BR102012013014B1 - Método para exploração sísmica, aparelho configurado para gerar imagens sísmicas, e meio de armazenamento legível por computador - Google Patents

Abstract

métodos e aparelhos para exploração sísmica usando alterações de pressão causadas pelas variações da superfície do mar. a presente invenção refere-se a métodos e aparelho para exploração sísmica usando alterações de pressão causadas pelas variações de superfície do mar como uma fonte de energia sísmica de baixa frequência. um modalidade refere-se a um método que obtém campos de onda duplos medidos abaixo de uma superfície do mar. os campos de onda dulpos medidos são decompostos em um campos de onda descendente e um campos de onda ascendente em um nível de observação selecionado. imagens sísmicas são, geradas com o uso dos campos de onda ascendentes e descendentes. outras modalidades, aspectos e recursos também são revelados.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA EXPLORAÇÃO SÍSMICA, APARELHO CONFIGURADO PARA GERAR IMAGENS SÍSMICAS, E MEIO DE ARMAZENAMENTO LEGÍVEL POR COMPUTADOR".

ANTECEDENTES

[001] Na indústria de petróleo e gás, prospecção geofísica é normalmente usada para ajudar na procura para avaliação de formações subterrâneas. Técnicas de prospecções geofísicas geram conhecimento da estrutura da subsuperfície da terra, que é útil para encontrar e extrair recursos minerais valiosos, particularmente depósitos de hidrocarboneto tais como óleo e gás natural. Uma técnica da prospecção geofísica é uma pesquisa sísmica. Na pesquisa sísmica marinha, o sinal sísmico viaja primeiro na direção descendente através de um corpo de água sobreposta à subsuperfície da terra.

[002] Fontes de energia sísmica (fontes sísmicas ativas) são geralmente usadas para gerar o sinal sísmico. Fontes de energia convencionais para pesquisas sísmicas marinhas incluem pistolas de ar, pistolas de água, vibradores marinhos, e outros dispositivos para gerar formas de ondas acústicas. Após o sinal sísmico ser propagado na terra, o mesmo é parcialmente refletido pelos refletores sísmicos da subsuperfície. Tais refletores sísmicos são tipicamente interfaces entre formações subterrâneas que têm propriedades elásticas diferentes, especialmente velocidade de onda e densidade de rocha, que levam a diferenças na impedância acústica nas interfaces.

[003] As reflexões podem ser detectadas pelos sensores sísmicos marinhos (também chamados de receptores) em um corpo sobreposto à água ou alternativamente no chão marinho. Tipos de sensores sísmicos marinhos convencionais incluem sensores de velocidade de partícula (geofones), sensores de pressão de água (hidrofones), e outros tipos de sensores. Os dados sísmicos resultantes podem ser registrados e processados para gerar informação relacionada à estrutura geofísica e propriedades das formações subterrâneas e seu teor de hidrocarboneto potencial.

[004] O documento US 2009/279387 A1 divulga um método de imagem sísmica que inclui mover sensores sísmicos em um corpo de água e detectar energia sísmica em cada uma da pluralidade de sensores até uma frequência próxima de zero.

[005] “Imaginando a superfície do mar usando uma serpentina rebocada com sensor duplo”, de Okwudili Orji, “Geophysics, Society of Exploration Geophysicists” US vol. 75, n. 6, 2010-11-01, páginas V111-V118 ensina uma técnica para criar imagens da superfície do mar.

[006] O documento US 6903008 divulga um método de imagem sísmica usando uma matriz de pistola pneumática. O método inclui as etapas para determinar componentes subindo e descendo um campo de ondas sísmicas e usando-os para gerar a imagem sísmica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A figura 1 é uma vista em seção transversal de sensores de campo de onda rebocados de modo marítimo em conformidade com uma modalidade da invenção.

[008] A figura 2 é uma vista em planta dos sensores de campo de onda rebocados de modo marítimo em conformidade com uma modalidade da invenção.

