BR102013019166B1

BR102013019166B1 - Cabo sísmico para prospecção sísmica com sensores de inclinação e processo de prospecção sísmica usando um cabo sísmico

Info

Publication number: BR102013019166B1
Application number: BR102013019166-3A
Authority: BR
Inventors: Gaetan Mellier; Isabelle Sellin; John Hepp; Mike Maples; Simon Leboeuf
Original assignee: Sercel
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2022-02-01
Also published as: EP2690468B1; EP2690468A1; BR102013019166A2; CN103576202B; CA2821591A1; CN103576202A; US9322942B2; CA2821591C; US20140029377A1; MX2013008742A

Abstract

CABO SÍSMICO PARA PROSPECÇÃO SÍSMICA E PROCESSO DE PROSPECÇÃO SÍSMICA QUE IMPLANTA UM CABO SÍSMICO. Trata-se de um cabo sísmico para prospecção sísmica que compreende sensores direcionais (20), como geofones ou acelerômetros, distribuídos ao longo do cabo sísmico, caracterizado pelo fato de que o dito cabo sísmico compreende pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) localizados em posições remotas e em localizações distantes dos sensores direcionais (20) e meios que determinam a orientação eficaz de cada sensor direcional (20) por meio de interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação (30, 40).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se ao campo de prospecção sísmica marinha especialmente concebido para exploração de hidrocarbonetos. A invenção se refere mais precisamente à aquisição sísmica de múltiplos componentes com o uso de um cabo sísmico rebocado.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Em exploração sísmica, dados geofísicos são obtidos por meio da aplicação de energia acústica à terra a partir de uma fonte acústica e da detecção da energia sísmica refletida das interfaces entre diferentes camadas em formações subterrâneas. O campo de ondas sísmico é refletido quando existe uma diferença na impedância acústica entre as camadas de ambos os lados da interface.

[003] A prospecção sísmica marinha é geralmente feita com cabos sísmicos que são rebocados através da água atrás de uma embarcação registradora a uma profundidade de água normalmente entre aproximadamente seis a nove metros, mas pode ser rebocado mais raso ou fundo. Os sensores de suporte de cabos sísmicos, como hidrofones, para detectar os sinais sísmicos que correspondem as ondas de pressão. As fontes sísmicas podem também ser rebocadas atrás da embarcação registradora. Fontes sísmicas podem ser, por exemplo, gama de pistolas de ar ou gamas de pistolas de água ou outras fontes conhecidas por um técnico no assunto.

[004] Alternativamente, os cabos sísmicos são mantidos a uma posição substancialmente fixa em um corpo de água, tanto flutuando a uma determinada profundidade ou deitado sobre o fundo do corpo de água, neste caso a fonte pode ser rebocada atrás de uma embarcação para gerar energia acústica em várias localizações ou a fonte pode ser mantida em uma a posição fixa.

[005] Cabos sísmicos de múltiplos componentes geralmente usam pelo menos dois sensores dispostos próximos (ou grupo de sensores), um sensor de pressão (hidrofone), ou um grupo de sensores de pressão e pelo menos um sensor de movimento de partículas (geofone ou acelerômetro) ou um grupo de sensores de movimento de partículas.

[006] Pelo menos um sensor de movimento de partículas (ou o grupo de sensores de movimento de partículas) é disposto próximo ao sensor de pressão (ou grupo de sensor de pressão).

[007] Embora o hidrofone seja um sensor omnidirecional e, portanto, não precisa ser orientado, os sensores de movimento de partículas medem a amplitude da onda (velocidade e aceleração da partícula) em uma dada direção. Para tal, as orientações dos sensores precisam ser conhecidas.

[008] Sabendo que é quase impossível predizer a rotação do cabo sísmico na água, existem geralmente duas soluções possíveis para saber a dita direção.

