BR102016012205B1

BR102016012205B1 - Aparelho para adquirir dados sísmicos e método de realizar pesquisa sísmica marinha

Info

Publication number: BR102016012205B1
Application number: BR102016012205-8A
Authority: BR
Inventors: Didier B. P. Lecerf; Nizar Chemingui
Original assignee: Pgs Geophysical As
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2022-03-08
Also published as: BR102016012205A2; AU2016203374B2; US20160349394A1; NO20160891A1; US11016208B2; AU2016203374A1; NO20221148A1; US20210239868A1; NO346909B1; US11604297B2

Abstract

projetos de aquisição de leito do mar altamente esparso para formar imagem de estrutura geológica e/ou monitorar a produção de reservatório. a presente invenção refere-se a projetos vantajosos para aquisição de leito do mar altamente esparso para formar imagem de estrutura geológica e/ou monitorar a produção do reservatório usando reflexos da superfície do mar. os projetos de geometria altamente esparsos podem ser adaptados para técnicas de formação de imagem usando as ordens primárias e superiores de reflexo da superfície do mar e podem permitir vantajosamente o uso de sensores significativamente menos do que aquisição de leito do mar convencional. os projetos de geometria altamente esparsos podem ser relevantes para formação de imagem 3d, bem como formação de imagem 4d ("lapso de tempo") (onde a quarta dimensão é o tempo). de acordo com modalidades da invenção, sensores geofísicos podem estar dispostos em um leito do mar para formar uma variedade de células. cada célula na variedade pode ter uma região interior que não contém nenhum sensor geofísico e pode ser suficientemente grande em área de modo que um círculo de diâmetro de 500 metros pode ser inscrito na mesma.

Description

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US número 62/168.974, depositado em 01 de junho de 2015, que é incorporado por referência no presente documento em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[002] Pesquisas geofísicas frequentemente são usadas para exploração de petróleo e gás em formações geofísicas que podem estar localizadas abaixo de ambientes marinhos. Vários tipos de fontes de sinais e sensores geofísicos podem ser usados em diferentes tipos de pesquisas geofísicas. Pesquisas geofísicas sísmicas, por exemplo, são baseadas no uso de ondas acústicas. Em algumas pesquisas sísmicas, um navio de pesquisas pode rebocar uma fonte acústica (por exemplo, uma pistola de ar ou um vibrador marinho) e uma pluralidade de flâmulas ao longo das quais um número de sensores acústicos (por exemplo, hidrofones e/ou geofones) está localizado. Em outras pesquisas, os sensores acústicos estão localizados no leito do mar em vez de serem rebocados. Isto pode ser desejável em situações em que infrastrutura flutuante impede um navio de serpentina de pesquisar uma área, quando grande iluminação com azimute é necessária, e/ou quando formação de imagem usando dados de cisalhamento é desejada, por exemplo.

[003] Ondas acústicas geradas pela fonte de pesquisa podem ser transmitidas à crosta terrestre e então refletidas de volta e capturadas nos sensores geofísicos rebocados e/ou do leito do mar. Os dados coletados durante uma pesquisa geofísica marítima podem ser analisados para localizar estruturas geológicas que carregam hidrocar- boneto, e assim determinar onde os depósitos de petróleo e de gás natural podem estar localizados.

[004] Levantamento tetradimensional (4D ou "lapso de tempo") envolve pesquisar a mesma formação geofísica em pontos diferentes de tempo, por exemplo, determinar trocas na pressão de saturação de fluido, etc. ao longo do tempo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] A figura 1A é um diagrama de bloco ilustrando uma modalidade de um sistema de pesquisa geofísica.

[006] A figura 1B é um diagrama de bloco ilustrando outra modalidade de um sistema de pesquisa geofísica.

[007] As figuras 2A-2D são diagramas que ilustram traços sísmicos exemplares (ou caminhos de raio).

[008] As figuras 3A-3B ilustram traços sísmicos exemplares (ou caminhos de raio) e as figuras 3C-3D ilustram troca de fonte e definições de receptor de acordo com uma modalidade.

[009] A figura 4 ilustra uma modalidade de um método para formação de imagem sísmica que inclui separar campos de onda ascendentes e descendentes.

[0010] A figura 5 ilustra uma modalidade de um método para formação de imagem sísmica que inclui trocar a definição de receptor de fonte e usar múltiplas ordens superiores.

[0011] A figura 6A ilustra um primeiro espaçamento exemplar de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0012] A figura 6B ilustra um segundo espaçamento exemplar de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0013] A figura 6C ilustra um terceiro espaçamento exemplar de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0014] A figura 7A ilustra um primeiro padrão de layout exemplar de linhas de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0015] A figura 7B ilustra um segundo padrão de layout exemplar de linhas de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0016] A figura 7C ilustra um terceiro padrão de layout exemplar de linhas de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0017] A figura 7D ilustra um quarto padrão de layout exemplar de linhas de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0018] A figura 7E ilustra um quinto padrão de layout exemplar de linhas de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

[0019] A figura 8 ilustra um padrão de layout exemplar de nodos de fundo do oceano para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0020] Sensores de leito do mar podem reduzir vantajosamente as variações entre pesquisas, permitindo alta repetibilidade de levantamento 4D (por exemplo, porque os receptores são fixos). No entanto, pode ser difícil e/ou caro implantar e manter grandes números de sensores de leito do mar, assim técnicas de pesquisa usando variedades de sensores relativamente esparsas podem ser desejáveis.

[0021] A presente descrição provê projetos de geometria altamente esparsos para aquisição de leito do mar. Estes projetos de geometria altamente esparsos são vantajosamente otimizados para formar imagem de estrutura geológica (imagem tridimensional ou 3D), bem como monitorar reservatórios de hidrocarboneto (formação de imagem tetradi- mensional ou 4D ou "lapso de tempo", onde a quarta dimensão é tempo).

[0022] A formação de imagem 3D ou 4D é realizada usando ordens primárias e maiores de campos de onda refletidos no leito do mar produzidos por uma fonte sísmica marinha. Devido às ordens superiores de reflexos da superfície do mar proverem iluminação estendida da terra, tais técnicas de "formação de imagem com múltiplos" permitem que a distância entre dispositivos de registro sísmica do fundo ao mar seja espalhada, pelo menos em uma direção, sem comprometer a qualidade da imagem final.

[0023] As geometrias de receptor descritas no presente documento são definidas com uma grade usando uma separação de linha de 500 metros ou mais. Diferentes padrões são descritos no presente documento para otimizar a geometria da grade de receptor esparsa. Estes padrões podem ser aplicados tanto a cabo de fundo do oceano (OBC) ou nodos de fundo do oceano (OBN/OBS) em um contexto de formação de imagem 3D ou 4D.

[0024] Inicialmente, esta divulgação descreve, com referência às figuras 1A e 1B, uma visão geral de um sistema de pesquisa geofísica. Ela então descreve traços sísmicos exemplares com referência às figuras 2-3. Técnicas de análises geofísicas exemplares para formação de imagens sísmicas são descritas com referência às figuras 4-5. As técnicas de análises geofísicas podem incluir: fonte de comutação e definição de receptor baseadas na reciprocidade, usar reflexos de ordens superiores, separar campos de onda ascendentes e descendentes, deconvolução, correlação cruzada /ou outras técnicas.

[0025] Esta descrição apresenta e descreve projetos vantajosos para aquisição de leito do mar altamente esparso para formar imagem de estrutura geológica e/ou monitorar produção de reservatório usando reflexos da superfície do mar. Espaçamentos exemplares de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso são descritos com referência às figuras 6A-6C de acordo com modalidades da invenção. Além disso, padrões de layout exemplares para aquisição de leito do mar altamente esparso são descritos com referência às figuras 7A-7D de acordo com modalidades da invenção.

VISÃO GERAL DO SISTEMA DE PESQUISA

[0026] Com referência à figura 1A, um diagrama ilustrando uma modalidade de um sistema de pesquisa geofísica 100 é mostrado. Na modalidade ilustrada, o sistema 100 inclui o navio de pesquisa 10, fonte de sinal 32, e sensores geofísicos 22.

[0027] O navio de pesquisas 10 pode ser configurado para se mover ao longo da superfície do corpo de água 11 tal como um lago ou o oceano, como mostrado. Na modalidade ilustrada, a fonte de sinal 32 é configurada para transmitir um sinal acústico. A linha tracejada ilustrada mostra uma direção de percurso para uma porção de uma frente de onda acústica gerada pela fonte de sinal 32. Na modalidade ilustrada, o sinal acústico prossegue através do fundo do oceano e é refletido pelo reservatório 120, a superfície do oceano (uma interface ar/água), e um refletor localizado acima do reservatório 120.

[0028] O navio de pesquisas 10 pode incluir equipamento, geralmente mostrado em 12 e por conveniência referido coletivamente como "equipamento de pesquisa". O equipamento de pesquisa 12 pode incluir dispositivos tal como uma unidade de registro de dados (não mostrado separadamente) para fazer um registro de sinais gerados por vários sensores geofísicos in the sistema 100. O equipamento de pesquisa 12 também pode incluir equipamento de navegação (não mostrado separadamente), que pode ser configurado para controlar, determinar e registrar, em tempos selecionados, as posições geodésicas do navio de pesquisas 10, a fonte de sinal 32, e/ou outros elementos de pesquisa. A posição geodésica pode ser determinada usando vários dispositivos, incluindo sistemas de satélite de navegação global tal como o sistema de posicionamento global (GPS), por exemplo. Em algumas modalidades, o navio 10 é configurado para rebocar uma ou mais flâmulas sísmicas (não mostradas).

[0029] No sistema de pesquisa geofísica 100 mostrado na figura 1A, o navio de pesquisas 10 reboca uma fonte de sinal 32 única. Em várias modalidades, o navio de pesquisas 10 pode rebocar qualquer número apropriado de fontes de sinal, incluindo tão poucos como nenhum ou tanto quanto 6 ou mais. O local das fontes de sinal pode estar centralizado atrás do navio de pesquisas 10 ou deslocado a partir da linha central, e pode estar em várias distâncias em relação ao navio de pesquisas 10, incluindo anexado ao casco. As fontes de sinal podem ser qualquer tipo de fonte de sinal conhecido na técnica. A fonte de sinal 32 pode incluir uma variedade de múltiplas fontes de sinal. Por exemplo, a fonte de sinal 32 pode incluir uma pluralidade de fontes sísmicas (por exemplo, pistolas de ar). O termo "fonte de sinal" pode se referir a uma fonte de sinal única ou a uma variedade de fontes de sinal. Na modalidade ilustrada, as fontes de sinal 32 são cada uma acoplada ao navio de pesquisas 10 em uma extremidade através do guincho 115 ou um dispositivo de bobinar similar que possibilita trocar o comprimento implantado de um cabo de fonte de sinal. O equipamento de pesquisa 12 pode incluir equipamento de controle de fonte de sinal (não mostrado separadamente) para operar e manobrar seletivamente a fonte de sinal 32. Enquanto um navio de pesquisas rebocando uma fonte é mostrado na figura 1A, múltiplos navios de pesquisa ou de fonte rebocando uma ou mais fontes também podem ser usados em outras implementações.

[0030] Em uma modalidade alternativa representada na figura 1B,em vez de ser rebocada por um navio de pesquisas 10, a fonte ou fontes de sinal 32 pode ser implantada em um ou mais veículos submarinos (UV) 30 tais como veículos submarinos autônomos (AUVs) ou Veículos Operados Remotamente (ROVs). Cada UV 30 é um veículo robótico que pode percorrer sob a água sem precisar ser dirigido por um operador localizado sobre ou dentro do veículo. O UV 30 pode se comunicar com o equipamento de pesquisa 12 de um navio de pesquisas 10.

[0031] Os sensores geofísicos 22 pode ser referido como sensors de leito do mar e podem ser qualquer tipo de sensor geofísico conhecido na técnica. Exemplos incluem hidrofones e/ou geofones em algumas modalidades. Exemplos não limitantes de tais sensores geofísicos podem incluir sensores sísmicos responsivos para movimento de partículas tais como geofones e acelerômetros, sensores sísmicos responsivos para pressão tais como hidrofones, sensores sísmicos responsivos para gradiente de tempo de pressão, eletrodos, magnetometros, sensores de temperatura, sensores de fibra ótica, ou combinações dos acima. Em várias implementações da descrição, os sensores geofísicos 22 podem medir, por exemplo, energia sísmica indicativa da resposta de várias estruturas na formação da subsuperfície da Terra abaixo do fundo do corpo de água 11 para energia transmitida para dentro da formação da subsuperfície por uma ou mais da fonte de sinal 32. A energia sísmica, por exemplo, pode se originar da fonte de sinal 32, ou de uma variedade de tais fontes de sinal, implantada no corpo de água 11 e rebocada pelo navio de pesquisas 10 como ilustrado na figura 1A ou implantada através de um ou mais veículo submarino autônomo 30 como ilustrado na figura 1B.

[0032] Em algumas modalidades, os sensores geofísicos 22 (que também podem ser referidos como receptores) são configurados para armazenar dados até serem recuperados fisicamente, ponto em que os dados armazenados podem ser acessados. Em outras modalidades, os sensores geofísicos 22 podem ser configurados para se comunicar com equipamento de pesquisa em terra ou com o navio de pesquisas 10 no modo sem fio ou usando cabos de transmissão. Os sensores geofísicos 22 podem incluir relógios relativamente estáveis e/ou sincronizados para indicar data e hora de dados registrados. Os sensores geofísicos 22 podem estar compreendidos em cabos no fundo do oceano (OBC) e ligados juntos ou podem ser nodos do fundo do oceano (OBN) e serem sistemas de registro individuais (por exemplo, com um relógio, bateria, sensor, e gravador de data/tempo integrado dentro de cada unidade). Na modalidade ilustrada, dois dos sensores geofísicos 22 estão localizados à distância d1 separados. Em algumas modalidades, as técnicas de análises geofísicas descritas podem permitir a implantação esparsa de sensores geofísicos 22, por exemplo, com separação entre os sensores de 500 metros ou mais.

[0033] O equipamento de pesquisa 12, em uma modalidade, inclui um sistema de computação (não mostrado separadamente) configurado para, inter alia, processar dados de sensores geofísicos 22. Em outras modalidades, um sistema de computação em outro local pode realizar análise geofísica em dados coletados pelo sistema de pesquisa geofísica 100 (por exemplo, em terra após uma pesquisa ter sido conduzida). Um sistema de computação pode incluir ou ser configurado para acessar um meio de armazenamento não transitório tendo instruções armazenadas no mesmo que são executáveis para fazer com que o sistema realize várias operações descritas no presente documento. Um sistema de computação pode incluir um ou mais processadores configurados para executar as instruções de programa.

