DE1548472A1

DE1548472A1 - Seismisches Untersuchungsverfahren

Info

Publication number: DE1548472A1
Application number: DE1966M0071020
Authority: DE
Inventors: Harris Norris Ray
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1965-09-27
Filing date: 1966-09-22
Publication date: 1970-02-19
Also published as: DE1548472B2; DE1548472C3; US3381266A

Description

UJ 12 640/66 12/iriö

IKlobil QiI Corporation

New York , Neu/ York (u".St.A.)

Seismisches Untersuchungsverfahren.

Die Erfindung bezieht sich auf seismische Erforschung bzw. seismische Untersuchungen und insbesondere auf ein Verfahren seismischer Erforschung, bei welchem statistisches bzui. willkürliches Geräusch (random moise) bei seismischen Daten verringert werden kann, während kohärentes Geräusch und Primärreflektionen bewahrt werden. Da das l/erfahren insbesondere zur Verwendung bei Erforschung mit ITIehrfachüberdeckung oder mit gemeinsamen Tiefenpunkt bzw. Spiegelpunkt anwendbar ist, wird es mit Bezug auf solche Techniken beschrieben.

Bei Erforschung mit gemeinsamen Tiefenpunkt werden die Feldtechniken derart gewählt, daß eine Mehrzahl von seismischen Signalen oder Spuren (nachstehend Spuren genannt) erzeugt wird, die Reflektionan von gemeinsamen unterirdischen Tiefenpunkten enthalten. Die Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts werden nach der gewöhnlichen Korrektur hinsichtlich der unterschiedlichen Ankunftszeit (moveout) nach der Theorie zusammengesetzt, daß Primärreflektionen sich in

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ORlGINAl INSPECTED

der Phase addieren und verstärkt »erden, während willkürliches Geräusch relativ zu den Priraärreflektionen geschwächt luird. Kohärentes Geräusch, beispielsweise multiple, können ebenfalls unter Verwendung der Zusammensetztechnik beim ^erfahren mit gemeinsamen Tiefenpunkt gedämpft werden, weil das kohärente Geräusch nicht den gleichen Unterschied in der Ankunftszeit zwischen den Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts zeigt wie die Primärreflektionen, so daß die UJeIlen kohärenten Geräuschs sich in der Phase nicht addieren.

Klit die lästigsten Ulellen kohärenten Geräusches in seismischen Daten sind die multiplen Rsflektionen. Bei der Beseitigung multipler Reflektionen sind allgemein lang· versetzte Abstände zwischen der seismischen Quelle und der Detektorvertei ltmr, ;-rf or rlsrlich. Diese langen versetzten Abstände ermöglichen ausreichenden verbleibenden Unterschied in der Ankuhftszeit von multiplen zwischen den Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts beim Zusammensetzen oder Schichten der Signale so daß die Multiplen beseitigt u/erden können. Bevor irgendeine der Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts geschichtet werden kann, muß sie mit Bezug auf eine Bezugsstrecke zwischen dem Schußpunkt und dem Detektor hinsichtlich des gewöhnlichen Unterschieds in der Ankunftszeit korrigiert werden. Die Kurven des gewöhnlichen Unterschieds in der Ankunftszeit, die zur Durchführung des Verfahrens abgeleitet werden, verwenden Geschwindigkeitsberechnungen, die von einer Bohrlochgeophonüberutachung in dem Bereich

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oder gegebenenfalls nach der Ausbreitungsverteilung ' -durchgeführt werden· Wenn einmal eine Kurve gewöhnlichen Unterschiede in der Ankunftszeit für eine gegebene Erforschungstraverse abgeleitet morden ist, wird sie allgemein zun Korrigieren aller Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts in einem Ausviertungszentrum verwendet.

Zufolge der langen versetzten Abstände, die bei Er» forschung mittels gemeinsamen Tiefenpunkt verwendet werden, sind die Geschwindigkeitsberechnungen, die beim Verfahren ä zur Korrektur des gewöhnlichen Unterschieds der Ankunftszeit verwendet werden, außerordentlich kritisch. Fehler von einigen zehn Metern (einigen hundert Fuß) können das Löschen von Primärreflektionen (primaries) in den Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts beim Schichten hervorrufen· Tatsächlich kann eine unrichtige Korrektur des gewöhnlichen Unterschieds in der Ankunftszeit die Heraushebung bzw. Verstärkung der multiplen und die Dämpfung der Primärreflektionen hervorrufen. Durch Prüfen eines Abschnitts einer zusammengesetzten Aufzeichnung kann ein Seismologe nicht sicher erkennen, ob Primärreflektionen zufolge eines Fehlers bei der Korrektur des gewöhnlichen Unterschieds der Ankunfts zeit gedämpft worden sind· Ein Aufzeichnungsabschnitt einer einfachen Überdeckung kann immer noch keinen Anhaltspunkt hinsichtlich des Fehlers der Korrektur des Unterschieds in der Ankunftszeit geben, weil willkürliches Geräusch sowohl die Primärre*"lektionen als auch kohärentes Geräusch ver-

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wischt bzw. unklar macht. Es ist bisher als notwendig angenommen morden, Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts als ersten Schritt zum V/erringern willkürlichen Geräusche und Verstärken von Primärref.Lektionen zusammenzusetzen·

Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, willkürliche« Geräusch in seismischen Daten zu verringern, um versteckte Primärreflektionen freizulegen, ohne jedoch multiple Reflektieren oder anderes kohärentes Geräusch zu dämpfen·

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Überprüfung bzw. Überwachung der Berechnungen des gewöhnlichen Unterschieds in der Ankunftszeit vor dem Schichten von Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts vorzunehmen«

Zum Erreichen der genannten Zwecke kann irgendein Verfahren seismischer Erforschung verwendet werden, bei welchem seismische UIeIlen an einer Mehrzahl von Quellen nach unten erzeugt und die sich ergebenden resultierenden reflektierten Wellen an einer Mehrzahl von Detektorstationen empfangen werden, wobei einige der seismischen Wellen an Detektorstationen empfangen werden, die in verschiedenen, in wesentlichen gleichen Abständen von ihren zugeordneten Quellen angeordnet sind· In Übereinstimmung mit dar Erfindung umfaßt ein Verfahren seismischer Erforschung folgende Schrittet Erzeugen seismischer Wellen an einer seismischen Quelle, Empfangen der resultierenden reflektierten Wellen an einer Mehrzahl von Verteilungen oder Gruppen von Detek-

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torstationen, Bilden eines reproduzierbaren seismischen ^ignales von dem Ausgang jeder Detektorstation, Kombinieren der an den Detektorstationen, die in im wesentlichen glei« chen Abständen von der «eismischen Quelle angeordnet sind, empfangenen seismischen Signale, und Bilden der kombinierten Signale zu einem mehrspurigen seismischen Aufzeichnungsabsehnitt, wobei der seitliche Abstand zwischen den Spuren zu der Feldstellung der mittleren bzw. durchschnittlichen g unterirdischen Reflektionsstellen proportional ist, die an jedem der kombinierten Signale abgebildet sind·

Durch die Erfindung werden Primärreflektionen und kohärentes Geräusch v/erstärkt, willkürliches Geräusch jedoch verringert, beispielsweise Uiindgeräusch· Mit verringertem willkürlichen Geräusch können von den Primärreflektionen Geschwindigkeitsfehlerberechnungen durchgeführt und mit ^ezugsgeschiüindigkeitsdaten verglichen werden, um die Genauigkeit der Kurve des gewöhnlichen Unterschieds in der Ankunftszeit zu bestimmen» Außerdem können IKlultiple iden- ™

tifiziert^ werden, Wenn die Multiplen die richtige Frequenz haben, können Maßnahmen getroffen werden, um sie durch Aus*, filtern auszuscheiden« Zum wenigsten ermöglicht dia Identifizierung der Multiplen ein Überprüfen theoretischer Berechnungen hinsichtlich ihres Ursprungs.

Weitere Zwecke und Worteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hBrvor, in welcher die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert ist·

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Fig, 1 ist sine Folge-von acht Felddiagrammen einer

Profilliarungstechnik mit fortlaufender Leerzone und Dflshrfachüberdeckung, die beim Durchführen der Erfindung verwendet werden kann·

Fig. 2 ist ein Gitterdiagramm der unterirdischen Überdeckung von Tiefenpunkten} die mit den vorderen Schuöpunktstellen gemäß dem Felddiagramm der Fig_v 1 erzeugt ist.

Fig. 3 ist ein Gitterdiagramm der unterirdischen Über·« deckung von Tiefenpunkten, die mit den hinteren Schußpunktstellen gemäß dem Felddiagramm der Fig« I erzeugt ist«

Fig· 4 ist ein Abschnitt einer Aufzeichnung, die in

Übereinstimmung mit der Erfindung erzeugt ist, wobei die Zusammensetztechniken gemäß den Fig_s 2 und 3 vertuendet sind*

Fig· 5 ist eine graphische Darstellung der unterschiedlichen Ankunftszeit einer Multiplen und einer Primärreflektion bei einer gegebenen Aufzeichnungszeit als Funktion des Abstandes von Schußpunkt zu Detektor·

Fig» 6 zeigt graphische Darstellungen des Fehlers des Unterschiedes der Ankunftszeit durch unrichti« ge GeschuiindigkeitsinformatioB als Funktion der Aufzeichnungszeit.

Fig. 7 ist eine schaubildliche Ansicht eines Erdquer-

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schnitte, wobei ein abgeändertes Felddiegramm zum Aueführen der Erfindung dargestellt ist·

In Fig. 1 ist eine bilaterale Feldtechnik dargestellt, wie sie verwendet werden kann, um sechsfache Überdeckung zu erhalten, und wie sie zur Durchführung der Erfindung geeignet ist· Die Folge von Schüssen und Aufzeichnungen wandert gemäß Fig. 1 von linie nach rechte, wobei die

Feldaufbauten jeweils zur Erleichterung der Darstellung

der überlappenden Überdeckung übereinander angeordnet sind»

Bei einem ersten Feldaufbau entlang einer Erforschuhgstraverse wird seismische Energie, wie sie beispielsweise durch die Explosion von Dynamit oder durch Herabfallen eines schweren Gewichtes erzeugt wird, an den SchuQpunkt an die Erde angelegt und Reflektionen werden an einer Detektorverteilung oder «gruppe A registriert, die vierundzwanzig Detektorstationen enthält« Die einzelnen Detektorstationen können viele getrennte Geophone enthalten, | die elektrisch miteinander verbunden sind, um einen einzigen Ausgang zu erzeugen· Bei einer Ausführungsform der Erfindung betrug der versetzte Abstand zwischen dem SchuQpunkt und der zunächstliegenden Detektoretation etwa 780m (2640 FuQ) und der Detektorstationsabstand betrug etwa 66 m (220 Fuß).

