Microseismic Monitoring Developments in Hydraulic Fracture Stimulation

The last decade has seen a significantly increased interest in microseismic monitoring by the hydrocarbon industry due to the recent surge in unconventional resources such as shale-gas and heavy-oil plays. Both hydraulic fracturing and steam injection create changes in local pore pressures and in situ stresses and thereby brittle failure in intact rock plus additional slip/shearing in naturally fractured rock. Local rock failure or slip yields an acoustic emission, which is also known as a microseismic event. The microseismic cloud represents thus a volumetric map of the extent of induced fracture shearing, opening and closing. Microseismic monitoring can provide pertinent information on in situ reservoir deformation due to fluid stimulation, thus ultimately facilitating reservoir drainage. This paper reviews some of the current key questions and research in microseismicity, ranging from acquisition, processing to interpretation

Short-time homomorphic wavelet estimation

Successful wavelet estimation is an essential step for seismic methods like impedance inversion, analysis of amplitude variations with offset and full waveform inversion. Homomorphic deconvolution has long intrigued as a potentially elegant solution to the wavelet estimation problem. Yet a successful implementation has proven difficult. Associated disadvantages like phase unwrapping and restrictions of sparsity in the reflectivity function limit its application. We explore short-time homomorphic wavelet estimation as a combination of the classical homomorphic analysis and log-spectral averaging. The introduced method of log-spectral averaging using a short-term Fourier transform increases the number of sample points, thus reducing estimation variances. We apply the developed method on synthetic and real data examples and demonstrate good performance.Comment: 13 pages, 5 figures. 2012 J. Geophys. Eng. 9 67

Examples of fault steps controlling event migration in seismic swarms

Second International Meeting for Applied Geoscience & Energy, 28 August–1 September, Houston, TexasThis study provides spatiotemporal constraints on seismicity within fault zones and identifies key links between fault step and event migration. We show that event distributions in seismic swarms can image stepping geometries reminiscent of relay zones commonly observed along fault zones. Earthquake migration can propagate across steps, indicating a transfer of deformation, but can be obstructed by others. Preliminary quantitative results show that whether a step transfers or blocks deformation depends on the separation between the bounding segments relative to the maximum magnitude of the events. These findings support the importance of understanding the role of internal fault geometry on seismicity and show that high accuracy event locations provide a critical understanding of seismicity.European Commission Horizon 2020Marie Sklodowska Curie gran

Deux méthodes d'inférence statistique appliquées aux données de sismique réflexion profonde : détection de signaux et localisation d'onde

L'objectif de toute acquisition de données géophysiques est d'obtenir une image plus précise de l'intérieur de la Terre. Afin de préciser cette image, on utilise principalement des méthodes d'inférence déterministe ayant comme but de fournir une description exacte de chaque détail particulier. Contraire aux méthodes déterministes, les approches stat- istiques n'essaient de saisir que les caractéristiques principales de l'ensemble des déiails. Ceci réduit la complexité mathématique, nous permettant ainsi de mieux étudier certains phénomènes physiques. De plus, elles peuvent nous aider à sonder la Terre à une échelle plus petite que la résolution des méthodes déterministes. Finalement, elles peuvent nous fournir une appréciation de vraisemblance, nous aidant ainsi à prendre des décisions ou à reconnaître des signaux. Dans ce mémoire, nous avons utilisé ces 3 avantages sur 2 problèmes différents. D'abord , nous les avons employés afin d 'augmenter le rapport signal sur bruit en détectant des réflexions dans des données de sismique réflexion profonde d'une faible qualité. Ceci nous a permis de faciliter l'interprétation du profil considéré. Deux méthodes différentes ont été considérées, celle dite Classification par Vraisemblance Maximale et celle des Réseaux de Neurones. Ensuite, nous les avons utilisés afin d 'étudier le processus de la diffusion forte dans un milieu acoustique, stratifié et aléatoire. Afin d 'étudier ce problème, nous avons appliqué la théorie de la localisation d 'onde prédisant l'atténuation apparente et la dispersion d 'une impulsion traversant un tel milieu. Cette théorie nous a aussi permis d 'estimer la magnitude et la dimension typiques des fluctuations des vitesses et le facteur de qualité de l'atténuation intrinsèque sous le Bassin de Mauléon dans les Pyrénées Occidentales. Ceci nous a montré que la croùte supérieure y est plus hétérogène et plus atténuante que la croute inférieure et que les dimensions typiques y sont plus petites.pas de résum

Deux méthodes d'inférence statistique appliquées aux données de sismique réflexion profonde : détection de signaux et localisation d'onde

L'objectif de toute acquisition de données géophysiques est d'obtenir une image plus précise de l'intérieur de la Terre. Afin de préciser cette image, on utilise principalement des méthodes d'inférence déterministe ayant comme but de fournir une description exacte de chaque détail particulier. Contraire aux méthodes déterministes, les approches stat- istiques n'essaient de saisir que les caractéristiques principales de l'ensemble des déiails. Ceci réduit la complexité mathématique, nous permettant ainsi de mieux étudier certains phénomènes physiques. De plus, elles peuvent nous aider à sonder la Terre à une échelle plus petite que la résolution des méthodes déterministes. Finalement, elles peuvent nous fournir une appréciation de vraisemblance, nous aidant ainsi à prendre des décisions ou à reconnaître des signaux. Dans ce mémoire, nous avons utilisé ces 3 avantages sur 2 problèmes différents. D'abord , nous les avons employés afin d 'augmenter le rapport signal sur bruit en détectant des réflexions dans des données de sismique réflexion profonde d'une faible qualité. Ceci nous a permis de faciliter l'interprétation du profil considéré. Deux méthodes différentes ont été considérées, celle dite Classification par Vraisemblance Maximale et celle des Réseaux de Neurones. Ensuite, nous les avons utilisés afin d 'étudier le processus de la diffusion forte dans un milieu acoustique, stratifié et aléatoire. Afin d 'étudier ce problème, nous avons appliqué la théorie de la localisation d 'onde prédisant l'atténuation apparente et la dispersion d 'une impulsion traversant un tel milieu. Cette théorie nous a aussi permis d 'estimer la magnitude et la dimension typiques des fluctuations des vitesses et le facteur de qualité de l'atténuation intrinsèque sous le Bassin de Mauléon dans les Pyrénées Occidentales. Ceci nous a montré que la croùte supérieure y est plus hétérogène et plus atténuante que la croute inférieure et que les dimensions typiques y sont plus petites.pas de résum

Robust wavelet estimation and blind deconvolution of noisy surface seismics

International audienceRobust blind deconvolution is a challenging problem, particularly if the bandwidth of the seismic wavelet is narrow to very narrow; that is, if the wavelet bandwidth is similar to its principal frequency. The main problem is to estimate the phase of the wavelet with sufficient accuracy. The mutual information rate is a general-purpose criterion to measure whiteness using statistics of all orders. We modified this criterion to measure robustly the amplitude and phase spectrum of the wavelet in the presence of noise. No minimum phase assumptions were made. After wavelet estimation, we obtained an optimal deconvolution output using Wiener filtering. The new procedure performs well, even for very band-limited data; and it produces frequency-dependent phase estimates

Robust wavelet estimation and blind deconvolution of noisy surface seismics

International audienceRobust blind deconvolution is a challenging problem, particularly if the bandwidth of the seismic wavelet is narrow to very narrow; that is, if the wavelet bandwidth is similar to its principal frequency. The main problem is to estimate the phase of the wavelet with sufficient accuracy. The mutual information rate is a general-purpose criterion to measure whiteness using statistics of all orders. We modified this criterion to measure robustly the amplitude and phase spectrum of the wavelet in the presence of noise. No minimum phase assumptions were made. After wavelet estimation, we obtained an optimal deconvolution output using Wiener filtering. The new procedure performs well, even for very band-limited data; and it produces frequency-dependent phase estimates