BR102017026669B1 - Fonte de dipolo para pesquisa sísmica marinha, sistema de pesquisa sísmica marinha e método para pesquisa sísmica marinha - Google Patents

Fonte de dipolo para pesquisa sísmica marinha, sistema de pesquisa sísmica marinha e método para pesquisa sísmica marinha Download PDF

Info

Publication number
BR102017026669B1
BR102017026669B1 BR102017026669-9A BR102017026669A BR102017026669B1 BR 102017026669 B1 BR102017026669 B1 BR 102017026669B1 BR 102017026669 A BR102017026669 A BR 102017026669A BR 102017026669 B1 BR102017026669 B1 BR 102017026669B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
cavity
dipole
bender
driver
bender plate
Prior art date
Application number
BR102017026669-9A
Other languages
English (en)
Other versions
BR102017026669A2 (pt
Inventor
Walter F. Söllner
Original Assignee
Pgs Geophysical As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pgs Geophysical As filed Critical Pgs Geophysical As
Publication of BR102017026669A2 publication Critical patent/BR102017026669A2/pt
Publication of BR102017026669B1 publication Critical patent/BR102017026669B1/pt

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3843Deployment of seismic devices, e.g. of streamers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02Generating seismic energy
    • G01V1/133Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02Generating seismic energy
    • G01V1/133Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion
    • G01V1/135Generating seismic energy using fluidic driving means, e.g. highly pressurised fluids; using implosion by deforming or displacing surfaces of enclosures, e.g. by hydraulically driven vibroseis™
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3808Seismic data acquisition, e.g. survey design
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12Signal generation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12Signal generation
    • G01V2210/129Source location
    • G01V2210/1293Sea