[009] Uma primeira solução consiste em assegurar mecanicamente que o(s) sensor(es) de movimento de partículas está(ão) em uma orientação conhecida, usando, por exemplo, a gravidade. Uma maneira de executar isso é lastrear o sensor e montar o sensor mediante o uso de montagem cardan em um alojamento preenchido com fluido de amortecimento lubrificante.

[010] Uma segunda solução é criar um sensor de movimento de partículas de 2 ou 3-dimensões e usar sensor de inclinação disposto, em uma orientação conhecida comparada a essa base. A medida da inclinação é então usada para recuperar a vertical, transversal, ou o componente em linha da ondulação do movimento de partícula. Isso pode, por exemplo, ser implantado através de um dispositivo MEMs (Micro-Electro-Mechanical Systems), que pode medir ao mesmo tempo a inclinação e a aceleração.

[011] A primeira solução tem a desvantagem principal de afetar a resposta do sensor de movimento de partículas, como o movimento do sensor induzido pela rotação do cabo influenciados pelo arranjo cardan (inércia, atrito, etc.). Além disso, tal montagem cardan é geralmente complexa por envolver partes mecânicas adicionais e tomar muito espaço no cabo.

[012] A segunda solução resolve os problemas descritos acima, mas tem o inconveniente de exigir um sensor adicional na localização do sensor e sua potência associada. Isso significa mais fios no cabo e portanto, algum impacto no peso e tamanho geral do cabo. Além disso, quando essa segunda solução é implantada com um acelerômetro MEMS, essa solução não permite a concepção de um grupo de sensores análogos, que é necessário para alcançar boa performance sonora sem impactar a taxa de dados necessária para receber os dados de volta para o barco.

[013] Exemplos não limitantes de sensores conhecidos para cabos sísmicos podem ser encontrados em documentos do estado da técnica US 2011/0310698, WO 2011/162 799, US 2007/0036033, US 5,675,556 e US 5,541,894.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[014] A presente invenção visa superar os diferentes inconvenientes do estado da técnica.

[015] Mais precisamente, a invenção visa:- evitar a necessidade de sensor de inclinação na localização do sensor de movimento de partículas,- melhorar as correções da orientação dos sensores direcionais, que leva a uma resposta melhorada do movimento de partícula, e- reduzir o peso e tamanho geral do cabo.

[016] Para esse propósito, a presente invenção se refere a um cabo sísmico para prospecção sísmica que compreende sensores direcionais, como geofones ou acelerômetros, distribuído ao longo do cabo sísmico, o dito cabo sísmico compreende:- pelo menos dois sensores de inclinação localizados em posições remotas e em localizações distantes dos sensores direcionais, e- meios para determinar a orientação eficaz de cada sensor direcional por meio de interpolação ao longo do cabo sísmico a inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação, em que o dito cabo sísmico ainda compreende meios auxiliares para determinar a orientação de um primeiro campo de ondas recebido em um sensor direcional e que determina a orientação eficaz de cada sensor direcional a partir da orientação desse primeiro campo de ondas, em que a orientação do sensor direcional que resulta da interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação é corrigida quando o valor teórico obtido com a interpolação da orientação relativa entre os dois sensores de inclinação difere do valor estimado pela orientação do primeiro campo de ondas.