Ulenn Energie am Schußpunkt 1 erzeugt wird, empfängt die Detektorverteilung A Reflektionen von dem unterirdi-

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sehen Horizont 50«.Selbstverständlich empfängt die Detektorverteilung A Reflektionen von anderen unterirdischen Horizonten, möglicherweise oberhalb und unterhalb des Horizontes 50, jedoch ist zwecke Klarheit nur der Horizont dargestellt· Der Horizont 50 kann als eins Zusammensetzung einer Reihe von Tiefenpunkten bzw· Reflektionspunkten angesehen werden, von denen jeder durch eine getrennte De-

^ tektorstation in der Verteilung A festgelegt ist (delineated) Beispielsweise legt ein von dem Ausgang der nahegelegenen Detektoretation 1-1 erzeugtes Signal bzw» ein· Spur den

iefenpunkt P47 feet· In der nachfolgenden Beschreibung stellen die Bezugszeichen, mit welchen die Detektoretationen oder an den Detektorstationen registrierten Spuren bezeichnet sind, zuerst die Schußpunktnummer und dann die NuMffler des Detektors bzw. der Spur dar· Energie wandert von dem Schußpunkt 1 entlang eines Strahles 52 nach unten und wirrt nach oben entlang eines Strahles 54 zu der Detek-

W toretation 1 « 1 reflektiert. In gleicher Weise wandert Energie entlang eines Strahles 56 zum Tiefenpunkt P 24, wo die Energie entlang eines Strahles 58 nach oben zu der entferntliegenden Detektorstation 1-24 reflektiert wird· Es ist zu versehen, daß von jeder der Detektorstationen in der Verteilung A eine reproduzierbare Registrierung gebildet wird· Üblicherweise werden bei seismischer Erforschung von jedem der Signalauegänge der Detektorstationen fflagnetbandaufzeichnungen auf einer mehrkanaligen Auf-

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zeichnungstromroel hergestellt.

für eine zweite Aufzeichnung bewegt sich die Detektor*» verteilung um den Abstand entsprechend zuiei Detektorstationen vor und wird dadurch eine Verteilung B. In gleicher Weise wandert der SchuGpunkt entsprechend dem Abstand zweier Detektorstationen zu dem Schußpunkt 2. Wiederum wird eine mehrkanalige Aufzeichnung aus den Reflektionen gebildet, die an jeder der Detektorstationen in der Verteilung B λ

empfangen sind· Die Beuiegungsstrahlen und die Tiefenpunkte für dieses und die nachfolgenden Felddiagramme sind zur Vereinfachung nicht dargestellt.

Die Arbeitsweise des Bewegens der Detektorverteilung entsprechend dem Abstand zwischen zwei Stationen zwischen den Aufzeichnungen setzt sich fort bis zur Verteilung D und dem Schußpunkt 4. Der Schußpunkt fährt fort, die Detektorverteilung durch den Schußpunkt 4 bzw« über den SchuQpunkt 4 zu führen» Für eine nächste Aufzeichnung bewegt sich die Detektorverteilung zur Stellung F, jedoch wird \ der Schußpunkt zu einer hinteren Stelle zum Schußpunkt 5 bewegt. Der Zweck, den Schußpunkt an beiden Enden der Detektorverteilungen zu haben, besteht darin, bilaterale- Daten zum Erzeugen eines bilateralen Aufzeichnungsabschnitts zu haben, wie es nachstehend verständlich wird* Für die Detektorverteilung E und für die drei darauffolgenden Detektorverteilungen F bis H bleiben die Schuöpunkta an der Hinter·» seite der Detektorverteilung. Es ist zu bemerken, daß da-

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- ίο «

durch eine sechsfach· überlappende unterirdische Überdeckung erhalten wird, wenn die Detektorverteilung sich von A bis H bewegt.

Für eine ins einzelne gehende Darstellung der unter·· irdischen Überdeckung, die von den vorderen Schußpunkten 1 bis 4 erzeugt wird, tuird weiterhin auf Fig. 2 Bezug genommen, in welcher ein Gitterdiagramm der Tiefenpunkte dargestellt ist, die bei jeder Aufzeichnungsaufeteilung festgelegt sind· Beispielsweise u/erden die an dem Horizont 50 liegenden Tiefenpunkte nach unten zu den starken Punkten auf einer schrägen Linie 60 projiziert, die in einem Winkel von 45 zu der Waagerechten liegt· Die obere Waagerechte in Fig. 2 stellt unterirdische Tiefenpunkte dar, die mit Pl bis P60 bezeichnet sind. Die obere Waagerechte ist weiterhin proportional dem tatsächlichen Abstand entlang der Erdoberfläche, in welcher die Tiefenpunkte liegen· Obgleich die starken Punkte, welche die Tiefenpunkte entlang der schrägen Linie 60 anzeigen, geometrisch die Tiefenpunkte darstellen, können sie als aufgezeichnete Spuren angesehen werden und es kann auf sie als aufgezeichnete Spuren Bezug genommen werden, weil die aufgezeichneten Spuren von dem Schußpunkt 1 diese Tiefenpunkte entlang der Linie 60 festlegen. Die uerbleibenden schrägen Linien parallel und auf der rechten Seite der Linie 60 stellen gemäß der Darstellung die unterirdische Tiefenpunktüberdeckung der für die SchuQpunkte 2 bis 4 aufge-

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zeichneten Spuren dar.