VISÃO GERAL DE SINAIS REFLETIDOS

[0034] As figuras 2A-2D mostram exemplos de sinais sísmicos recebidos por um sensor geofísico de leito do mar. Como mostrado, os sinais são gerados por uma fonte 220 e chegam a um sensor de leito do mar 210 localizado no fundo do oceano. Os sinais acústicos propagando-se para cima em direção à superfície do oceano são referidos como campos de onda "ascendentes", enquanto os sinais propagandose para baixo em direção ao fundo do oceano são referidos como campos de onda "descendentes". Um traço/sinal sísmico pode ser refletido múltiplas vezes e assim ser ascendente e descendente em tempos diferentes durante o percurso. No entanto, um determinado sinal é tipicamente referido como ascendente ou descendente baseado em se ele está ascendente/descendente ao chegar a um receptor. Notar que, tipicamente, a interface ar/água reflete uma onda acústica com um coeficiente de reflexão próximo a menos um. Assim, a interface comporta-se como um espelho com uma troca de polaridade e pequena perda de energia. Como usado no presente documento, o termo "sensor de leito do mar" refere-se a um sensor geofísico que está posicionado sobre, enterrado no, ou de outro modo anexado ao fundo do mar (por exemplo, em vez de ser incluído em uma flâmula rebocada por um navio de pesquisas). Em algumas modalidades, os sensores por si mesmos não podem estar em contato com o fundo do mar, mas são mantidos a uma profundidade fixa acima do fundo do mar.

[0035] No exemplo da figura 2A, o sensor 210 recebe tanto um sinal direto (da fonte 220 para o receptor 210) como um reflexo primário. Como usado no presente documento, um reflexo "primário" refere-se a um sinal refletido por um local em uma formação geofísica que tem a imagem formada, e não refletido por outras camadas geofísicas ou a interface ar/água. Tradicionalmente, os reflexos primários são usados para formar imagem de formações geofísicas enquanto outros reflexos são removidos de dados de fonte antes da formação de imagem usando várias de múltiplas técnicas.

[0036] No exemplo da figura 2B o sensor 210 recebe tanto um sinal direto como um sinal espelhado refletido tanto da formação geofísica 230 como da superfície do oceano. Formação de imagem usando tal sinal espelhado (um sinal descendente refletido uma vez por uma interface ar/água antes de chegar a um sensor) pode ser referida como "formação de imagem de espelho." No exemplo ilustrado, o sinal refletido a partir da interface ar-água pode ser referido como um "peg leg" lateral do receptor (um sinal refletido a partir da interface ar/água ou uma camada geofísica salvo o local que tem a imagem formada), que é recebido como um sinal descendente no exemplo ilustrado. A formação de imagem de espelho pode permitir a formação de imagem de locais salvo uma fonte entre o ponto médio e o receptor, como mostrado na figura 2B, em que um local que reflete o sinal na formação geofísica 230 está localizado mais próximo à fonte 220 do que um ponto médio entre a fonte 220 e o sensor 210. Notar que, devido à referência de nível entre a fonte e o receptor, o reflexo é deslocado a partir do ponto médio com os primeiros (também), especialmente com aquisições de água profunda.

[0037] Nos exemplos das figuras 2C e 2D, o sensor 210 recebe reflexos de ordem superior em campos de onda ascendentes e descendentes, respectivamente. Como usado no presente documento, reflexos de "ordem superior" referem-se a sinais ascendentes refletidos pelo menos uma vez por uma interface ar/água ou sinais descendentes refletidos pelo menos duas vezes por uma interface ar-água. Assim, reflexos primários e reflexos usados em formação de imagem de espelho não são reflexos de ordem superior.

[0038] Na figura 2C, a linha sólida ilustra um sinal que inclui um "peg leg" lateral de fonte. Na figura 2D, a linha sólida indica um sinal que inclui tanto a fonte como "peg legs" laterais de receptor, enquanto a linha tracejada indica um sinal que inclui um "peg leg" lateral de receptor.

[0039] Como mencionado acima, nas técnicas de formação de imagem tradicionais, vários algoritmos de-múltiplos podem ser usados para remover reflexos de ordem superior de dados de pesquisa antes de forma imagem de uma formação geofísica. No entanto, em várias modalidades descritas no presente documento, um ou mais tipos de múltiplos/reflexos de ordem superior não são removidos de dados de pesquisa e são processados durante formação de imagem. Análise geofísica usando múltiplos de ordem superior pode permitir uma área de iluminação de pesquisa maior (cobertura maior da formação geofísica). Por exemplo, um reflexo primário tipicamente provê dados somente para um local em um ponto médio entre uma fonte e receptor. No entanto, múltiplos de ordem superior podem incluir dados para pontos muito mais próximos à fonte, aumentando a área de iluminação baseados na cobertura da fonte.

VISÃO GERAL DE SEPARAÇÃO DE CAMPOS DE ONDA

[0040] Em várias modalidades, campos de onda ascendentes e descendentes podem ser separados antes de formação de imagem e/ou outras análises geofísicas. Tipicamente, a separação de campos de onda é realizada baseada nos dados de múltiplos tipos de sensores. Por exemplo, sensores de pressão (por exemplo, hidrofones) que medem a pressão (P) como um escalar e sensores de partícula (por exemplo, geofones) que medem a velocidade de partícula (Z) como um vetor são usados em algumas modalidades. Em algumas modalidades, um determinado sensor de leito do mar 210 pode incluir tanto sensores de pressão como sensores de velocidade de partícula. Porque o campo de onda ascendente está em fase tanto para pressão como para registros de velocidade de partícula, ele pode ser extraído somando as duas medições (soma PZ) após calibração enquanto o campo de onda descendente é cancelado porque está fora de fase em P comparado a Z. Similarmente, o campo de onda descendente pode ser extraído determinando diferença entre o P e Z calibrado.

[0041] Análise geofísica tradicional para sensores de leito do mar usa somente o campo de onda ascendente, por exemplo, porque ele contém menos reflexos da superfície do mar (o campo de onda descendente inclui ondas refletidas na superfície de ar/água por definição). No entanto, usar o campo de onda descendente também pode melhorar a iluminação do fundo da água e estruturas rasas. Assim, a formação de imagem de espelho usa o campo de onda descendente e o sinal primário refletido uma vez pela interface ar/água. Em várias modalidades, reflexos de ordem superior são usados na formação de imagem baseados tanto nos campos de onde ascendentes como descendentes.

[0042] Processar separadamente os campos de onda ascendentes e descendentes pode ter várias vantagens sobre a análise geofísica sem separação, tal como ruído de formação de imagem reduzido devido à diafonia (por exemplo, interferência construtiva de alguns artefatos). A soma PZ usada para gerar o campo de onda ascendente também pode remover alguns "peg legs" laterais de receptor. No entanto, em algumas modalidades, a separação de campos de onda não é realizada. Isto pode permitir o uso de sensores de componente único, por exemplo, hidrofones em vez de sensores de múltiplos componentes, que podem reduzir o custo dos sensores.

VISÃO GERAL DE RECIPROCIDADE

[0043] As figuras 3A-3D mostram exemplos de traço de pesquisa usado para formar imagem do local 350 e a aplicação do teorema de reciprocidade, de acordo com algumas modalidades. As fontes 320 podem ser módulos de fontes sísmicas diferentes ou podem representar locais de disparo diferentes para um determinado módulo de fonte. Em algumas modalidades, o sensor 310 é configurado similarmente para o sensor 210, como descrito acima com referência às figuras 2A-2D. Como mostrado, tos sinais nas figuras 3A and 3B incluem "peg legs" laterais de receptor.