[009] A figura 3 é um fluxograma mostrando um método para imageamento sísmico marinho usando alterações de pressão causadas por variações da superfície do mar em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0010] A figura 4 é um fluxograma mostrando um método de gerar campos de onda de "receptor" ascendente e "fonte" descendente em um nível de observação em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0011] As figuras 5A e 5B são vistas em seção-transversal retratando trajetórias de raio exemplificadoras originados na superfície do mar em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0012] A figura 6 é um fluxograma mostrando um método de geração de imagens sísmicas usando campos de onda de "receptor" ascendente e "fonte" descendente em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0013] A figura 7 é uma vista em seção transversal retratando sensores de campo de onda e uma fonte sísmica em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0014] A figura 8 é uma vista em planta dos sensores de campo de onda rebocados de modo marítimo e uma fonte sísmica em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0015] As figuras 9A e 9B são vistas em seção-transversal retratando trajetórias de raio exemplificadoras originadas a partir de uma superfície do mar e de uma fonte sísmica artificial em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0016] A figura 10 é um fluxograma mostrando um método para imageamento sísmico marinho usando alterações de pressão causada pelas variações da superfície do mar e uma fonte sísmica em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0017] A figura 11 é um diagrama esquemático mostrando um aparelho de computador explicativo em conformidade com uma modalidade da invenção.

[0018] Nota-se que as figuras fornecidas na mesma não estão necessariamente em escala. Elas são fornecidas para propósitos de ilustração para facilitar o entendimento da invenção descrita apresentada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0019] O processo de inversão sísmica é altamente sensível ao teor de frequência das fontes sísmicas. A largura de banda sísmica relaciona-se diretamente a resolução de imagem enquanto a força de campo em baixas frequências é responsável pala penetração profunda do campo de onda. No entanto, fontes sísmicas marinhas ativas convencionais geram amplitudes insuficientes em baixas frequências para estabilizar o processo a de inversão. Como consequência, candidatos acreditam que é altamente desejável aprimorar métodos e aparelho para imageamento sísmico marinho e inversão ao complementar a largura de banda na extremidade de baixa frequência com alterações de pressões geradas naturalmente da superfície do mar variante de tempo.

[0020] A presente descrição fornece métodos e aparelho para imageamento sísmico marinho usando alterações de pressão causadas pelas variações da superfície do mar como uma fonte sísmica passiva. Essas variações da superfície do mar são deslocamentos variantes de tempo da superfície do mar relacionada a uma superfície do mar idealizada "plana". Em conformidade com a técnica de imagem sísmica descrita na mesma, uma fonte sísmica ativa não é necessariamente exigida, apesar de ser talvez usada adicionalmente à fonte passiva.

[0021] A figura 1 é uma vista em seção transversal dos sensores de campo de onda rebocados de modo marítimo 20 em conformidade com uma modalidade da invenção. Como mostrado, uma pluralidade de sensores 20 podem ser rebocados usando um cabo sísmico 18. Os sensores 20 podem medir e registrar um ou mais campos de onda com o passar do tempo. Uma matriz de sensores 20 rebocados em múltiplos cabos sísmicos 18 pode definir uma superfície de aquisição de variação leve 104 abaixo da superfície do mar 102. A superfície de aquisição de variação leve 104 não é necessariamente plana e pode, de fato, mudar de formato com o passar do tempo devido a condições de tempo, variação de correntes marítimas, e assim por diante.

[0022] Em uma modalidade, cada sensor 20 na matriz pode ser um sensor duplo incluindo dois tipos de sensores diferentes. Os dois tipos de sensores diferentes podem ser localizados concomitantemente em posições discretas que podem ser afastadas regularmente ao longo de cada cabo sísmico 18. A direção de detecção 21 de um sensor direcional (tal como um sensor de velocidade de partícula, um sensor de aceleração de partícula, ou um sensor gradiente de pressão) pode estar em uma direção normal em relação à superfície de aquisição 104.

[0023] Em uma modalidade, um sensor duplo pode incluir um sensor de pressão de água (hidrofone) e um sensor de velocidade de partícula (geofone). Em uma modalidade alternativa, um sensor duplo pode medir a pressão de água e a aceleração de partícula. Em outra modalidade, os sensores podem medir pressão de água e um gradiente de pressão (ou derivado de pressão), por exemplo, usando um cabo sísmico sobre/sob-rebocado de modo marítimo. Em outras modalidades, outras combinações de tipos de sensores podem ser usadas.