Abstract

"fonte tipo dipolo para gerar campos de onda de pressão de baixa frequência". a presente invenção refere-se a fontes tipo dipolo e a mé- todos e sistemas associados. uma fonte tipo dipolo pode compreender uma primeira placa de dobrador e uma segunda placa de dobrador. a fonte tipo dipolo pode ainda compreender uma primeira cavidade acoplada à primeira placa de dobrador e uma segunda cavidade acoplada à segunda placa de dobrador. a fonte tipo dipolo pode ainda compreender um ou mais drivers em comunicação de fluido com a primeira cavidade e/ou a segunda cavidade, onde um ou mais drivers são operáveis para acionar um respectivo fluido entre pelo menos um ou mais drivers e a primeira cavidade e entre pelo menos um de um ou mais drivers e a segunda cavidade, de tal modo que as primeira e segunda placas de dobrador oscilem pelo menos substancialmente de modo síncrono na mesma direção para gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisó rio Norte-Americano N°. 62/433.326, depositado em 13 de dezembro de 2016, intitulado "Dipole-Type Source for Generating Very Low Frequency Pressure Wavefields", a descrição integral do qual é aqui incorporada para referência.
ANTECEDENTES
[0002] Técnicas para pesquisas marinhas incluem pesquisas sís micas marinhas, nas quais dados geofísicos podem ser coletados a partir de baixo da superfície da Terra. As pesquisas sísmicas marinhas têm aplicações na exploração e produção mineral e de energia para ajudar a identificar localizações de formações contendo hidrocarbone- tos. As pesquisas sísmicas marinhas tipicamente incluem rebocar uma fonte sísmica abaixo ou perto da superfície de um corpo de água. Um ou mais "cabos sísmicos flutuantes" podem também ser rebocados através da água pela mesma embarcação ou por uma embarcação diferente. Os cabos sísmicos flutuantes são tipicamente cabos que incluem uma pluralidade de sensores disposta nos mesmos em localizações espaçadas entre si ao longo do comprimento de cada cabo. Algumas pesquisas sísmicas localizam sensores nos cabos ou nós no fundo do oceano além de cabos sísmicos flutuantes ou no lugar destes. Os sensores podem ser configurados para gerar um sinal que é relacionado a um parâmetro que é medido por um sensor. Em momentos selecionados, a fonte sísmica pode ser acionada, por exemplo, para gerar um campo de onda de pressão. Os sensores podem medir o campo de onda de pressão em um ponto específico, incluindo ondas de pressão no campo de onda de pressão afetado pela interação com as formações de subsu- perfície. As medições do campo de onda de pressão podem ser usadas para inferir certas propriedades das formações de subsuperfície, tais como estrutura, composição mineral, e teor de fluido, provendo assim informação útil na recuperação de hidrocarbonos.
[0003] É bem conhecido que, à medida que as ondas de pressão se deslocam através da água e através de formações de subsuperfí- cie, ondas de pressão de frequência mais alta podem ser atenuadas mais rapidamente do que ondas de pressão de frequência mais baixa, e, consequentemente, ondas de pressão de frequência mais baixa podem ser transmitidas sobre distâncias mais longas através da água e de estruturas geológicas do que ondas de pressão de frequência mais alta. Além disso, a faixa de frequência mais baixa pode ser importante para derivar as propriedades elásticas da subsuperfície pela inversão de campo de onda total (FWI) sísmica. Consequentemente, houve uma necessidade de fontes de som marinhas de baixa frequência potentes que operam na banda de frequência de 1 - 100 hertz ("Hz") e, tão baixa quanto 2 a 3 oitavas abaixo de 6 Hz. Entretanto, a geração de campos de onda de pressão de baixa frequência de fontes sísmicas com base na injeção de volume, tais como pistolas de ar, vibradores marinhos, dobradores, etc., adiante referidos como "fontes tipo monopolo", pode ser limitada por uma função fantasma da fonte tipo monopolo, na qual os campos de onda de pressão que se propagam na direção da superfície da água são refletidos na interface de água-ar. Estas fontes refletidas, comumente referidas como "fantasmas", têm a polaridade oposta das ondas ascendentes e se propagam na direção do fundo da água. Os fantasmas interferem com as ondas de pressão da fonte de som que se dirigem para baixo para o fundo e atuam como um filtro no campo de onda refletido. O espectro de amplitude de um filtro fantasma tipo monopolo Í?I (com tempo de retardo vertical x) tem uma forma senoidal com amplitude zero em k*water_velocity/(2*source_depth) Hz (e máximos no meio entre dois cruzamentos zero) para k=0, 1, 2, etc. Desse modo, a amplitude da fonte tipo monopolo pode se aproximar de zero em 0 Hz.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0004] Estes desenhos ilustram certos aspectos de algumas das concretizações da presente descrição e não devem ser usados para limitar ou definir a descrição.
[0005] As Figuras 1A a 1C ilustram concretizações exemplificativas de uma fonte tipo dipolo.
[0006] As Figuras 2A e 2B ilustram concretizações exemplificativas de geração de ondas de pressão em um corpo de água.
[0007] A Figura 3 ilustra um modelo exemplificativo para calcular um campo de onda de pressão gerado por uma fonte tipo dipolo.
[0008] As Figuras 4 e 5 ilustram campos de onda de pressão computados de uma fonte tipo monopolo de acordo com concretizações exemplificativas.
[0009] As Figuras 6 e 7 ilustram campos de onda de pressão computados de uma fonte tipo dipolo de acordo com concretizações exemplificativas.
[0010] A Figura 8 ilustra campos de onda de pressão computados incluindo o fantasma de fonte de uma fonte tipo dipolo de acordo com concretizações exemplificativas.
[0011] A Figura 9 ilustra campos de onda de pressão computados incluindo o fantasma de fonte de uma fonte tipo monopolo de acordo com concretizações exemplificativas.
[0012] As Figuras 10A a 10C ilustram uma concretização exempli- ficativa de uma fonte tipo dipolo.
[0013] A Figura 11 ilustra uma concretização exemplificativa de um conjunto empilhado de fontes tipo dipolo.
[0014] A Figura 12 uma concretização exemplificativa de um sistema de inspeção sísmica marinha.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0015] Concretizações podem ser dirigidas a fontes tipo dipolo e a métodos e sistemas associados. Pelo menos uma concretização pode ser dirigida a uma fonte tipo dipolo usada para sistemas de pesquisa sísmica marinha, onde a fonte tipo dipolo pode gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta. Este tipo de fonte que gera uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta pode ser referido como uma "fonte tipo dipolo". Será entendido que a onda ascendente não tem que se deslocar ascendentemente em uma direção normal à superfície da água, mas, em vez disso, emana da fonte tipo dipolo e se desloca geralmente para cima na direção da superfície da água, enquanto a onda descendente emana da fonte tipo dipolo e se desloca geralmente para baixo na direção do fundo da água.
[0016] As Figuras de 1A a 1C ilustram uma concretização exempli- ficativa de uma fonte tipo dipolo 100. Conforme ilustrado, a fonte tipo dipolo 100 pode incluir duas superfícies de radiação de som, na forma de uma primeira placa de dobrador 102 e uma segunda placa de do- brador 104, para gerar ondas de pressão. Na concretização ilustrada, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser dobradas e flexionadas para gerar ondas de pressão. A primeira placa de dobrador 102 e a segunda placa de dobrador 104 podem atuar, cada qual, em uma fase oposta à outra de tal modo que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilem substancialmente de forma síncrona na mesma direção de tal modo que a fonte tipo dipolo 100 possa gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta. Conforme aqui usado, as duas superfícies de radiação de som (por exemplo, a primeira placa de dobrador 102 e a se- gunda placa de dobrador 104) são consideradas como oscilando subs-tancialmente de forma síncrona, onde pelo menos 95% de sua oscilação se dá na mesma direção. Por exemplo, pelo menos 95%, 98%, 99% ou 99,9% da oscilação das superfícies de radiação de som (por exemplo, a primeira placa de dobrador 102 e a segunda placa de do- brador 104) podem se dar na mesma direção. A fonte tipo dipolo 100 pode atuar por meio da mudança de momentum e o espectro de amplitude de um filtro fantasma tipo dipolo G(o = 1 + e-ar (com tempo de retardo vertical T) se apresenta na forma de coseno com amplitude zero em (k+1/2)*water_velocity/(2*source_depth) Hz (e máximos no meio entre dois cruzamentos zero) para K=0, 1, 2, etc. Desse modo, a am-plitude da função fantasma se aproximará de seu primeiro máximo, quando as frequências se aproximarem de 0 Hz. Desse modo, a fonte tipo dipolo 100 pode ser adequada para gerar frequências muito baixas, por exemplo, de cerca de 0,75 Hz a cerca de 6 Hz, e, especificamente, de cerca de 3 Hz a cerca de 6 Hz, de cerca de 1,5 Hz a cerca de 3 Hz, ou de cerca de 0,75 Hz a 1,5 Hz. Além disso, enquanto combina as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104, que normalmente funcionam separadamente como uma fonte tipo monopolo, com uma fonte tipo dipolo, pode ser gerado um campo de onda de pressão com propagação ascendente e descendente decomposta, o qual é livre de entalhes espectrais. Em outras palavras, a separação de campo de onda do lado da fonte pode ser conseguida. Enquanto as Figuras 1A a 1C ilustram a fonte tipo dipolo 100 na forma de um "dobrador" (também comumente referido como "projetor de disco flexural"), a descrição não é limitada à fonte tipo dipolo 100 sendo um dobrador. Em concretizações exemplificativas, a fonte tipo dipolo 100 pode se apresentar na forma de uma fonte vibratória acústica, uma fonte tipo placa de pistão, ou outro dispositivo adequado para gerar as ondas de pressão desejadas.
