EA042140B1 - SEPARATION OF MULTIPLE SEISMIC SOURCES OF DIFFERENT TYPES USING INVERSION - Google Patents

SEPARATION OF MULTIPLE SEISMIC SOURCES OF DIFFERENT TYPES USING INVERSION Download PDF

Info

Publication number
EA042140B1
EA042140B1 EA202190981 EA042140B1 EA 042140 B1 EA042140 B1 EA 042140B1 EA 202190981 EA202190981 EA 202190981 EA 042140 B1 EA042140 B1 EA 042140B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
source
seismic
sources
data
excitations
Prior art date
Application number
EA202190981
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Реймонд Ли Абма
Джозеф Энтони Деллинджер
Кан Фу
Original Assignee
Бп Корпорейшн Норт Америка Инк.
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 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. filed Critical Бп Корпорейшн Норт Америка Инк.
Publication of EA042140B1 publication Critical patent/EA042140B1/en

Links

Description

Ссылки на родственные заявкиLinks to related applications

Заявка на настоящий патент претендует на приоритет предварительной заявки США серийный № 62/475068, поданной 12 октября 2018 г., под названием Разделение большого числа сейсмических источников различного типа с использованием инверсии, полностью включенное посредством ссылки в настоящее раскрытие во всех смыслах.The present patent application claims priority to U.S. Provisional Application Serial No. 62/475068, filed October 12, 2018, titled Separation of Large Numbers of Different Types of Seismic Sources Using Inversion, hereby incorporated by reference in its entirety in all senses.

Заявление в отношении научно-исследовательских работ не применимо.The Research and Development Statement is not applicable.

Уровень техникиState of the art

Задачей сейсмической съемки является создание изображения или карты подповерхностной зоны земли посредством отправки в геологическую среду звуковой энергии и записи эхо-сигналов, возвращающихся от слоев породы, лежащих внизу. Источником распространяющейся вниз акустической энергии могут быть, например, взрывы или сейсмические вибраторы на поверхности земли, или пневматические источники в морской среде. В процессе сейсмической съемки, источник энергии помещается в различные места вблизи поверхности земли над изучаемой геологической структурой. При каждой активизации источника, он генерирует сейсмические колебания, которые распространяются вниз под землей, взаимодействуют с геологическими структурами в земле и, при возвращении записываются в многочисленных точках на поверхности. Большое число комбинаций источник/регистрация далее объединяется, образуя практически непрерывный профиль подповерхностной зоны, протяженность которого может составлять многие мили. При двумерной (2-D) сейсмической съемке, места записи обычно распределяются вдоль одной линии, в то время как при трехмерной (3-D) съемке места записи распределяются по поверхности в виде сетчатой структуры. Проще говоря, при 2-D сейсмической съемке по линии можно получить картину сечения (вертикальный разрез) земных слоев, расположенных непосредственно под местами съемки. При 3-D съемке получается куб сейсмических данных или объем, который, по крайней мере, теоретически, представляет 3-D картину подповерхностной зоны, расположенной под районом съемки. В реальности, однако, как при 2-D, так и при 3-D съемке обследуется некоторый объем земных пород, лежащих под районом, охваченным съемкой.The purpose of a seismic survey is to create an image or map of the earth's subsurface by sending sound energy into the subsurface and recording echoes returning from the rock layers below. The source of downwardly propagating acoustic energy can be, for example, explosions or seismic vibrators on the earth's surface, or pneumatic sources in the marine environment. During a seismic survey, an energy source is placed at various locations near the earth's surface above the geological structure under study. Each time the source is activated, it generates seismic vibrations that travel down underground, interact with geological structures in the ground, and, upon return, are recorded at numerous points on the surface. A large number of source/record combinations are further combined to form a nearly continuous subsurface profile that can extend for many miles. In a 2D (2-D) seismic survey, record locations are typically distributed along a single line, while in a 3D (3-D) survey, records are distributed across the surface in a grid pattern. Simply put, a 2-D line seismic survey can provide a cross-sectional picture (vertical section) of the earth layers immediately below the survey sites. A 3-D survey produces a seismic data cube or volume that, at least theoretically, represents a 3-D picture of the subsurface zone below the survey area. In reality, however, both 2-D and 3-D surveys survey some volume of earth rock underlying the survey area.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В вариантах осуществления, в способе сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки (особенности), свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным источником сейсмических колебаний (сейсмическим источником), разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, используя разделение с применением инверсии сейсмических данных, генерируют, на основе разделения, совокупность (множество) сейсмограмм отдельных источников, и используют совокупность сейсмограмм источников для разведки углеводородов в данной области подповерхностной зоны. Съемка со смешанным сейсмическим источником содержит возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, и возбуждения сейсмических источников создаются по меньшей мере двумя сейсмическими источниками, имеющими различные сигнатуры (комплексы отличительных признаков) или частотные характеристики.In embodiments, in a method of seismic surveying over an area of a subsurface zone containing structural or stratigraphic features (features) indicative of the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, at least a portion of a survey with a mixed seismic source (seismic source) is accessed, separated excitation of at least two interfering seismic sources using separation using seismic inversion, generating, based on the separation, a set (multiple) seismograms of individual sources, and using a set of source gathers for hydrocarbon exploration in a given area of the subsurface zone. A mixed source survey comprises excitations from at least two interfering seismic sources, and the seismic source excitations are produced by at least two seismic sources having different signatures (distinguishing feature sets) or frequency responses.