[0044] O teorema de reciprocidade declara que, sob certas condições, a troca de fonte sísmica e de receptor dá campos de deslocamento idênticos. Por exemplo, considerar a equação (1) para o componente vertical de velocidade de partida:v(t,xs,xr) = R(t,xr) * G(t,xs,xr) * S(t,xs) (1) em que xs e xr são posições de fonte e de receptor, respectivamente, R é a resposta de posições de receptor de fonte, R is the receiver gravações de componente vertical, S é a assinatura da fonte, e G é a função Verde (por exemplo, a resposta do meio correspondente), e o asterisco (*) indica convolução no domínio de tempo. Para a equação (1), a reciprocidade da resposta média pode ser expressa usando a equação (2): G(t,xs,xr) = G(t,xr, xs) (2)

[0045] As equações (1) e (2) são providas como exemplos não limitantes. Em várias modalidades, a reciprocidade pode ser aplicada a qualquer uma de várias outras equações apropriadas para propagação de ondas sísmicas, por exemplo, para medições de pressão e/ou de velocidade de partícula.

[0046] No exemplo ilustrado, os traços mostrados nas figuras 3A e 3B podem ser parte de coletas sísmicas para o local 350. Na modalidade ilustrada, as coletas sísmicas são modificadas para pelo menos os traços ilustrados (das figuras 3A e 3B) trocando a definição de fonte e sensor, de modo que as coletas resultantes incluem dados representando sinais gerados usando uma fonte virtual 330 e capturados usando um ou mais dos receptores virtuais 340 (como mostrado nas figuras 3C e 3D). Nesta modalidade, a propagação de tempo pode se tornar negativa baseada na troca da definição de fonte/receptor.

[0047] Como usado no presente documento, fonte e "definições" de receptor/sensor referem-se a dados que indicam pelo menos informação de posição para uma fonte ou receptor/sensor. Definições de fonte e de receptor também incluem outra informação sobre fontes ou receptores/sensores tal como informação de assinatura de fonte, por exemplo. Assim, a inversão ou troca da definição de fonte e sensor para um par de fontes/sensores particular pode resultar em dados representando um sinal gerado pela fonte virtual na posição do sensor (que pode ter um ou mais atributos da fonte original tal como assinatura, etc.) e recebidos por um sensor virtual em uma posição da fonte (que pode por sua vez ter um ou mais atributos do sensor original).

[0048] Como usado no presente documento, uma "coleta" sísmica refere-se a um conjunto de um ou mais traços sísmicos que compartilham um atributo comum. Exemplos incluem coletas de disparo comuns, coletas de receptor comuns, coletas de ponto médio comuns, coletas de ponto de profundidade comuns, etc. A determinação de uma coleta sísmica para um local particular em uma formação geofísica envolve determinar um conjunto de um ou mais traços refletidos a partir do local.

TÉCNICAS DE FORMAÇÃO DE IMAGEM EXEMPLARES USANDO MÚLTIPLAS ORDENS SUPERIORES E RECIPROCIDADE

[0049] Ainda com referência às figuras 3C e 3D, em algumas modalidades, deconvolução ou correlação cruzada é usada para formar imagem do local 350 usando dados representando um ou mais dos traços/sinais exemplares mostrados (por exemplo, após inverter a definição de fonte-sensor).

[0050] Em uma modalidade, a fim de formar imagem do local 350, um sistema de análise geofísica é configurado para deconvoluir dois conjuntos de dados para formar imagem do local 350. Com referência à figura 3C, nesta modalidade, o primeiro dado representa o sinal originando-se da fonte virtual 330 e chegando ao sensor virtual (mostrado usando as linhas tracejadas e sólidas na figura 3C). Nesta modalidade, o segundo dado representa o sinal originando-se da fonte virtual 330 e chegando ao sensor virtual 342 (mostrado usando as linhas tracejadas na figura 3C). Esta deconvolução pode ser similar à formação de imagem usando um par de receptores de fonte localizado nas posições dos sensores virtuais 342 e 340.

[0051] Nestas modalidades, uma deconvolução similar pode ser realizada para os sinais na figura 3D (por exemplo, deconvoluir dados representando o sinal completo, incluindo tanto traços tracejados como sólidos, com dados representando os traços tracejados). Falando em geral, em algumas modalidades, a deconvolução é realizada para dois conjuntos de dados. Nestas modalidades, o primeiro dado representa um sinal iniciado de uma fonte virtual (por exemplo, fonte virtual 330) refletida uma ou mais vezes antes de ser refletida em um primeiro receptor virtual (por exemplo, sensor virtual 342), refletido pelo local na formação geofísica (por exemplo, local 350), e chegando a um segundo receptor virtual (por exemplo, sensor virtual 340). Nestas modalidades, o segundo dado representa um sinal iniciado a partir da fonte virtual e refletido uma ou mais vezes antes de chegar ao primeiro receptor virtual. Notar que, em algumas modalidades, a posição do sensor virtual 342 não pode corresponder à posição atual de uma fonte física durante uma pesquisa. Preferencialmente, em várias modalidades, correções e/ou interpolações de sinal podem ser usadas para gerar dados correspondendo a fontes e/ou receptores virtuais em várias posições.

[0052] Em outras modalidades, o equipamento de análise geofísica é configurado para realizar correlação cruzada a fim de formar imagem do local 350. Nesta modalidade, a correlação cruzada do primeiro dado representando um sinal recebido no sensor virtual 342 e o segundo dado representando um sinal recebido no sensor virtual 340 pode prover a resposta média (por exemplo, função de Green) do local 350, similar à formação de imagem usando um par de receptores de fonte localizado nas posições dos sensores virtuais 342 e 340.

[0053] As técnicas de análise geofísica descritas no presente documento podem prover várias vantagens sobre as técnicas de formação de imagem convencionais Estas vantagens podem reduzir os custos de equipamento, reduzir o tempo de pesquisa, reduzir o tempo de processamento, e/ou melhorar a precisão da pesquisa, resultando em vantagens competitivas na indústria de pesquisa.

[0054] Como um primeiro exemplo, formação de imagem usando múltiplas ordens superiores pode reduzir o tempo de processamento para análise geofísica porque isto evita a necessidade de demultiplicar algoritmos, o que pode ser complexo e usar tempo de processamento significativo.

[0055] Além disso, formação de imagem usando múltiplas ordens superiores aumenta a área de iluminação, em algumas modalidades. Cada ordem de múltiplo/reflexão para uma determinada frente de onda tem pontos de reflexão diferentes, permitindo a formação de imagem de locais que podem ser inalcançáveis quando se usa formação de imagem tradicional, (por exemplo, usando somente formação de imagens primárias e/ou de espelho).

[0056] Ainda mais, o uso de reciprocidade significa que a área de iluminação pode ser definida pelas distribuições de superfície da(s) fonte(s) de pesquisa e a ordem máxima de múltiplos registrados. Assim, a área de iluminação pode ser aumentada, em algumas modalidades, aumentando a cobertura da(s) fonte(s) de pesquisa e/ou aumentando o tempo de registro do sensor para registrar chegadas múltiplas adicionais. Isto pode permitir a flexibilidade na geometria do sensor e planejamento da pesquisa. Por exemplo, variedades esparsas de sensores de leito do mar podem ser usadas devido à área de iluminação aumentada e à capacidade de manipular a área de iluminação trocando a cobertura de fonte. Nestas modalidades, os sensores de leito do mar em um variedade esparsa pode estar localizado a 500 metros ou mais distante, por exemplo. Em várias modalidades, implantação de sensor, geometria de sensor, procedimentos de pesquisa, etc. podem ser determinados baseados nas técnicas de análise geofísica descritas. Além disso, dirigir a fonte sísmica permite flexibilidade na geração de sensores virtuais para controlar a área de iluminação enquanto as fontes virtuais permanecem estacionárias. Isto pode dar repetibilidade de pesquisa aumentada, que é importante para pesquisas 4D.