[0017] Na concretização ilustrada, a fonte tipo dipolo 100 inclui uma primeira e uma segunda placas de dobrador 102, 104. Enquanto não ilustradas, molas e elementos de massa podem ser conectados às primeira e segunda placas de dobrador 102, 104, conforme desejado para uma aplicação específica. Em algumas concretizações, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser geralmente planares. Em concretizações específicas, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem se apresentar, cada qual, na forma de um disco flexível. Em concretizações, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser, cada qual, discos circulares planos apresentando espessura substancialmente uniforme. No entanto, outras configurações das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104, incluindo tanto axialmente simétricas quanto axialmente assimétricas, podem ser adequadas para aplicações específicas. Por meio de exemplo, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser retangulares, quadradas, elípticas, ou outra forma adequada para prover as ondas de pressão desejadas. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser formadas de qualquer de uma variedade de materiais incluindo materiais compreendendo aço, alumínio, uma liga de cobre, plástico reforçado por fibra de vidro (por exemplo, epóxi reforçado por fibra de vidro), material de mola reforçado por fibra de carbono ou outro material de mola flexível adequado. Exemplos de ligas de cobre adequados podem incluir latão, berílio, cobre, fósforo, bronze, ou outra liga de cobre adequada. Em algumas concretizações, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem compreender alumínio. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser formadas do mesmo material ou de um material diferente. Em concretizações específicas, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ter uma espessura de cerca de 1 milímetro a cerca de 12 milímetros ou ainda maior. Contudo, dimensões fora destas faixas podem ser adequadas para uma aplicação específica, conforme desejado por aquele versado na técnica com o benefício desta descrição. Em geral, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 devem ter uma espessura que permita a deformação suficiente, mas que possa suportar pressões estáticas diferenciais esperadas.
[0018] As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser acopladas entre si ou de outro modo posicionadas para prover uma cavidade interna 106 entre as primeira e segunda placas de do- brador 102, 104. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser também acopladas entre si de maneira a permitir que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 se dobrem e gerem as ondas de pressão desejadas. Em concretizações específicas, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser acopladas entre si em suas bordas externas. Em uma concretização não limitativa, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser acopladas entre si pela parede externa 108. A parede externa 108 pode se apresentar na forma de um arco ou outra estrutura adequada. A parede externa 108 pode ser dimensionada para manter uma separação (por exemplo, um vão) entre as primeira e segunda placas de do- brador 102, 104.
[0019] A operação da fonte tipo dipolo 100 será agora descrita em maiores detalhes com referência às Figuras 1A a 1C. A Figura 1A ilustra a fonte tipo dipolo 100 incluindo as primeira e segunda placas de do- brador 102, 104 em repouso. Um driver (por exemplo, um ou mais drivers 1000, 1002 mostrados na Figura 10A) pode ser operado para fazer com que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 se dobrem de tal modo a oscilarem substancialmente de forma síncrona. As primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem ser dobradas em sincronia substancial em uma primeira direção mostrada pelas setas 110 (Figura 1B) para criar pressão positiva abaixo e pressão negativa acima da fonte tipo dipolo 100. Depois, dobrar em sincronia substancial em uma segunda direção, conforme mostrado pelas setas 112 (Figura 1C) para criar pressão positiva acima e pressão negativa abaixo da fonte tipo dipolo 100. Este movimento oscilante pode ser repetido por um período de tempo para gerar um campo de onda de pressão. Visto que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilam em sincronia substancial, a fonte tipo dipolo 100 pode gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade opostas. Conforme pode ser visto nas Figuras 1B e 1C, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 são dobradas na mesma direção substancialmente de forma síncrona sem uma mudança do volume total na cavidade interna 106, por exemplo, uma mudança de volume na cavidade interna de menos de 1%, menos de 0,5%, ou ainda menor.
[0020] A Figura 2A ilustra a geração de um campo de onda de pressão 200 no corpo de água 202 pela fonte tipo dipolo 100 de acordo com concretizações exemplificativas. A fonte tipo dipolo 100 pode ser posicionada no corpo de água 202 abaixo de uma superfície de água 204. A fonte tipo dipolo 100 pode ser operada no corpo de água 202 para gerar ondas de pressão com polaridade oposta, ilustrada na Figura 2A como onda descendente 206 e onda ascendente 208 com polaridade oposta. A onda descendente 206 pode estar em uma baixa frequência. Em algumas concretizações, a onda descendente 206 pode ter uma frequência muito baixa, por exemplo, de cerca de 0,75 Hz a cerca de 10 Hz, e, especificamente, de cerca de 3 Hz a cerca de 6 Hz, cerca de 1,5 Hz a 3 Hz, ou cerca de 0,75 Hz a 1,5 Hz. A onda descendente 206 e a onda ascendente 208 são consideradas como tendo polaridade opostas quando a amplitude de pressão na mesma distância da fonte apresentar um sinal oposto. Por exemplo, a onda descendente 206 pode ter uma amplitude de pressão A(x,y,z;t), enquanto que a onda ascendente 208 pode ser criada com polaridade inversa, ou ter uma amplitude de pressão na mesma distância da fonte -A(x,y,-z;t), assumindo a origem de um sistema de coordenadas Cartesianas no centro da fonte com o eixo z positivo apontando para baixo. A onda ascendente 208 pode estar também em uma baixa frequência. Em algumas concretizações, a onda ascendente 208 pode ter uma frequência muito baixa, por exemplo, de cerca de 0,75 Hz a cerca de 10 Hz, e, especificamente, de cerca de 3 Hz a cerca de 6 Hz, cerca de 1,5 Hz a 3 Hz, ou cerca de 0,75 Hz a 1,5 Hz. Conforme ilustrado pela Figura 2B, a onda ascendente 208 pode ser refletida fora da superfície de água 204 para prover onda refletida 210, que pode então ter a mesma polaridade que a onda descendente 206. Em baixas frequências, estas duas ondas descendentes (por exemplo, a onda descendente 206 e a onda refletida 210) podem combinar substancialmente em fase para prover uma onda composta 212 que é descendente.
[0021] A Figura 3 ilustra um modelo 300 para calcular um campo de onda de pressão 200 gerado pela fonte tipo dipolo 100 (por exemplo, a Figura 1). Conforme ilustrado, um campo de onda de pressão 200 pode ser encerrado por uma superfície esférica 302 representando uma borda externa do modelo de uma superfície interna, circundando as primeira e segunda placas de dobrador oscilantes 102, 104 da fonte tipo dipolo 100, e representando uma borda interna. Com a aplicação do teorema de representação acústica no modelo 300, o campo de onda de pressão dentro do modelo 300 pode ser expresso, conforme mostrado na Figura 3, livre de forças do corpo. O modelo 300 pode ser expresso por integrais de superfície da função de Green de espaço livre g, da pressão p, e dos gradientes do campo de onda de pressão e da função de Green na superfície esférica 302 que delimita o modelo 300 e as superfícies internas que delimitam a fonte tipo dipolo 100. Ao deixar a superfície circular 302 livre e aplicar uma condição de radiação, tal como a condição de radiação de Sommerfield, a pressão p pode ser gravada como um integral de superfície que encerra o volume da fonte tipo dipolo: onde p é pressão, xR é o vetor de posição que indica uma localização receptora, t é tempo, S+ é a área de superfície da primeira placa de dobrador 102, S- é a área de superfície da segunda placa de do- brador 104, g é a função de Green, x é o vetor de posição na superfície de integração, v^-i x r é o gradiente do campo de onda de pres são nas superfícies da primeira placa de dobrador 102 e da segunda placa de dobrador 104 como uma função de x e t, vpi* 1) é o gradi ente da função de Green nas superfícies da primeira placa de dobra- dor 102 e da segunda placa de dobrador 104 como uma função de x, XR, e t, n é vetor normal, dS é o elemento de superfície, * indica a convolução de tempo, e . produto escalar. A equação 1 assume que a superfície que circunda o volume removido total é fornecida exclusivamente pelas áreas de superfície S+ e S- das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Isto é, a distância entre as superfícies das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 é muito menor do que as áreas de superfície S+ e S- das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Assumindo que a direção do vetor normal n é de Sa S+, conforme ilustrado na Figura 3, o integral sobre toda a superfície pode ser expresso como:
[0022] Na Equação 2, nenhuma suposição foi feita com relação às funções de Green ou campos de onda de pressão nas superfícies das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. A continuidade dos gradientes de pressão pode ser assumida de tal modo que eles se movam na mesma direção através das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Isto é, as velocidades de partícula através das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 são as mesmas. Esta é uma suposição válida para as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 que oscilam em sincronia como na fonte tipo dipolo 100. A continuidade pode ser imposta para as funções de Green e seus derivativos através das áreas de superfície S+ e S-. Desse modo, uma condição limítrofe nas funções de Green pode ser imposta sem afetar a generalidade deste exemplo, de tal modo que a Equação 2 seja reduzida a:
[0023] Os colchetes [...] na Equação 3 indicam a diferença do campo de onda de pressão transmitido para o líquido circundante através das áreas de superfície S+ e S-. Para um ambiente marinho homogêneo que circunda as placas de dobrador, a função de Green de espaço livre pode ser usada, conforme fornecido por: onde c é a velocidade de propagação na água. A Equação 3 é uma expressão para calcular o campo de onda de pressão gerado pela fonte tipo dipolo 100.
[0024] Antes de computar o campo de onda de pressão gerado pela fonte tipo dipolo 100 a partir da Equação 3, o gradiente da função de Green de espaço livre pode ser derivado. Assumindo que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 são planares e oscilam ao longo do eixo z, o derivativo da função de Green de espaço livre pode ser derivado, conforme mostrado na Equação 5:
[0025] Este derivativo apresenta um termo decaindo com que pode afetar apenas o comportamento do campo próximo, e outro termo (o campo distante) decaindo com que é o termo relevante para a exploração sísmica de reflexão. É notado que representa uma escala de coseno, que é responsável pela diretividade da fonte tipo dipolo 100.
[0026] As Figuras 4-7 ilustram comparações de campos de onda de pressão computados para uma fonte tipo monopolo e a fonte tipo dipolo 100 (por exemplo, Figura 1) na Figura 1) em meios homogêneos. A fonte tipo monopolo e a fonte tipo dipolo 100 estão ambas na forma de dobradores. Os campos de onda de pressão foram computados acima e abaixo da fonte tipo monopolo e foram também computados para a fonte tipo dipolo 100 na mesma distância e ângulo da fonte tipo dipolo 100. As Figuras 4 e 5 ilustram campos de onda de pressão computados de uma fonte tipo monopolo, que é localizada em uma profundidade de 80 metros. A Figura 4 é o campo de onda de pressão computado em 15 metros (isto é, 65 metros acima da fonte tipo monobloco), enquanto que a Figura 5 é o campo de onda de pressão computado em 145 metros (isto é, 65 metros abaixo da fonte tipo monopolo). As Figuras 6 e 7 ilustram campos de onda de pressão computados da fonte tipo dipolo 100 (por exemplo, Figura 1), que é localizada em uma profundidade de 80 metros. A Figura 6 é o campo de onda de pressão computado em 15 metros (isto é, 65 metros acima da fonte tipo dipolo 100), enquanto que a Figura 7 é o campo de onda de pressão computado em 145 metros (isto é, 65 metros abaixo da fonte tipo dipolo 100). Conforme ilustrado nas Figuras 4 e 5, o campo de onda de pressão é o mesmo acima e abaixo da fonte tipo monopolo. Em contraste, os campos de onda de pressão acima e abaixo da fonte tipo dipolo 100 mostrados nas Figuras 6 e 7 apresentam diferentes sinais (isto é, polaridade oposta), que é devido à direcionalidade da fonte tipo dipolo 100.
[0027] Consequentemente, as Figuras 4-7 ilustram os diferentes comportamentos de fontes tipo monopolo e fontes tipo dipolo 100. Os diferentes comportamentos das fontes tipo monopolo e das fontes tipo dipolo 100 podem ser combinados usando uma escala dependente de ângulo. Tal combinação pode ser usada para separar os campos de onda de pressão gerados em componentes de propagação ascendente e descendente. Tal separação de campo de onda do lado da fonte obtida pode ser similar à separação de duplo sensor no lado receptor.
[0028] As Figuras 8 e 9 ilustram uma comparação dos fantasmas de fonte para a fonte tipo dipolo 100 (Figura 8) (por exemplo, Figura 1) e uma fonte tipo monopolo (Figura 9) em uma profundidade de 80 metros onde as varreduras começam com uma frequência de 1 hertz. A Figura 8 é um espectro de amplitude da fonte tipo dipolo 100, enquanto que a Figura 9 é um espectro de amplitude de uma fonte tipo monopolo. O efeito fantasma da fonte tipo dipolo 100 e da fonte tipo monopolo ilustradas nas Figuras 8 e 9 pode ser analisado usando o campo de onda de pressão gerado em um meio espaço homogêneo com superfície livre plana em z = 0. As duas funções fantasmas são complementares com o espectro de amplitude começando com um máximo em uma frequência de 0 hertz para a fonte tipo dipolo 100 e o espectro de amplitude começando com zero em uma frequência de 0 hertz para a fonte tipo monopolo. Devido ao fato de o comportamento espectral da função fantasma para a fonte tipo dipolo 100 com os valores mais altos nas frequências mais baixas, a fonte tipo dipolo pode ser bem adequada para gerar os campos de onda de pressão com frequências na extremidade de baixa frequência do espectro de amplitude.
[0029] Consequentemente, uma combinação da fonte tipo dipolo 100 e das fontes tipo monopolo pode ser adequada para gerar uma banda de frequência ampla, por exemplo, de cerca de 0,1 Hz a cerca de 100 Hz, e fontes tipo dipolo 100 de frequências muito baixas, de cerca de 0,1 Hz a 10 Hz, ou de cerca de 0,1 Hz a 5 Hz. Em pelo menos uma concretização, as baixas frequências da fonte tipo dipolo podem ser intensificadas pela função fantasma da fonte tipo dipolo 100. A fonte tipo dipolo 100 pode ser rebocada em qualquer profundidade e gerar campos de onda de pressão de frequência muito baixa. Por exemplo, a fonte tipo dipolo 100 pode ser rebocada tão rasa quanto 10 m, as profundidades de fontes de pistola de ar convencionais tão profundas quanto 75 metros, 150 metros ou ainda mais profunda.
[0030] As Figuras 10A a 10C ilustram outra concretização exempli- ficativa de fonte tipo dipolo 100. Conforme ilustrado, a fonte tipo dipolo 100 pode incluir duas superfícies de radiação de som, na forma da primeira placa de dobrador 102 e da segunda placa de dobrador 104 que podem ser dobradas e flexionadas para gerar ondas de pressão. Na concretização ilustrada, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 das Figuras 10A a 10C podem ser similares na estrutura e na função à descrição precedente com relação à Figura 1. A fonte tipo dipolo 100 pode também incluir um ou mais drivers 1000, 1002. Um ou mais drivers 1000, 1002 serão referidos aqui coletivamente como um ou mais drivers 1000, 1002 e individualmente como o primeiro driver 1000 e o segundo driver 1002. Um ou mais drivers 1000, 1002 podem acionar as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 para gerar ondas de pressão (por exemplo, onda descendente 206 e onda as-cendente 208 na Figura 2A) apresentando polaridade oposta. Por exemplo, a primeira placa de dobrador 102 e a segunda placa de do- brador 104 pode atuar em uma fase oposta à outra de tal modo que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilem substancialmente de forma síncrona na mesma direção. Com a oscilação substancialmente síncrona das primeira e segunda placas de dobrador na mesma direção, a fonte tipo dipolo 100 pode gerar ondas de pressão com polaridade oposta.
[0031] Na concretização ilustrada, a fonte tipo dipolo 100 pode in cluir uma cavidade interna 106. Conforme ilustrado, a cavidade interna 106 pode ser provida entre as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104. Em algumas concretizações, a parede divisória 1008 separa a cavidade interna 106 na primeira cavidade 1004 e na segunda cavidade 1006. A primeira cavidade 1004 e a segunda cavidade 1006 podem ser vedadas entre si de modo que não haja nenhuma comunicação de fluido entre a primeira cavidade 1004 e a segunda cavidade 1006. As primeira e segunda cavidades 1004, 1006 podem ser, cada qual, configuradas para reter um volume de um fluido, que pode ser um gás, tal como ar ou outro fluido compressível ou substância gasosa, ou líquido, tal como água. Em algumas concretizações, o fluido pode compreender ar pressurizado, em que o ar está em uma pressão maior do que a pressão atmosférica. O fluido na primeira cavidade 1004 e na segunda cavidade 1006 pode ser igual em cada das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 ou diferente. O volume de fluido dentro das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 pode ser dependente do volume das primeira e segunda cavidades 1004, 1006, que, por sua vez, dependeria de suas respectivas dimensões (por exemplo, diâmetro, comprimento, altura, etc.). Em algumas concretizações, o volume de fluido dentro das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 pode ser pressurizado, por exemplo, acima da atmosférica. Em aplicações marinhas, por exemplo, a pressuri- zação e a manutenção do volume de fluido dentro das primeira e segunda cavidades 1004, 1006 em uma pressão hidrostática ambiente em uma profundidade de água de operação podem proteger a fonte tipo dipolo 100 de colapso originário da pressão hidrostática ambiente.