[0024] A figura 2 é uma vista em planta dos sensores de campo de onda rebocados de modo marítimos 20 em conformidade com uma modalidade da invenção. Como, mostrado os cabos sísmicos 18 podem ser mantidos em suas posições longitudinais e laterais relativas com respeito à embarcação 10 usando equipamento de reboque 23. É observado que uma ampla variedade de equipamento de reboque pode ser empregada, ambas disponíveis atualmente e a serem desenvolvidas. Um sistema de registro de dados 12 na embarcação pode ser usado para registrar os sinais dependentes de tempo obtidos pela matriz de sensores 20 que é rebocada pela embarcação 10.

[0025] Visto que os cabos sísmicos 18 são rebocados, a velocidade do movimento do cabo sísmico lateral é levada em consideração para determinar os campos de onda duplos em posições de receptores fixos Alternativamente, ao invés de usar receptores móveis (cabos sísmicos rebocados), receptores estacionários podem ser usados. Os receptores estacionários podem ser, por exemplo, nós ou cabos de fundo oceânico.

[0026] Nota-se que nenhuma fonte sísmica ativa é mostrada nas figuras 1 e 2. Isso acontece porque a técnica descrita apresentada não exige necessariamente tal fonte ativa. Antes, a técnica se aproveita de fontes passivas (alterações de pressões primárias causadas pelas variações da superfície do mar) para desempenhar o imageamento sísmico.

[0027] A figura 3 é um fluxograma mostrando um método 300 para imageamento sísmico marinho usando alterações de pressão causadas pelas variações da superfície do mar em conformidade com uma modalidade da invenção. Tal imageamento sísmico pode ser usada para recuperar propriedades de materiais e estruturas geológicas das subsuperfícies abaixo do fundo do mar. O método 300 da figura 3 pode ser desempenhado usando um aparelho de computador, e as imagens sísmicas geradas pelo método 300 podem ser, por exemplo, impressas em papel ou exibidas em um monitor do aparelho de computador.

[0028] Conforme mostrado, os campos de onda duplos podem ser obtidos 302 por um computador. Os campos de onda duplos podem ser campos de onda dependentes de tempo que são medidos em uma superfície de aquisição 104 abaixo de uma superfície do mar102.

[0029] Em conformidade com uma modalidade da invenção, os dados de campos de onda medidos de interesse é uma faixa de frequência substancialmente inferior a frequências prévias usadas para imageamento sísmico marinho. Por exemplo, a faixa de frequência de interesse pode estar abaixo de cinco hertz, preferencialmente abaixo de um hertz. Tais campos de onda de baixa frequência são causados, pelo menos em parte, pelas variações da superfície do mar.

[0030] Os campos de onda duplos compreendem dois campos de onda diferentes que podem ser medidos ao mesmo tempo pelos sensores de campo de onda duplos. Em uma modalidade, um dos sinais de campo de onda medidos pode ser isotrópico (sem sensibilidade direcional ou uma magnitude apenas sinal), e em outros dos sinais de campos de onda medidos podem ser direcionais (com uma sensibilidade direcional ou um sinal vetor). Em uma implantação, um primeiro campo de onda medido pode ser um campo de onda de pressão medido pelos hidrofones, e um segundo campo de onda pode ser um campo de onda de velocidade de partícula medido pelos geofones. Outros tipos de campos de onda podem ser medidos em outras implantações.

[0031] Um nível de observação pode ser selecionado 304 pelo computador. O nível de observação pode ser plano e em uma profundidade arbitrária. Tal nível de observação 110 é retratado, por exemplo, nas figuras 5A e 5B.

[0032] O computador pode, então, gerar 306, no nível de observação, um campo de onda de "fonte" de energia descendente e um campo de onda de "receptor" de energia ascendente. Um método 400 de determinar o campo de onda descendente e o campo de onda ascendente no nível de observação é descrito abaixo em relação à figura 4. Em conformidade com uma modalidade da invenção, se a fonte energética para os campos de onda forem alterações de pressões causadas pelas variações de superfícies marinhas, assim a faixa de frequência dos campos de onda pode ser uma faixa de baixa frequência (por exemplo, abaixo de cinco hertz).