[0057] Ainda mais, formação de imagem usando reciprocidade e deconvolução pode evitar qualquer necessidade de realizar processamento de assinatura para a fonte. O termo fonte pode ser reduzido porque os campos de onda compartilham a mesma assinatura de fonte convoluta. O sinal de fonte pode ser de fase zero e qualquer efeito de bolha pode ser cancelado na saída da imagem. Isto também pode dar repetibilidade de pesquisa aumentada, por exemplo, para pesquisas 4D.

[0058] Ainda mais, campos de onda ascendentes e descendentes formando imagem separadamente podem atenuar artefatos de diafonia não correlacionados. Também, várias fontes de ruído em pesquisas 4D (por exemplo, profundidade de fonte, flutuações de bolha, rotação de fase, acoplamento de receptor, etc.) podem ser canceladas pelas técnicas descritas.

[0059] Com referência agora à figura 4, um diagrama de fluxo ilustrando uma modalidade de um método para formação de imagem sísmica é mostrado. O método mostrado na figura 4 pode ser usado em conjunto com qualquer um dos sistemas de computador, dispositivos, elementos, ou componentes divulgados no presente documento, dentre outros dispositivos. Em várias modalidades, alguns dos elementos de método mostrados podem ser realizados simultaneamente, em uma ordem diferente do que mostrado, ou pode ser omitidos. Elementos de métodos adicionais também podem ser realizados como desejado. O fluxo começa no bloco 410.

[0060] No bloco 410, um campo de pressão P é determinado. Em algumas modalidades, um sistema de computação é configurado para determinar o campo de pressão baseado nos dados de medição de um ou mais sensores de pressão gerados durante uma pesquisa sísmica. Em várias modalidades, o campo de pressão é baseado nos reflexos de ondas sísmicas de uma formação geofísica. O fluxo prossegue para o bloco 420.

[0061] No bloco 420, dados de velocidade de partícula são determinados. Em algumas modalidades, a velocidade é derivada de dados de aceleração registrados e/ou troca nos dados de pressão é derivada de informação de pressão registrada a fim de processar dados de sensores de pressão e sensores de velocidade de partícula do mesmo modo (por exemplo, velocidade e pressão ou aceleração e troca de pressão). Em algumas modalidades, um sistema de computação é configurado para determinar os dados de velocidade de partícula baseado em dados medição recebidos, onde os dados de medição foram gerados previamente durante a pesquisa sísmica. Em outras modalidades, a determinação dos blocos 410 e 420 inclui realizar a pesquisa sísmica para gerar campo de pressão e dados de velocidade de partícula. O fluxo prossegue para o bloco 430.

[0062] No bloco 430, os campos de onda ascendentes e descendentes são separados, por exemplo, computando a soma e a diferença entre os campos P e Z, como discutido acima. O fluxo prossegue em paralelo para os blocos 440 e 450.

[0063] No bloco 440, a formação geofísica tem a imagem formada baseada nos dados para o campo de onda descendente usando reflexos de ordem superior e reciprocidade de fonte/receptor, por exemplo, como descrito acima com referência às figuras 3C e 3D. O fluxo prossegue para o bloco 460.

[0064] No bloco 450, a formação geofísica tem a imagem formada baseada nos dados para o campo de onda descendente usando reflexões de ordem superior e reciprocidade de fonte/receptor, por exemplo, como descrito acima com referência às figuras 3C e 3D. O fluxo prossegue para o bloco 460.

[0065] No bloco 460, as imagens geradas nos blocos 440 e 450 são fundidas para gerar uma imagem final da formação geofísica. A fusão pode incluir tirar a média de duas imagens, por exemplo. Em outras modalidades, qualquer uma da várias técnicas apropriadas incluindo várias ponderações pode ser usada para combinar as imagens. O fluxo prossegue para o bloco 470.

[0066] No bloco 470, a imagem final da formação geofísica, e outros dados relativos à formação geofísica que foram gerados pelo método da figura 4, podem ser armazenados em um meio tangível. O meio tangível com os dados armazenados a partir do método da figura 4 pode ser provido como um produto de dados geofísicos.

[0067] Com referência agora à figura 5, um diagrama de fluxo ilustrando uma modalidade de um método para análise geofísica sísmica é mostrado. Em algumas modalidades, as etapas dos blocos 510 a 540 da figura 5 são utilizadas para realizar as operações dos blocos 440 e 450 da figura 4 para gerar imagens separadas de formação geofísica baseada nos campos de onda ascendentes e descendentes.

[0068] O método mostrado na figura 5 pode ser usado em conjunto com qualquer um dos sistemas de computador, dispositivos, elementos, ou componentes divulgados no presente documento, dentre outros dispositivos. Em várias modalidades, alguns dos elementos de método mostrados podem ser realizados simultaneamente, em uma ordem diferente do que mostrado, ou podem ser omitidos. Elementos de método adicionais também podem ser realizados como desejado. O fluxo começa no bloco 510.

[0069] No bloco 510, os dados sísmicos para uma formação geofísica são recebidos. Nesta modalidade, os dados sísmicos são gerados durante uma pesquisa sísmica usando um ou mais sensores de leito do mar baseado nos sinais sísmicos gerados usando uma ou mais fontes. Os dados sísmicos podem ser recuperados a partir dos sensores de leito do mar usando qualquer uma da várias técnicas apropriadas. O fluxo prossegue para o bloco 520.

[0070] No bloco 520, uma coleta sísmica é determinada para um local na formação geofísica. Em algumas modalidades, a coleta sísmica inclui dados para uma pluralidade de reflexos a partir do local. Em algumas modalidades, a coleta sísmica inclui dados de uma pluralidade de sensores de leito do mar e/ou gerados baseados nos sinais de uma pluralidade de locais de fonte. Em algumas modalidades, a coleta sísmica inclui dados representando reflexos de ordem superior para o local. Em algumas modalidades, a coleta sísmica não inclui um reflexo primário para o local na formação geofísica. Em algumas modalidades, as coletas são gradas para vários locais na formação geofísica, por exemplo, a fim de formar imagem de toda a formação geofísica. Assim, as técnicas descritas podem ser usadas para uma pluralidade de locais na formação geofísica, em algumas modalidades. O fluxo prossegue para o bloco 530.

[0071] No bloco 530, a coleta sísmica é modificada trocando uma ou mais definições de fonte e de sensor para a coleta sísmica. Por exemplo, em algumas modalidades, a troca gera dados representando um sinal gerado por uma fonte virtual localizada em uma posição de um ou mais dos sensores de leito do mar e recebido por uma ou mais fontes. Modalidades exemplares de definição de troca de fonte-receptor são descritas acima, com referência às figuras 3C e 3D. O fluxo prossegue para o bloco 540.

[0072] No bloco 540, o local tem a imagem formada usando a coleta modificada, usando reflexos de ordem superior registrados na coleta sísmica. A formação de imagem pode incluir a determinação da resposta de impulso da formação geofísica no local. Formação de imagem usando reflexos de ordem superior pode aumentar a área de iluminação, facilitar pesquisas usando variedades esparsas de sensores de leito do mar, em algumas modalidades. Inverter a definição de fonte-receptor pode facilitar a formação de imagem de locais mais próximos de uma fonte do que de um sensor, usando múltiplas ordens superiores, em algumas modalidades. O fluxo pode prosseguir para o bloco 550.