[0032] Conforme ilustrado, a cavidade interna 106 pode também incluir orifícios, tais como o primeiro orifício 1007 e o segundo orifício 1009. Os primeiro e segundo orifícios 1007, 1009 podem servir como aberturas para transportar fluido para e da cavidade interna 106. Por exemplo, o primeiro orifício 1007 pode servir como uma abertura na parede externa 108 para transportar fluido para e da primeira cavidade 1004, e o segundo orifício 1009 pode servir como uma abertura na parede externa 108 para transportar fluido para e da segunda cavidade 1006. Enquanto as Figuras 10A a 10C ilustram dois orifícios (por exemplo, o primeiro orifício 1007 e o segundo orifício 1009), será entendido que mais de dois orifícios podem ser formados na parede externa 108 para prover fluxo de fluido para dentro e para fora da cavidade interna 106. Cada dos orifícios, o primeiro orifício 1007 e o segundo orifício 1009, pode ser configurado para facilitar o fluxo de fluido entre a cavidade interna 106 e um ou mais drivers 1000, 1002. Por exemplo, o primeiro orifício 1007 pode facilitar o fluxo de fluido entre a primeira cavidade 1004 e o primeiro driver 1000, e o segundo orifício 1009 pode facilitar o fluxo de fluido entre a segunda cavidade 1006 e o segundo driver 1002.
[0033] Com referência continuada às Figuras 10A a 10C, um ou mais drivers 1000, 1002 podem estar em comunicação de fluido com o fluido na cavidade interna 106. Por exemplo, o primeiro driver 1000 pode estar em comunicação de fluido com a primeira cavidade 1004 e o segundo driver 1002 pode estar em comunicação de fluido com a segunda cavidade 1006. O primeiro conduto 1010 pode acoplar o primeiro driver 1000 à primeira cavidade 1004, e o segundo conduto 1012 pode acoplar o segundo driver 1002 à segunda cavidade 1006. Quando os primeiro e segundo condutos 1010 e 1012 forem mostrados nas Figuras 10A a 10C, será entendido que os primeiro e segundo condutos 1010 e 1012 podem não ser necessários para acoplar um ou mais drivers 1000, 1002 à cavidade interna 106. Por exemplo, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser diretamente acoplados à parede externa 108 ou os primeiro e segundo condutos 1010, 1012 podem ser internos a um ou mais drivers 1000, 1002.
[0034] Quando um ou mais drivers 1000, 1002 forem acionados, um ou mais drivers 1000, 1002 poderão fazer com que o fluido flua para dentro e para fora da cavidade interna 106 (por exemplo, fluindo para a primeira cavidade 1004 enquanto flui para fora da segunda cavidade 1006), fazendo assim com que as primeira e segunda placas de dobra- dor 102,104 sejam dobradas, flexionadas ou de outro modo deformadas, resultando na vibração e na saída de ondas de pressão. Com o controle do acionamento de um ou mais drivers 1000, 1002 de modo que o fluido que entra e que sai da cavidade interna 106 seja controlado, as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem oscilar sincronicamente em fase oposta. Em operação, a pressão na primeira e segunda cavidades 1004, 1006 e a dobra das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 podem se dar em fase oposta. A Figura 10A ilustra a fonte tipo dipolo 100 em repouso antes do acionamento de um ou mais drivers 1000, 1002. Conforme ilustrado na Figura 10B, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser acionados para fazer com o fluido flua para dentro e para fora da cavidade interna 106 para fazer com que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 sejam dobradas em sincronia substancial em uma primeira direção mostrada pelas setas 110. Para ocasionar este movimento na primeira direção 110, o fluido poderá fluir para a segunda cavidade 1006 enquanto fluido adicional está fluindo para fora da primeira cavidade 1004. Conforme ilustrado na Figura 10C, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser então acionados para fazer com que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 sejam dobradas em uma segunda direção (oposta à primeira direção 110), conforme mostrado pelas setas 112. Para ocasionar este movimento na segunda direção 112, o fluido pode fluir para fora da segunda cavidade 1006 enquanto o fluido adicional está fluindo para a primeira cavidade 1004. Este movimento de oscilação das primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 na primeira direção 110 seguida pela se- gunda direção 112 pode ser repetido por um período de tempo para gerar um campo de onda de pressão. Visto que as primeira e segunda placas de dobrador 102, 104 oscilam em sincronia substancial, a fonte tipo dipolo 100 pode gerar uma onda ascendente e uma onda descendente com polaridade oposta.
[0035] Um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser qualquer driver adequado para acionamento da fonte tipo dipolo 100. Em algumas concretizações, um ou mais drivers 1000, 1002 devem fazer com que o fluido flua para dentro e para fora da cavidade interna 106. Em algumas concretizações, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser um transdutor eletroacústico para geração de energia acústica. Em concretizações não limitativas, o transdutor eletroacústico pode gerar força com a vibração de uma porção de sua superfície. Em outras concretizações, um ou mais drivers 1000, 1002 podem ser um motor linear, que pode ser um motor magnético linear que pode ser energizado eletricamente. Um motor linear adequado pode incluir bobinas elétricas estacionárias e um componente elétrico (por exemplo, um cilindro magnético) que passa através de um campo magnético gerado pelas bobinas elétricas estacionárias, ou vice-versa.
[0036] A fonte tipo dipolo 100 pode ainda incluir um sistema de controle 1014. O sistema de controle 1014 pode ser parte de um sistema de gravação (por exemplo, o sistema de gravação 1206 na Figura 12) ou um computador diferente. O sistema de controle 1014 pode ser comunicativamente acoplado a um ou mais drivers 1000, 1002 por um elo de comunicação 1016, que pode ser com fio, sem fio, ou uma combinação dos mesmos. O sistema de controle 1014 pode incluir hardware e software que operam para controlar um ou mais drivers 1000, 1002. Por exemplo, o sistema de controle 1004 pode incluir um processador 1018 (por exemplo, microprocessador, unidade de processamento central, etc.) que pode processar dados com a execução de software ou instruções obtidas de meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios local ou remoto 1020 (por exemplo, discos ópticos, discos magnéticos). O processador 1018 pode incluir qualquer tipo de circuito computacional, tal como um microprocessador, um mi-croprocessador de computador com um de conjunto complexo de instruções (CISC), um microprocessador de computador com um conjunto reduzido de instruções (RISC), um microprocessador de instrução de palavra muito longa (VLIW), um processador de sinal digital (DSP), ou qualquer outro tipo de processador, circuito de processamento, unidade de execução, ou máquina computacional. Será entendido que concretizações do sistema de controle 1014 não devem ser limitadas aos processadores específicos listados aqui. Os meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios 1020 podem armazenar software ou instruções dos métodos descritos aqui. Os meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios 1020 podem incluir qualquer instrumentalidade ou agregação de instrumentalidades que podem reter dados e/ou instruções por um período de tempo. Os meios legíveis por computador tangíveis e não transitórios 1020 podem incluir, por exemplo, sem limitação, meios de armazenamento, tais como um dispositivo de armazenamento de acesso direto (por exemplo, uma unidade de disco rígido ou uma unidade de disco flexível), um dispositivo de armazenamento de acesso sequencial (por exemplo, uma unidade de disco de fita), disco compacto, CD-ROM, DVD, RAM. ROM, memória apenas de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM), e/ou memória flash; bem como meios de comunicações, tais como fios, fibras ópticas, micro-ondas, ondas de rádio, e outras portadoras eletromagnéticas e/ou ópticas; e/ou qualquer combinação do antecedente. O sistema de controle 1014 pode também incluir dispositivo(s) de entrada 1022 (por exemplo, teclado, mouse, touchpad, etc.) e dis- positivo(s) de saída 1024 (por exemplo, monitor, impressora, etc.). Dispositivo(s) de entrada 1022 e dispositivo(s) de saída 1024 proveem uma interface de usuário que permite que um operador interaja com um ou mais drivers 1000, 1002 e/ou software executado pelo processador 1018. Em algumas concretizações, o sistema de controle 1014 pode tomar medições de um ou mais sensores (não mostrados) para mudar o sinal usado para controlar um ou mais drivers 1000, 1002.
[0037] A Figura 11 ilustra uma pluralidade de fontes tipo dipolo 100 dispostas em um conjunto empilhado 1102. As fontes tipo dipolo 100 no conjunto empilhado 1102 podem ter a configuração geral da fonte tipo dipolo 100 descrita aqui, por exemplo, com relação às Figuras 1, 2A-2B, 10A-10C, e à Figura 12. Conforme ilustrado, o conjunto empilhado 1102 pode incluir uma pluralidade de fontes tipo dipolo 100 dispostas em uma configuração empilhada. O conjunto empilhado 1102 pode ainda compreender primeiros tubos de distribuição 1104 e segundo tubos de distribuição 1106 para suprir fluido para as cavidades internas (por exemplo, a cavidade interna 106 na Figura 10A) das fontes tipo dipolo 100. Os primeiros tubos de distribuição 1104 e os segundos tubos de distribuição 1106 podem incluir, cada qual, uma mangueira, um tubo, um segmento dos mesmos, ou outro componente similar. Por meio de exemplo, os primeiros tubos de distribuição 1104 podem suprir fluido para as primeiras cavidades (por exemplo, a primeira cavidade 1004 na Figura 10A) e os segundos tubos de distribuição 1106 podem suprir fluido para as segundas cavidades (por exemplo, a segunda cavidade 1006 na Figura 10A). A concretização ilustrada na Figura 11 mostra também que o conjunto empilhado 1102 pode incluir uma primeira placa 1108 e uma segunda placa 1110 às quais podem ser acopladas as fontes tipo dipolo 100. A primeira placa 1108 e a segunda placa 1110 podem funcionar, por exemplo, para prover suporte estrutural para o conjunto empilhado 1102. As fontes tipo dipolo 100 podem ser dispostas entre a primeira placa 1108 e a segunda placa 1110 para formar uma configuração empilhada das fontes tipo dipolo 100. Na concretização ilustrada na Figura 11, o conjunto empilhado 1102 pode ainda incluir estruturas de suporte de pilhas 1112, que podem se estender entre a primeira placa 1108 e a segunda placa 1110. As estruturas de suporte de pilhas 1112 podem ter qualquer configuração adequada, incluindo, mas não limitadas a hastes, barras, vigas e semelhantes. As estruturas de suporte de pilhas 1112 podem ser acopladas às fontes tipo dipolo 1000, por exemplo, para reter as fontes tipo dipolo 100 no lugar dentro do conjunto empilhado 1102. Será entendido que o conjunto empilhado 1102 mostrado na Figura 11 é meramente ilustrativo e que outras configurações adequadas das fontes tipo dipolo 100 dispostas em uma configuração empilhada podem ser usadas em concretizações específicas.
