CN110832354A - 用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法 - Google Patents

用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110832354A
CN110832354A CN201880044318.6A CN201880044318A CN110832354A CN 110832354 A CN110832354 A CN 110832354A CN 201880044318 A CN201880044318 A CN 201880044318A CN 110832354 A CN110832354 A CN 110832354A
Authority
CN
China
Prior art keywords
seismic
seismic source
interest
receivers
region
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201880044318.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110832354B (zh
Inventor
让吕克·波勒
伊莎贝拉·马索尼
雷米·埃斯特瓦尔
桑德拉·巴布托
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TotalEnergies SE
Original Assignee
Total SE
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 Total SE filed Critical Total SE
Publication of CN110832354A publication Critical patent/CN110832354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110832354B publication Critical patent/CN110832354B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/001—Acoustic presence detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/003—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02—Generating seismic energy
    • G01V1/104—Generating seismic energy using explosive charges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/18—Receiving elements, e.g. seismometer, geophone or torque detectors, for localised single point measurements
    • G01V1/181—Geophones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/22—Transmitting seismic signals to recording or processing apparatus
    • G01V1/223—Radioseismic systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/16—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid
    • G08B13/1609—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using active vibration detection systems
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/16—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid
    • G08B13/1654—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using passive vibration detection systems
    • G08B13/1663—Actuation by interference with mechanical vibrations in air or other fluid using passive vibration detection systems using seismic sensing means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02—Generating seismic energy
    • G01V1/04—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/168—Deployment of receiver elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2200/00—Details of seismic or acoustic prospecting or detecting in general
    • G01V2200/10—Miscellaneous details
    • G01V2200/14—Quality control
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12—Signal generation
    • G01V2210/121—Active source
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12—Signal generation
    • G01V2210/121—Active source
    • G01V2210/1212—Shot
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12—Signal generation
    • G01V2210/123—Passive source, e.g. microseismics
    • G01V2210/1236—Acoustic daylight, e.g. cultural noise
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/12—Signal generation
    • G01V2210/129—Source location
    • G01V2210/1295—Land surface
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/14—Signal detection
    • G01V2210/142—Receiver location
    • G01V2210/1425—Land surface
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/14—Signal detection
    • G01V2210/144—Signal detection with functionally associated receivers, e.g. hydrophone and geophone pairs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/16—Survey configurations
    • G01V2210/169—Sparse arrays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/70—Other details related to processing
    • G01V2210/72—Real-time processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本方法包括以下步骤：在地震源区域(31)中设置至少一个地震源(30)；以及在所述地震源区域(31)中设置多个地震接收器(32)，所述方法包括以下步骤：用多个地震接收器(32)测量由至少一个地震源(30)在感兴趣区域(10)的地下引起的第一类型的地面振动。方法还包括以下步骤：用多个地震接收器(32)测量由与地震源(30)或每个地震源(30)不同的机械源引起的至少一种第二类型的地面振动；以及分析第二类型的地面振动，以确定以下信息中的至少一个信息：地下(20)的物理参数和/或人(46)和/或动物和/或车辆的存在。

Description

用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法
【技术领域】
本发明涉及一种用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法，该方法包括以下步骤：在感兴趣区域的地震源区域中设置至少一个地震源；以及在所述地震源区域中设置多个地震接收器，所述方法还包括以下步骤：用多个地震接收器测量由至少一个地震源在感兴趣区域的地下引起的第一类型的地面振动。
【背景技术】
感兴趣区域尤其是难以进入的区域。该区域特别包括高密度的植被，诸如森林，诸如热带森林。而且，区域可以包括崎岖的地形，诸如山丘(例如山麓小丘)、悬崖和/或高山。而且，区域可能包括进入危险的区域，诸如具有未爆炸军火(UXO)的区域。
该方法也可以应用于任意感兴趣的区域。
地震勘测获取是石油和天然气工业中为了勘探进行的主要地球物理方法之一。在这种勘测期间获得的地球物理测量结果在建立代表感兴趣区域地质的地下图像方面(特别是确定潜在的油气藏位置)至关重要。
这种地震勘测例如通过在感兴趣区域的地面上部署地震源和地震接收器(诸如地震检波器)来进行。地震接收器能够主要记录由地震源产生的地震波在地球的不同层上的反射，以便建立地下的图像。
地震勘测通常在通常沿着几个剖面的各种位置处需要地面上的源和大量接收器，以创建地震源和地震接收器的密集阵列。
在处理地震勘测数据之后获得的地下图像的质量通常是地震源和/或地震接收器的地表密度的函数。特别地，必须将大量的地震接收器在地面中放置到位，以获得良好质量的图像。在需要三维图像时，尤其如此。
将地震源和地震接收器放置在感兴趣的偏远地区可能是繁琐、危险且昂贵的过程。特别地，在区域几乎不可进入时，诸如在热带森林中和/或在地形不平坦的区域中和/或在具有UXO的区域中，源和接收器必须至少部分由操作人员团队步行搬运。在许多情况下，必须在森林中开辟空地，以在地面上安置相关设备和操作人员。然后必须在森林中清理出小路，以将接收器放置到位。
这些任务在感兴趣区域中产生强烈的环境影响，并且可能对操作员引起重大的健康和安全风险，尤其是在设置接收器和地震源期间。
在地面中设置地震接收器和/或地震源是一个广泛的过程，该过程需要在地面上钻孔，并且在接收器的情况下，需要确保接收器与地面之间的耦合充分。
例如，在地震源区域之外，地震接收器由诸如无人驾驶飞行器的飞行器搬运。将飞行器飞行到应将接收器植入投放区中的位置上方。然后，从飞行器相继投放地震接收器并降落至地面。
该设置地震接收器的方法允许通过限制在森林中清理新的小路并减少操作人员受伤的关联风险来减少对环境的影响。然而，该方法明显增加了对人或动物的另一种风险。实际上，投放地震接收器可能引起对在感兴趣区域中四处走动的人和/或动物的严重危害。如果地震接收器落在人和/或动物上，在最好的情况下可能引起严重的伤害，在最坏的情况下可能引起致命的伤害。
当使用源生成地震刺激时，在进行地面勘测期间出现同样的问题。源经常包括炸药。应防止人和/或动物进入源周围的爆炸区域。
【发明内容】
本发明的一个目的是获得一种方法，该方法允许降低与操作人员的健康和安全有关的风险，限制对环境的影响并提高地震勘测结果的整体质量。
为了这个目的，本发明的主题是上述类型的方法，该方法还包括以下步骤：用多个地震接收器测量由与地震源或每个地震源不同的机械源引起的至少一种第二类型的地面振动；以及分析第二类型的地面振动，以确定以下信息中的至少一个信息：地下的物理参数和/或人和/或动物和/或车辆的存在。
根据本发明的方法可以包括单独或根据任意潜在的技术组合采用的以下特征中的一个或多个：
-第二类型的地面振动在至少一个地震源在地震源区域中的设置期间由钻孔工具引起；
-地下的物理参数是地下的密度和/或波速度；
-方法还包括以下步骤：将地震接收器定位在地震源区域之外，地震接收器在地震源区域中的密度大于地震接收器在地震源区域之外的密度；
-方法还包括以下步骤：基于用多个地震接收器测量的第二类型的振动的分析，在感兴趣区域中实时监测所述人和/或动物和/或车辆的存在和/或位置；
-实时监测所述人和/或动物和/或车辆的存在和/或位置包括在多个地震接收器处记录由在感兴趣区域中的地面上的移动引起的地面振动的至少一个事件，并且分析多个地震接收器之间的事件记录的时间延迟；
-方法还包括以下步骤：当在感兴趣区域中检测到人和/或动物和/或车辆的存在时，触发警报；
-方法还包括以下步骤：当在感兴趣区域中检测到人和/或动物和/或车辆的存在时，停止定位在地震源区域之外的多个地震接收器的定位；
-方法还包括以下步骤：在获取地震数据集期间，用至少一个地震源引起地震信号，并且使用多个地震接收器监测至少一个地震源签名；
-方法还包括以下步骤：在地震源区域中定位至少两个地震源；以及根据地震源区域中包含的几何图案来定位多个地震接收器；
-地震源区域为具有四个角的正方形或矩形形状，并且所述方法还包括以下步骤：将地震源定位在地震源区域的每个角中；以及沿着包含在地震源区域中的至少两个轴线定位所述多个地震接收器；
-方法还包括以下步骤：用安装在地震源区域中的多个另外传感器测量地面的至少一个另外物理参数；
-多个另外传感器是大地电磁传感器，并且方法还包括以下步骤：基于由所述大地电磁传感器提供的大地电磁测量结果来计算大规模电导率模型；
-方法还包括以下步骤：使用安装在地震源区域中的至少一个通信天线，来将第一类型的地面振动测量结果和/或第二类型的地面振动测量结果和/或另外的物理参数测量结果实时传输到位于感兴趣区域中的大本营；
-地震源被配置为生成地震能量；以及
-地震源包括炸药和/或锤子和/或振动器。
【附图说明】
本发明将基于以下描述来更佳地理解，该以下描述仅被给出为示例，并且参照以下附图来进行，附图中：
图1是感兴趣区域的示意性地理图，在该区域中，通过根据本发明的方法获取地震数据集；
图2是图1的感兴趣区域的一部分的示意性三维图；
图3和图4是地震源区域的两个实施方式的图；
图5是示出了根据本发明的方法的人检测步骤的略图；以及
图6是用位于地震源区域中的地震接收器测量的、由人脚步引起的地面振动的记录。
【具体实施方式】
图1和图2分别示出了进行地震勘探获取的感兴趣区域10的投影坐标的示意性地理图和感兴趣区域10的一部分的三维图。
感兴趣区域10例如是具有不平坦地形12的区域。不平坦地形12特别包括山丘、高山、悬崖或任意类型的崎岖地形。感兴趣区域10例如位于难以进入的山麓小丘上。
感兴趣区域10还包括植被14。植被14例如是森林，特别是热带森林。它包括高密度的植被14，例如形成冠层18的树木16，该冠层覆盖感兴趣区域10中的大部分地面。
位于地面下方的地下20包括地质构造层22和潜在的油气藏24。
在感兴趣区域10中，植被14限定多个天然和/或人工空地26。感兴趣区域10中的植被14还限定冠层18中的天空孔28。
空地26以一距离分散在感兴趣区域10中，该距离通常包括在100m至500m之间的距离分布，优选为沿着两个相邻空地之间的视线截取的300m。
空地26在地平面处通常具有大于25m2的表面积，并且在冠层18的顶部处通常具有大于900m2的表面积。地震源30可以在空地26中放置到位。
空地26例如在OGP标准“OGP-Helicopter Guideline for Land Seismic andHelirig operations–Report 420版本1.1 2013年6月”中定义。
天空孔28通常是天然的。它们有利地在冠层18与地面之间形成垂直的“光管”。
例如，天空孔28的最小表面积大于1m2，优选大于3m2，并且例如包括在3m2至20m2之间。
至少一个天空孔28的表面积小于空地26的表面积。
地震勘测是一种地球物理勘测，该地球物理勘测包括收集地球物理测量结果，这些测量结果用于确定位于感兴趣区域10中的地下20的物理特性和/或用于基于处理所收集的测量结果建立地下20的图像，优选地为地下20的三维图像。
物理特性通常是地质构造层22的密度和/或波速。
根据本发明的方法包括以下步骤：将至少一个地震源30定位在感兴趣区域10的地震源区域31中；以及将多个地震接收器32定位在所述地震源区域31中。
根据本发明的方法包括以下步骤：用多个地震接收器32测量由至少一个地震源30在感兴趣区域10的地下20中引起的振动。
有利地，地震源区域31的至少一部分位于空地26中。通常，地震源区域31具有25m×25m的尺寸，有利地以空地26为中心。
地震源区域可以包括位于与空地26对应的居中部分中的地震源30和/或位于空地26附近的地震源30。
放置在感兴趣区域中的地震源区域31的密度通常包括在10个地震源区域每km2和100个地震源区域每km2之间。
每个地震源30能够生成在地下20中传播并在地质构造层22的界面处反射的波。
地震源30例如包括能够在地面中生成波的炸药，特别是甘油炸药。
地震源30通常被插入到钻入地面中的孔中，例如以包括在0米至100米之间(优选地在5米至80米之间)的深度。
例如，使用诸如半自动钻孔平台的无人驾驶地面车辆来钻孔。
在变型例中，地震源30包括机械装置，例如锤子、振动器......
每个地震源30优选地在没有地面车辆的情况下从大本营34搬运到它们的位置处。
例如，地震源30的至少一部分使用诸如飞艇或直升机的空运载具36或无人驾驶地面车辆(UGV)搬运到其位置处。
在变型例中或另外，地震源30的至少一部分由操作人员团队步行搬运到其位置处。
大本营34包括例如适于在地震勘测期间收容操作人员的设施和用于地震勘测的设备。大本营34包括直升机停机坪，并且通常用于起飞和降落的管理。
大本营34可以用于急救(例如医疗后送)。
有利地，感兴趣区域10包括分散在感兴趣区域10的整个表面中的多个大本营34。
每个大本营34通常包括收集和/或分析单元40和电信系统42，该电信系统能够将由地震接收器32测量的数据转移到收集和/或分析单元40，并且将数据从收集和/或分析单元40转移到外部站(未示出)。
例如，电信系统42包括安装在每个地震源区域31中的至少一个天线41和安装在每个大本营34中的至少一个天线43。
外部站可以位于主营地(未示出)处。主营地有利地包括用于收集数据的设施以及主计算单元和/或控制中心。
通常，地震接收器32、33分为两组：定位在地震源区域31中的地震接收器32和定位在地震源区域31之外的地震接收器33。
每个地震接收器32、33能够记录由每个地震源30生成的波和在地质构造层22的界面处的反射波。
地震接收器32、33例如是能够测量直接波和反射波的速度的地震检波器。
有利地，地震接收器32、33包括至少一个地震检波器，特别是三个地震检波器和/或加速度计。
在变型例中，地震接收器32包括使用光纤电缆的分布式声学感测(DAS)或分布式振动感测(DVS)。
每个地震接收器32、33被部分引入地面中，以便确保与地面的功能耦合。
定位在地震源区域31中的地震接收器32例如由操作人员团队从大本营34运输并手动安装在地震源区域31中。
在图1和图2的示例中，定位在地震源区域31之外的地震接收器31被运输到其位置，并从空运平台38投放至地面中。
空运平台38通常从大本营34起飞。
例如，空运平台38是UAV(无人驾驶飞行器)。
每个接收器33具有例如适于引入地面中的镖的形状。在变型例中，地震接收器32具有球形或/和平行管形状。
地震源30和地震接收器32、33例如使用诸如地面车辆(例如卡车、无人驾驶地面车辆(UGV))或空运载具(例如直升机)的载具运输到大本营34。
通常，地震源区域31中的地震接收器32的密度大于地震源区域31之外的地震接收器33的密度。
通常，地震接收器33的密度例如在10个地震接收器33每km2至1000个地震接收器33每km2之间，特别是在33个地震接收器33每km2至500个地震接收器33每km2之间，尤其为400个地震接收器32每km2。
通常，方法包括以下步骤：在每个地震源区域31中定位多个地震源30。
通常，地震源30可以在地震接收器32、33之前或地震接收器32、33之后定位。
有利地，地震源30至少根据由多个地震接收器形成的轴线彼此对称地定位。
通常，方法还包括以下步骤：将两组接收器32分别沿两个剖面(有利地垂直)定位在地震源区域31中。
图3和图4描绘了两个示例，该两个示例用于根据地震源区域31中的几何图案定位地震源30和地震接收器32。
在两个示例中，地震源区域31大致具有方形形状。
例如，如图3中呈现的，四个地震源30布置在地震源区域31的四个角中，并且根据形成加号或“+”的几何图案布置九个地震接收器32。
在图4的示例中，四个地震源30布置在地震源区域31的每一侧的中心，并且根据形成交叉符号或“x”的几何图案沿着地震源区域31的对角线布置地震接收器32。
在未表示的变型例中，地震接收器32根据诸如圆形、菱形的另一种几何图案布置在地震源区域31中。
在变型例中，地震接收器32随机地分散在地震源区域31中。然后很好地确定它们的地理位置。
在未表示的另一个变型例中，地震接收器32沿着至少两个平行剖面布置在地震源区域31中。
有利地，方法还包括以下步骤：用多个地震接收器32测量由与地震源30或每个地震源30不同的机械源引起的至少一种第二类型的地面振动。
通常，根据本发明的方法包括以下步骤：使用安装在地震源区域31中的通信天线41将第二类型的地面振动测量结果实时传输到大本营34。
例如，机械源是在地震勘测开始之前在地震源区域31中设置地震源30之一期间使用的钻孔工具。
在变型例中或另外，第二地面振动可以由在至少一个第二地震源区域31中的地震源30的设置期间使用的钻孔工具引起。
通常，方法还包括以下步骤：分析由钻孔工具引起的地面振动，以确定地下20的物理参数。
分析例如是从现有技术已知的环境被动地震成像技术。
例如，所确定的地下20的物理参数是随深度的S波速度变化和/或随深度的P波速度变化。
在变型例中，所确定的地下20的物理参数是密度。
在有利的示例中，方法还包括以下步骤：确定地震源区域31下方的地质构造层22的地质界面。
所确定的物理参数通常在全局地震勘测数据的处理期间用作先验信息。该信息提高在地震数据处理之后获得的地下20的图像的质量。
例如，所确定的物理参数用于建立速度模型，该速度模型用于作为大规模的一阶起始模型处理地震数据(例如偏移)。
通常，所获得的速度模型可以用于地震数据的实时处理和/或地震数据的预处理中。
方法有利地包括以下步骤：用安装在地震源区域31中的多个另外传感器44测量地面的至少一个另外物理参数。
例如，多个另外传感器44是大地电磁传感器，并且方法还包括以下步骤：基于由所述大地电磁传感器提供的大地电磁测量结果来计算大规模电导率模型。
大地电磁传感器测量地面上的天然地磁和地电场变化。
取决于所测量信号的频率和对应的测量周期，大地电磁法的研究深度的范围从地下几百米(例如300m)到几公里(例如5km)。
大规模电导率模型通常在全局地震勘测数据的处理期间用作先验信息。
另外，可以将大规模电导率模型与地震图像一起使用，以便根据油气藏结构解释结果。
有利地，方法还包括以下步骤：使用安装在地震源区域31中的通信天线41将另外传感器数据实时传输到大本营34。
方法还有利地包括以下步骤：在地震勘测的获取期间，使用多个地震接收器32监测地震源30签名。
通常，所监测的数据包括地震信号的全波形。
方法通常包括以下步骤：分析地震源30签名的频谱含量。
通常，所监测的数据可以用于地震数据集的全局处理中，以便提高地下20的图像的质量。
方法还可以包括以下步骤：使用安装在地震源区域31中的通信天线41将所监测的数据实时传输到大本营34。
有利地，机械源是与地面接触的人46和/或动物和/或车辆，并且方法包括以下步骤：用位于地震源区域31中的相同的多个地震接收器32测量通过在感兴趣区域10中行走的人46或动物的脚步和/或通过与感兴趣区域10中的地面接触的车辆引起的地面震动。
通常，地面振动是表面波和/或S波。
然后，方法包括以下步骤：例如确定人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10中的存在和/或位置，例如通过使用三角测量法。
通常，确定步骤包括用位于几个对应的地震源区域31中的至少两组地震接收器32(图5)分析相同的振动事件，例如由脚步引起的地面振动。
在图5的示例中，根据图4中呈现的几何图案来配置地震源区域31，其中，地震接收器32沿着与地震源区域31的对角线对应的第一和第二垂直剖面48、50布置。
人46和/或动物的位置通常基于由沿着第一剖面48或第二剖面50的每个地震接收器32记录源事件(例如人的脚步)的时间延迟并且基于在所考虑的地震源区域31的地下20中的波的平均波传播速度V来确定。
通常，对于每个第一和第二剖面48、50，时间延迟使用由考虑的剖面48、50的各种地震接收器32测量的信号之间的互相关来确定。
例如，在地震源区域31中设置地震接收器32期间独立地测量地震源区域31的平均局部传播速度。
传播速度例如通过激活轻型源(诸如锤子)并记录由至少一个地震接收器32获得的信号而获得。
图6呈现了由在感兴趣区域10中行走的人46的脚步引起的地震信号52的示例，该地震信号分别由沿着第一剖面48的地震接收器32r1、r2、r3、r4、r5以及第二剖面50的地震接收器32r6、r7、r3、r8、r9测量。
对于每个第一和第二剖面48、50，地震信号52的振幅的最大值沿着斜率分别等于Va/cosΦ1和Vb/sinΦ1的线对齐。Va和Vb分别是沿着第一剖面48和第二剖面50的平均波传播速度，并且Φ1是第一剖面48的方向与穿过第一和第二剖面48、50的相交点以及人46在感兴趣区域10中的位置的轴线54的方向之间的角。
方法允许确定所检测的人46的方向(也称为方位角)。
对于几个地震源区域31、至少两个地震源区域31、优选至少三个地震源区域31重复上述步骤，以获得不确定性信息(即不确定性三角形)，并且确定人46的位置。
在变型例中，如果地震接收器32随机地分散在地震源区域31中，则波束成形的方法用于确定人46的位置，特别是以提高的分辨率确定人46的移动方向。
通常，人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10中的存在和/或位置的确定例如基于地面振动的强度、地面振动的频谱含量、地面振动的频率来确定。
有利地，用于确定人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10中的存在和/或位置的方法允许特别是基于地震信号的周期性确定人46和/或动物和/或车辆是否在移动和移动方向。有利地，人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10中的存在和/或位置的确定实时实施，优选地在由空运载具38在感兴趣区域10中投放地震接收器33期间实施。
方法还可以包括以下步骤：以给定的时间间隔重复确定人46和/或动物和/或车辆的存在和/或位置的步骤，以便监测人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10中的存在和/或位置。
例如，给定的时间间隔被包括在1s至1分钟之间，优选地在2s至5s之间。
例如，确定人46和/或动物和/或车辆的存在和/或位置的步骤使用确定单元(未表示)在地震源区域31中局部地执行。
在变型例中，确定人46和/或动物和/或车辆的存在和/或位置的步骤例如在大本营34中远程执行。
方法然后包括以下步骤：使用安装在地震源区域31中的通信天线41将由人46和/或动物和/或车辆引起的振动测量结果实时传输到大本营34。
方法包括以下步骤：仅当地震源区域31中的地震接收器32未检测到人46和/或动物和/或车辆时才允许投放地震接收器33和/或仅当地震源区域31中的地震接收器32检测到人46和/或动物和/或车辆时才防止投放地震接收器33。
方法有利地包括以下步骤：当在感兴趣区域10中检测到人46和/或动物和/或车辆的存在时，触发声音和/或光警报。在实施方式中，声音和/或光警报从空运载具36或空运平台38触发。
有利地，方法包括以下步骤：当在感兴趣区域10中检测到人46和/或动物和/或车辆的存在时，停止定位在地震源区域31之外的多个地震接收器33的定位。
在变型例中，第二类型的地面振动由地震接收器33的投放引起。
方法然后可以包括以下步骤：确认地震接收器33已经到达地面并且没有阻挡在植被14中。
方法还可以包括以下步骤：确定地震接收器33的投放点的位置。
方法还可以包括以下步骤：使用地震接收器33的冲击作为地震源，并且例如将其用于地下表征。
在另一种变型例中，方法包括以下步骤：使用所投放的地震接收器33来增加地震接收器32的密度，这些地震接收器32用于监测人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10中的存在和/或位置。
方法可以包括以下步骤：在第一步骤中将地震接收器33定位在天空孔28中，然后在感兴趣区域10中添加另外的地震接收器33，以提高对人46和/或动物和/或车辆在感兴趣区域10的存在和/或位置的监测的可靠性。
在另一种变型例中，方法包括以下步骤：在激活每个地震源30之前监测邻近地震源区域31的人46和/或动物和/或车辆的存在和/或位置。
有利地，当检测到人和/或动物和/或车辆时，停止地震源的激活。
在另一种变型例中，根据本发明的方法有利地包括全局安全清除，该清除可以包括潜在地组合使用的其他地面检测器和/或固定的空中存在检测器和/或飞行存在检测器。
根据本发明的用于获取地震数据集的方法是特别有利的，因为它允许出于若干目的而使用定位在地震源区域31中的地震接收器32，诸如收集另外的测量结果来提高对地震勘测数据集的处理质量或监测感兴趣区域10中的人46和/或动物和/或车辆的存在，以防止对感兴趣区域10中的人、动物或车辆的危害。这样，通过将相同地震接收器32用于监测网络，而不是在感兴趣区域10的其他位置中安装另外传感器，减少对环境的影响。
如上面指示的，每个地震源30被配置为生成用于执行地震勘测(例如用于石油和天然气勘探)的地震能量。该地震能量生成第一类型的地面振动。
第一类型的地面振动在已知时间且从已知位置生成。相反，第二类型的地面振动经常既不在已知时间也不从精确的已知位置生成。
第二类型的地面振动与第一类型的地面振动例如可以通过感测和分析它们的时间区分开。例如，每次触发地震源30时，都定义预定的时间间隔，在该时间间隔中，由接收器32感测到的信号被认为由第一类型的地面振动产生。
在预定时间间隔之后且在触发另一个源30之前由接收器32感测到的信号被感测并分析为起因于由不同于地震源30或每个地震源30的机械源引起的第二类型的地面振动。
另选地或另外，由接收器32从其感测振动的地理方向可以用于在第一类型的振动与第二类型的振动之间进行分类。
例如，如果接收器32从其感测信号的地理方向对应于触发一个源30的地理方向，则信号可以被认为对应于第一类型的振动。
如果接收器32从其感测信号的地理方向不同于触发一个源30的地理方向，则信号可以被认为对应于第二类型的振动。

Claims (15)

1.一种用于获取感兴趣区域(10)上的地震数据集的方法，所述方法包括以下步骤：在所述感兴趣区域(10)的地震源区域(31)中设置至少一个地震源(30)；以及在所述地震源区域(10)中设置多个地震接收器(32)，所述方法包括以下步骤：用所述多个地震接收器(32)测量由所述至少一个地震源(30)在所述感兴趣区域(10)的地下引起的第一类型的地面振动，
所述方法的特征在于：所述方法还包括以下步骤：用所述多个地震接收器(32)测量由与所述地震源(30)或每个地震源(30)不同的机械源引起的至少一种第二类型的地面振动；以及分析所述第二类型的地面振动，以确定以下信息中的至少一个信息：地下(20)的物理参数和/或人(46)和/或动物和/或车辆的存在。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二类型的地面振动在所述至少一个地震源(30)在所述地震源区域(31)中的设置期间由钻孔工具引起。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，地下(20)的物理参数是地下(30)的密度和/或波速度。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：将地震接收器(33)定位在所述地震源区域(31)之外，所述地震接收器(32)在所述地震源区域(31)中的密度大于所述地震接收器(33)在所述地震源区域(31)之外的密度。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：在所述感兴趣区域(10)中实时监测所述人(46)和/或动物和/或车辆的存在和/或位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述实时监测所述人(46)和/或动物和/或车辆的存在和/或位置包括在所述多个地震接收器(32)处记录由在所述感兴趣区域中的地面上的移动引起的地面振动的至少一个事件，并且分析所述多个地震接收器(32)之间的事件的记录的时间延迟。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：当在所述感兴趣区域(10)中检测到人(46)和/或动物和/或车辆的存在时，触发警报。
8.根据结合权利要求4采取的权利要求5至7中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：当在所述感兴趣区域(10)中检测到人(46)和/或动物和/或车辆的存在时，停止定位在所述地震源区域(31)之外的所述多个地震接收器(33)的定位。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：在所述获取所述地震数据集期间，用所述至少一个地震源(30)引起地震信号，并且使用所述多个地震接收器(32)监测至少一个地震源签名。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：在所述地震源区域(31)中定位至少两个地震源(30)；以及根据所述地震源区域(31)中包含的几何图案来定位所述多个地震接收器(32)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述地震源区域(31)为具有四个角的正方形或矩形形状，并且所述方法还包括以下步骤：将地震源(30)定位在所述地震源区域(31)的每个角中；以及沿着包含在所述地震源区域(31)中的至少两个轴线(48、50)定位所述多个地震接收器(32)。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：用安装在所述地震源区域(31)中的多个另外传感器(44)测量所述地面的至少一个另外物理参数。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个另外传感器(44)是大地电磁传感器，并且所述方法还包括以下步骤：基于由所述大地电磁传感器提供的大地电磁测量结果来计算大规模电导率模型。
14.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：使用安装在所述地震源区域(31)中的至少一个通信天线(41)，来将所述第一类型的地面振动测量结果和/或所述第二类型的地面振动测量结果和/或所述另外的物理参数测量结果实时传输到位于所述感兴趣区域(10)中的大本营(34)。
15.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述地震源(30)包括炸药和/或锤子和/或振动器。
CN201880044318.6A 2017-06-08 2018-06-07 用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法 Active CN110832354B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17305684.7 2017-06-08
EP17305684 2017-06-08
PCT/EP2018/064989 WO2018224585A1 (en) 2017-06-08 2018-06-07 A method for acquiring a seismic dataset over a region of interest

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110832354A true CN110832354A (zh) 2020-02-21
CN110832354B CN110832354B (zh) 2022-05-10

Family

ID=59791014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880044318.6A Active CN110832354B (zh) 2017-06-08 2018-06-07 用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3635441B1 (zh)
CN (1) CN110832354B (zh)
AR (1) AR112009A1 (zh)
RU (1) RU2738594C1 (zh)
WO (1) WO2018224585A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114518107A (zh) * 2022-02-16 2022-05-20 中国地质大学（北京） 一种基于无人机遥控震源的无线同步控制系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020263194A1 (en) * 2019-06-26 2020-12-30 Orica International Pte Ltd Deployment of quasi-planar shock wave generators in association with seismic exploration
CN112261576B (zh) * 2020-10-21 2021-06-15 广西综合交通大数据研究院 一种空地组网系统及其实现方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188928A1 (fr) * 1984-12-06 1986-07-30 Institut Français du Pétrole Système utilisant un ou plusieurs bateaux télécommandés pour la conduite d'opérations marines
EP0940793A2 (de) * 1998-03-04 1999-09-08 STN ATLAS Elektronik GmbH Auf Fahrzeuge ansprechende Weckvorrichtung
EP1903297A2 (en) * 2006-09-21 2008-03-26 Honeywell International, Inc. Unmanned sensor placement in a cluttered terrain
EP2076841A4 (en) * 2006-09-29 2011-05-25 Inova Ltd SYSTEMS FOR COLLECTING SEISMATIC DATA AND METHOD FOR MANAGING NOTIFICATIONS PRODUCED BY FIELD UNITS
CN102164480A (zh) * 2008-09-23 2011-08-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 适应动物的光照方法和系统
CN102326098A (zh) * 2009-01-20 2012-01-18 雪佛龙美国公司 用于估计地球模型参数的地球物理数据随机反演
US20140027122A1 (en) * 2011-05-12 2014-01-30 Exxonmobile Upstream Research Company Two Component Source Seismic Acquisition and Source De-Ghosting
CN103649778A (zh) * 2011-07-13 2014-03-19 瑟塞尔公司 用于自动探测海洋动物的方法和装置
CN104335072A (zh) * 2012-02-06 2015-02-04 离子地球物理公司 利用多个阵列的集成的被动和主动地震勘测
US20150309195A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Cgg Services Sa System and method for using vehicle motion as a land seismic source
CN105277969A (zh) * 2014-07-11 2016-01-27 瑟塞尔公司 用于收集地震数据且产生地震输出文件的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1590690A2 (en) * 2003-01-16 2005-11-02 ExxonMobil Upstream Research Company A marine seismic acquisition method and apparatus
US10073184B2 (en) * 2012-02-06 2018-09-11 Ion Geophysical Corporation Sensor system of buried seismic array

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0188928A1 (fr) * 1984-12-06 1986-07-30 Institut Français du Pétrole Système utilisant un ou plusieurs bateaux télécommandés pour la conduite d'opérations marines
EP0940793A2 (de) * 1998-03-04 1999-09-08 STN ATLAS Elektronik GmbH Auf Fahrzeuge ansprechende Weckvorrichtung
EP1903297A2 (en) * 2006-09-21 2008-03-26 Honeywell International, Inc. Unmanned sensor placement in a cluttered terrain
EP2076841A4 (en) * 2006-09-29 2011-05-25 Inova Ltd SYSTEMS FOR COLLECTING SEISMATIC DATA AND METHOD FOR MANAGING NOTIFICATIONS PRODUCED BY FIELD UNITS
CN102164480A (zh) * 2008-09-23 2011-08-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 适应动物的光照方法和系统
CN102326098A (zh) * 2009-01-20 2012-01-18 雪佛龙美国公司 用于估计地球模型参数的地球物理数据随机反演
US20140027122A1 (en) * 2011-05-12 2014-01-30 Exxonmobile Upstream Research Company Two Component Source Seismic Acquisition and Source De-Ghosting
CN103649778A (zh) * 2011-07-13 2014-03-19 瑟塞尔公司 用于自动探测海洋动物的方法和装置
CN104335072A (zh) * 2012-02-06 2015-02-04 离子地球物理公司 利用多个阵列的集成的被动和主动地震勘测
US20150309195A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Cgg Services Sa System and method for using vehicle motion as a land seismic source
CN105277969A (zh) * 2014-07-11 2016-01-27 瑟塞尔公司 用于收集地震数据且产生地震输出文件的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114518107A (zh) * 2022-02-16 2022-05-20 中国地质大学（北京） 一种基于无人机遥控震源的无线同步控制系统
CN114518107B (zh) * 2022-02-16 2023-05-23 中国地质大学（北京） 一种基于无人机遥控震源的无线同步控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP3635441B1 (en) 2023-12-06
US20200183027A1 (en) 2020-06-11
RU2738594C1 (ru) 2020-12-14
AR112009A1 (es) 2019-09-11
WO2018224585A1 (en) 2018-12-13
BR112019025783A2 (pt) 2020-06-23
EP3635441A1 (en) 2020-04-15
CN110832354B (zh) 2022-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109031462B (zh) 用于评估感兴趣的区域上的地球物理勘测采集几何结构的方法
US10281605B2 (en) Communication systems for water vehicles
CN110832354B (zh) 用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法
US20070286021A1 (en) One Touch Data Acquisition
US9329286B2 (en) Seismic survey using an augmented reality device
CN109143321B (zh) 一种使用植被检测来投放旨在部分地穿透到地面中的多个探测器的方法和相关系统
CN112537450B (zh) 一种基于无人飞行器的震源投放装置
Sudarshan et al. A heterogeneous robotics team for large-scale seismic sensing
Larotonda et al. Data release report for the source physics experiment phase II: Dry alluvium geology experiments (DAG-1 through DAG-4), Nevada National Security Site
RU2738592C1 (ru) Способ сбора массива сейсмических данных на исследуемом участке и соответствующая система
EP3413093B1 (en) A method of preparing and/or carrying out a ground survey in a region of interest and related apparatus
EP2700982A2 (en) Patch microseismic array and method
US12032109B2 (en) Method for acquiring a seismic dataset over a region of interest
BR112019025783B1 (pt) Método para adquirir um conjunto de dados sísmicos em uma região de interesse
Schraml et al. Precise radionuclide localization using uav-based lidar and gamma probe with real-time processing
Greenwood et al. UAV-deployed impulsive source localization with sensor network
Sweeney et al. Application of active seismic and electrical methods to detect and characterize subsurface effects of an underground explosion
Iezzi et al. UAS‐Based Observations of Infrasound Directionality at Stromboli Volcano, Italy
Dean Land seismic: the ‘quiet’revolution
Jia et al. Study on Early Recognition Methods of Cover-Collapse Sinkholes in China
Sandness et al. UAV Sensor Platform
Powers et al. Measurement of near-surface seismic compressional wave velocities using refraction tomography at a proposed construction site on the Presidio of Monterey, California
Lahti et al. Airborne Magnetometer Survey Update At The Massachusetts Military Reservation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant