Sismique réfraction marine


Généralités


SismOcean est une des rares sociétés à proposer la sismique réfraction marine en mode tracté ou posé et à avoir autant d’expériences dans ce domaine. La réfraction sismique marine est une technique bien connue qui mesure les vitesses des ondes de compression in situ (ondes P) en utilisant les propriétés de réfraction. Il s'agit d'une méthode de mesure «directe».

La réfraction sismique marine produit des profils où les couches définies par les vitesses des ondes P sont positionnées en fonction de la profondeur de l'interface existant entre les couches différentes. Cette profondeur est exprimée en mètres.

Mise en oeuvre

La sismique réfraction marine s’appuie sur des enregistrements et une analyse appropriés des ondes de réfraction. Les ondes générées par la source sismique, se propagent dans les sédiments et sont réfractées par les différentes couches (lois de Snell et Descartes).

Un « streamer » composé de plusieurs hydrophones est traîné sur le fond de l'eau et enregistre les ondes de réfraction. Il est à noter, qu’en utilisant le même équipement et le même enregistrement, il est possible de combiner la réfraction et le traitement des ondes de surface marines (UMASW).


  • Acquisition set-up for Marine Seismic refraction


Un logiciel de contrôle de données en ligne visualise les récepteurs et le signal sismique enregistré. Le pointé des premières arrivée donne accès aux vitesses des ondes P du sol et à la position des différentes couches. En fonction de la longueur du streamer utilisé, la pénétration nominale peut atteindre 20-25 mètres.


  • On-line QC of the marine seismic refraction acquisition



  • First arrival picked and “dromo” visualization


Applications

La sismique réfraction marine a de nombreuses applications :
  • Études avant-projet pour la pose de pipelines ou câbles,
  • Évaluation de la capacité d’ensouillage
  • Optimisation de la campagne géotechnique (forage, carottage, CPT, SPT…)
  • Cartographie sédimentaire avant et après projet
  • Calibration des données géophysique de surface
  • Fondations peu profondes ou ancrages
  • Dragage
  • Cartographie du substratum rocheux


Caractéristiques clés

  • Contrôle non destructif
  • Les couches sismiques sont définies par leurs vitesses d'ondes P et leur épaisseur calculée en mètres.
  • Paramètres de sol pouvant être estimés sur plusieurs centaines de km.
  • Les pénétrations en profondeur ne dépendent pas de la profondeur de l'eau.
  • Méthode rapide et fiable

  • Hauteur d’eau d’opération entre 0-50 m.
  • Profondeur d’investigation entre 0 et 25 m.
  • Profil presque continu de la vitesse des ondes de compressions (P) le long de la route de l’étude
  • Précision à 10% des valeurs des vitesses mesurées
  • Opérations en eau peu profondes car les mesures ne sont pas limités par la hauteur d’eau



Description des équipements

  • Streamer de 24 canaux à 48 canaux
  • Espacement des récepteurs adapté en fonction des besoins.
  • Source sismique marine
  • Ombilique
  • Enregistreur sismique
  • Logiciel QC interne en ligne
  • Logiciel interne de traitement des données des ondes de surface en ligne


Résultats

Au résultat obtenu par la sismique réfraction il est possible d’intégrer les données géotechniques existant sur la zone et ainsi combiner les unités sismiques définies par la sismique réfraction aux données géologiques issues de la géotechnique.


  • Profil de sismique réfraction avec implantation de forages


En fonction des conditions de sol, le même équipement peut être utilisé pour l’acquisition simultanée de la sismique réfraction et des ondes de surface marine. L’interprétation conjointe donne alors le résultat présenté ci-dessous.


  • Analyse combinant la sismique réfraction et les ondes de surface