[0038] A Figura 12 ilustra um sistema de pesquisa sísmica marinha 1200 de acordo com as concretizações exemplificativas. O sistema de pesquisa sísmica marinha 1200 pode incluir uma embarcação de pesquisa 1202 que se move ao longo da superfície de um corpo de água 1204, tal como um lago ou oceano. A embarcação de pesquisa 1202 pode incluir na mesma um equipamento geralmente mostrado em 1206 e coletivamente referido aqui como "sistema de gravação". O sistema de gravação 1206 pode incluir dispositivos (nenhum mostrado separadamente) para detectar e fazer um registro indexado de tempo de sinais gerados por cada dos sensores sísmicos 1208 (explicados ainda abaixo) e para acionar a fonte tipo dipolo 100 em tempos selecionados. O sistema de gravação 1206 pode também incluir dispositivos (nenhum mostrado separadamente) para determinar a posição geodésica da embarcação de pesquisa 1202 e os vários sensores sísmicos 1208.
[0039] Conforme ilustrado, a embarcação de pesquisa 1202 ou uma embarcação diferente pode rebocar a fonte tipo dipolo 100. Em- bora apenas uma única fonte tipo dipolo 100 seja mostrada, será entendido que mais de uma fonte tipo dipolo 100 (ou fontes tipo monopolo adicionais) podem ser usadas, as quais podem ser rebocadas pela embarcação de pesquisa 1202 ou diferentes embarcações de pesquisa, por exemplo, conforme desejado para uma aplicação específica. A fonte tipo dipolo 100 pode incluir uma ou mais das características aqui descritas, por exemplo, com relação às Figuras 1-3 e 10. Também, na Figura 12, é ilustrada uma fonte tipo monopolo 1216 com a fonte tipo dipolo 100. A fonte tipo monopolo 1216 pode ser também rebocada pela embarcação de pesquisa 1202. Exemplos não limitativos de fontes adequadas para uso na fonte tipo monopolo 1216 incluem pistolas de ar, vibradores marinhos, e dobradores. Embora apenas uma única fonte tipo monopolo 1216 seja mostrada, será entendido que mais de uma fonte tipo monopolo 1216 poderá ser usada. Conforme previamente mencionado, o uso da fonte tipo dipolo 100 em combinação com a fonte tipo monopolo 1216 pode ser adequado para gerar uma banda de frequência ampla. Em algumas concretizações, as fontes tipo monopolo 1216 podem ser rebocadas em um conjunto empilhado 1102 (conforme mostrado na Figura 11 com referência às fontes tipo dipolo 100). Enquanto a Figura 11 mostra o conjunto empilhado 1102 com referência às fontes tipo dipolo 100, será entendido que as fontes tipo monopolo 1216 podem ser também dispostas em uma configuração empilhada.
[0040] Ainda com referência à Figura 12, a embarcação de pesquisa 1202 pode ainda rebocar o cabo sísmico flutuante de sensor 1210. O cabo sísmico flutuante de sensor 1210 pode ser rebocado em um padrão selecionado no corpo de água 1204 pela embarcação de pesquisa 1202 ou por uma embarcação diferente. Enquanto não mostrada, a embarcação de pesquisa 1202 pode rebocar uma pluralidade de cabos sísmicos flutuantes de sensor 1210, que podem ser espaçados entre si atrás da embarcação de pesquisa 1202. Os cabos sísmicos flutuantes de sensor 1210 podem ser, cada qual, formados, por exemplo, com o acoplamento de uma pluralidade de segmentos de cabo sísmico flutuante (nenhum mostrado separadamente). A configuração do cabo sísmico flutuante de sensor 1210 na Figura 12 é provida para ilustrar uma concretização exemplificativa e não se destina a limitar a presente descrição. Será notado que, enquanto o presente exemplo mostra apenas um único cabo sísmico flutuante de sensor 1210, a presente descrição é aplicável a qualquer número de cabos sísmicos flutuantes de sensor 1210 rebocados pela embarcação de pesquisa 1202 ou por qualquer outra embarcação. O cabo sísmico flutuante de sensor 1210 pode incluir sensores sísmicos 1208 no mesmo em localizações espaçadas entre si. Sensores sísmicos 1208 podem ser de qualquer tipo de sensores sísmicos conhecidos na técnica, incluindo, mas não limitados a hidrofones, geofones, sensores de velocidade de partículas, sensores de deslocamento de partículas, sensores de aceleração de partículas, ou sensores de gradiente de pressão, por exemplo. Enquanto não ilustrado, os sensores sísmicos 1208 podem ser alternativamente dispostos em cabos no fundo do oceano ou em nós de aquisição de subsuperfície além ou no lugar do cabo sísmico flutuante de sensor 1210.
[0041] Durante a operação, certo equipamento (não mostrado se paradamente) no sistema de gravação 1206 (por exemplo, o sistema de controle 1014 nas Figuras 10A-10C) pode fazer com que a fonte tipo dipolo 100 seja acionada em tempos selecionados. Quando acionada, a fonte tipo dipolo 100 pode produzir ondas de pressão com polaridade oposta (por exemplo, a onda descendente 206 e a onda ascendente 208 nas Figuras 2A e 2B). As ondas de pressão podem se deslocar para baixo através do corpo de água 1204 e podem passar, pelo menos em parte, através de uma ou mais formações 1212 abaixo do fundo de água 1214. As ondas de pressão podem ser pelo menos parcialmente refletidas em uma ou mais formações 1212 e então se deslocar para cima para detecção em sensores sísmicos 1208. Os sensores sísmicos 1208 podem gerar sinais de resposta, tais como sinais elétricos ou ópticos, em resposta à detecção das ondas de pressão emitidas da fonte tipo dipolo 100 depois da interação com uma ou mais formações 1212. Os sinais gerados pelos sensores sísmicos 1208 podem ser comunicados ao sistema de gravação 1206. A estrutura de uma ou mais formações 1212 entre outras propriedades, pode ser inferida, por exemplo, pela análise da energia detectada, tal como sua amplitude, fase e tempo de deslocamento.
[0042] De acordo com concretizações exemplificativas, o produto de dados geofísicos pode ser produzido a partir de ondas de pressão detectadas. O produto de dados geofísicos pode ser usado para avaliar certas propriedades de uma ou mais formações 1212. O produto de dados geofísicos pode incluir dados sísmicos adquiridos e/ou processados e pode ser armazenado em um meio legível por computador tangível e não transitório. O produto de dados geofísicos pode ser produzidos offshore (isto é, por um equipamento em uma embarcação) ou onshore (isto é, em uma instalação em terra) seja dentro dos Estados Unidos e/ou em outro país. Especificamente, concretizações podem incluir produzir um produto de dados geofísicos a partir pelo menos da energia sísmica medida e gravar o produto de dados geofísicos em um meio legível por computador tangível e não transitório adequado para importação onshore. Se o produto de dados geofísicos for produzido offshore e/ou em outro país, ele poderá ser importado onshore em uma instalação, por exemplo, nos Estados Unidos ou em outro país. Uma vez onshore, por exemplo, nos Estados Unidos (ou em outro país), o processamento e/ou a análise geofísica adicionais poderão ser executados no produto de dados geofísicos.
[0043] As concretizações específicas acima descritas são ilustrativas apenas, visto que as concretizações descritas podem ser modificadas e praticadas de diferentes maneiras, embora equivalentes, evidentes àqueles versados na técnica tendo o benefício dos ensinamentos aqui apresentados. Embora concretizações individuais sejam discutidas, a descrição cobre todas as combinações de todas essas concretizações. Além disso, nenhuma limitação se destina aos detalhes de construção ou desenho aqui mostrados, que não conforme descrito nas reivindicações abaixo. Por isso, é evidente que as concretizações ilustrativas específicas acima descritas podem ser alteradas ou modificadas, todas estas variações sendo consideradas dentro do escopo e do espírito da presente descrição. Todos os números e faixas acima descritos podem variar em certa quantidade. Toda vez que uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior for descrita, qualquer número e qualquer faixa incluída que esteja dentro da faixa são especificamente descritos. Ademais, os artigos indefinidos "um/uma", conforme usados aqui nas reivindicações, são definidos aqui como indicando um ou mais do que um elemento que ele introduz. Também, os termos nas reivindicações apresentam um significado comum simples, a menos que de outro modo explícita e claramente definido pelo titular da patente. Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou um termo nesta especificação e um ou mais documentos de patente ou outros que possam ser incorporados aqui para referência, as definições que são consistentes com esta especificação devem ser adotadas para fins de entendimento desta descrição.

