BRPI0312306B1 - método de exploração sísmica e aparelho para realizar exploração sísmica - Google Patents

Abstract

"método de exploração sísmica, aparelho para realizar exploração sísmica, e, método de produzir um relatório de pesquisa sísmica de uma região". a presente invenção fornece um sistema de exploração e geração de imagem sísmica para produzir relatórios de pesquisa sísmica de estruturas geológicas submarinas. o sistema de exploração fornece um método no qual tanto ondas p como ondas s são detectadas sem a necessidade de colocar aparelho de detecção em contato com o leito submarino. um evento sísmico é aplicado (12) na superfície terrestre (13) e a resposta detectada incluindo ondas p e ondas s na terra. o aparelho de detecção compreende um dispositivo para monitorar e registrar a resposta ao evento sísmico na forma de movimento de partículas na superfície da aterra a partir de uma posição espaçada da superfície terrestre. partículas na superfície responderão tanto ao estímulo de onda p como de ondas s, e assim seus movimentos serão representativos das duas ondas. esses movimentos são detectados a uma distância.

Description

“MÉTODO DE EXPLORAÇÃO SÍSMICA E APARELHO PARA REALIZAR EXPLORAÇÃO SÍSMICA” A presente invenção diz respeito a técnicas de exploração sísmica e a geração de imagem sísmica de camadas sub-superficiais. Ela está particularmente, mas não exclusivamente, voltada para exploração sísmica submarina e para produção de relatórios de pesquisa sísmica de estruturas geológicas submarinas. Métodos sísmicos convencionais para explorar estratos subterrâneos abaixo do leito submarino envolvem a geração de uma onda sísmica e a medição da resposta. A onda sísmica pode ser simples ou complexa, e pode ser gerada no nível da superfície da água, abaixo deste ou no leito submarino. A resposta é detectada por uma série de receptores espaçados que ficam normalmente posicionados em cabos rebocados por um navio de exploração. Geralmente, os receptores são mantidos estacionários na etapa de detecção e são então deslocados para um local diferente e o processo é repetido. A resposta a um evento sísmico na rocha sólida no fundo do mar inclui uma onda de compressão (onda-P) e uma onda de cisalhamento (onda-S). Ondas P são consideradas bem adequadas para gerar imagem de estruturas, enquanto que a combinação de ondas S é bem adequada para determinar características de rocha e fluido. Ondas P se propagam na rocha e na água do mar, enquanto que as ondas S se propagam apenas através na rocha. Assim, se os receptores forem hidrofones flutuantes na superfície ou abaixo dela, eles detectarão apenas ondas P. A fim de detectar as ondas S, é necessário usar geofones localizados no fundo do mar.

Sabe-se também que uma melhor geração de imagem sísmica pode ser conseguida fazendo uso tanto de ondas P como de S. Entretanto, os custos envolvidos no posicionamento e ré-posicionamento de geofones no fundo do mar além do uso de hidrofones têm sido considerados proibitivos. Isto é particularmente válido, uma vez que, a fim de detectar ondas S efetivamente, são necessários três geofones ortogonais independentes em cada local de registro.

Especificamente, sabe-se há mais de 10 anos que geração de imagem sísmica 4C da sub-superfície pode adicionar mais e melhor informação à exploração por causa da alta qualidade do registro das ondas de cisalhamento (ondas S) no fundo da água. Infelizmente, a geração de imagem 4C não se tomou um sucesso que se esperava, basicamente por causa da combinação de custo de aquisição extremamente alto e incertezas na previsão de retomo de investimento. O fator custo está relacionado com problemas de capacidade nas técnicas de aquisição disponíveis. O registro 4C é normalmente feito por um hidrofone e três geofones ortogonais independentes. Os geofones são acoplados ao fundo do mar e eles são portanto sensíveis às velocidades de partículas geradas tanto pelas ondas P como ondas S sísmicas. Essas técnicas usam tanto cabos de sensores no fundo do mar como nós de geofone que ficam dispostos ou plantados no fundo do mar. Aquisição sísmica 4C consiste de uma seqüência de operações de mover a fonte e mover o receptor. Depois de um navio fonte independente ter realizado uma série de perfis de disparo, o equipamento de base tem que ser deslocado para a posição seguinte. Tanto por causa deste componente de registro estático na aquisição como por causa de um número limitado de receptores disponíveis, esses sistemas de aquisição 4C tomam-se ineficientes. Por causa de problemas físicos tanto relacionados com o movimento do equipamento pesado ao longo do fundo da água como do acoplamento dos geofones, a confiabilidade é adversamente afetada.