Die auf der linken Seite in Fig. 2 dargestellte senkrecht· Linie zeigt den Abstand von Quelle zu Detektor an, der bei dar Feldanordnung gemäß Fig. 1.ursprünglich verwandet wurde, um die entlang der schrägen Linien liegenden Spuren zu erzeugen· fflit dem zwtiidimensionalen Gitterdiegramm der Fig· 2 iat as möglich, überlappende unterirdische Uberdeckung und den Abstand von der Quelle zu dem Detektor zu betrachten, der/zu jeder der betreffenden Spuren führt«

Gemäß der Erfindung werden mehrere Spuren, die ursprünglich mit im wesentlichen gleichen Abständen von Quelle zu Detektor aufgezeichnet wurden, kombiniert, um eine einzige Spur zu erzeugen, die von willkürlichem Geräusch frei ist« Beispielsweise wird die Spur 1-1 mit den Spuren 2-1, 3-1, und 4-1 kombiniert· Wie angedeutet, wurden diese Spuren bei dem gleichen Abstand zu dem Schußpunkt von etwa 790 m (2640 FuB) aufgezeichnet·

Da ein bilateraler Aufzeichnungsabschnitt bzw· eine bilaterale Darstellung allgemein von den Seismologen beim Interpretieren von Aufzeichnungen bevorzugt wird, sind die Feldanordnungen gemäß Fig. 1 so ausgewählt, daß bilaterale Daten erzeugt werden* Die von den Schußpunkten 5 bis θ erzeugte hintere unterirdische Überdeckung ist durch das Gitterdiagramm der Fig· 3 angedeutet. Unterirdische Tiefenpunkte, die für die Schußpunkte 5 bis 8 gezeichnet sind,

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. sind nach unten auf eine andere Reihe von schrägen parallelen Linien projiziert, die in einem Winkel von 45 zu der Waagerechten liegen· Beispielsweise zeigen entlang der Linie 62 die starken Punkte die Tiefenpunkte an, welche durch die Aufzeichnungen des in die Verteilung E schießenden Schußpunktee 5 zugeordnet sind. Hier werden wiederum die Tiefenpunkte als aufgezeichnete Spuren angesehen. Tiefen«

^ punkte, die durch die weiteren SchuQpunkte in der Folge gemäß Fig. 1 festgelegt sind, sind durch die starken Punkte auf den schrägen Linien rechts der Linie 62 angedeutet· In-Fig, 3 wird die gleiche waagerechte Linie wie am oberen Ende der Fig· 2 zum Darstellen der Tiefenpunkte vertuendet· Die auf der linken Seite in Fig. 3 liegende senkrechte Linie zeigt die Abstände von Quelle zu Detektor an, bei welchen die durch die starken Punkte entlang der Schräglinien angedeuteten Spuren erzeugt sind«

Nachstehend wird erläutert, tuie ein mehrspuriger bzw·

P aus mehreren Signalen bestehender Aufzeichnungsabschnitt geschrieben oder erzeugt tuird, und zuiar unter Verwendung bekannter Ausrüstung und unter Verwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung· Die Bezeichnung "seismischer Aufzeichnungsabschnitt" soll irgendeine Art der sichtbaren Darstellung der unterirdischen Lagerung bzw. Schichtung der Erde umfassen, beispielsweise Darstellung mit eich hin- und herbewegende Spuren, Darstellung mit variabler Fläche oder variabler Dichte od.dgl. Beim Schreiben der Spuren auf

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dan AufZeichnungsabschnitt von links nach rechts ist die am linken Rand geschriebene erste Spur eine Zusammensetzung der Spuren 5-1, 6-1, 7*»1 und 8-1, um eine vierfache Überdeckung mit gemeinsamem Versetzungsabstand (Cod) zu ergeben* Es ist zu bemerken ι daß alle diese vier Spuren mit einem Abstand von Quelle zu Detektor von 790 in aufgezeichnet luurden. Der vorhergehenden kombinierten Spur benachbart ist eine zusammengesetzte Spur aufgezeichnet, die aus den Spuren 5-2, 6-2, 7*»2 und 8-2 zusammengesetzt ist* Die Folge des Schreibens kombinierter vierfacher Cod-Spuren, die durch die starken Punkte an dem gleichen senkrechten Linienabstand an der», schrägen Linien dargestellt sind, setzt sich von links nach rechts nach unten entlang der dargestellten Spuren fort. Zuletzt wird eine vierundzuianzigste Spur aufgezeichnet, die aus den Spuren 5-24, 6-24, 7-24, und 8-24 zusammengesetzt ist»

Nunmehr werden die Daten geschrieben, die aus einer f Zusammensetzung der Spuren erzeugt sind, die mit der vorderen Schußüberdeckung erhalten sind, die auf den schrägen Linien der Fig« 2 angedeutet ist. Das Verfahren des Spurenschreibens von links nach rechts setzt sich mit dem Schreiben einer Spur fort, die aus den Spuren 1-24,'2«24, 3-24 und 4-24 zusammengesetzt ist. Das weitere Schreiben der Spuren setzt sich nach oben und nach rechts auf den schrägen Linien der Fig. 2 fort, indem COD-Vierfachapuren zusammengesetzt werden, die durch die Punkte auf den schrägen Linien im gleichen senkrechten Abstand dargestellt sind.

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Das Zusammensetzen und Schreiben des Aufzeichnungsabschnitts gemäß vorstehender Beschreibung erzeugt eine unterirdische Überdeckung, die ein mittel oder Durchschnitt über die unterirdische Fläche der einzelnen kombinierten Spuren ist· Der seitliche Abstand zwischen den Spuren ist jedoch der Feldstellung der mittleren oder durchschnittlichen unterirdischen Reflektionspunkte proportional, die

P jedes kombinierte Signal umfaßt. Beispielsweise uiird durch Zusammensetzen von vierfachen COD-Spuren aus denen , die an den Schußpunkten 5 bier 8 aufgezeichnet sind, eine mittlere unterirdische Überdeckung erzeugt, die in Fig· 3 durch die starke schräge Linie 64 angedeutet ist. Die mittlere unterirdische Überdeckung, die durch das Zusammensetzen betreffender COD-Spuren, die an den Schußpunkten 1 bis 4 aufgezeichnet sind, erzeugt wird, ist durch die starke schräge Linie 66 in Fig. 2 dargestellt.

·» Vorzugsweise uiird das Zusammensetzen von COD-Spuren

zum Verringern willkürlichen Geräuschs so durchgeführt, daß die mittlere unterirdische Überdeckung auf dem Aufzeichnuagsabschnittjkontinuierlich ist· Beispielsweise sollte das Zusammensetzen vorzugsweise derart ausgeführt werden, daß kein Spalt in dem waagerechten Abstand zwischen dem unteren Ende der Durchschnittsüberdeckungslinie 64 und dem unteren Ende der Durchschnittsüberdeckungslinie 66 vor« •handen ist·

In Fig. 4 ist mittels einer graphischen Darstellung

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das Verfahren zum Zusammensetzen und Wiederaufzeichnen von COD-Spuren erläutert. Ein Teil eines Aufzeichnungsabechnittss 70 mit sich hin- und herbewegenden Spuren ist in Übereinstimmung mit dem Schema gemäß den Fig· 2 und 3 geschrieben. Uli β angedeutet, werden an jeder der Spuren vor dem Zusammensetzen Korrekturen des gewöhnlichen Unterschieds der Ankunftszeit und statische Korrekturen durchgeführt. Es ist nicht erforderlich, Korrekturen des gewöhnlichen Unterschieds der Ankunftszeit oder statische Korrekturen an jeder COD-Spur vor dem Zusammensetzen durchzuführen, jedoch wird dies allgemein in Auswertungszentren als sin erste: Routineschritt durchgeführt, um die Spuren zum Schichten hinsichtlich gemeinsamen Tiefenpunktes zu präparieren· An dam linken Rand des Aufzeichnungsabschnittes 70 ist sine Spur 72 geschrieben, die in einer Zusammensetzeinrichtung 74 aus den Spuren 5·»!, 6-1, 7-1 und Θ-1 zusammengesetzt ist. Lediglich die erste, die sechste, die zwölfte, die achtzehnte und die vierundzwanzigste Spur in den Abschnitten 76 und 78 des Aufzeichnungeabschnittes 70 sind dargestellt, um die fig· zu vereinfachen· Es ist zu verstehen, daß dazwischenliegende Spuren ebenfalls gemäß des Schemas in den Fig· 2 und 3 aufgezeichnet sind. Die sechste Spur nach rechts, die Spur 80, ist in der Zusammensetzeinrichtung 82 aus den Spuren 5-5, 6-6, 7-6 und 8-6 zueusammengesetzt. Die restlichen Spuren des Aufzeichnungsabschnitts 70 sind gemäß der Darstellung aus den COD-Spuren kombiniert· Wie dargestellt, meist der vierfache COD-AufZeichnungsabschnitt 70

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sine multiple 86, ein· Primärerscheinung 88 und «in· zweite Primä'rerscheinung 90 auf. Das willkürliche Geräusch auf den Spuren ist beträchtlich gedämpft worden·

Oie Gründe für das Beseitigen willkürlichen Geräusche und die Verstärkung der Multiplen und der Primärreflektionen sind aus Fig. 5 besser erkennbar. In Fig. 5 let der Unterschied in der Ankunftszeit einer Primärreflektion bei

k einer gegebenen Aufzeichnungszeit und einer Multiplen bei der gleichen Aufzeichnungszeit durch die Kurve 92 bzui« 94 als Funktion des Abstandes von SchuQpunkt zu Detektor dargestellt, Die Kurve 92 der PritnMrreflektion zeigt einen geringeren Unterschied in der Ankunftszeit als die Kurve 94 für die Multiple, und zwar zufolge der Zunahme der mittleren Geschwindigkeit mit der Tiefe in der Erde. Spuren, die an Detektorstationen mit gemeinsame« versetztem Abstand von dem SchuQpunkt aufgezeichnet sind) hfl« ben hinsichtlich der in ihnen vorhandenen Primärreflektlo-

P nen identischen Unterschied in der Ankunftszeit und hin«* sichtlich der in ihnen vorhandenen multiplen ebenfalls I-dentischen Unterschied in der Ankunftszeit· ienn datier COD-Spuren zusammengesetzt werden, addieren sich die Primärreflektionen und die multiplen in der Phase und «erden verstärkt. Jedoch hat das willkürliche Geräusch in den COD-Spuren keine Übereinstimmung und wird relativ zu den Multiplen und Priüärreflektionen geschwächt.

Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Prieärreflektion

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88 hinsichtlich des gewöhnlichen Unterschiede der Ankunftszeit überkorrigiert morden ist, um gebogene unterirdische Betten an Stelle von ebenin Betten oder Schichten anzuzeigen, uiohingegen die Multiple Θ6 so korrigiert morden ist, daß sie eben ist. Die Primärreflektion 9D bei längerer Aufzeichnungszeit ist ebenfalls überkorrigfert. Es ist ersichtlich, daß, wenn die Spuren des Aufzeichnungsabschnitts 70 unter Anwendung üblicher Techniken mit gemeinsamem Tiefpunkt zusammengesetzt werden, die Primärreflektionen und 90 teilweise beseitigt und die multiple 86 verstärkt uiird. Gemäß der Erfindung ist eine kontinuierliche Überprüfung für Geschwindigkeitsberechnungen geschaffen, um vorweg eine Anzeige zu geben, daß die den gewöhnlichen Unterschied des Ankunftszeit einstellende Kurve unrichtig ist, bevor Primärreflektionen auf dem Aufzeichnungsabschnitt der zusammengesetzten Spuren gelöscht bzw. verwischt werden«. Die Ernsthaftigkeit der unrichtigen Ge« schwindigkeitsinformationen beim Zusammensetzen von Spuren gemeinsamen Tiefenpunkts ist aus Fig. 6 besser ersichtlich . In ^ig. 6 ist der Fehler des Unterschieds in der Ankunftszeit für einen typischen Bereich der Erde als Funktion der Aufzeichnungszeit für zwei Geschwindigkeitsfehler und für einen Abstand von Quelle zu Detektor von etwa 265 m (8850 Fuß) aufgezeichnet. Eine erste Kurve 100 stellt den Ankunftszeitfehler dar, der durch eine Gb« schwindigkeitsinformation erzeugt ist, die um etwa 90 m

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(300 Fuß) zu niedrig war. Eine zweite Kurve 102 stellt den Ankunftszeitfehler dar, der durch einen Geschwindigkeits· fehler erzeugt ist, der um etwa 180 m (600 Fuß) zu niedrig war. Es ist zu bemerken, daß selbst bei einer Aufzeichnungszeit von drei Sekunden ein Geschuiindigkeitsfehler von 180 m einen Ankunftezeitfehler von etuia 8 Millisekunden hervorruft. Ein solcher Ankunftszsitfehler ist ernsthaft genug, fe um eine teilweise Beseitigung von Primärreflektionen bei dieser Aufzeichnungszeit hervorzurufen. Bei einer Auf Zeichnungszeit von einer "Sekunde ist das Problem noch ernsthafter, uio, wie durch die Kurve 102 angezeigt, einp Geschiuindigkeitsberechnungsfehler von 180 m zu niedrig einen Ankunftszeitfshler von etuia 95 fflillisekunden erzeugt, der ausreichend ist, um eine Primärreflektion zwischen den ge» schichteten Spuren zu beseitigen oder zu löschen»

Auf der Basis von Geschwindigkeitsfehlerberschnungen, die aus einem Studium des Aufzeichnungsabschnitts 70 erzeugt ujurden, kann die den gewöhnlichen Unterschied in der Ankunftszeit einstellende Kurve auf die richtigen Geschwindigkeitswerte korrigiert werden· lüenn weiterhin seismische Daten in dem Feld gesammelt werden,können^von COD-Spuren erzeugte Aufzeichnungsab6chnitte eine kontinuierliche Überprüfung der Gaschtuindigkeitsinforraation ohne die Notwendigkeit einer weiteren Bohr.lochgeophonüberwachung oder ohne die Notwendigkeit der Anwendung von Feldtechniken mit sich ausbreitender Verteilung schaffen·

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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist oben mit Bezug auf eine vierfache Schichtung von COD-Spuren beschrieben, jedoch können andere Anzahlen von COD-Spuren verwendet werden« Di« Anzahl der Schichtungen ist hauptsächlich duroh das Ausmaß der Neigung bzw« das Einfallen (dip) begrenzt, welches die COD-Spuren zeigen. COD-Spuren, die Priroärreflektionswellen und Iflultipleuiellen aufweisen, sollten bei einer Interessierenden Aufzeichnungezeit ein Ein·· fallen von weniger ale eine halbe Wellenlänge haben, und das Einfallen sollte vorzugsweise weniger als eine viertel Wellenlänge, betragen*

liienn da· Einfallen der COD-Spuren mehr als eine viertel U/ellenlange beträgt, kann an jeder Spur eine kleine statische Zeitverschiebung oder Schrägstellung vorgenommen werden, um ihr richtiges Schichten zu ermöglichen. Beispiels·- weise sei in Verbindung mit fig« 3 angenommen, daß die ' Wellen einer Primärreflektion bei einer interessierenden Zeit eine Zeitverschiebung von β Millisekunden zwischen den Spuren für den Schudunkt S und den Spuren für den SchuBpunkt 6 aufweisen« Die Ulelle, die ein einfallendes Bett anzeigt, kann ebenfalls auf den Spuren für die Schußpunkte 6 bis 8 erscheinen und kann ein Einfallen von 8 Millisekunden zwischen jedem SchuGpunkt zeigen* Um ein richtiges Schichten von COD-Spuren für die Schußpunkte zu ermöglichen, kann eine kleine Zeitverschieburtg an den Spuren jedes Schußpunktes vor dem Schichten vorgenommen werden. Insbesondere

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kann eine Zeitverschiebung von 8 Millisekunden an den Spuren des Schuflpunktes 6 vorgenommen werden· Eine Verechie« bung entsprechend 16 Millisekunden kann bei den Spuren des Schußpunkte· 7 vorgenommen werden usw. Mit diesen kleinen Zeitverschiebungen, die an jeder der Spuren vorgenommen werden, können die COD-Spuren geschichtet und zu einem Aufzeichnungsabschnitt gebildet werden, wobei will·· kürliches Geräusch beträchtlich gedämpft ist. Ein Seismologe kann dann die Schrägstellung des Aufzeichnungsabschnittee berücksichtigen beim Identifizieren von Multiplen und Primärreflektionen und beim Berechnen von Geschvindigkeitsfehlern.

Das Zusammensetzen gemäß vorstehender Beschreibung und gemäß der Darstellung in Fig« 4 kann durch eine analoge Vorrichtung durchgeführt werden, die in der Technik verfügbar ist, beispielsweise eine Vorrichtung, wie ei· in der USA-Patentschrift 3 181 643 beschrieben let« Andere zweckentsprechende Zusammensetzvorrichtungen können ein Digitalcomputer sein, der richtig programmiert ist, um durch Ziffern ausgedrückte Spuren zusammenzusetzen. Eine zweckentsprechende Vorrichtung zum Korrigieren de· normalen Unterschiedes in der Ankunftszeit zu» Verwendung bei der Erfindung ist eine Vorrichtung, wie sie in der USA-Patentschrift 3 092 805 beschrieben ist. Die Aufzeichnungsschreibvorrichtung kann eine Vorrichtung sein, die von der "Southwestern Industrial Elektronics Company, Houston, Texas" ge-

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liefert wird.

Bei dar Verwirklichung der Erfindung uiird ein bilatB-ral aussehender Aufzeichnungsabschnitt bevorzugt, jedoch ist die Erfindung darauf nicht begrenzt, Weiterhin können unilaterale datensammeinde Feldtechnikea verwendet werden, beispielsweise solche Techniken, bei denen die seismische Quelle in das gleiche Ende dar Datektorverteilung schließt.

In Fig. 7 ist eine andere Feldtechnik dargestellt, die zum Sammeln von Informationen gemäß der Erfindung verwendet werden kann* Fig· 7 ist eine schaubildliche Ansicht eines Erdabschnittes. Eine Qualle seismischer Energie ist an einem Schußpunkt 110, und eine mehrzahl von Gruppen oder Verteilungen von Detektorstationen ist entlang einer Untersuchungslinie auf Kreisbogen angeordnet, deren Mitten der Schußpunkt 110 darstellt. UJiβ dargestellt, ist eine erste Gruppe von Detektorstationen 112 auf einem Bogen eines ersten Kreises angeordnet, dessen Mitte mit dem Schußpunkt 110 zusammenfällt, so daß jede einzelne Detektor-» station im wesentlichen im gleichen Abstand von dem Schußpunkt liegt· In gleicher UJeise sind eine zweite Gruppe von Detektorstationen 114 und eine dritte Gruppe von Detek« torstatinnan 113 auf Kreisbögen angeordnet. Bei dieser Ausführungeform kann das Zusammensetzen von COD-Spuren fortgelassen werden. Jede Detektorstation innerhalb jeder Gruppe kann elektrisch angeschlossen so sein, daß eine einzige Ausgangsspur zum Aufzeichnen erzeugt wird· Utenn die

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Quelle am Schußpunkt 110 seismische Energie erzeugt, wandert diese abwärts zu reflektierenden Zuiischanflächen, bsi·· spielsweise zu der Zwischenflache 118. Die Detektoren 112 empfangen Reflektionan von Tiefenpunkten 120, die an einem zugeordneten Horizontbogen auf der Zaischenflache 118 angeordnet sind. In gleicher Uleise empfangen die Detektoren 114 Reflektionen won Tiefenpunkten 122 ., und die Detektoren 116 empfangen Reflektionen von den Tiefenpunkten 124. Ein Einsignalausgang von jeder der Gruppen von Detektoretationen stellt eine algebraische Kombination der einzelnen seismischen Wellen dar, die an den einzelnen Detektorstationen innerhalb jeder Gruppe empfangen sind. Der Einsignalausgang jeder Gruppe kann dann zu einem Aufzeichnungsabschnitt gebildet werden, in welchem willkürliches Geräusch wesentlich gedämpft ist, wie es oben beschrieben ist, und aus welchem Geschuiindigkeitsfehler berechnet werden können. } Es ist ersichtlich, daß es nicht notwendig ist, Spuren

zu kombinieren oder zu schichten, die genau gleichen Ab stand zwischen Schußpunkt und Detektor haben, solange jede Spur bei im wesentlichen dem gleichen versetzten Abstand aufgezeichnet wurde· Beispielsweise können in Fig· 7 die Detektoretationen in jeder der Gruppen 112 bis 116 auf geraden Linien rechtwinklig zu einer Linie angeordnet werden, die durch den Schußpunkt 110 verläuft· UIo die' Länge jeder Gruppe im Vergleich zu dem Gesamtabstand von dem Schußpunkt 110 wag kurz ist, ist jede? der einzelnen Detektorstationen «

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innerhalb jeder Gruppe an im wesentlichen gleichem Abstand von dem Schußpunkt angeordnet.

Blanchmal sind bei seismischer Erforschung im Ulesser oder selbst bei Erforschung im Land Spuren mit genau gemeinsam versetzten Abstand nicht erzeugt· Jedoch haben Spuren , die mit versetzten Abständen erzeugt sind, die nahezu die gleichen sind, vernachlässigbare Unterschiede in den Aufzeichnungszeiten von Prinärrefiektionen und multiplen· Daher können Spuren mit versetzten Abständen innerhalb einer Grenzzone gemäß der Erfindung zusammengesetzt werden· Beispielsweise können Spuren, die mit einem versetzten Abstand zwischen 600 und 606 m (2000 und 2200 FuQ) erzeugt sind, zu einer einzigen COD-Spur zuammengesetzt werden· In ähnlicher U/eise können Spuren, die mit einem versetzten Abstand zwischen 606,3 und 720 m (2201 bis 2400 fuQ)erzeugt sind, zum Erzeugen einer einzigen Spur zusammengesetzt werden usw.

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Claims

Patentanspruchs

1. Verfahren seismischer Untersuchung bei welchem mit einer seismischen Quelle seismische' iellen erzeugt «erden, die resultierenden reflektierten Wellen an einer Mehrzahl von Verteilungen oder Gruppen von Detektoretationen empfangen werden und ein reproduzierbares seismisches Signal von dem Ausgang jader der Detektoretationen gebildet wird» dadurch gekennzeichnet, daß die seismischen Signale, die an den Detektorstationen empfangen werden» welche in in wesentlichen gleichen Abständen von der seismischen Quelle

angeordnet sind kombiniert werden» und aus dsn kombinierten ! Signalen ein mehrspuriger seismischer Aufzeiohnungsabschnitt gebildet wird» wobei der seitliche Abstand zwischen den Spuren der Feldstellung der mittleren unterirdischen Reflektionspunkte proportional ist» die an jeden der kombinierten Signale abgebildet sind·

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die seismischen Wellen an in gleichen Abständen liegenden Stellen entlang einer Untersuchungslinis erzeugt werden und eine Verteilung von Detektorstationen in gleichen Abständen entlang der Untersuchungslinie angeordnet wird» wobei die Verteilung von Detektorstationen gleichmäßig hinter und/oder vor der seismischen Quelle angeordnet wird» um die Mehrzahl von Verteilungen von Detektoretationen zu schaffen.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seismischen UIeIlen an einem Schußpunkt an der Unterauchungslinie erzeugt werden und daß die mehrzahl von Verteilungen von Detektorstationen entlang de* Untersuchungslinie in einem Abstand angeordnet uiird, und die Detektorstationen jeder Verteilung in in wesentlichen glei« chen Abstand von dara Schußpunkt angeordnet werden·

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorstationen innerhalb jeder Verteilung auf dem Bogen eines Kreises angeordnet werden, dessen Zentrum mit dem Schußpunkt zusammenfällt·

5» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilden des seismischen Signal·» das Aufzeichnen der seismischen Signale umfaßt und daß das Kombinieren der seismischen Signale das Zusammensetzen mehrerer der aufgezeichneten seismischen Signals umfaßt, die an Detektorstationsn, die in im wesentlichen gleichen Abständen v/an der seismischen Quelle liegen, auffangen werden und Wallen aufweisen, die Einfälle von weniger als einer halben Wellenlänge und vorzugsweise weniger als sine viertel Wellenlänge bei einer interessierenden Aufzeichnungszeit enthalten·

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinieren der seismit

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sehen Signale des Anlegen einer kleinen Zeitverschiebung an die seismischen Signale umfaßt, die an denjenigen

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Detektorstationen gebildet sind, die in i« uesentlichen gleichen Abständen von der seismischen Quelle liegen, so daß die Wellen jadee der bei einer intereeeieranden Auf« zeichnungezeit zu kombinierenden eeismieehen Signale ein/i Einfallen entsprechend veniger als eine halbe Wellenlänge und vorzugsweise «eniger als eins viertel Wellenlänge enthllt,

T· Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kombinieren der Signale daa algebraische Kombinieren der seismischen Signale umfaßt, di· an denjenigen Oetektorstationan gebildet sind, die in in wesentlichen gleiohea Abständen von dar seismischen Quelle liegen.

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