[017] A invenção também se refere a um processo de prospecção sísmica, que implanta um cabo sísmico que compreende sensores direcionais, como geofones ou acelerômetros, distribuídos ao longo do cabo sísmico, compreendendo as etapas de:- determinar os valores de inclinação em pelo menos dois sensores de inclinação localizados em posições remotas e em localizações distantes dos sensores direcionais, e- determinar a orientação eficaz de cada sensor direcional por meio de interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação, em que o dito processo compreende ainda a etapa de determinar a orientação de um primeiro campo de ondas recebido em um sensor direcional de modo a determinar a orientação eficaz de cada sensor direcional a partir da orientação do primeiro campo de ondas e corrigir a orientação do sensor direcional que resulta da interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação, quando o valor teórico obtido com a interpolação da orientação relativa entre os dois sensores de inclinação difere do valor estimado pela orientação do primeiro campo de ondas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[018] Objetivos, características e vantagens diferentes e adicionais da invenção se tornarão aparentes a partir da descrição apresentada doravante quando considerada em conjunto com os desenhos anexos, em que:- A Figura 1 é uma vista geral e esquemática de um cabo sísmico em conformidade com a presente invenção,- A Figura 2 ilustra a orientação relativa entre dois sensores de inclinação sucessivos distribuídos ao longo a cabo sísmico,- A Figura 3 ilustra a orientação de um sensor de movimento de partículas relativo a um sensor de inclinação mais próximo,- A Figura 4 ilustra um algoritmo para estimar orientação eficaz de um sensor direcional com base na detecção de um primeiro campo de ondas recebido,- A Figura 5 ilustra diferentes vetores e ângulos em dimensões 2D em relação a um procedimento de rotação de dados implantados para detectar o primeiro campo de ondas recebido.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[019] A Figura 1 esquematicamente ilustra uma parte de um cabo sísmico 10 em conformidade com a presente invenção.

[020] A estrutura geral do cabo sísmico em si 10 é conhecida por um técnico no assunto. Consequentemente, a estrutura do cabo sísmico 10 não será descrita em detalhes na descrição seguinte.

[021] O dito cabo sísmico compreende um grande número de sensores que combina hidrofones e sensores de movimento de partículas, distribuídos ao longo do cabo sísmico 10 entre uma extremidade frontal conectada a uma embarcação registradora e uma extremidade traseira geralmente sustenta por uma boia traseira.

[022] Um desses sensores é esquematicamente ilustrado na Figura 1 sob a referência 20.

[023] Um hidrofone é um sensor de pressão submersível que converte ondas de pressão em sinais elétricos ou ópticos. Um sensor de movimento de partículas é um sensor que mede a amplitude de uma onda (velocidade e aceleração da partícula) em uma dada direção. Os sinais emitidos pelos hidrofones e sensores de movimento de partículas são gravados para processamento de sinais e subsequentemente avaliados para estimar as características da superfície da terra.

[024] Geralmente, as saídas dos sensores são conectadas à nós distribuídos ao longo do cabo sísmico e o cabo sísmico compreende também controladores distribuídos ao longo do cabo sísmico para concentrar os dados emitidos de unidades ativas associadas formadas por uma pluralidade de nodos e dirigir esses sinais em fibras ópticas adaptados para encaminhar os sinais para a embarcação registradora.

[025] Cabos sísmicos estão sujeitos à torção imprevisível quando no mar.

[026] Como indicado acima, de acordo com a presente invenção, o cabo sísmico 10 compreende pelo menos dois sensores de inclinação 30, 40 localizados em posições remotas e em localizações distantes dos sensores direcionais 20. O sensor direcional 20 está entre dois sensores de inclinação 30 e 40 e a uma distância d1 do sensor de inclinação 30 e a uma distância d2 do sensor de inclinação 40. Meios de correção são fornecidos para determinar a orientação eficaz de cada sensor direcional 20 por meio de interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação 30 e 40.

[027] Tais meios de correção podem ser fornecidos no cabo sísmico, na embarcação registradora ou em qualquer outro local adequado.

[028] Na prática, o cabo sísmico pode incluir mais de dois sensores de inclinação 30, 40 distribuídos ao longo do cabo sísmico entre a extremidade frontal e a extremidade traseira.

[029] Tipicamente, a distância entre dois sensores de inclinação sucessivos 30, 40 pode estar entre 2 vezes a 10 vezes maior do que distância entre dois grupos sucessivos de hidrofones e sensores de movimento de partículas 20, dependendo do intervalo do grupo de sensores e a rigidez do cabo.

[030] Por exemplo, quando a distância entre dois grupos sucessivos de hidrofones e sensores de movimento de partículas 20 é de aproximadamente 12,5m, a distância entre dois sensores de inclinação sucessivos 30, 40 pode ser de aproximadamente 25m.