Finalmente, sabe-se também que o custo de realizar tal geração de imagem sísmica e, em particular, as medições de ondas S, pode ser bastante reduzido, evitando-se a necessidade de posicionar o aparelho de detecção no fundo do mar, ou seja, medir uma onda S de uma posição espaçada do fundo do mar e assim permitir o ré-posicionamento efetivo do aparelho de detecção em relação ao fundo do mar. Entretanto, conforme mencionado, ondas S não se propagam na água do mar, impossibilitando a detecção direta remota do fundo do mar. A detecção remota tem mais problemas inerentes, posto que o aparelho de detecção fica sujeito a correntes oceânicas que podem impedir o posicionamento efetivo do aparelho de detecção, e introduzir ruído nas medições, tomando a correlação dos resultados muito difícil. É portanto um objetivo da invenção fornecer um método de exploração sísmica no qual tanto ondas P como ondas S são detectadas, mas que seja mais simples e menos caro do que as técnicas conhecidas.

De acordo com um aspecto da invenção, é provido um método de exploração sísmica que compreende: gerar um evento sísmico; aplicar o evento sísmico na superfície terrestre; detectar uma resposta ao evento, a resposta detectada incluindo ondas P e ondas S na superfície terrestre; e analisar a resposta detectada; e em que: a etapa de detecção compreende monitorar e registrar a resposta ao evento sísmico na forma de movimentos de partículas na superfície terrestre de uma posição espaçada da superfície terrestre, a etapa de detecção sendo realizada durante um período de resposta, o período de resposta sendo um período predeterminado de tempo depois do evento sísmico; e a etapa de análise compreende analisar os movimentos de partículas na superfície terrestre na resposta registrada ao evento sísmico durante o período de resposta.

De acordo com um outro aspecto da invenção, é provido um aparelho para realizar exploração sísmica que compreende: dispositivo para gerar um evento sísmico; dispositivo para aplicar o evento sísmico à superfície terrestre; aparelho de detecção para detectar uma resposta ao evento, incluindo ondas P e ondas S, na superfície terrestre; e dispositivo para analisar a resposta detectada; e em que: o aparelho de detecção compreende aparelho de monitoramento e aparelho de registro arranjados para monitorar e registrar a resposta ao evento sísmico na forma de movimentos de partículas na superfície terrestre, a partir de uma posição espaçada da superfície terrestre, por um período de resposta predeterminado depois do evento sísmico. A invenção também se estende a um método para a produção de um relatório de pesquisa sísmica, usando o método e/ou aparelho supra-apresentados, e também a um relatório produzido desta maneira.

As partículas na superfície responderão tanto a estimulação de ondas P como de ondas S e assim seus movimentos serão representativos das duas ondas. Uma vez que esses movimentos são detectados a partir de uma distância, as desvantagens da tecnologia anterior são evitadas por não haver necessidade de fazer contato com a superfície e, portanto, sem necessidade de desencaixe do aparelho de detecção antes do reposicionamento.

Preferivelmente, os movimentos das partículas são monitorados usando luz, na forma de luz visível, raios-X, luz UV ou luz IR, ou usando uma outra forma de radiação, incluindo ondas de rádio, radar, sonar, ou usando ondas acústicas, nos princípios de posicionamento de fotogrametria, incluindo medições de interferência e posicionamento acústico. O aparelho de monitoramento pode ser mantido estacionário durante o período de resposta e em seguida deslocado para uma posição diferente depois do período de resposta, e o método é então repetido. Altemativamente, ele pode se deslocar em relação à superfície terrestre durante o período de resposta; a etapa de análise então preferivelmente inclui a eliminação da resposta detectada de ruído provocado pelo movimento relativo do aparelho de monitoramento. O aparelho de monitoramento preferivelmente compreende diversos dispositivos de monitoramento que são usados simultaneamente em diferentes lugares. Preferivelmente, a resposta é transformada e gravada na forma digital. Preferivelmente, a etapa de análise compreende analisar deslocamentos de partículas de superfície e/ou velocidades e/ou acelerações por meio de medições na distância (velocidade) entre um dispositivo de monitoramento, tal como uma câmara, e a superfície e a velocidade da câmara. A velocidade da câmara pode ser medida separadamente por três acelerômetros montados na câmara. O componente z da velocidade da partícula na superfície é similar ao componente de pressão que será medido com um hidrofone montado no dispositivo de monitoramento. Esta medição redundante pode ser usada para calibrar o sistema e tomá-lo mais robusto contra mído ambiente e mído do sistema.

Em uma modalidade preferida, o aparelho de monitoramento compreende três fontes de luz de mono-freqüência coerentes direcionadas para a área da superfície que está sendo monitorada, e um receptor para o feixe de luz coerente refletido. Preferivelmente, a luz coerente e o feixe de luz de referência são usados para fazer padrões de salpico por meio de interferometria, e pelo monitoramento da variação na intensidade da luz com o tempo dentro de um subconjunto de salpicos, a velocidade de partícula 3D na superfície pode ser calculada usando princípios de interferometria.

Com tais medições, o feixe de referência coerente espacial e temporalmente é disperso do fundo do mar e, o fundo do mar sendo uma superfície difusa, produz uma reflexão especular. Esta reflexão especular dispersa do fundo do mar é a contribuição de muitas pequenas ondas dispersas que podem ter uma fase relativa constante determinada pelo comprimento do caminho ótico de cada ponto no fundo do mar. A combinação da luz refletida com o feixe de referência coerente cria um padrão de interferência complexo, em decorrência da diferença no comprimento do caminho ótico nas reflexões da superfície. Uma etapa de processamento de imagem inicial, onde o padrão de interferência é subtraído de uma imagem de referência conhecida, revela a progressão temporal do deslocamento de partículas 3D, em decorrência do evento sísmico. Além disso, a relação sinal-ruído pode ser melhorada, escolhendo múltiplas imagens de referência para reduzir efeitos de decorrelação de salpico. Uma etapa de processamento de imagem final produz sinal de intensidade absoluta da alteração no caminho ótico, em decorrência do dito deslocamento de partículas 3D. Finalmente, o sinal de intensidade é então submetido a etapas de processamento de sinal que recuperam os sinais da onda S sísmica em questão.

Por causa do movimento relativo entre a superfície e a “câmara”, o padrão de salpico visto pelo detector de luz pode mudar dentro do tempo sísmico. Quando a câmara estiver movendo, o padrão de salpico move muito rápido e, portanto, o monitoramento do salpico deve ser feito muito mais freqüentemente do que a cada 1 ms de forma a poder detectar/reconhecer e, portanto, monitorar o mesmo grupo de salpicos a cada ms.

Por causa dos comprimentos de onda sísmicos, a velocidade de partículas pode estar em fase dentro de um disco de 5 m na superfície. Portanto, grupos de câmaras distribuídas espaciais podem ser usados para aumentar a relação sinal-ruído em um canal de registro sísmico.

Em uma modalidade, o aparelho de monitoramento compreende aparelho de gravação de vídeo. O aparelho de gravação de vídeo pode incluir uma ou mais câmaras que operam com base na luz visível. Detectando-se as posições alteradas dos objetos superficiais selecionados na figuras feitas pelas diversas câmaras, a velocidade de partícula 3D pode ser calculada usando princípios de fotogrametria padrão.

Por causa da menor variação nessas medições de campo de onda total do que na figura do padrão de salpico, a taxa de amostragem com o tempo pode ser menor, mais na ordem da amostragem de tempo sísmico (ms). A invenção é particularmente adequada para sísmicos marítimos, em que a superfície terrestre é o fundo do mar, o evento sísmico é aplicado ao mar ou diretamente no fundo do mar, e o aparelho de monitoramento fica espaçado acima do fundo do mar. Preferivelmente, o aparelho de monitoramento fica localizado de 1 a 15 metros acima do fundo do mar durante o período de resposta. O aparelho de detecção pode adicionalmente incluir um hidrofone para registrar ondas P separadamente. O aparelho de detecção pode ser rebocado, por exemplo, como uma flâmula ou uma série de flâmulas atrás de uma superfície ou navio submarino. Assim, o aparelho de detecção preferivelmente compreende uma pluralidade de dispositivos de monitoramento montada em uma pluralidade de cabos, os dispositivos de monitoramento em cada cabo preferivelmente sendo espaçados uns dos outros a uma distância que é menor do que o comprimento de onda do evento sísmico transmitido para impedir descontinuidade espacial do campo de onda registrado. Altemativamente, ele pode ficar localizado em um navio submarino auto-propelido. Em um arranjo como esse, o navio é preferivelmente não tripulado e preferivelmente incluiría um transmissor/receptor rf e uma antena, um modem acústico, um sensor de alojamento acústico, um sensor de base, um sensor de profundidade e um sistema de rastreamento acústico, além do aparelho de monitoramento. De qualquer maneira, a etapa de análise deve incluir eliminar da resposta detectada o ruído que representa distúrbios provocados pelo movimento do aparelho detector. Este movimento pode ser medido por três acelerômetros e diâmetros independentes e em seguida subtraído do movimento relativo medido pela câmara.

Preferivelmente, as partículas cujos movimentos são detectados são partículas de areia no fundo do mar.

Preferivelmente, o evento sísmico compreende uma onda sísmica que tem um comprimento de onda na faixa de 5 a 100 m, e uma duração de 2 ms a 1.000 ms. Dependendo da profundidade do alvo da exploração e das velocidades P e S sísmicas, preferivelmente, o período de resposta é de 5 a 20 segundos. O evento sísmico pode ser gerado usando o aparelho em um navio de superfície. Ele pode ser gerado na superfície do oceano ou abaixo dela. O evento pode ser gerado no fundo do mar pelas fontes sísmicas usando os princípios de fonte sísmica de terra, em cujo caso ondas P e S podem ser geradas. O aparelho de registro pode ser combinado com o aparelho de monitoramento de uma maneira similar a uma câmara de vídeo com uma fita ou um outro meio de gravação, mas tendo três canais para mapeamento estéreo e análise de imagem para reconhecer, detectar e posicionar objetos de imagem. Altemativamente, o aparelho de monitoramento, por exemplo, uma câmara, pode ter sua saída transmitida a um dispositivo de gravação remoto, que pode estar em um navio de superfície. O dispositivo de detecção preferivelmente fica móvel durante o período de transmissão a uma velocidade na faixa de 1 a 5 m/s, mais preferivelmente 3 a 4 m/s. A taxa de amostragem é preferivelmente 1 a 2 ms. Assim, no caso de uma câmara, teria que ser feita uma imagem mais freqüentemente do que a amostragem sísmica (ms), isto é «1 ms, por exemplo, 1 ps a 0,1 ms, e o número efetivo de imagens/segundo > 100.

De cada figura das câmaras, é extraída uma velocidade 3D.

Claramente, uma vez que uma câmara como essa ou um Gravador de Filme no Fundo do Mar (OBM) esteja se movimentando na água durante a gravação, um componente dinâmico indesejado é adicionado ao filme (ruído de reboque). Partes deste ruído pode ser separada da gravação por filtros temporais e espaciais padrões. O ruído que cai dentro da banda de freqüência da velocidade de partícula tem que ser calculado/previsto antes de ele poder ser removido. A previsão do ruído de reboque pode ser obtida usando medições de hidrofone a partir de hidrofones simples anexados à câmara, uma vez que eles são proporcionais à velocidade de partícula vertical do fundo do mar detectada, e por três acelerômetros anexados à câmara. O movimento relativo nos navios OBM/cabos pode também ser parcialmente previsto/eliminado pelo processamento de dados de diversos gravadores que, ao mesmo tempo, mas de lugares diferentes no navio/cabo, mais ou menos registram a mesma parte da frente de onda. Isto pode ser obtido com uma separação de câmara menos do que um comprimento de onda da onda sísmica. Se a resolução na gravação for boa o suficiente, o posicionamento relativo dos gravadores pode ser derivado pela análise de imagem, e o ruído de reboque pode ser previsto como decorrência disto. O OBM pode ser rebocado em uma geometria similar ao espalhamento tipo múltiplas flâmulas marítimas usado para aquisição sísmica de ondas P, mas a uma profundidade o mais perto possível do fundo do mar. A invenção pode ser posta em prática de várias maneiras, e algumas modalidades serão agora descritas com referência aos desenhos anexos, em que: A figura 1 é um diagrama esquemático do sistema global; e As figuras 2, 3 e 4 são vistas planas esquemáticas de três esquemas de aquisição de dados diferentes.

Referindo-se à figura 1, a operação é controlada por um navio de superfície 11. Uma fonte sísmica 12 fica localizada no fundo do mar 13 e uma série de unidades de câmaras móveis 14 (das quais duas estão mostradas) monitora a resposta no fundo do mar 13 para uma onda sísmica gerada pela fonte 12. As unidades de câmaras 14 ficam posicionadas a cerca de um metro acima do fundo do mar 13.

As unidades de câmaras 14 cada qual incluem um transmissor de luz, um receptor, um hidrofone, um acelerômetro e uma unidade de processamento. O transmissor transmite luz na forma de raios expansivos, raios concentrados, luz modulada e/ou três raios independentes. O receptor pode compreender um arranjo de campo total, um arranjo acoplado ou um detector simples. O hidrofone está presente para medir ondas P sísmicas acima do fundo do mar 13. O acelerômetro mede oscilações da câmara na faixa de 0-200 Hz. A unidade de processamento serve para filtrar ruído (oscilações da câmara) das medições feitas, para reconhecer e detectara objetos imagem, para medir valores de objeto imagem e converter esses valores em velocidades de partículas.

Em uso, a fonte 12 gera uma onda sísmica com uma resposta que dura um período de 5 a 20 segundos que propaga através do substrato rochoso 15 como ondas P e S. A onda sísmica inicial é refletida e/ou refratada em várias fronteiras do estrato e as ondas P e S que retomam provocam oscilações na faixa de até 200 Hz no fundo do mar 13, cuja superfície inclui lama, areia e rochas. As unidades de câmaras 14 monitoram a resposta no fundo do mar 13 aplicando luz ao fundo 13 e registrando a luz refletida (isto é, as câmaras 14 filmam o fundo 13) a uma taxa de amostragem de 0,000001 a 4 ms, mas em geral < 1 ms. Com efeito, isto constitui um filme das partículas no fundo do mar 13 à medida que elas movimentam em resposta às ondas P e S que retomam.

A onda P que retoma também se propaga do fundo do mar 13 para cima na água 16 e é detectada pelo hidrofone, a uma taxa de amostragem de 1 a 4 ms, e estes dados são levados para a unidade de processamento. O acelerômetro leva dados de ruído correspondentes às oscilações da câmara para a unidade de processamento. A unidade de processamento analisa os dados coletados do receptor, do hidrofone e do acelerômetro e produz um registro da resposta das partículas do fundo do mar, com compensação do movimento da câmara. Este registro pode ser então analisado com utilização dos princípios padrões para interpretação de processamento sísmico e caracterização de estruturas, características estratigráficas e parâmetros de rocha e fluido.

Assim, para cada disparo sísmico da fonte 12, todas as unidades de câmara 14 registram simultaneamente a resposta do campo de ondas no fundo do mar 13 em amostras de filme de 2 a 4 ms. As unidades de câmara 14 realizam uma etapa de processamento que inclui redução de ruído, melhoria da resolução, e identificação de objeto de imagem. As dinâmicas da unidade de câmara são calculadas e removidas dos filmes. Em seguida, Vz, Vy e Vz (os três componentes de velocidade da onda S) e P (a pressão da onda P) são derivadas e armazenadas em quatro traços sísmicos. Isto é repetido a cada 2 a 4 ms.

Em uma modalidade alternativa, a fonte sísmica não fica em um local fixo no fundo do mar, mas, de fato, fica em uma fonte de ondas P em movimento que pode, por exemplo, ficar localizada no navio 11. A onda P gerada se desloca na água 16 e no substrato rochoso 15, onde ela se propaga e é refletida/refratada como ondas P e S, como antes. A figura 2 mostra um arranjo em que a fonte sísmica 21 está se movendo, e que inclui um arranjo de unidades de câmaras 22 que está se movendo e também um receptor sísmico 23 que está se movendo. Quatros câmaras estão mostradas em cada arranjo, embora possa haver um número maior. Um arranjo ideal inclui 1 a 3 fontes em um espaçamento de 50 a 400 m. O receptor sísmico 23 fica espaçado das fontes também a uma distância de 25 a 400 m e grava durante 5 a 20 segundos (dependendo do período de transmissão) a uma taxa de amostragem de 1 a 4 ms. As unidades de câmaras 22 e o receptor sísmico 23 se movem a uma velocidade de 1 a 5 ms. A fonte do fundo é fixa, enquanto que a fonte flutuante rebocada está se movendo. O receptor sísmico é o centro onde todas as medições são armazenadas, de onde a direção é controlada, onde a energia pode ser distribuída e onde os operadores ficam alojados. Isto é similar a um navio sísmico que reboca uma fonte sísmica e receptores atuais, e que registram/armazenam a informação sísmica. A figura 3 mostra um arranjo alternativo no qual as fontes 31, preferivelmente em número de 1 a 3, são móveis a uma velocidade de 1 a 5 ms, enquanto que as unidades de câmaras 32 e receptores sísmicos 33 são fixas. Os espaçamentos são similares aos do arranjo anterior. A figura 4 mostra um terceiro arranjo, correspondente à figura 1, em que as fontes 41 (novamente, o ideal é em número de 1 a 3) são fixas, enquanto que as unidades de câmaras 42 e o receptor sísmico 43 são móveis. Os espaçamentos e velocidades são como no primeiro arranjo.

As unidades de câmaras normalmente seriam montadas ou conectadas a cabos que são rebocados por um navio ou por um dispositivo de propulsão submarino dedicado. A posição das câmaras em relação ao fundo do mar é determinada por técnicas acústicas, e os cabos são dirigidos por “asas” nos cabos. Forças verticais nos cabos são equilibradas pelos pesos ou lastro. Os cabos fornecem conexão mecânica entre um arranjo de unidades de câmaras e também fornece conexões de energia e comunicação. Em um arranjo típico, existem diversos cabos, cada qual rebocando um arranjo de unidades de câmaras. O navio ou dispositivo de reboque inclui equipamento de navegação e armazenamento de dados, embora as unidades de câmaras também tenham armazenamento de dados.

Altemativamente, a conexão entre as unidades de câmaras pode ser sem fio, por exemplo, uma conexão de rádio em vez de cabos, ou além deles.

REIVINDICAÇÕES

Claims (27)

1. Método de exploração sísmica que compreende: gerar um evento sísmico; aplicar o evento sísmico na superfície terrestre (13); detectar uma resposta ao evento, a resposta detectada incluindo ondas P e ondas S na superfície terrestre (13); e analisar a resposta detectada; e em que: a etapa de detecção compreende monitorar e registrar a resposta ao evento sísmico na forma de movimentos de partículas na superfície terrestre (13), de uma posição espaçada da superfície terrestre (13), a etapa de detecção sendo realizada por um período de resposta, o período de resposta sendo um período predeterminado de tempo depois do evento sísmico; e a etapa de análise compreende analisar os movimentos de partículas na superfície terrestre (13) na resposta registrada ao evento sísmico durante o período de resposta; e caracterizado pelo fato de que o monitoramento é realizado usando aparelho de monitoramento (14) que se move em relação à superfície terrestre (13) durante o período de resposta.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os movimentos das partículas são monitorados usando luz, na forma de luz visível, raios-X, luz UV ou luz IR, ou usando uma outra forma de radiação, incluindo ondas de rádio, radar, sonar, ou usando ondas acústicas.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de análise inclui eliminar da resposta detectada o ruído provocado pelo movimento relativo do aparelho de monitoramento.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações I a 3, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento compreende diversos dispositivos de monitoramento (14) que são usados simultaneamente em diferentes locais.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a resposta é transformada e gravada na forma digital.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de análise compreende analisar deslocamentos e/ou velocidades e/ou acelerações de partículas da superfície.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento compreende três fontes de luz de mono freqüência coerente direcionadas para a área superficial que está sendo monitorada, e um receptor para a luz coerente refletida, ou uma fonte única de luz coerente e três receptores.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a luz coerente e um feixe de referência são usados para fazer padrões de salpico por meio de interferometria, e as mudanças nos padrões de salpico são analisadas na etapa de análise.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento (14) compreende aparelho de gravação de vídeo.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o aparelho de gravação de vídeo inclui uma ou mais câmaras que operam com base em luz visível.

11. Método de exploração sísmica marítima de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a superfície terrestre é o fundo do mar (13), o evento sísmico é aplicado no mar ou diretamente no fundo do mar, e o aparelho de monitoramento (14) fica espaçado acima do fundo do mar.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento fica localizado de 0,5 a 5 metros acima do fundo do mar durante o período de resposta.

13. Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento (14) compreende adicionalmente um hidrofone.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento é tanto rebocado como é auto-propelido, e a etapa de análise inclui eliminar da resposta detectada o ruído que representa distúrbios provocados pelo movimento do aparelho de monitoramento.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que as partículas cujos movimentos são detectados são partículas de areia no fundo do mar (13).

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado pelo fato de que o evento sísmico compreende uma onda sísmica que tem um comprimento de onda na faixa de 5 a 100 m e uma duração de até 3 s.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 16, caracterizado pelo fato de que o período de resposta é de 4 a 8 segundos.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento compreende uma pluralidade de dispositivos de monitoramento (22) montada em uma pluralidade de cabos, os dispositivos de monitoramento em cada cabo sendo espaçados entre si a uma distância que é menor do que o comprimento de onda do evento sísmico transmitido.

19. Aparelho para realizar exploração sísmica que compreende: dispositivo para gerar um evento sísmico (12); dispositivo para aplicar o evento sísmico à superfície terrestre; aparelho de detecção (14) para detectar uma resposta ao evento que inclui ondas P e ondas S na superfície terrestre (13); e dispositivo para analisar a resposta detectada; e em que: o aparelho de detecção (14) compreende aparelho de monitoramento e aparelho de gravação arranjados para monitorar e gravar a resposta ao evento sísmico na forma de movimentos de partículas na superfície terrestre (13), de uma posição espaçada da superfície terrestre (13), por um período de resposta predeterminado depois do evento sísmico, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento (14) sendo móvel em relação à superfície terrestre durante o período de resposta.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento (14) usa luz, na forma de luz visível, raios-X, luz UV ou luz IV, ou usa outra forma de radiação, incluindo ondas de rádio, radar, sonar, ou usa ondas acústicas.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento compreende diversos dispositivos de monitoramento (22) que são usados simultaneamente em diferentes lugares.

22. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento (14) compreende três fontes de luz coerente arranjadas para ser direcionadas para a área que está sendo monitorada, e um receptor para a luz coerente refletida.

23. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 21, caracterizado pelo fato de que o aparelho de monitoramento (14) compreende aparelho de gravação de vídeo e a resposta gravada é uma gravação visual.

24. Aparelho para exploração sísmica marítima de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, caracterizado pelo fato de que: a superfície terrestre é o fundo do mar (13), o evento sísmico é arranjado para ser aplicado no mar ou diretamente no fundo do mar, e o aparelho de monitoramento (14) fica arranjado para ficar espaçado acima do fundo do mar (13).

25. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o aparelho de detecção compreende adicionalmente um hidrofone.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracterizado pelo fato de que o aparelho de detecção fica tanto arranjado para ser rebocado por um navio ou para ser auto-propelido.

27. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 26, caracterizado pelo fato de que o aparelho de detecção compreende uma pluralidade de dispositivos de monitoramento (22) montada em uma pluralidade de cabos, os dispositivos de monitoramento em cada cabo sendo espaçados entre si a uma distância que é menor do que o comprimento de onda do evento sísmico transmitido.