Claims (15)

1. Fonte de dipolo (100) para pesquisa sísmica marinha ca-racterizada por compreender: uma primeira placa de dobrador (102); uma segunda placa de dobrador (104); uma cavidade interna (106), em que a cavidade interna (106) é separada em uma primeira cavidade (1004) e uma segunda cavidade (1006) por uma parece divisória (1008), em que a primeira cavidade (1004) e a segunda cavidade (1006) são vedadas uma da outra, em que a primeira cavidade (1004) é adjacente à primeira placa de dobrador (102), e em que a segunda cavidade (1006) é adjacente à segunda placa de dobrador (104); e um primeiro driver (1000) e um segundo driver (1002), em que o primeiro driver (1000) está em comunicação de fluido com a primeira cavidade (1004), em que o segundo driver (1002) está em comunicação fluida com a segunda cavidade (1006), em que o primeiro driver (1000) é operável para acionar um fluido respectivo entre o primeiro driver (1000) e a primeira cavidade (1004), em que o segundo driver (1002) é operável para acionar um fluido respectivo entre o segundo driver (1002) e a segunda cavidade (1006), de tal modo que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) oscilem substancialmente de forma síncrona na mesma direção para gerar uma onda ascendente (208) e uma onda descendente (206) com polaridade oposta, em que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) dobram e flexionam para gerar a onda ascendente (208) e a onda descendente (206).
2. Fonte de dipolo (100) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ainda compreender uma parede externa (108) acoplada à primeira placa de dobrador (102) e à segunda placa de dobra- dor (104), a parede externa (108) acoplando a primeira placa de do- brador (102) à segunda placa de dobrador (104).
3. Fonte de dipolo (100) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por um primeiro orifício para o fluxo de fluido entre a primeira cavidade (1004) e o primeiro driver (1000) ser formado na parede externa (108), e em que o segundo orifício para o fluxo de fluido entre a segunda cavidade (1006) e o segundo driver (1002) ser formado na parede externa (108).
4. Fonte de dipolo (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por compreender ainda um sistema de controle (1014) operável para fazer com que o primeiro driver (1000) acione uma porção do fluido para a primeira cavidade (1004) enquanto outra porção do fluido é acionada a partir da segunda cavidade (1006).
5. Fonte de dipolo (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o fluido compreender ar pressurizado.
6. Fonte de dipolo (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o primeiro driver (1000) e o segundo driver (1002) serem selecionados do grupo que consiste em um motor linear e um transdutor eletroacústico.
7. Sistema de pesquisa sísmica marinha (1200) caracterizado por compreender: uma fonte de dipolo (100), como definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, rebocável a partir de uma embarcação de pesquisa, em que a fonte de dipolo (100) compreende: sensores sísmicos (1208) para medir um campo de onda (200) de pressão gerado pela fonte de dipolo (100).
8. Sistema de pesquisa sísmica marinha (1200) de acordo com a reivindicação 7 caracterizado por os sensores sísmicos (1208) serem dispostos em um cabo sísmico flutuante (1210), um cabo no fundo do oceano, ou nós de aquisição de subsuperfície.
9. Sistema de pesquisa sísmica marinha (1200) de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por a fonte de dipolo (100) compreender ainda um primeiro orifício (1007) para o fluxo de fluido entre a primeira cavidade (1004) e o primeiro driver (1000), e um segundo orifício (1009) para o fluxo de fluido entre a segunda cavidade (1006) e o segundo driver (1002).
10. Sistema de pesquisa sísmica marinha (1200) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a fonte de dipolo (100) compreender ainda um sistema de controle (1014) operável para fazer com que o primeiro driver (1000) acione um fluido para a primeira cavidade (1004) enquanto fluido adicional é acionado a partir da segunda cavidade (1006) de tal modo que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) sejam forçadas a oscilar.
11. Sistema de pesquisa sísmica marítima, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de fontes de dipolo dispostas em um conjunto empilhado (1102).
12. Sistema de pesquisa sísmica marítima, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de fontes de monopólio (1216) dispostas em um conjunto empilhado (1102) operável para gerar campos de onda que são combinados com campos de onda das fontes de dipolo.
13. Método para pesquisa sísmica marinha caracterizado por compreender: rebocar uma fonte de dipolo (100) em um corpo de água (1204), em que a fonte de dipolo (100) compreende: uma primeira placa de dobrador (102); uma segunda placa de dobrador (104); uma cavidade interna (106), em que a cavidade interna (106) é separada em uma primeira cavidade (1004) e uma segunda cavidade (1006) por uma parede divisória, em que a primeira cavidade (1004) e a segunda cavidade (1006) são vedadas uma da outra, em que a primeira cavidade (1004) é adjacente à primeira placa de dobra- dor (102), e em que a segunda cavidade (1006) é adjacente à segunda placa de dobrador (104); e um primeiro driver (1000) e um segundo driver (1002); operar a fonte de dipolo (100) no corpo de água (1204) de tal modo que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) oscilem substancialmente de forma síncrona para gerar um campo de onda (200) de pressão que compreende uma onda ascendente (208) e uma onda descendente (206) com polaridade oposta; e determinar um campo de onda (200) de pressão gerado pela fonte de dipolo (100), em que a determinação do campo de onda (200) de pressão compreende: criar um modelo (300) para determinar o campo de onda (200) de pressão; aplicar o teorema de representação acústica ao modelo; e derivar o gradiente da função de Green no espaço livre.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a operação da fonte dipolo no corpo de água (1204) compreende fazer com que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) se dobrem.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14 caracterizado por a operação da fonte de dipolo (100) no corpo de água (1204) compreender: fluir o fluido para fora de uma primeira cavidade (1004) atrás da primeira placa de dobrador (102) enquanto do fluxo de fluido adicional para uma segunda cavidade (1006) atrás da segunda placa de dobrador (104) para fazer com que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) se movam em uma primeira direção; e fluir o fluido para a primeira cavidade (1004) enquanto do fluxo do fluido adicional para fora da segunda cavidade (1006) para fazer com que a primeira placa de dobrador (102) e a segunda placa de dobrador (104) se movam em uma segunda direção oposta à primeira direção.
BR102017026669-9A 2016-12-13 2017-12-11 Fonte de dipolo para pesquisa sísmica marinha, sistema de pesquisa sísmica marinha e método para pesquisa sísmica marinha BR102017026669B1 (pt)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662433326P 2016-12-13 2016-12-13
US62/433,326 2016-12-13
US15/816,801 US20180164460A1 (en) 2016-12-13 2017-11-17 Dipole-Type Source for Generating Low Frequency Pressure Wave Fields
US15/816,801 2017-11-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR102017026669A2 BR102017026669A2 (pt) 2018-08-14
BR102017026669B1 true BR102017026669B1 (pt) 2024-01-09