[031] Tipicamente, o comprimento de um cabo pode ser de aproximadamente 10km. Contudo, a invenção aplica-se a qualquer comprimento de cabo sísmico.

[032] Os sensores de inclinação 30, 40 podem ser, por exemplo, um acelerômetro de 3 dimensões (3D), um acelerômetro associado com um giroscópio, ou a combinação de 3 acelerômetros.

[033] Localizar os sensores de inclinação 30, 40 em localizações distantes do sensores direcionais 20, por exemplo, em uma já existente localização eletrônica incorporada ou em um módulo inserido entre as seções do cabo sísmico, evita que fios adicionais sejam necessárias para alimentar os ditos sensores de inclinação assim como para o processamento dos sinais emitidos pelos ditos sensores de inclinação, comparado ao que já existe para a potência, telemetria e sensores sísmicos no estado da técnica.

[034] A medida da inclinação emitida a partir dos sensores de inclinação 30, 40 pode não refletir exatamente a orientação dos sensores de movimento de partículas 20, devido a, por exemplo, restrições de fabricação ou de torção imprevisível do cabo quando no mar.

[035] Contudo, a interpolação da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação 30 e 40, ao longo do cabo sísmico, permite determinar precisamente a inclinação do cabo sísmico na localização dos sensores de movimento de partículas 20.

[036] A Figura 2 ilustra o valor de inclinação β medido entre as bases B1 e B2 de dois sensores de inclinação 30, 40 consecutivos.

[037] A Figura 3 ilustra o valor de inclinação α entre a base Bs de um sensor de movimento de partículas 20 e a base B1 do sensor de inclinação 30 mais próximo. O valor de inclinação α é obtido através da interpolação ao longo do cabo sísmico do valor de inclinação β medido entre as bases B1 e B2 de dois sensores de inclinação 30, 40 consecutivos.

[038] Uma primeira aproximação da orientação relativa do sensor de partícula 20 pode ser obtida desde a concepção ou com a ajuda de um processo de calibração quando se fabricar o cabo sísmico. No caso de um processo de calibração, a orientação relativa dos dois sensores de inclinação sucessivos 30, 40 βc assim como a orientação relativa αc de um sensor de partícula 20 em respeito de um sensor de inclinação 30, 40, pode ser estimada colocando-se o cabo sísmico em uma configuração conhecida próxima à configuração que o cabo estará sujeito no mar (tensão e baixa fricção com qualquer mesa de sustentação, etc.), que alinha o sensor de movimento de partículas 20 em uma posição conhecida e mede a inclinação captada pelos sensores de inclinação 30, 40. Os valores de calibração βc e ac obtidos podem então ser armazenados para serem usados durante o registro sísmico ou o processo pelos meios de processamento para corrigir as medidas da inclinação e regenerar a inclinação a na localização do sensor de movimento de partículas 20.

[039] Essas informações adicionais βc e ac podem então ser usadas durante o registro ou o processo sísmico como descrito abaixo.

[040] Sensores de inclinação 30 e 40 são usados para determinar o valor de inclinação eficaz β quando no mar. A comparação entre o valor de inclinação eficaz β e o valor de calibração βc fornece uma estimativa da torção captada pelo cabo no mar ao longo do comprimento d1 + d2. Se o valor de inclinação eficaz β for igual ao valor de calibração βc, o valor de calibração ac do sensor de movimento de partículas 20 pode ser usado. Se o valor de inclinação eficaz β não for igual ao valor de calibração βc, o valor eficaz a do sensor de movimento de partículas 20 é determinado usando um processo de interpolação no valor de inclinação eficaz β entre os dois sensores de inclinação 30 e 40.

[041] A interpolação pode ser linear entre os dois sensores de inclinação 30 e 40, mas pode ser estendida para qualquer tipo de interpolação, desde que o cabo sísmico tenha sensores de inclinação espaçados regularmente para fornecer bases de referência.

[042] Para que essa interpolação seja eficaz, os sensores de inclinação 30, 40 precisam ser posicionados regularmente ao longo do cabo sísmico, a distância entre os dois sensores de inclinação 30, 40 sucessivos sendo tal que a torção envolvida pela operação normal do cabo sísmico não induza mais de 360° de rotação entre ambos os sensores sucessivos 30 e 40, comparada à posição relativa nominal de ambos os sensores 30 e 40, quando não sujeitos a qualquer torque.

[043] Mais precisamente, de acordo com a presente invenção, a distância d1 + d2 entre dois sensores de inclinação 30, 40 sucessivos é menor que L/2, sendo L o comprimento do cabo sísmico para qual a torção é de aproximadamente 360° comparada à posição relativa nominal quando não sujeitos a qualquer torque.

[044] De acordo com a invenção, o cabo sísmico da invenção também compreende meios adicionas para determinar a orientação de um primeiro campo de ondas recebido em um sensor direcional e que determine a orientação eficaz de cada sensor direcional a partir da orientação desseprimeiro campo de ondas.

[045] O algoritmo correspondente para a determinação daprimeira chegada está ilustrando na Figura 4.

[046] Em uma primeira etapa 50, os meios de correção detectam a ocorrência de uma primeira chegada no sinal sísmico. Essa detecção pode ser feita tanto nos sinais emitidos pelos hidrofones ou nos sinais emitidos pelos sensores de movimento de partículas.

[047] Em uma segunda etapa 52, os meios de correção extraem dos sinais emitidos pelos sensores de movimento de partículas uma janela de sinal por volta do tempo da primeira chegada detectada na primeira etapa 50.

[048] Então, na terceira etapa 54, os meios de correção medem a raiz do valor quadrático médio (Root Means Square - RMS) da projeção dos sinais emitidos pelos sensores de movimento de partículas em cada direção do plano (em caso de um sensor 2D) ou espaço (em caso de um sensor 3D) respectivamente. Esse terceiro passo 54 que corresponde a um procedimento de rotação de dados será explicado em mais detalhes subsequentemente em respeito da Figura 5.

[049] Finalmente, em uma quarta etapa 56, os meios de correção determinam a orientação do valor máximo RMS computado e considera que a orientação do valor máximo RMS computado representa a direção da primeira onda de chegada.

[050] Preferencialmente, a detecção da inclinação dos dois sensores de inclinação e a interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação é operada em uma frequência de amostragem que corresponde à frequência de amostragem da medição sísmica dos sensores como hidrofones, de maneira vantajosa à aproximadamente 500Hz, enquanto a correção com base na orientação emitida da detecção do primeiro campo de ondas é operado na mesma frequência que a ativação das fontes sísmicas, vantajosamente, uma vez para cada tempo de 10s que corresponde a uma frequência de aproximadamente 0,1Hz.

[051] A Figura 5 ilustra um procedimento de rotação dos dados implantados no terceiro passo 54 sobre os dados de aceleração emitidos a partir de um sensor de movimento de partículas que tem pelo menos dois eixos geométricos perpendiculares de sensoriamento, como a saída Vertical e uma saída Transversal. Quando estiver operando a medida, a verdadeira orientação do sensor de movimento da partícula é desconhecida. O objetivo do procedimento de rotação em dados de aceleração é de obter uma aceleração vertical e transversal verdadeira.

[052] (X0,Y0,Z0) é um sistema de coordenadas retangularestridimensionais:X0 na direção da traseira do cabo sísmicoZ0 na direção da gravidade (g).

[053] (I,C,V) também é um sistema de coordenadas retangularestridimensionais:I-na mesma direção que X0.

[054] C é o eixo geométrico de sensoriamento da saída Transversal do sensor de movimento de partículas. Tipicamente, um impulso mecânico na direção C causa um impulso elétrico positivo na saída Transversal.

[055] V é o eixo geométrico de sensoriamento da saída Vertical do sensor de movimento de partículas. Tipicamente, um impulso mecânico na direção V causa um impulso elétrico positivo na saída Vertical.

[056] A é uma representação da aceleração captada pelo sensor de movimento de partículas e registrado pelo sistema.As coordenadas de A em (Y0,O,Z0) são (y’,z’)As coordenadas de A em (C,0,V) são (y,z)As coordenadas polares de A em (C,0,V) = (|A|,θ) de modo quey = A x cos θz = A x sen θ

[057] No sistema de coordenadas (Y0,O,Z0) :y’ = | A|x cos θ’ = | A|x cos (θ - β)z’ = | A|x sen θ’ = | A|x sen (θ - β)

[058] Assim, no sistema de coordenadas cartesianas:y’ = y x cos β + z x sen βz’ = -y x sen β + z x cos β

[059] Assim, girando os dados medidos y e z alterando-se o valor de β na fórmula acima até que se obtenha o valor máximo de z’, e tomando em conta a polaridade dos dados iniciais medidos y e z de modo a descriminar entre dois máximos de z’ que resulta do procedimento de rotação, permite achar o ângulo correspondente β entre o eixo geométrico Vertical do sensor de movimento de partículas e a direção de incidência do primeiro campo de ondas.

[060] Outra maneira para obter o ângulo β é calcular o valor do arcotangente y/z.

[061] Essa primeira onda de chegada é considerada devido à reflexão no fundo do mar.

[062] Em uma primeira implantação da invenção, considerando que o fundo do mar seja plano e horizontal, a direção dessa primeira onda de chegada é considerada como vertical (perpendicular à horizontal).

[063] Em uma segunda implantação da invenção, com o uso de informações oceanográficas disponíveis sobre a elevação do fundo do mar, a direção dessa primeira onda de chegada pode ser determinada mais precisamente como sendo perpendicular ao fundo do mar local.

[064] O método baseado em determinar a orientação eficaz de cada sensor direcional a partir da orientação de um primeiro campo de ondas como ilustrado na Figura 4, pode ser usado para estimar se a correção aplicada pela primeira solução baseada na interpolação da orientação relativa entre os dois sensores de inclinação 30, 40 é precisa o suficiente, e eventualmente, para aplicar a correção adicional.

[065] Comparando-se o valor teórico obtido com interpolação da orientação relativa entre os dois sensores de inclinação 30, 40 ao valor estimado pelo algoritmo ilustrado na Figura 4, a orientação do sensor de movimento de partículas base 20 pode ser comparado a vertical e, eventualmente, corrigido.

[066] Experimentos de campo têm mostrado que no caso de um cabo sólido, a torção do cabo é estável através do tempo. Isso se dá em parte pela rigidez torcional de um cabo solido. Isso significa que a oscilações captada por um sensor de inclinação 30 ou 40 remoto estão representando precisamente as oscilações captadas por uma disposição de sensor de movimento de partícula 2C ou 3C 20.

[067] Consequentemente, quaisquer oscilações detectadas por um sensor de inclinação 30 ou 40 pode ser usada para recuperar, de maneira precisa, a constante tendência da orientação da disposição de sensor de movimento de partícula 20, compensando-se as ditas oscilações.

[068] Adicionalmente, o algoritmo ilustrado na Figura 4 pode também ser usado no caso de uma disposição cardan 2C ou 3C fornecida por um sensor de movimento de partículas, uma vez que pode fornecer informações de que a disposição está bem orientada.

[069] Embora a invenção tenha sido mostrada e descrita em referência às realizações preferidas da mesma, deve-se entender que a invenção não é limitada à forma específica dessas realizações e que muitas alterações e modificações podem ser feitas na mesma sem que se afaste do escopo da invenção.

