Architecture 3D des corps sédimentaires lors de la transition d’un estuaire à une côte dominée par la houle (Sego Sandstone, Campanien, NW Colorado)

Les bassins sédimentaires français possèdent des réservoirs sableux de grande extension, exploités pour l’alimentation en eau potable, le stockage de gaz ou la géothermie (aquifères du Néocomien, des Sables de l’Albien du Bassin de Paris, du Cénomanien du Bassin Aquitain…). Ils sont constitués de dépôts deltaïques et estuariens avec des corps sableux perméables segmentés par des dépôts argilo-silteux imperméables qui sont difficiles à contraindre uniquement avec des données ponctuelles de forage ou des lignes sismiques avec une résolution verticale insuffisante. L’étude d’analogues à l’affleurement permet de mieux comprendre l’architecture, la connectivité de ce type de réservoirs et de caractériser les hétérogénéités de l’échelle centimétrique à kilométrique.

Les Sego Sandstone (Campanien) se sont déposés à la bordure ouest de la Western Interior Seaway. Peu déformés, avec des affleurements continus de grande qualité présentant des barres tidales hétérolithiques surmontées par des dépôts de shoreface et de plage, ces grès sont un excellent analogue à des réservoirs estuariens périodiquement dominés par la houle.

Lors de deux missions de terrain dans le cadre des projets CLAYCOAT et AMORES et focalisées sur la barre inférieure affleurant sur la frange nord de l’anticlinal de Rangely, des photos ont été acquises par drone pour construire un modèle photogrammétrique haute résolution (centimétrique) sur 8 km de long et 40 m d’épaisseur. Dix coupes sédimentologiques ont été levées, complétées par des mesures de spectromètre gamma-ray pour comparer les courbes et tendances obtenues aux diagraphies de réservoirs de subsurface. Des échantillons de roches ont également été collectés pour réaliser des lames minces et des analyses pétrophysiques (porosité, perméabilité à l’eau), et évaluer la qualité réservoir de ces grès.

L’interprétation du modèle numérique d’affleurement dans le logiciel Virtual Reality Geological Studio (VRGS) a permis d’extraire des informations quantitatives (mesures de directions de paléocourants, d’épaisseurs), qualitatives (identification et pointé des surfaces stratigraphiques majeures, digitalisation les données de terrain, cartographie 3D des faciès) et de mieux comprendre l’architecture 3D du système estuarien des Sego Sandstone.

Ces interprétations pourraient mener à la réalisation d’un géomodèle 3D habillé en faciès afin d’étudier la connectivité des corps gréseux et l’impact des hétérogénéités sur les écoulements de fluides dans ce type d’environnement.

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