[0073] No bloco 550, em algumas modalidades, o dado de imagem que foi gerado pela etapa do bloco 540 pode ser armazenado em um meio tangível. O meio tangível com o dado de imagem armazenado pode ser provido como um produto de dados geofísicos.

PESQUISA E TÉCNICAS DE PLANEJAMENTO DE PESQUISA

[0074] O padrão de uma variedade de sensores de leito do mar para uma pesquisa pode ser determinado antecipadamente a fim de gerar dados utilizáveis para realizar as técnicas de análise geofísica descritas. O padrão pode especificar distâncias entre sensores, orientação de sensores, área de disparo, etc.

[0075] Várias ações de pesquisa podem ser tomadas a fim de gerar dados para as técnicas de análise geofísica descritas. Por exemplo, uma ou mais fontes pode ser dirigida para gerar uma área de iluminação definida desejada, usando múltiplas ordens superiores. Como outro exemplo, os tempos de aquisição de receptor e parâmetros podem ser configurados, por exemplo, a fim de registrar o tempo suficiente para capturar múltiplas ordens superiores para locais desejados em uma formação geofísica.

ESPAÇAMENTOS EXEMPLARES E PADRÕES DE LAY-OUT PARA AQUISIÇÃO DE LEITO DO MAR ALTAMENTE ESPARSO

[0076] Esta seção descreve geometrias exemplares (incluindo espaçamentos e layouts) de sensores para aquisição de leito do mar altamente esparso. As geometrias altamente esparsas descritas têm várias vantagens comparadas com geometrias de leito do mar convencionais.

[0077] Uma vantagem das geometrias altamente esparsas descritas são os custos de implantação substancialmente reduzidos. Formação de imagem de leito do mar convencional usa um sistema de registro de leito do mar relativamente denso com muito menos do que 500 metros entre as linhas de sensores. Tal sistema de registro de leito do mar denso trabalha bem com formação de imagem usando campos de onda primários somente e formação de imagem de espelho usando campos de onda de "peg-leg" de receptor de primeira ordem. No entanto, para implantar o sistema de registro de leito do mar denso é dispendioso, especialmente para áreas grandes ou em águas profundas.

[0078] Em contraste, as geometrias altamente esparsas descritas no presente documento são muito menos dispendiosas para implantar. Além do mais, apesar de substancialmente menos sensores em uma geometria altamente esparsa, a qualidade da imagem sísmica pode ser mantida usando um processo de "formação de imagem com múltiplos" em que cada par de disparos é transformado em um par de fontes- receptores da superfície do mar virtual. Com está transformação, a área iluminada é essencialmente definida pela distribuição de superfície das fontes sísmicas e a ordem máxima de múltiplos registrados.

[0079] Outra vantagem é que as geometrias altamente esparsas descritas são bem apropriadas para um leito do mar com um instalação submarina, tal como uma cabeça de poço, bomba de produção, ou tubos submarinos, por exemplo. Isto é porque a obstrução devido à instalação submarina pode ser desviada implantando os sensores em torno da mesma. O sistema de registro altamente esparso também é menos sensível a ruído sísmico que é gerado potencialmente pela instalação submarina. Isto é porque os sensores podem estar localizados mais distantes a partir da instalação em um ambiente de leito do mar mais silencioso para melhor detecção de sinal 3D/4D.

[0080] Notar que, para facilidade de entendimento as geometrias altamente esparsas, as linhas de receptor conectando os sensores são representadas nas figuras 6A-6C e figuras 7A-7D. Estas linhas de receptor podem ser cabos de fundo do oceano (OBC) que ligam os sensores juntos.

[0081] No entanto, as geometrias altamente esparsas também podem ser implementadas sem linhas de receptor usando nodos de fundo do oceano (OBN). Um nodo de fundo de oceano inclui um sistema de registro individual (por exemplo, com um relógio, bateria, sensor e gravador de data/tempo integrados dentro de cada unidade) e pode registrar os dados localmente e/ou comunicar os dados na forma sem fio usando um sistema de comunicação acústico de alta velocidade. Nas modalidades que usam OBN (em vez de OBC), os OBNs são implantados separadamente sem usar linhas de receptor atuais. Uma geometria altamente esparsa exemplar usando OBN 802 é divulgada na figura 8. Como representado, os OBNs 802 são espaçados em um modo altamente esparso de modo que existem regiões 804 que são desprovidas de OBN 802. Como mostrado, um círculo de 500 metros de diâmetro (ou mais) pode ser inscrito dentro destas regiões 804. Na geometria particular divulgada, os OBNs 802 estão posicionados ao longo das linhas virtuais que formam uma grade hexagonal.

[0082] As figuras 6A-6C ilustram três arranjos exemplares de arranjos dos sensores 618 para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção. Cada arranjo usa sensores dispostos em uma geometria altamente esparsa.

[0083] Como representado na figura 6A, a distância entre sensors consecutivos (adjacentes) 618 em cada linha de receptor 610 pode ser, por exemplo, 50 metros. Outras distâncias entre sensores consecutivos podem ser usadas. Uma faixa preferida da distância entre sensores consecutivos é de 25 a 100 metros para OBC e de 100 a 400 metros para OBN. A distância particular usada entre sensores consecutivos ao longo de uma linha de receptor pode ser determinada pelo dobramento desejado de dados sísmicos Para facilidade de ilustração, embora os sensores não sejam representados nas figuras 6B e 6C, os sensores são posicionados sobre cada linha de receptor nas figuras 6B e 6C e, um modo similar como mostrado na figura 6A.

[0084] Na figura 6A, a pluralidade de linhas de receptor 610 está em um arranjo paralelo e espaçada em pelo menos 500 metros (que é substancialmente mais longa do que o espaçamento entre sensores consecutivos sobre uma linha única). Em outras palavras, na direção perpendicular às linhas de receptor 610, os sensores 618 são espaçados em pelo menos 500 metros. Com este grande espaçamento entre as linhas de receptor 610, os sensores 618 sobre uma linha 610 estão pelo menos 500 metros longe dos sensores 618 sobre linhas vizinhas. Notar que um círculo com um diâmetro de pelo menos 500 metros pode ser ajustado dentro da região de listra 615 entre as linhas de receptor 610 consecutivas, onde a área do círculo não inclui quaisquer sensores 618.

[0085] Na figura 6B, a pluralidade de linhas de receptor forma uma grade bidimensional (2D) de linhas verticais paralelas 620 e linhas horizontais paralelas 622. As linhas verticais paralelas 620 são espaçadas em pelo menos 500 metros. As linhas horizontais paralelas 622 são também espaçadas em pelo menos 500 metros. Com este arranjo de linhas de receptor, as células 2D 625 são formadas nos espaços abertos entre as linhas de receptor, cada célula 625 sendo delimitada por duas linhas verticais adjacentes e duas linhas horizontais adjacentes. Um círculo com um diâmetro de pelo menos 500 metros pode ser ajustado dentro de cada célula 2D 625, onde a área do círculo não inclui quaisquer sensores.