В варианте осуществления, в способе сейсмической разведки инициируют некоторое число возбуждений сейсмических источников над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, и проводят съемку со смешанными сейсмическими источниками, содержащую данные, полученные от отражений, создаваемых некоторым числом возбуждений сейсмических источников. Некоторое число возбуждений сейсмических источников создаются по меньшей мере двумя сейсмическими источниками, имеющими разные сигнатуры или частотные характеристики, а съемка со смешанными сейсмических источниками включает возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников. Возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделяются с использованием инверсии сейсмических данных, и на основе разделения возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников генерируются совокупность сейсмограмм источников.In an embodiment, the seismic survey method initiates a number of seismic source shots over a region of the subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration, or accumulation of hydrocarbons, and conducts a mixed source survey containing data obtained from reflections generated by some number of excitations of seismic sources. A number of seismic source shots are produced by at least two seismic sources having different signatures or frequency responses, and a mixed seismic source survey includes shots from at least two interfering seismic sources. The excitations of the at least two interfering seismic sources are separated using seismic data inversion, and a collection of source gathers is generated based on the separation of the excitations of the at least two interfering seismic sources.

В варианте осуществления, в способе сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным сейсмических источником, разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием инверсии сейсмических данных, генерируют совокупность сейсмограмм раздельных источников на основе разделения, и используют совокупность сейсмограмм источников для исследования углеводородов в данной области подповерхностной зоны. Съемка со смешанными сейсмическими источниками включает возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, и возбуждения сейсмического источника генерируются по меньшей мере первым сейсмическим источником и вторым сейсмически источником, имеющими разные сигнатуры или частотные характеристики. По меньшей мере одним из первого или второго сейсмических источников является низкочастотный источник, и по меньшей мере одна из совокупности сейсмограмм отдельного источника содержит низкочастотные данные или данные на других частотах, отсутствующих в обычных сейсмических источниках.In an embodiment, in a seismic survey over an area of a subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, at least a portion of a mixed source survey is accessed, the excitations of at least two interfering seismic sources are separated using seismic data inversion, generating a set of separate source gathers based on the separation, and using the set of source gathers to investigate hydrocarbons in a given area of the subsurface zone. A mixed source survey includes excitations from at least two interfering seismic sources, and the seismic source excitations are generated by at least a first seismic source and a second seismic source having different signatures or frequency responses. At least one of the first or second seismic sources is a low frequency source, and at least one of the collection of single source gathers contains low frequency data or data at other frequencies not found in conventional seismic sources.

- 1 042140- 1 042140

В варианте осуществления, в способе сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным сейсмическим источником, и используют совокупность генерированных сейсмограмм источника для исследования на углеводороды в данной области подповерхностной зоны. Съемка со смешанными сейсмическими источниками содержит возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, и возбуждения сейсмического источника генерируются по меньшей мере двумя сейсмическими источниками, имеющими разные сигнатуры или частотные характеристики.In an embodiment, in a seismic survey over a region of a subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration, or accumulation of hydrocarbons, at least a portion of a mixed source survey is accessed and a set of generated source gathers is used to investigate at hydrocarbons in a given area of the subsurface zone. A mixed source survey comprises excitations from at least two interfering seismic sources, and the seismic source excitations are generated by at least two seismic sources having different signatures or frequency responses.

