Evolution of seismic velocities in heavy oil sand reservoirs during thermal recovery process Évolution des vitesses sismiques dans les réservoirs de sables bitumineux au cours des procédés de récupération thermique

In thermally enhanced recovery processes like cyclic steam stimulation (CSS) or steam assisted gravity drainage (SAGD), continuous steam injection entails changes in pore fluid, pore pressure and temperature in the rock reservoir, that are most often unconsolidated or weakly consolidated sandstones. This in turn increases or decreases the effective stresses and changes the elastic properties of the rocks. Thermally enhanced recovery processes give rise to complex couplings. Numerical simulations have been carried out on a case study so as to provide an estimation of the evolution of pressure, temperature, pore fluid saturation, stress and strain in any zone located around the injector and producer wells. The approach of Ciz and Shapiro (2007) an extension of the poroelastic theory of BiotGassmann applied to rock filled elastic material has been used to model the velocity dispersion in the oil sand mass under different conditions of temperature and stress. A good agreement has been found between these predictions and some laboratory velocity measurements carried out on samples of Canadian oil sand. Results appear to be useful to better interpret 4D seismic data in order to locate the steam chamber. RÉSUMÉ Dans les procédés de récupération des huiles lourdes par méthodes thermiques, comme la stimulation cyclique par vapeur (CSS) ou le drainage par gravité assisté par vapeur (SAGD), l'injection de vapeur en continu entraine des changements de liquide de pores, de pression interstitielle et de température dans la roche réservoir, qui est constituée le plus souvent de sable non consolidés ou faiblement consolidés. Ces changements à leur tour augmentent ou diminuent les contraintes effectives et modifient les propriétés élastiques des roches. Les procédés de récupération par méthodes thermiques mettent en œuvre des couplages complexes.