[0086] Na figura 6C, a pluralidade de linhas de receptor forma uma grade bidimensional (2D) das linhas verticais paralelas 630 e linhas horizontais paralelas 632. Neste caso, as linhas verticais paralelas 630 são espaçadas em pelo menos 1000 metros (1 quilômetro). As linhas horizontais paralelas 632 também são espaçadas em pelo menos 1000 metros (1 quilômetro). Com este arranjo de linhas de receptor, as células 2D 635 são formadas nos espaços abertos entre as linhas de receptor, cada célula sendo delimitada por duas linhas verticais e duas linhas horizontais. Um círculo com um diâmetro de pelo menos 1000 metros (1 quilômetro) pode ser ajustado dentro de cada célula 2D 635, onde a área do círculo não inclui quaisquer sensores.

[0087] Os arranjos nas figuras 6A-6C contrastam com os arranjos convencionais de sensores para aquisição sísmica de leito do mar tridimensional (3D), onde o espaçamento é geralmente menos do que 500 metros entre as linhas de receptor. Em uma geometria sísmica de leito do mar 3D convencional, não existe nenhuma área grande sem sensores (isto é, que pode ajustar um círculo de pelo menos 500 metros de diâmetro).

[0088] Notar que, embora o espaçamento entre as linhas de receptor paralelas é pelo menos 500 metros (figuras 6A e 6B) ou pelo menos um quilômetro (figura 6C), o espaçamento particular que é usado pode depender de vários fatores. Estes fatores podem incluir a profundidade da camada de água, a profundidade alvo e as ordens de múltiplos reflexos que são registrados apropriadamente.

[0089] As figuras 7A-7D ilustram quatro padrões de layout exemplares de linhas de receptor (isto é, linhas de sensores) para aquisição de leito do mar altamente esparso de acordo com modalidades da invenção. Para facilidade de ilustração, os sensores em cada linha de receptor não são representados nas figuras 7A-7D, mas eles não estão posicionados sobre cada linha de receptor nas figuras 7A-7D em um modo similar ao mostrado na figura 6A.

[0090] Como discutido acima em relação à figura 6A, cada linha de receptor inclui uma pluralidade de sensores dispostos na mesma. A distância entre sensores consecutivos (adjacentes) sobre cada linha de receptor pode ser, por exemplo, 50 metros. Outras distâncias entre sensores consecutivos podem ser usadas. Uma faixa preferida de distância entre sensores consecutivos é de 25 a 100 metros para OBC e 100 a 400 metros para OBN.

[0091] Na figura 7A, uma linha de receptor única está disposta em um padrão que forma uma variedade de células 2D 715. Cada célula 715 é delimitada por duas linhas de receptor verticais adjacentes 710 e duas linhas de receptor horizontais adjacentes712. Um círculo com um diâmetro de pelo menos 500 metros pode ser ajustado dentro de cada célula 715, onde a área do círculo não inclui quaisquer sensores.

[0092] O padrão na figura 7A também inclui segmentos externos de "folha" 713 (ou "virar ao contrário"). Estes segmentos de folha são segmentos curvados que se conectam a extremidades de segmentos de linha horizontal e/ou vertical no padrão. Em particular, cinco tipos de segmentos de folha 713 são representados (esquerdo 713-L, direito 713-R, topo 713-T, fundo 713-B, e canto 713-C). Um segmento de folha esquerdo 713-L conecta duas linhas de receptor horizontais consecutivas 712 sobre o lado esquerdo da variedade de 2D. Um segmento de folha direito 713-R conecta duas linhas de receptor horizontais consecutivas 712 sobre o lado direito da variedade de 2D. Um segmento de folha de topo 713-R conecta duas linhas de receptor verticais consecutivas 710 sobre o lado de topo da variedade de 2D. Um segmento de folha de fundo 713-B conecta duas linhas de receptor verticais consecutivas 710 sobre o lado de fundo da variedade de 2D. Finalmente, um segmento de folha de canto 713-C conecta uma linha vertical de receptor 710 a uma linha horizontal de receptor 712 em um canto da variedade de 2D.

[0093] Na figura 7B, múltiplas linhas de receptor 720 são mostradas, onde cada linha de receptor 720 está disposta em um padrão de 2D que forma regiões de "cabeça" redondas e de "pescoço" finas. Cada região de cabeça é suficientemente grande em área para ajustar um círculo que tem 500 metros de diâmetro ou maior.

[0094] Como mostrado na figura 7B, cada linha de receptor 720 é curvada para formar o lado esquerdo de uma região de pescoço fina 726, então o lado esquerdo de uma região de cabeça redonda 725, então o lado direito da região de cabeça 725, e então o lado direito da região de pescoço 726. O padrão então repete. Entre cada duas das regiões de pescoço consecutivas 726 é formada uma região de cabeça de "imagem de espelho" 725’, e entre cada duas regiões de cabeça consecutivas 725 é formada uma região de pescoço de "imagem de espelho" 726’. Cada região de cabeça de imagem de espelho 725’ também é suficientemente grande em área para ajustar um círculo que tem 500 metros de diâmetro ou maior. As regiões de cabeça de imagem de espelho podem ser consideradas serem as células da variedade.

[0095] Na figura 7C, uma linha de receptor 730 única está disposta em um padrão 2D que forma uma variedade de 2D de laços. Um círculo com um diâmetro de pelo menos 500 metros pode ser ajustado na região interior de cada loop, onde a área do círculo não inclui quaisquer sensores.

[0096] Como representado, a variedade de loops de 2D pode incluir colunas no "sentido horário" e no "sentido contra-horário" alternadas. Considere-se que define a linha de receptor 730 começando a partir do canto esquerdo inferior da figura 7C. A primeira coluna de loops formada inclui loops no sentido horário 735 em que a linha de receptor 730 é colocada para fora em uma direção para fora em uma direção no sentido horário. A segunda coluna de loops formada inclui loops no sentido contra-horário 736 em que a linha de receptor 730 é colocada para fora em uma direção no sentido contra-horário. A terceira coluna de loops formada inclui loops no sentido horário 735 em que a linha de receptor 730 é colocada para fora em uma direção no sentido horário. E assim em diante.

[0097] Na figura 7D, múltiplos pares de linhas de receptor (740/742) são mostrados, onde cada par de linhas de receptor forma um fileira de regiões de "abaulamento" redondas 745 e de "pescoço" finas alternadas 746. Cada região de abaulamento 745 é suficientemente grande em área para ajustar um círculo que tem 500 metros de diâmetro ou maior.

[0098] Como mostrado na figura 7D, cada par de linhas de receptor inclui uma linha de fundo 740 e uma linha de topo 742. Estas linhas se curvam para formar as regiões de abaulamento 745 e de pescoço 746 alternadas. Como mostrado ainda, entre cada dois pares de linhas de receptor consecutivas (740/742) é formada um fileira de "imagem de espelho" de regiões de abaulamento 745’ e de pescoço 746’ alternadas. Cada região de abaulamento de imagem de espelho 745’ também é suficientemente grande em área para ajustar um círculo que tem 500 metros de diâmetro ou maior.

[0099] Na figura 7E, as linhas de receptor (752) estão dispostas em um padrão de "onda em fase". Como representado, cada linha de receptor (752) está disposta em um arranjo semelhante à onda oscilante. No diagrama, as oscilações alternam-se indo para a esquerda e para a direita.

[00100] As oscilações esquerdas formam uma fileira de "bolsos" no lado esquerdo (755), cada bolso no lado esquerdo (755) sendo suficientemente grande em área para ajustar um círculo que tem 500 metros de diâmetro ou maior. Similarmente, as oscilações direitas formam uma fileira de "bolsos" no lado direito (755’), cada bolso no lado direito (755’) também sendo suficientemente grande em área para ajustar um círculo que tem 500 metros de diâmetro ou maior. As fileiras de bolsos no lado esquerdo e no lado direito alternam-se no padrão total.