[0033] Ao usar campos de onda ascendentes e descendentes, o computador pode gerar 308 imagens sísmicas em vários níveis de profundidade. Um método 600 de geração de imagens sísmicas com o uso dos campos de onda ascendentes e descendentes é descrito abaixo em relação à figura 6. As imagens sísmicas podem assim ser exibidas em um monitor ou impressas pelo computador, por exemplo. [0034] A figura 4 é um fluxograma mostrando um método 400 de gerar campos de onda de "receptor" ascendente e "fonte" descendente e em um nível de observação em conformidade com uma modalidade da invenção. O bloco 306 na figura 3 pode ser implantado, por exemplo, usando esse método 400. Em outras modalidades, métodos alternativos podem ser usados para implantar o Bloco 306 na figura 3. [0035] Como mostrado na figura 4, os campos de onda dependentes de tempo duplos (conforme medidos na superfície de aquisição) podem ser transformados 402 por um computador a partir de um domínio de tempo para um domínio de frequência. Isso resulta na geração de campos de onda transformados duplos. Em conformidade com uma modalidade da invenção, o domínio de frequência dos campos de onda transformados duplos pode incluir uma faixa de baixa frequência substancialmente abaixo do que é usado para imagem em dados sísmicos marinhos convencionais (por exemplo, até e abaixo de um hertz) tal que inclua campos de onda originados das alterações de pressões devido às variações das superfícies marítimas como uma fonte primária.

[0036] Ao usar os campos de onda transformados duplos, campos de onda duplos transformados ascendentes e descendentes podem assim ser determinados 404 no nível de observação. Os campos de onda transformados ascendentes e descendentes podem assim ser inversamente transformados 406 para gerar os campos de ondas dependentes de tempo ascendentes e descendentes no nível de observação.

[0037] A figura 5A é uma vista em seção transversal retratando trajetórias de raios exemplificadoras (502 e 504) para componentes de campos de onda descendentes no nível de observação em conformidade com uma modalidade da invenção. A primeira trajetória de raio exemplificativa 502 retrata a trajetória de um componente de campo de onda descendente que vem diretamente da fonte de superfície do mar. A segunda trajetória do raio exemplificativo 504 retrata a trajetória de um componente de campo de onda duplamente refletido descendente, que se origina na fonte de superfície do mar, é refletido em direção ascendente a partir do limite de formação de rocha 108 abaixo do fundo do mar 106, e é refletido em direção descendente a partir da superfície do mar 102. Existe, obviamente, uma multidão de tais trajetórias de raios que se originam na superfície do mar 102 e têm como uma "perna" final uma trajetória descendente em relação ao nível de observação. O campo de onda descendente no nível de observação representa a soma de vetor de todos os tais componentes de campo de onda descendentes.

[0038] A figura 5B é uma vista em seção transversal retratando trajetórias de raio exemplificadores (512 e 514) para componentes de campos de onda ascendentes no nível de observação em conformidade com uma modalidade da invenção. A primeira trajetória exemplificativa 512 é uma continuação da primeira trajetória exemplificativa 502 da figura 5A. Essa trajetória de raio 512 começa em direção descendente no nível de observação e é refletida em direção ascendente pelo limite de formação de rocha 108 abaixo do fundo do mar 106 antes de atingir o nível de observação em uma direção ascendente. A segunda trajetória de raio exemplificativa 514 é uma continuação da segunda trajetória de raio exemplificativa 504 da figura 5A. Essa trajetória de raio 514 começa em direção descendente no nível de observação e é refletida em direção ascendente a partir do limite de formação de rocha 108 antes de atingir o nível de observação em uma direção ascendente. Existe, obviamente, uma multidão de tais trajetórias de raios para campos de onda que têm como uma "perna" final uma trajetória ascendente em relação ao nível de observação. O campo de onda ascendente no nível de observação representa a soma de vetor de todos os tais componentes de campos de onda ascendentes.

[0039] Acima do nível de observação, existem fontes primárias e secundárias contribuindo para um campo de onda de "fonte" descendente. Em conformidade com uma modalidade da invenção, as fontes primárias incluem fontes geradas naturalmente ou "passivas", tais como, por exemplo, variações de pressões devido a ondas da superfície do mar, radiação direta de turbulências de ar dentro da superfície do mar, interações entre as ondas de superfícies marítimas, e outras fontes similares. (Como descrito mais adiante, abaixo, as fontes primárias também incluem fontes sísmicas geradas artificialmente ou "ativas", tais como fontes sísmicas convencionais, adicionalmente às fontes passivas). As fontes secundárias contribuindo com o campo de onda fonte descendente pode incluir energia descendente dispersada a partir da superfície do mar agitada ou em qualquer posição de uma camada turbulenta acima do nível de observação. Essas fontes secundárias incluem, por exemplo, todas as reflexões de superfície e de múltiplas reflexões que têm como perna final uma "perna" uma trajetória de viagem descendente para o nível de observação.

[0040] Abaixo do nível de observação, o campo de onda de "receptor" ascendente pode ser considerado como gerado pelas reflexões de subsuperfície do campo de onda de "fonte" descendente.

Em particular, o campo de onda fonte descendente pode ser refletido nos limites entre diferentes meios de onda. Como retratado nas figuras 5A e 5B, tal limite é no fundo do mar 106, e outro tal limite pode estar em um limite 108 entre formações de rocha.

[0041] Conforme descrito no presente documento, a combinação do campo de onda de "fonte" descendente e o campo de onda de "receptor" ascendente permite a extração da função de reflexibilidade de subsuperfície. Isso é porque, em conformidade com uma modalidade da invenção, em qualquer nível de profundidade abaixo da superfície do mar, o campo de onda do "receptor" ascendente pode ser considerado como a refletividade da subsuperfície convolvida com o campo de onda de "fonte" descendente. Como tal, a função de refletividade de subsuperfície em um nível de profundidade específico pode ser extraído pela deconvolução dos campos de onda ascendentes e descendentes naquele nível de profundidade.

[0042] A figura 6 é um fluxograma que mostra um método 600 de gerar de imagens sísmicas com o uso dos campos de onda de "receptor" ascendente e de "fonte" descendente em conformidade com uma modalidade da invenção. O bloco 308 na figura 3 pode ser implantado usando esse método 600.

[0043] Considerando os campos de onda ascendentes e descendentes no nível de observação selecionado, a propagação em etapas pode ser desempenhada para determinar os campos de onda ascendentes e descendentes em qualquer nível de profundidade. Em particular, para determinar os campos de onda ascendentes de descendentes em um nível de profundidade particular abaixo do nível de observação, o campo de onda descendente é propagado em etapas 602-D avançadas no tempo em relação a um nível de profundidade particular, e o campo de onda ascendente é propagado em etapas 602-U atrasado no tempo em relação a um nível de profundidade particular. A deconvolução dos campos de ondas ascendentes e descendentes de baixa frequência no nível de profundidade particular pode assim de desempenhada 604 para obter uma função de refletividade da subsuperfície naquele nível de profundidade, e uma fatia bidimensional (2D) de uma imagem sísmica tridimensional (3D) pode ser gerada 606 a partir da função de refletividade naquele nível de profundidade. Por bloco 608, se houver ainda níveis de profundidade para serem sismicamente exibidos, então o método de reversão de onda 600 retorna e desempenha propagação em etapas em relação próximo nível de profundidade a ser imageado. [0044] Outros métodos para gerar imagens sísmicas com o uso dos campos de onda de baixa frequência de "receptor" ascendente e de "fonte" descendente podem ser também implantados. Por exemplo, um método alternativo envolve correlacionar o campo de onda descendente propagado avançado com o campo de onda ascendente propagado atrasado para exibir a subsuperfície.

[0045] A figura 7 é uma vista em seção transversal que retrata sensores de campos de onda 20 e uma fonte sísmica 14 em conformidade com uma modalidade da invenção. Enquanto uma fonte ativa é retratada nessa modalidade, outras modalidades podem ter duas ou mais fontes ativas. Como mostrado na vista em planta da figura 8, a fonte sísmica 14 (ou fontes) podem ser rebocadas atrás da embarcação.

[0046] As figuras 9A e 9B são vistas em seção-transversal que retratam trajetórias de raios exemplificadoras originados na superfície do mar 102 e na fonte sísmica ativa 14 em conformidade com uma modalidade da invenção. A trajetória de raio exemplificativo (504/514) originada na superfície do mar 102 é descrita acima em relação às figuras 5A e 5B. Adicionalmente, as figuras 9A e 9B retratam uma trajetória de raio exemplificativa (902/912) originada a partir da fonte ativa 14.

[0047] A figura 9A mostra a trajetória de raio exemplificativa 902 indo da fonte 14 em direção descendente em relação ao nível de observação 110. Existe, obviamente, uma multidão de tais trajetórias de raio (de fontes secundárias e primárias) para campos de onda que têm como uma "perna" final uma trajetória descendente em relação ao nível de observação 110.

[0048] A trajetória de raio exemplificativa 912 na figura 9B continua a trajetória de raio 902 da figura 9A. Essa trajetória de raio continuada 912 é mostrada refletindo em direção ascendente a partir do limite de subsuperfície 108 retornando ao nível de observação 110. Existe, obviamente, uma multidão de tais trajetórias de raios para campos de onda que têm como uma "perna" final uma trajetória ascendente em relação ao nível de observação 110.

[0049] A figura 10 é um fluxograma que mostra um método para imageamento sísmico marinho usando alterações de pressão causadas por variações de superfície do mar e pelo menos uma fonte sísmica ativa em conformidade com uma modalidade da invenção. O método 1000 começa pelo acionamento 1002 de uma ou mais fontes sísmicas ativas. Subsequentemente, campos de onda dependentes de tempo podem ser medidas 1004 na superfície de aquisição abaixo da superfície do mar. Os campos de onda medidos incluem ambos dados de baixa frequência devido a alterações de pressão causadas pelas variações de superfície do mar (e outras fontes de baixa frequência) e dados de frequência superiores devido a uma ou mais fontes sísmicas ativas (e outras fontes de frequências superiores). A filtragem deve ser usada para separar dados de campos de onda de baixa frequência de dados de campos de onda de frequência superiores.

[0050] Os dados de campos de onda de alta frequência e de baixa frequência podem ser processados separadamente (1006 e 1008, respectivamente). Os dados de campos de onda de baixa frequência podem ser processados, por exemplo, como descrito acima em conformidade com o método 300 da figura 3 para gerar imagens sísmicas. Os dados de ondas de frequências superiores podem ser processados, por exemplo, como descrito no Pedido de Patente de Publicação U.S. n.° 2010/0008184 pelos inventores Stian Hegna e Gregory Ernest Parkes, publicado em 14 de janeiro de 2010, a descrição o qual é na mesma incorporada pela referência. Outras técnicas podem ser empregadas para processar os dados de campos de onda de alta frequência. Alternativamente, os dados de campos de onda de frequência superior e de baixa frequência podem ser processados juntos (sem separá-los antes do processamento).

[0051] A figura 11 é um diagrama esquemático que mostra um aparelho de computador exemplificativo 1100 em conformidade com uma modalidade da invenção. O aparelho de computador 1100 pode ser configurado com instruções executáveis tal que desempenhem os métodos de processamento de dados descritos na mesma. A figura 11 mostra apenas um exemplo de um computador que pode ser usado para desempenhar métodos de processamento de dados descritos na mesma. Muitos outros tipos de computadores também podem ser empregados, tais como computadores processadores múltiplos, computadores servidores, computação em nuvem por meio de uma rede de computadores, e assim por diante.

[0052] O aparelho de computador 1100 pode incluir um processador 1101, tal como aqueles da Intel Corporation de Santa Clara, Califórnia, por exemplo. O aparelho de computador 1100 pode ter um ou mais barramentos 1103 comunicativamente interconectando seus vários componentes. O aparelho de computador 1100 pode incluir um ou mais dispositivos de entrada 1102 (por exemplo, teclado, mouse), um ou mais dispositivos de armazenamento de dados 1106 (por exemplo, disco rígido, disco óptico, memória USB), um monitor de exibição 1104 (por exemplo, LCD, monitor de painel plano, CRT), uma interface de rede de computador 1105 (por exemplo, adaptador de rede, modem), e uma memória central 1110 (por exemplo, RAM).

[0053] No exemplo da figura 11, a memória principal 1110 inclui código executável 1112 e dados 1114. O código executável 1112 pode compreender componentes de códigos de programas legíveis por computadores (isto é, software) os quais podem ser carregados a partir do dispositivo de armazenamento de dados 1106 para a memória principal 1110 para execução pelo processador 1101. Em particular, o código executável 1112 pode ser configurado para desempenhar os métodos de processamento de dados descritos no presente documento.

[0054] São dados na descrição acima vários detalhes específicos para fornecer um entendimento completo das modalidades da invenção. No entanto, a descrição acima das modalidades ilustradas da invenção não é destinada a ser exaustiva ou limitar a invenção às exatas formas descritas. Alguém versado na técnica relevante reconhecerá que a invenção pode ser praticada sem um ou mais dos detalhes específicos, ou com outros métodos, componentes, etc. Em outros exemplos, estruturas bem conhecidas ou operações não são mostradas ou descritas em detalhe para evitar aspectos obscuros da invenção. Enquanto modalidades específicas da, e exemplos para, a invenção são descritos na mesma para propósitos ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da invenção, como aqueles versados na técnica relevante reconhecerão. [0055] Essas modificações podem ser feitas à invenção à luz da descrição detalhada acima. Os termos usados nas reivindicações a seguir não devem ser compreendidos como limitadores da invenção em relação às modalidades específicas descritas no relatório descritivo e nas reivindicações. Em vez disso, o escopo da invenção deve ser determinado pelas reivindicações a seguir, as quais devem ser compreendidas em conformidade com doutrinas estabelecidas da interpretação da reivindicação.

REIVINDICAÇÕES

Claims (22)

1. Método (300) para exploração sísmica, o método compreendendo: obter (302) campos de onda duplos medidos abaixo da superfície do mar usando sensores de campo de onda duplo (20); selecionar (304) um nível de observação (101); decompor (306), por computador, os campos de onda duplos em um campo de onda descendente e em um campo de onda ascendente no nível de observação; e gerar, pelo computador, imagens sísmicas usando os campos de ondas ascendentes e descendentes; caracterizado pelo fato de que usa alterações de pressão causadas por variações de uma superfície do mar (102) como uma fonte de energia sísmica de baixa frequência durante a dita geração pelo computador das imagens sísmicas, em que a fonte de energia sísmica de baixa frequência inclui energia de onda em frequências menores do que cinco hertz formando os campos de onda duplos medidos abaixo da superfície do mar.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma fonte sísmica ativa (14) também é usada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que gerar (308) as imagens sísmicas compreende usar o campo de onda descendente como um campo de onda fonte e usar o campo de onda ascendente como um campo de onda receptor.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que gerar (308) as imagens sísmicas compreende realizar iterativamente: propagação em etapas (602-D) do campo de onda fonte descendente avançando no tempo para um nível de profundidade; propagação em etapas (602-U) do campo de onda receptor ascendente regressando no tempo para o nível de profundidade; e aplicação (604) de uma condição de imageamento de deconvolução para os campos de onda fonte e receptor para obter uma função de refletividade no nível de profundidade

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que gerar (308) as imagens sísmicas usando os campos de onda receptor ascendente e fonte descendente compreende aplicar (604) uma condição de imageamento nos campos de onda receptor ascendente e fonte descendente para obter dados de imagem sísmica.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um primeiro de campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de pressão.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um segundo campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de velocidade.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os campos de onda de velocidade e de pressão são registrados usando um cabo sísmico de sensor duplo rebocado de modo marítimo (18).

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os campos de onda de velocidade e de pressão são registrados usando um cabo inferior oceânico ou sistema de nó.

10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que um segundo campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de derivado de pressão.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os campos de onda de pressão e de derivado de pressão são registrados usando um cabo sísmico sobre/sob rebocado de modo marítimo (18).

12. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: determinar (1008) um campo de onda fonte descendente e campo de onda receptor ascendente em frequências mais altas no nível de observação dos campos de onda duplos; e gerar (308) imagens sísmicas usando os campos de onda fonte descendente e receptor ascendente nas frequências mais altas, em que uma fonte primária para os campos de onda nas frequências mais altas compreende uma fonte de energia sísmica subaquática artificial (14) que gera (1002) um campo de onda acústico.

13. Aparelho (1100) configurado para gerar imagens sísmicas usando alterações de pressão causadas por variações em uma superfície do mar (102) como uma fonte de energia sísmica de baixa frequência, o aparelho compreendendo: uma memória (1110) configurada para armazenar dados (1114) e código executáveis por processador (1112); pelo menos um processador (1101) configurado para executar o dito código executável por processador de modo a modificar os ditos dados; um código executável por processador configurado para obter (302) campos de onda duplos medidos abaixo da superfície do mar usando sensores de campo de onda duplos (20); um código executável por processador configurado para selecionar (304) um nível de observação (101); e um código executável por processador configurado para decompor (306) os campos de onda duplos em um campo de onda descendente e um campo de onda ascendente no nível de observação; caracterizado pelo fato de que um código executável por processador configurado para gerar (308) imagens sísmicas usando alterações de pressão causadas por variações de uma superfície do mar (102) como uma fonte de energia sísmica de baixa frequência, em que a fonte de energia sísmica de baixa frequência inclui energia de onda em frequências menores do que cinco hertz formando os campos de onda duplos medidos abaixo da superfície do mar.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o código executável por processador configurado para gerar (308) as imagens sísmicas usa o campo de onda descendente como um campo de onda fonte e o campo de onda ascendente como um campo de onda receptor.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um código executável por processador configurado para desempenhar iterativamente a) propagação em etapas (602-D) do campo de onda fonte descendente avançando no tempo para um nível de profundidade, b) propagação em etapas (602-U) do campo de onda receptor ascendente regressando no tempo para o nível de profundidade, e c) aplicar (604) uma condição de imageamento de deconvolução aos campos de onda receptor e fonte para obter uma função de refletividade no nível de profundidade.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: um código executável por processador configurado para correlacionar os campos de onda receptor ascendente e fonte descendente para obter dados de imagem sísmica.

17. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que um primeiro campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de pressão, um segundo campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de velocidade, e os campos de onda de velocidade e de pressão são medidos usando um cabo sísmico de sensor duplo rebocado de maneira marítima (18).

18. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que um primeiro campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de pressão, um segundo campo de onda dos campos de onda duplos compreende um campo de onda de derivado de pressão, e os campos de onda de pressão e de derivados de pressão são medidos usando um cabo sísmico sobre/sob rebocado de modo marítimo (18).

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: código executável por processador para determinar (1008) um campo de onda fonte descendente e um campo de onda receptor ascendente em frequências mais altas no nível de observação dos campos de onda duplos; e código executável por processador para gerar (308) imagens sísmicas usando os campos de onda fonte descendente e receptor ascendente nas frequências mais altas, em que uma fonte primária para os campos de onda nas frequências mais altas compreende uma fonte de energia sísmica subaquática artificial (14) que gera um campo de onda acústico.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: aparelho de aquisição de campo de onda sísmico marítimo (20) configurado para medir e registrar dados de campo de onda duplos.

21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma fonte de energia sísmica subaquática artificial (14) que gera um campo de onda acústico.

22. Meio de armazenamento legível por computador tangível (1110) com código executável (1112) armazenado no mesmo que, quando executado por um ou mais processadores (1101), desempenha etapas compreendendo: obter (302) campos de onda duplos medidos abaixo de uma superfície do mar (102), usando sensores de campo de onda duplos (20); e decompor (306) os campos de onda duplos em um campo de onda descendente e um campo de onda ascendente em um nível de observação (101); caracterizado pelo fato de que os campos de onda duplos incluem componentes de baixa frequência cuja fonte de energia compreende variações de uma superfície do mar (102), em que os componentes de baixa frequência incluem frequências menores do que cinco hertz formando os campos de onda duplos medidos abaixo da superfície do mar, em que as etapas ainda compreendem gerar (308) imagens sísmicas usando alterações de pressão causadas por variações de uma superfície do mar (102) como uma fonte de energia sísmica de baixa frequência, em que a fonte de energia sísmica de baixa frequência inclui energia de onda em frequências menores do que cinco hertz formando os campos de onda duplos medidos abaixo da superfície do mar.