est à dire la distribution des sables (zone potentielle de
stockage de gaz ou pétrole) par rapport aux argiles (barrières imperméables), et enfin les
facteurs (autogéniques, allogéniques) contrôlant leur construction et leur migration.

Les travaux de cette thèse auront pour but de répondre à ces questions pour le système
turbiditique du Golo (Est Corse). Celui-ci comprend deux systèmes (Nord et Sud) à
dominante sableuse constitués de lobes amalgamés et chenalisés jusque dans leur partie
distale, et dont la distribution spatio-temporelle est très hiérarchisée (Gervais et al., 2004,
Deptuck et al. 2008). Il s’agira de comprendre le processus de construction des lobes et ses
effets sur le volume, la répartition et la nature des dépôt-centres ...

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PROPOSITION DE SUJET DE THESE 20112014 Architecture et caractéristiques réservoir des lobes du système turbiditique du Golo (Golo Sud, Est Corse) I.RésuméLes lobes terminaux de systèmes turbiditiques récents présentent un double intérêt. D’un point de vue académique, ils correspondent au dépôt le plus distal, et le mieux préservé de l’érosion, dans les études intégrées terre/mer de systèmes récents. D’un point de vue industriel, ils représentent des analogues modernes de réservoirs (gaz, pétrole) enfouis. Malgré quelques études récentes (Zaïre, Amazone, Rhône, …), les lobes terminaux demeurent encore mal connus, et ce, notamment en ce qui concerne leur fonctionnement, le partitionnement des sédiments, c’est à dire la distribution des sables (zone potentielle de stockage de gaz ou pétrole) par rapport aux argiles (barrières imperméables), et enfin les facteurs (autogéniques, allogéniques) contrôlant leur construction et leur migration. Les travaux de cette thèse auront pour but de répondre à ces questions pour le système turbiditique du Golo (Est Corse). Celuici comprend deux systèmes (Nord et Sud) à dominante sableuse constitués de lobes amalgamés et chenalisés jusque dans leur partie distale, et dont la distribution spatiotemporelle est très hiérarchisée (Gervais et al., 2004, Deptuck et al. 2008). Il s’agira de comprendre le processus de construction des lobes et ses effets sur le volume, la répartition et la nature des dépôtcentres et de proposer un modèle de fonctionnement permettant de prédire le partionnement sédimentaire engendré par le processus de dépôt. Un lien sera établi avec la pente et la plateforme, sur la base des travaux déjà réalisés, afin de mieux contraindre la chronostratigraphie et le rôle des facteurs de contrôle externes (climat, variations du niveau marin). Ces travaux se baseront sur l’analyse de données de sismique Très Haute Résolution (campagne Sigolo, 2008, grille dense de profils espacés de < 1 km, permettant de réaliser une étude en pseudo3D) qui permettront de décrire précisément l’architecture du Système du Golo Sud, et son évolution spatiotemporelle. Ils se baseront aussi surles données d’un forage (GDEC6, campagne Golodrill, 2009) qui permettront de corréler des données géotechniques et lithologiques avec les faciès sismiques. L’ensemble des données sismiques, sédimentologiques etpétrophysiques du dernier système de lobes turbiditiques du Golo Sud serviront de données d’entrées pour la construction d’un modèle géologique en 3 dimensions. La modélisation 3D contribuera à améliorer les modèles prédictifs de réservoirs turbiditiques, ainsi qu’à fournir de précieuses informations dans le cadre d'une approche SourcetoSink, telles que la quantification des volumes sédimentaires déposés par intervalle de temps. Abstract The study of terminal lobes on modern turbiditic systems is somehow challenging. To an academic point of view, they correspond to the most distal deposits and the bestpreserved sequences from the submarine erosion in the modern sourcetosink systems. For the industry, they represent modern analogues for subsurface hydrocarbon reservoirs. Despite several studies dedicated to modern turbidite systems (Zaïre, Amazone, Rhône…), terminal lobes remain poorly known, and many questions remain unclear on their functioning, on the distribution of sands (corresponding to potential hydrocarbon traps) vs clays (playing as seals), and on controlling factors (autocyclic and allocyclic) at the origin of their construction and migration.
The main objective of the thesis is to decipher these questions for the Golo turbiditic system (eastern Corsica), characterized by two (North and South) lobe systems dominated by the deposition of channelized, amalgamated sandy turbiditic lobes, which are geographically and stratigraphically wellorganized (Gervais et al., 2004, Deptuck et al. 2008). One aspect of the study will be to understand processes at the origin of the lobe construction and the effects on volume preservation and on the nature of the depocenters, and to propose a model of functioning able to predict the sedimentary partitioning during the deposition of turbiditic lobes. During this PhD project, a link will be established with the scientific team working on the Corsica shelf and slope, in order to better constrain the chronostratigraphy and the role of controlling factors (climate and sea level variations). This methodology will consist on the analysis of very high resolution seismic (acquired during the 2008 Sigolo cruise). The high density of the seismic grid (less than 1 kmspace between profiles) will permit to realize a pseudo 3D seismic interpretation that will contribute to the detailed description of the architecture of the south Golo turbiditic system. This study will also include the use of sedimentological and geotechnical data of a well (GDEC6, 2009 Golodrill cruise) in order to correlate lithologies with seismic facies. All the dataset available for the youngest south Golo turbidite system (seismic, sedimentology, and petrophysics) will be used as input data to construct a 3D geological model. Such a modelling will contribute to improve predictions on hydrocarbon turbiditic reservoirs and will deliver important information in the frame of a sourcetosink study, in particular estimates of volumes deposited in each stratigraphical unit. Mots clés : Système turbiditique, réservoir, architecture, sismique THR, stratigraphie sismique, forage, géophysique, géotechnique, sédimentologie, modélisation, bassin Est Corse, Méditerranée occidentale. Références : Gervais, A. Savoye, B., Mulder, T., Piper, D.J.W., Cremer, M. and Pichevin, L. (2004). Present morphology and depositional architecture of a sandy submarine system: the Golo turbidite system (Eastern margin of Corsica). In: Joseph P, Lomas SA (eds) Confined turbidite systems: Geological Society of London Special Publication, v. 222, p. 59–89. Deptuck, M.E., Piper, D.J.W., Savoye, B., Gervais, A. (2008). Dimensions and architecture of late Pleistocene submarine fan lobes off the northern margin of east Corsica, Sedimentology, v. 55, p. 869898. II. Profil du (de la) candidat(e) L’étudiant(e) devra posséder des connaissances en interprétation sismique et en sédimentologie. Une connaissance du logiciel Sismage est souhaitée. Il(elle) devra être motivé(e) par un travail de recherche fondamentale et appliquée en lien avec l’industrie (TOTAL), et en accepter les contraintes (rapports annuels d’état d’avancement, présentations orales devant le partenaire industriel, délivrables, demandes d'autorisation préalable à toute publication). We are seeking for a graduate (Master) student having skills in seismic interpretation and in sedimentology. A first experience in seismic interpretation with the Sismage software and in the construction of 3D geological models would be benefit. The PhD candidate would participate to the realization of an academic research applied to the industry (TOTAL company), and would anticipate many aspects such as meetings, deliverables, annual presentation and reports.
III. Encadrement Directrice de thèse : L. Droz (CNRS/UBO). Cotutrices : T. Marsset (Ifremer), M. Bez (TOTAL) Coencadrants :G. Jouet et S. Jorry (Ifremer) Collaboration : Equipes Golo Ifremer et Total Cette thèse sera rattachée à l’Ecole Doctorale des Sciences de la Mer de l’UBO. En raison du caractère confidentiel des données, la thèse se déroulera essentiellement au sein du laboratoire "Environnements Sédimentaires" de l’Ifremer avec un séjour de plusieurs mois à TOTAL (Pau). IV. Moyens Les moyens nécessaires et disponibles pour la réalisation du travail comprennent : Ordinateur et logiciels utiles, station de travailKingDom Suite(en partage), station de travail SISMAGE(prêt de Total pour la durée de la thèse), mise à disposition des données du programme Golo (sismique, forage GDEC6). IV. Programme détaillé et calendrier prévisionnel Le travail s’articulera autour de deux axes majeurs : 1 Etude intégrée d'un Lobe Système du Golo Sud. Elle portera sur le dernier Lobe Système et traitera de l’aspect "architecture et caractéristiques réservoir". a Stratigraphie sismique et sédimentologie (6 mois à Ifremer GMLES) L’étudiant(e) se basera en première approche sur les travaux d'interprétation sismique déjà réalisés (T. Marsset, L. Droz, G. Calvès), dont les pointés seront exportés depuis la stationKingdom Suite versla stationSISMAGEun projet qui aura été au préalable (dans construit par Total). Ces pointés serviront de base à une interprétation poussée utilisant les outils spécifiques au logiciel SISMAGE afin de préciser l’architecture et la distribution des faciès sismiques. Parallèlement, dans le cadre de l’objectif de caractérisation des réservoirs, l’étudiant(e) réalisera la synthèse et l'évaluation des données lithologiques et géotechniques des forages GDEC6. Durant cette période brestoise, une à deux réunions de travail seront organisées avec Total pour vérifier l'avancement des pointés sismiques. b Corrélation sismique/forage GDEC6 (6 mois à Total, Pau) Une analyse détaillée des faciès sismiques sera menée sousSISMAGEà l’endroit du puits GDEC6 puis corrélée avec les informations issues des forages. Cette partie analytique –devrait aboutir à la description détaillée de l'architecture en lien avec l'évolution lithologique des dépôts, à la mesure des dimensions caractéristiques d'un lobe système (longueur, largeur, épaisseur des lobes, épaisseur des barrières argileuses) ainsi qu'à une estimation des valeurs de Net/Gross (livrables requis par Total à l'échéance de septembre 2012). Une à deux réunions seront également organisées à Pau avec l'équipe d'encadrement. 2 Extension de l’étude (Ifremer GMLES) Dans un deuxième temps l’étude sera étendue dans le temps et dans l’espace afin de propager les résultats aux autres lobes systèmes du système tubiditique du Golo Sud.
L'étude se focalisera sur le premier lobe système du Complexe récent du Golo Sud afin d'obtenir une vision complète de l'évolution sédimentaire durant le dernier cycle eustatique et climatique. L'étude du Golo Sud à cette échelle de temps permettra d'intégrer les résultats et les observations dans le bassin avec les autres environnements de dépôt (plateforme et pente continentale) dans le cadre chronostratigraphique défini sur la marge EstCorse (travaux de l'Equipe Golo Ifremer). Si nécessaire, en fonction des résultats qui seront obtenus lors de la première année et afin de mieux caractériser les réservoirs et leur âge, un échantillonnage spécifique supplémentaire pourra être réalisé sur le forage GDEC6 (niveaux clefs à définir: corps de lobes, franges de lobe, niveaux argileux interlobes) en vue de travaux sédimentologiques particuliers (granulométrie, porosité, etc.) et d’analyses stratigraphiques (datation des niveaux argileux interlobes ?). Cette deuxième phase de la thèse sera réalisée en lien étroit avec les membres de l’Equipe Golo.La fin de la deuxième année sera consacrée à la modélisation géologique. Dans un premier temps, la construction d’un modèle maillé simple sera entrepris à partir des horizons sismiques remarquables qui délimitent les contours des lobes turbiditiques. Dans un second temps, il sera question de propager en 3D les faciès observés sur le forage GDEC6, en utilisant des contraintes sédimentologiques et/ou sismiques (dans le cas ou des faciès sismiques soient générés au cours de la première année de thèse). A l’issue de la thèse, les pointés sismiques, les corrélations avec le forage et l’ensemble des résultats obtenus devront être exportés vers le logicielKingdom Suite. 3 Calendrier prévisionnel ère 1 année: Etude intégrée du dernier lobe système du Golo Sud ¾Stratigraphie sismique et sédimentologie (6 mois – Ifremer GMLES) Si nécessaire court séjour à Pau (15 jours) pour formation au logiciel SISMAGE ¾Corrélation sismique/GDEC6 (6 mois – TOTAL) et remise de livrables à TOTAL fin 2012. ème 2 année: Propagation de l’étude à l'ensemble du Complexe du Golo Sud (dernier cycle climatique) ¾Pointé sismique du premier lobe système, ¾Corrélations avec les études stratigraphiques dans les autres environnements de dépôt de la marge, ¾Construction d’un modèle géologique en 3D. ème 3 année: Synthèse des travaux ¾Rédaction d'un article sur les résultats des corrélations sismique/forage ¾Rédaction d'un article sur l'évolution du système turbiditique du Golo Sud au cours du dernier cycle glaciaire/interglaciaire. ¾Synthèse et rédaction de la thèse Envoyer CV, lettre de motivation et références par email ou courrier à : L. Droz, UMR 6538, IUEM, Place N. Copernic, 29280 Plouzané, France.ldroz@univbrest.fr, ou T. Marsset, Ifremer, GMLES, BP 70, 29280 Plouzané Cedex, France.tmarsset@ifremer.fr Dépôt des candidatures jusqu'à mijuinAuditions des candidats retenus : fin juin er Début de la thèse : 1octobre 2011
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