Family

ID=62487841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR102017026669-9A BR102017026669B1 (pt) 2016-12-13 2017-12-11 Fonte de dipolo para pesquisa sísmica marinha, sistema de pesquisa sísmica marinha e método para pesquisa sísmica marinha

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180164460A1 (pt)
AU (1) AU2017276171B2 (pt)
BR (1) BR102017026669B1 (pt)
NO (1) NO20171982A1 (pt)

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2712081A (en) * 1955-06-28 Method for neutron well logging x
US2515154A (en) * 1946-07-15 1950-07-11 Sangamo Electric Co Transducer
US3626364A (en) * 1969-07-15 1971-12-07 Little Inc A Three-axis seismometer
US4041446A (en) * 1976-05-20 1977-08-09 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Capacitive-type displacement and pressure sensitive transducer
JPS53116796A (en) * 1977-03-22 1978-10-12 Seiko Instr & Electronics Ltd Lithium tantalate vibrator
US4649525A (en) * 1981-12-08 1987-03-10 Mobil Oil Corporation Shear wave acoustic logging system
US4525645A (en) * 1983-10-11 1985-06-25 Southwest Research Institute Cylindrical bender-type vibration transducer
US4682308A (en) * 1984-05-04 1987-07-21 Exxon Production Research Company Rod-type multipole source for acoustic well logging
CA1245827A (en) * 1985-05-14 1988-12-06 John Shewchuk Coupling component for breakaway pole bases
US4996674A (en) * 1985-06-14 1991-02-26 Westinghouse Electric Corp. Double piston acoustic transducer with selectable directivity
US4753507A (en) * 1986-01-07 1988-06-28 Litton Systems, Inc. Piezoelectric loading housing and method
US4700803A (en) * 1986-09-29 1987-10-20 Halliburton Company Transducer forming compression and shear waves for use in acoustic well logging
US5796677A (en) * 1988-12-22 1998-08-18 Schlumberger Technology Corporation Method of sonic logging while drilling a borehole traversing an earth formation
US4899844A (en) * 1989-01-23 1990-02-13 Atlantic Richfield Company Acoustical well logging method and apparatus
US5115880A (en) * 1989-05-08 1992-05-26 Halliburton Geophysical Services Piezoelectric seismic vibrator with hydraulic amplifier
US5030873A (en) * 1989-08-18 1991-07-09 Southwest Research Institute Monopole, dipole, and quadrupole borehole seismic transducers
FR2731129B1 (fr) * 1995-02-23 1997-04-11 France Etat Procede et dispositif pour diminuer la frequence de resonance des cavites des transducteurs immergeables
US6179084B1 (en) * 1997-03-17 2001-01-30 Yamamoto Engineering Corporation Underground acoustic wave transmitter, receiver, transmitting/receiving method, and underground exploration using this
US6034466A (en) * 1997-12-22 2000-03-07 Boeing North American, Inc. Amplifier for amplification of a microactuator
US6265810B1 (en) * 2000-01-25 2001-07-24 The Boeing Company Piezoelectric support device
DE102006055457B4 (de) * 2006-11-24 2016-01-07 Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik Schwingungserzeuger für seismische Anwendungen
US20100118647A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-13 Pgs Geophysical As Method for optimizing energy output of from a seismic vibrator array
US8094514B2 (en) * 2008-11-07 2012-01-10 Pgs Geophysical As Seismic vibrator array and method for using
US8427901B2 (en) * 2009-12-21 2013-04-23 Pgs Geophysical As Combined impulsive and non-impulsive seismic sources
US9971049B2 (en) * 2013-12-23 2018-05-15 Pgs Geophysical As Low-frequency Lorentz marine seismic source
US9606252B2 (en) * 2013-12-23 2017-03-28 Pgs Geophysical As Low-frequency magnetic reluctance marine seismic source
US20160146956A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Schlumberger Technology Corporation Versatile Acoustic Source
US10641913B2 (en) * 2015-03-27 2020-05-05 Cgg Services Sas Vibratory source for non-vertical boreholes and method
US10481286B2 (en) * 2016-04-18 2019-11-19 Pgs Geophysical As Marine seismic vibrator for low frequency and methods of use
US20190391290A1 (en) * 2018-06-20 2019-12-26 Pgs Geophysical As Dipole Source

Also Published As

Publication number Publication date
NO20171982A1 (en) 2018-06-14
AU2017276171B2 (en) 2023-04-06
US20180164460A1 (en) 2018-06-14
AU2017276171A1 (en) 2018-06-28
BR102017026669A2 (pt) 2018-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9618637B2 (en) Low frequency marine acoustic vibrator
MX2007002147A (es) Medicion de vector de movimiento de particulas en un cable sismico marino remolcado.
BR102016024737A2 (pt) pesquisas marítimas conduzidas com disposições de fontes múltiplas
CN102103213A (zh) 组合的脉冲和非脉冲震波源
BR112018008393B1 (pt) Sensor de aceleração de múltiplos eixos, aparelho sensor de aceleração de múltiplos eixos, método de montar um sensor de aceleração de múltiplos eixos, e acelerômetro de múltiplos eixos
WO2012160331A2 (en) A method to aid in the exploration, mine design, evaluation and/or extraction of metalliferous mineral and/or diamond deposits
NO339040B1 (no) Fremgangsmåte for prestakket tidsmigrasjon og avbildning av seismiske data
US10539695B2 (en) Wavefield reconstruction
BR112017007946B1 (pt) Processos e sistemas para separar dados sísmicos associados com fontes impulsivas e não impulsivas
CN103969686A (zh) 用于海洋地震振动源的远场特征波形的确定的装置和方法
US9817141B2 (en) Method to separate compressional and shear waves during seismic monitoring by utilizing linear and rotational multi-component sensors in arrays of shallow monitoring wells
US10539694B2 (en) Piezoelectric bender with additional constructive resonance
US10481286B2 (en) Marine seismic vibrator for low frequency and methods of use
US20150117147A1 (en) Reconfigurable Seismic Sensor Cable
BR102017026669B1 (pt) Fonte de dipolo para pesquisa sísmica marinha, sistema de pesquisa sísmica marinha e método para pesquisa sísmica marinha
US20190391290A1 (en) Dipole Source
GB2559667A (en) Dipole-type source for generating low frequency pressure wave fields
US20170176620A1 (en) Individual Actuation within a Source Subarray
US20140283615A1 (en) Determining a seismic vibrator signature
US20200393584A1 (en) Mono and Dipole Acoustic Projector
BR112017011259B1 (pt) Aparelho acionador externo para energizar fonte sísmica, sistema e método de pesquisa marinha
US20150109884A1 (en) Dipole seismic source and method for adjusting radiation pattern
Lindwall Imaging marine geophysical environments with vector acoustics
Lindwall 3D underwater imaging using vector acoustics
BRPI0503680B1 (pt) método para a modelagem, migração e demigração kirchhoff em meios fracamente anisotrópicos

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/12/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS