Inversion transdimensionnelle de données d'écoulement en géomodélisation

La modélisation et l'interprétation du sous-sol pour l'évaluation et l'exploitation des réservoirs géologiques et aquifères nécessitent une caractérisation fine des propriétés pétrophysiques et de la géométrie des structures géologiques. Un défi majeur réside dans le choix du niveau de complexité du modèle, qui doit être suffisamment détaillé pour capturer les hétérogénéités essentielles tout en maintenant un coût de calcul raisonnable lors de l'inversion des paramètres du modèle. Traditionnellement, la géométrie du modèle est interprétée à partir des données disponibles, puis fixée lors de l'inversion. Cette thèse explore l'inversion transdimensionnelle, une approche permettant de considérer la dimensionnalité du modèle comme une inconnue, laissant ainsi les données guider le niveau de complexité nécessaire. En autorisant la variation dynamique du nombre de paramètres pendant l'inversion, cette méthode ajuste simultanément la géométrie (nombre et position des couches) et les propriétés du réservoir en fonction des données disponibles. Diverses applications sur modèles synthétiques et réels sont présentées, incluant des inversions jointes de données de diagraphies, de sismique et des données dynamiques du réservoir. Notamment, l'intégration des données d'écoulement dans un cadre de calage historique transdimensionnel permet d'évaluer l'apport des courbes de production dans la détection des unités stratigraphiques. Les résultats montrent que l'inversion transdimensionnelle produit une estimation fiable des structures géologiques et des propriétés pétrophysiques, tout en quantifiant efficacement les incertitudes. Enfin, ces travaux soulignent l'importance de la paramétrisation choisie pour représenter les structures géologiques complexes (structures inclinées, plis, failles). Cette méthodologie se révèle prometteuse pour des applications en 3D et pour d'autres enjeux tels que la modélisation géothermique ou le stockage de gaz.