Claims

1. CABO SÍSMICO PARA PROSPECÇÃO SÍSMICA COMSENSORES DE INCLINAÇÃO, que compreende sensores direcionais (20), como geofones ou acelerômetros, distribuídos ao longo do cabo sísmico, sendo que o cabo sísmico compreende:pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) localizados regularmente ao longo do cabo sísmico em posições remotas e em localizações distantes dos sensores direcionais (20), a distância entre os dois sensores de inclinação (30, 40) sucessivos sendo tal que a torção envolvida pela operação normal do cabo sísmico induz até 360° de rotação entre os dois sensores sucessivos (30, 40), comparada à posição relativa nominal de pelo menos dois sensores de inclinação sucessivos (30, 40) quando não sujeitos a qualquer torque; emeios configurados para determinar uma inclinação detectada por cada um dos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40), interpolando a inclinação detectada pelos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) ao longo do cabo sísmico de modo a definir por interpolação uma inclinação do cabo sísmico na localização de cada sensor direcional (20) e determinar que a orientação eficaz de cada sensor direcional (20) é igual à inclinação do cabo sísmico definida na localização de cada sensor direcional (20) por meio de interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação (30, 40),caracterizado pelo cabo sísmico compreender ainda meios configurados auxiliares para determinar a orientação de um primeiro campo de ondas recebido em um sensor direcional (20) dentre a pluralidade de sensores direcionais (20) e que determina a orientação eficaz de cada sensor direcional (20) a partir da orientação desse primeiro campo de ondas,em que a orientação do sensor direcional (20), resultante da interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação (30, 40) é corrigida usando uma diferença entre o valor teórico obtido com a interpolação da orientação relativa entre os dois sensores de inclinação (30, 40) e o valor estimado pela orientação do primeiro campo de ondas, e em que meios auxiliares são configurados para:detectar a ocorrência de uma primeira chegada em um sinal sísmico emitido por um hidrofone ou um sensor de movimento de partículas,extrair, a partir dos sinais emitidos por um sensor direcional, como um sensor de movimento de partículas (20), uma janela de sinal por volta do tempo da primeira chegada detectada,medir a raiz do valor quadrático médio da projeção dos sinais emitidos pelo sensor direcional em cada direção do plano ou espaço,determinar a orientação do valor máximo da raiz do valor quadrático médio computada e considerar essa orientação como a direção da primeira onda de chegada.

2. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pela interpolação da inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação (30, 40) ao longo do cabo sísmico ser linear.

3. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pela distância (d1 + d2) entre dois sensores de inclinaçãosucessivos (30, 40) ser menor que L/2, sendo L o comprimento do cabo sísmico cuja torção é de 360° comparado à posição relativa nominal quando não sujeito a qualquer torque.

4. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo cabo sísmico compreender grupos de sensores de direcional (20), e a pela distância entre dois sensores de inclinação sucessivos (30, 40) ser 2 vezes a 10 vezes maior que a distância entre dois grupos sucessivos de sensores direcionais (20).

5. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pela distância entre dois sensores de inclinação sucessivos (30, 40) ser de 25m.

6. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda meios configurados para comparar o valor de calibração relativo à inclinação βc entre os dois sensores de inclinação (30, 40), que é obtido durante um processo de calibração durante a fabricação do cabo sísmico com o valor relativo de inclinação eficaz β quando no mar medido nas saídas dos dois sensores de inclinação (30, 40), e meiosconfigurados para selecionar um valor de calibração ac da orientação relativa do sensor direcional (20) se o valor relativo de inclinação eficaz β for igual ao valor de calibração βc, e determinar um valor eficaz a da orientação relativa do sensor direcional (20) através de um processo de interpolação no valor relativo de inclinação eficaz β entre os dois sensores de inclinação (30, 40) se o valor relativo de inclinação eficaz β não for igual ao valor de calibração βc.

7. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelos meios configurados para medir a raiz do valor quadrático médio da projeção dos sinais emitidos pelo sensor direcional em cada direção do plano ou espaço, e determinar a orientação do valor máximo da raiz do valor quadrático médio computada e considerar essa orientação como a direção da primeira onda de chegada, implantarem um procedimento de rotação sobre os dados medidos emitidos por um sensor direcional correspondente a dois eixos geométricos perpendiculares de sensoriamento.

8. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fundo do mar ser plano e horizontal, sendo que a direção da primeira onda de chegada é considerada como vertical, perpendicular à horizontal.

9. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela direção da primeira onda de chegada ser considerada como sendo perpendicular ao fundo do mar local e a direção é determinada usando informações oceanográficas sobre a elevação do fundo do mar.

10. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos sensores de inclinação (30, 40) serem selecionados no grupo que compreende um acelerômetro de três dimensões, um acelerômetro associado a um giroscópio ou a combinação de 3 acelerômetros.

11. CABO SÍSMICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos sensores de inclinação (30, 40) estarem dispostos com uma localização de eletrônica incorporada ou em um módulo inserido entre seções de cabo sísmico.

12. PROCESSO DE PROSPECÇÃO SÍSMICA UTILIZANDO UM CABO SÍSMICO, que compreende sensores direcionais (20), como geofones ou acelerômetros, distribuídos ao longo do cabo sísmico, sendo que o processo compreende as etapas de:determinar valores de inclinação em pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) localizados regularmente ao longo do cabo sísmico em posições remotas e em localizações distantes dos sensores direcionais (20), a distância entre os dois sensores de inclinação (30, 40) sucessivos sendo tal que a torção envolvida pela operação normal do cabo sísmico induz até 360° de rotação entre os dois sensores sucessivos (30, 40), comparada à posição relativa nominal de pelo menos dois sensores de inclinação sucessivos (30, 40) quando não sujeitos a qualquer torque; edeterminar a orientação eficaz de cada sensor direcional (20) por meio de interpolação ao longo do cabo sísmico, na localização de cada sensor direcional (20) a inclinação detectada pelos dois sensores de inclinação (30, 40),caracterizado pelo processo compreender ainda a etapa de determinar a orientação de um primeiro campo de ondas recebido em um sensor direcional (20) de modo a determinar a orientação eficaz de cada sensor direcional (20) a partir da orientação desse primeiro campo de ondas e e a orientação do sensor direcional (20) resultante da interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) é corrigida usando uma diferença entre o valor teórico obtido com a interpolação da orientação relativa entre os dois sensores de inclinação (30, 40) e o valor estimado pela orientação do primeiro campo de ondas;em que a etapa de determinar a orientação de um primeiro campo de ondas recebido em um sensor direcional (20) compreende:detectar (50) a ocorrência de uma primeira chegada em um sinal sísmico emitido por um hidrofone ou um sensor de movimento de partículas,extrair (52), a partir dos sinais emitidos por um sensor direcional, como um sensor de movimento de partículas (20), uma janela de sinal por volta do tempo da primeira chegada detectada,medir (54) a raiz do valor quadrático médio da projeção dos sinais emitidos pelo sensor direcional em cada direção do plano ou espaço por meio da implantação de um procedimento de rotação sobre os dados medidos emitidos pelo sensor direcional nos dois eixos geométricos perpendiculares de sensoriamento,determinar (56) a orientação do valor máximo da raiz do valor quadrático médio computada e considerar essa orientação como a direção da primeira onda de chegada.

13. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pela detecção da inclinação dos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) e da interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) ser operada em uma frequência de amostragem que corresponde à frequência de amostragem das medidas sísmicas dos sensores, como hidrofones, enquanto a correção com base na orientação emitida a partir da detecção do primeiro campo de ondas é operada na mesma frequência que a ativação das fontes sísmicas.

14. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela detecção da inclinação dos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) e a interpolação ao longo do cabo sísmico da inclinação detectada pelos pelo menos dois sensores de inclinação (30, 40) ser operada em umafrequência de amostragem de 500 Hz enquanto a correção com base na orientação emitida a partir da detecção do primeiro campo de onda é operado a 0,1 Hz.