[00101] O padrão na figura 7E é um padrão de onda em fase em que a forma de onda de cada linha de receptor está alinhada em fase às formas de onda das outras linhas de receptor. Em comparação, o padrão na figura 7D pode ser considerado ser um padrão de onda fora de fase (em 180 graus).

[00102] Embora modalidades específicas tenham sido descritas acima, estas modalidades não são destinadas a limitar o escopo da presente descrição, mesmo onde somente uma modalidade única é descrita com respeito a um aspecto particular. Exemplos de aspectos providos na descrição pretendem ser ilustrativos em vez de restritivos a menos que declarado ao contrário. A descrição acima é destinada a cobrir tais alternativas, modificações e equivalentes como pode ser evidente a um perito na técnica tendo o benefício desta descrição.

[00103] O escopo da presente descrição inclui qualquer aspecto ou combinação de aspectos divulgados no presente documento (tanto explícitos ou implícitos), ou qualquer generalização dos mesmos, se ou não alivia qualquer um ou todos os problemas abordados no presente documento. Consequentemente, novas reivindicações podem ser formuladas durante o prosseguimento deste pedido (ou um pedido reivindicando prioridade para as mesmas) para qualquer uma de tal combinação de aspectos. Em particular, com referência às reivindicações anexas, os aspectos das reivindicações dependentes podem ser combinados com os das reivindicações independentes e os aspectos das respectivas reivindicações independentes podem ser combinados em qualquer modo apropriado e não meramente nas combinações específicas enumeradas nas reivindicações anexas.

Claims

1. Aparelho para adquirir dados sísmicos, o aparelho carac-terizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de sensores geofísicos em um arranjo sobre um leito do mar, em que o arranjo tem uma distância entre sensores geofísicos consecutivos em uma faixa de 25 metros a 400 metros, em que o arranjo forma uma variedade de células, e em que cada célula na variedade tem uma região interior que não contém nenhum sensor geofísico e é suficientemente grande em área de modo que um círculo de 500 metros de diâmetro pode ser inscrito na mesma.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma pluralidade de linhas nas quais a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, em que a pluralidade de linhas é paralela uma à outra, e em que cada célula na variedade compreende uma região de listras entre as linhas adjacentes.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma primeira pluralidade de linhas e uma segunda pluralidade de linhas nas quais a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, em que a primeira pluralidade de linhas é paralela uma à outra, em que a segunda pluralidade de linhas é paralela uma à outra e é perpendicular à primeira pluralidade de linhas, e em que cada célula na variedade compreende uma região retangular delimitada por suas linhas adjacentes da primeira pluralidade e duas linhas adjacentes da segunda pluralidade.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada célula na variedade é suficientemente grande em área de modo que um círculo de um quilômetro de diâmetro pode ser inscrito na mesma.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: pelo menos uma linha na qual a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, em que a pelo menos uma linha forma a variedade de células, e em que cada pelo menos uma linha inclui um segmento curvado que conecta dois segmentos de linha paralelos que estão dispostos em uma primeira direção.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que: a variedade de células é uma variedade bidimensional de células retangulares, e a pelo menos uma linha inclui ainda: um segmento curvado que conecta dois segmentos de linha paralelos que estão dispostos em uma segunda direção que é perpendicular à primeira direção; e um segmento curvado que conecta um segmento de linha que está disposto na primeira direção a um segmento de linha que está disposto na segunda direção.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: pelo menos uma linha na qual a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, em que a pelo menos uma linha forma uma variedade de regiões de cabeça e pescoço, em que entre duas regiões de cabeça consecutivas é formada uma região de pescoço de imagem de espelho, e em que entre duas regiões de pescoço consecutivas é formada uma região de cabeça de imagem de espelho.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: pelo menos uma linha na qual a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, e em que a pelo menos uma linha forma uma variedade de regiões de loop.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a variedade de regiões de loop compreende colunas alternadas de regiões de loop no sentido horário e regiões de loop no sentido contra-horário.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma pluralidade de pares de linhas nas quais a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, em que cada par de linhas forma uma sequência alternada de regiões de abaulamento e de pescoço, em que entre as regiões de abaulamento correspondentes de dois pares de linhas de receptor adjacentes é formada uma região de pescoço de imagem de espelho, e em que entre as regiões de pescoço correspondentes de dois pares de linhas de receptor é formada uma região de abaulamento de imagem de espelho.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma pluralidade de linhas nas quais a pluralidade de sensores geofísicos está disposta, em que cada linha forma uma forma de onda.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as formas de onda da pluralidade de linhas estão dispostas de modo a estar em fase uma com a outra.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor geofísico é implantado usando cabos de fundo do oceano (OBC) com a distância entre sensores geofísicos consecutivos sendo entre 25 metros e 100 metros.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os sensores geofísicos são implantados usando nodos de fundo do oceano (OBN) com a distância entre sensores geofísicos consecutivos sendo entre 100 metros e 400 metros.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma fonte de sinal que gera um sinal sísmico e é rebocada por um navio de pesquisas.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um veículo submarino, e uma fonte de sinal sobre o veículo submarino, em que a fonte de sinal gera um sinal sísmico.

17. Método de realizar pesquisa sísmica marinha, o método caracterizado pelo fato de que compreende: implantar uma pluralidade de sensores geofísicos em um arranjo de um leito do mar, em que o arranjo tem uma distância entre sensores geofísicos consecutivos em uma faixa de 25 metros a 400 metros, em que o arranjo forma uma variedade de células, e em que cada célula na variedade tem uma região interior que não contém nenhum sensor geofísico e é suficientemente grande em área de modo que um círculo de diâmetro de 500 metros pode ser inscrito na mesma; gerar um sinal sísmico usando uma fonte de sinal que é rebocada por um navio de pesquisas; e registrar dados sísmicos usando a pluralidade de sensores geofísicos.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar, por um sistema de computador, uma coleta sísmica para um local em uma formação geofísica, em que a coleta sísmica inclui uma ou mais definições de fonte e uma ou mais definições de sensor; modificar, pelo sistema de computador, a coleta sísmica trocando uma ou mais definições de fonte e de sensor para a coleta sísmica; e formar imagem, pelo sistema de computador, o local usando a coleta modificada, em que a formação de imagem usa reflexos de ordem superior registrados na coleta sísmica.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de sensores geofísicos é implantada em uma região que inclui uma instalação submarina.

20. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: repetir a geração e o registro periodicamente para monitorar um reservatório de hidrocarboneto sob o fundo do mar.

21. Método de fabricar um produto de dados geofísicos, o método caracterizado pelo fato de que compreende: obter um sinal sísmico adquirido usando pelo menos uma fonte de sinal e uma pluralidade de sensores geofísicos em um arranjo implantado no leito do mar, em que o arranjo tem uma distância entre sensores geofísicos consecutivos em uma faixa de 25 metros a 400 metros, em que o arranjo forma uma variedade de células, e em que cada célula na variedade tem uma região interior que não contém nenhum sensor geofísico e é suficientemente grande em área de modo que um círculo de diâmetro de 500 metros pode ser inscrito na mesma; determinar, por um sistema de computador, uma coleta sísmica para um local em uma formação geofísica, em que a coleta sísmica inclui uma ou mais definições de fonte e uma ou mais definições de sensor; modificar, pelo sistema de computador, a coleta sísmica trocando uma ou mais definições de fonte e de sensor para a coleta sísmica; e gerar dados de imagem do local usando reflexos de ordem superior a coleta modificada; e registrar os dados de imagem em um meio de armazenamento de dados tangível.