В то время как были раскрыты несколько вариантов осуществления, для специалистов в данной области после ознакомления с приведенным ниже подробным описанием будут очевидны и другие варианты осуществления. Будет понятно, что раскрытые здесь определенные варианты осуществления могут быть модифицированы в отношении некоторых их особенностей, в пределах существа и области притязаний представленной здесь формулы изобретения. Соответственно, представленной далее подробное описание должно рассматриваться только в качестве иллюстрации, не ограничивающей изобретение.While several embodiments have been disclosed, other embodiments will be apparent to those skilled in the art upon reading the detailed description below. It will be understood that certain embodiments disclosed herein may be modified with respect to some of their features, within the spirit and scope of the claims presented herein. Accordingly, the following detailed description is to be regarded as illustrative only and not as limiting the invention.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Приложенные фигуры иллюстрируют варианты осуществления раскрытого здесь объекта изобретения. Пониманию заявленного объекта изобретения может способствовать приведенное далее описание вместе с приложенными чертежами, на которых:The attached figures illustrate embodiments of the subject matter disclosed herein. An understanding of the claimed object of the invention may be facilitated by the following description, together with the attached drawings, in which:

на фиг. 1 показана непрерывная дорожка сейсмограммы для одного приемника, охватывающего несколько пунктов возбуждения некоторого числа источников;in fig. 1 shows a continuous seismogram trace for a single receiver spanning multiple shots from a number of sources;

на фиг. 2 изображены прочесанные данные для первого источника;in fig. 2 shows the combed data for the first source;

на фиг. 3 изображены прочесанные данные для второго источника;in fig. 3 shows the combed data for the second source;

на фиг. 4 изображены данные от одной из более ранних итераций для первого источника после применения ограничивающего условия по гладкости;in fig. 4 shows data from one of the earlier iterations for the first source after applying the smoothness constraint;

на фиг. 5 изображены данные от одной из более ранних итераций для второго источника после применения ограничивающего условия по гладкости;in fig. 5 shows data from one of the earlier iterations for the second source after applying the smoothness constraint;

на фиг. 6 изображены частично разделенные перекрывающиеся данные для первого источника;in fig. 6 shows partially split overlapping data for the first source;

на фиг. 7 изображены обычные результаты для первого источника для моделирования, в котором не возникает интерференционной помехи от второго источника;in fig. 7 shows typical results for a first simulation source that does not experience interference from a second source;

на фиг. 8 иллюстрируется общая конфигурация технической среды настоящего раскрытия;in fig. 8 illustrates the general configuration of the technical environment of the present disclosure;

на фиг. 9 показана последовательность обработки сейсмических сигналов, пригодная для использования в настоящем раскрытии;in fig. 9 shows a seismic signal processing sequence suitable for use in the present disclosure;

на фиг. 10 представлен вид в плане схемы сейсмической съемки со смешанным источником;in fig. 10 is a plan view of a mixed source seismic survey;

на фиг. 11 схематически показано, как могут быть идентифицированы и выделены разные сейсмические взрывы при съемке со смешанным источников;in fig. 11 schematically shows how different seismic bursts can be identified and isolated from a mixed source survey;

на фиг. 12 показан частный пример последовательности операций для типичного случая, где источником 1 является импульсный источник, а источникам 2 является вибрационный источник, с изменяемыми сигнатурами источников;in fig. 12 shows a particular example of a workflow for a typical case, where source 1 is an impulse source, and sources 2 is a vibration source, with variable source signatures;

на фиг. 13 представлен пример способа извлечения когерентных сигналов из зашумленной сейсмограммы;in fig. 13 shows an example of a method for extracting coherent signals from a noisy gather;

на фиг. 14 представлен пример способа замены потерянных или загрязненных дорожек в сейсмограмме с использованием интерполяции с проекцией на выпуклые множества (POCS - от англ. Projection onto Convex Sets);in fig. 14 shows an example of a method for replacing lost or contaminated tracks in a gather using Projection onto Convex Sets (POCS) interpolation;

На фиг. 15 представлен график сейсмограммы общего пункта приема с тремя интерферирующими сейсмическими источниками, каждый из которых имеет свой отличный от других равномерный период работы.In FIG. 15 is a graph of a common receiving point gather with three interfering seismic sources, each of which has its own uniform operating period different from the others.

Подробное описание осуществления изобретенияDetailed description of the invention

Если не указано иначе, любое использование в любой форме терминов соединять, вводить в зацепление, связывать, прикреплять или другого термина, описывающего взаимодействие между элементами, не означает ограничение этого взаимодействия только прямым взаимодействием между элементами и может также включать косвенное взаимодействие между описанными элементами. В приведенном далее рассмотрении и в формуле изобретения, термины включающий и содержащий используются в неограничивающей форме, т.е. должны интерпретироваться как означающие включающий, но не сводящийся к.... Различные характеристики, упомянутые выше, а также другие признаки и характеристики, более подробно описанные в настоящем раскрытии, будут хорошо понятны специалистам, ознакомившимся с приведенным подробным описанием вариантов осуществления со ссылкой на приложенные чертежи.Unless otherwise indicated, any use in any form of the terms connect, engage, bind, attach, or other term describing an interaction between elements is not meant to limit that interaction to only direct interaction between elements, and may also include indirect interaction between the described elements. In the following discussion and in the claims, the terms including and containing are used in a non-limiting manner, i.e. are to be interpreted as meaning including, but not reducible to.... The various characteristics mentioned above, as well as other features and characteristics described in more detail in this disclosure, will be well understood by those skilled in the art having read the foregoing detailed description of the embodiments with reference to the appended blueprints.

Сейсмическая съемка образована очень большим числом отдельных сейсмических записей или дорожек сейсмограммы. В обычной 2-D съемке, обычно получают несколько десятков тысяч дорожек сейсмограммы, в то время как в 3-D съемке количество отдельных дорожек может достигать многих миллионов дорожек. В книге Ozdogan Yilmaz Seismic Data Processing, Society of Exploration Geophysicist, 1987, в главе 1, с. 9-89 приведена общая информация, относящаяся к обычной обработке 2-D данных.A seismic survey is made up of a very large number of individual seismic records or seismic traces. In a typical 2-D survey, several tens of thousands of seismic traces are typically obtained, while in a 3-D survey, the number of individual traces can reach many millions of traces. In Ozdogan Yilmaz Seismic Data Processing, Society of Exploration Geophysicist, 1987, chapter 1, p. 9-89 are general information related to conventional 2-D data processing.

- 2 042140- 2 042140

Общую информацию, относящуюся к получению и обработке 3-D данных, можно найти в книге Yilmaz в главе 6, на с. 384-427.General information related to the acquisition and processing of 3-D data can be found in Yilmaz's book, Chapter 6, p. 384-427.

По сложившейся традиции, дорожкой сейсмограммы является цифровая запись акустической энергии, отраженной от неоднородностей или границ раздела в подповерхностной зоне, где частичное отражение может происходить каждый раз, когда имеет место изменение упругих свойств материалов подповерхностной зоны (первичные отражения). Также в геофизике все чаще используется и отраженная акустическая энергия других типов. Помимо первичных отражений, акустическая энергия может, например, преобразовываться из волн колебаний одного типа в колебания другого типа, преломляться на границах слоя, рассеиваться на рассеивающих объектах, или поворачивать назад вверх, из-за скоростных неоднородностей (рефрагированные волны). Волны могут многократно взаимодействовать со структурами подповерхностной зоны внутри Земли перед тем, как вернуться на поверхность и быть зарегистрированными. В зависимости от геофизического применения, некоторые волны рассматриваются как сигнал, а некоторые волны могут считаться шумом.Traditionally, a seismogram track is a digital record of acoustic energy reflected from discontinuities or interfaces in the subsurface, where partial reflections can occur whenever there is a change in the elastic properties of subsurface materials (primary reflections). Reflected acoustic energy of other types is also increasingly used in geophysics. In addition to primary reflections, acoustic energy can, for example, be converted from vibrational waves of one type to vibrations of another type, refracted at layer boundaries, scattered by scattering objects, or turned back up due to velocity inhomogeneities (refracted waves). Waves can repeatedly interact with the structures of the subsurface zone inside the Earth before returning to the surface and being registered. Depending on the geophysical application, some waves are considered signal and some waves may be considered noise.

Дискретные отсчеты обычно принимаются с интервалом 0,002 с (2 миллисекунды или мс), хотя также обычным является использование интервалов выборки 4 мс и 1 мс. Каждый дискретный отсчет в обычной цифровой сейсмограмме связан со временем распространения, и, в случае отраженной энергии, временем прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях от источника к отражателю и обратно на поверхность, в предположении, конечно, что источник и приемник оба расположены на поверхности. На практике используется много разных вариаций обычной схемы источник/приемник, например ВСП (вертикальные сейсмические профили) съемка, морская донная съемка и т.д. Далее, положение дорожки сейсмограммы на поверхности Земли тщательно отслеживается и обычно делается частью самой дорожки сейсмограммы (в качестве части информации заголовка). Это позволяет впоследствии связать информацию, содержащуюся в дорожках сейсмограммы с конкретными поверхностными и подповерхностными точками, что является средством для помещения и оконтуривания сейсмических данных, и извлеченных из них атрибутов, на карту (т.е. отображения данных).Samples are typically taken at 0.002 s (2 milliseconds or ms) intervals, although 4 ms and 1 ms sampling intervals are also common. Each discrete sample in a conventional digital seismogram is associated with a propagation time, and, in the case of reflected energy, a round trip time from the source to the reflector and back to the surface, assuming, of course, that the source and receiver are both located at the surface. In practice, many different variations of the conventional source/receiver scheme are used, such as VSP (vertical seismic profiles) surveys, sea bottom surveys, and so on. Further, the position of the gather trace on the Earth's surface is carefully tracked and is usually made part of the gather trace itself (as part of the header information). This allows the information contained in the seismogram tracks to be subsequently associated with specific surface and subsurface points, which is a means for placing and contouring the seismic data, and the attributes extracted from them, on a map (ie, displaying the data).

Отображение данных 3-D съемки может производиться различными способами. Во-первых, из суммированного или не суммированного объема сейсмических данных могут быть извлечены горизонтальные срезы путем сбора всех дискретных отсчетов, полученных при одинаковом времени прохождения. В результате этой операции получается горизонтальная 2-D плоскость сейсмических данных. Созданием динамического изображения из последовательности 2-D плоскостей программа-интерпретатор может плавно смещать через объем отображаемый участок, создавая впечатление, что слои последовательно снимаются, обнажая лежащую под ними информацию. Аналогично, через объем может быть проведена вертикальная плоскость сейсмических данных с произвольным азимутом посредством сбора и отображения сейсмограмм, лежащих вдоль определенной линии. Этой операцией, по существу, извлекается отдельный 2-D сейсмический профиль из 3-D набора данных. Следует также отметить, 3-D набор данных можно представить как составленный из 5-D наборов данных, размерность которых была понижена путем суммирования их в 3-D изображение. Координатными осями обычно служат время (глубина z), x (например, направление Север-Юг), y (например, направление Восток-Запад), сейсмический вынос источник/приемник в направлении х и сейсмический вынос источник-приемник в направлении у. В то время как приведенные здесь примеры в основном относятся к случаям 2-D и 3-D, распространение процесса на четыре, пять или более измерений затруднений не вызывает.Displaying 3-D survey data can be done in various ways. First, horizontal slices can be extracted from a stacked or non-stacked volume of seismic data by collecting all discrete samples taken at the same travel time. This operation results in a horizontal 2-D seismic data plane. By creating a dynamic image from a sequence of 2-D planes, the interpreter can smoothly shift the displayed area through the volume, giving the impression that the layers are sequentially removed, exposing the information underlying them. Similarly, a vertical seismic data plane of arbitrary azimuth can be drawn through a volume by collecting and displaying seismograms lying along a defined line. This operation essentially extracts a single 2-D seismic profile from a 3-D dataset. It should also be noted that a 3-D dataset can be thought of as being made up of 5-D datasets that have been dimensionally reduced by stacking them into a 3-D image. The coordinate axes are typically time (z depth), x (eg, North-South direction), y (eg, East-West direction), source/receiver offset in the x direction, and source-receiver offset in the y direction. While the examples given here are mainly for the 2-D and 3-D cases, extending the process to four, five, or more dimensions is straightforward.

Сейсмические данные после их получения и надлежащей обработки, обеспечивают огромным объемом информации геологоразведчика, одного из тех, кто в нефтяной компании определяет возможные места бурения скважин. Например, сейсмический профиль предоставляет геологоразведчику большой объем данных по структуре слоев породы подповерхностной зоны и зачастую раскрывает важные признаки, связанные с удержанием и накоплением углеводородов, например, среди прочего, разрывы, складки, антиклинальные складки, несогласные залегания пластов и подземные соляные купола и жилы. В ходе компьютерной обработки сейсмических данных, обычно вырабатываются оценки скоростей в подповерхностных породах и обнаруживаются и отображаются неоднородности, находящиеся вблизи поверхности. В некоторых случаях, сейсмические данные могут быть использованы непосредственно для оценки пористости породы, насыщения водой и содержания углеводородов. Менее явно, часто может быть установлена эмпирическая корреляция атрибутов сейсмических колебаний, например, фазы, максимальной амплитуды, отношения максимума к минимуму, и множества других атрибутов с известными месторождениями углеводородов, и эта корреляция может быть использована в отношении сейсмических данных, собранных по новым объектам разведки.Seismic data, once acquired and properly processed, provides a wealth of information to the prospector, one of the people in an oil company who determines where to drill wells. For example, a seismic profile provides the explorer with a wealth of data on the rock layer structure of the subsurface zone and often reveals important features associated with hydrocarbon retention and accumulation, such as fractures, folds, anticlines, unconformities, and underground salt domes and veins, among others. During computer processing of seismic data, estimates of velocities in subsurface rocks are usually generated and inhomogeneities near the surface are detected and displayed. In some cases, seismic data can be used directly to estimate rock porosity, water saturation, and hydrocarbon content. Less explicitly, empirical correlations of seismic waveform attributes, such as phase, maximum amplitude, peak-to-minimum ratio, and a variety of other attributes, can often be established with known hydrocarbon deposits, and this correlation can be used in relation to seismic data collected from new targets. .

Хорошо известной проблемой, связанной с сейсмическими данными, является относительно высокая стоимость их получения. Действительно, в некоторых случаях затраты на съемку могут определить, насколько рентабельной является разработка предполагаемого объекта. Поэтому важны технологии, позволяющие снизить затраты на проведение таких съемок. Одним из перспективных способов, обеспечивающих снижение расходов на получение данных сейсмической разведки, является проведение близко расположенных взрывных возбуждений двух или более источников. Смысл такого подхода состоит в том, что используется линейная или площадная расстановка приемников, и активизируются один илиA well-known problem with seismic data is the relatively high cost of obtaining it. Indeed, in some cases, the cost of surveying can determine how cost-effective the development of the proposed site is. Therefore, technologies that reduce the cost of such surveys are important. One of the promising ways to reduce the cost of obtaining seismic data is to conduct closely spaced explosive excitations of two or more sources. The meaning of this approach is that a linear or areal array of receivers is used, and one or

- 3 042140 более источников во время одного периода записи. При этом отражения в подповерхностной зоне энергии от одного источника возбуждения могут комбинироваться с отражениями от более поздних возбуждений, т.е. получаются результаты съемки от смешанного источника. Следует заметить, что это резко контрастирует с обычными способами съемки, когда не допускается перекрытия возвращающихся из подповерхностной зоны волн от одного источника с возвращающимися волнами от другого источника.- 3 042140 more sources during one recording period. In this case, reflections in the subsurface energy zone from one excitation source can be combined with reflections from later excitations, i.e. results from a mixed source survey. It should be noted that this contrasts sharply with the usual survey methods, when the waves returning from the subsurface zone from one source are not allowed to overlap with the returning waves from another source.

Смешивание может происходить, когда выполняется повторная активизация одного источника до того, как поток возвращающихся из Земли волн, порожденных активизацией источника, успел затухнуть (так называемая самосинхронная регистрация данных). Это также может случиться при активизации нескольких источников в течении одного временного промежутка, когда при некоторых диапазонах или временах выносов их возвращающиеся волновые потоки перекрываются. Оба способа могут быть использованы одновременно в рамках одной регистрации.Mixing can occur when a reactivation of one source is performed before the stream of Earth-returning waves generated by the source activation has had time to decay (so-called self-timed data recording). This can also happen when several sources are activated during the same time period, when at some ranges or offset times their returning wave flows overlap. Both methods can be used simultaneously within the same registration.

Сейсмосъемка с двумя или более источниками одного типа возможна как при наземной, так и при морской съемке. Например, два одновременно работающих судна с пневматическими источниками могут быть использованы в режиме морской сейсмосъемки. В некоторых способах, два судна обычно перемещаются синхронно, и производимые ими взрывы обычно тщательно спланированы и скоординированы (метод Пространственно разделенного одновременно активизируемого источника или метод Apparition). В других способах, источники перемещаются независимо и работают независимо (обычные способы ISS- от англ. independent seismic source). Однако в используемых в настоящее время способах предполагается, что разделяемые источники являются источниками одного типа и после разделения возвращающиеся сигналы от всех источников объединяются в общем пространстве данных, в котором для дальнейшей обработки не важно, от которого источника происходит данный бит данных сейсмической энергии. Возвращающимися сигналами обычно являются отражения, однако все чаще также используют и возвращающиеся сигналы других типов, например, рефрагированные волны, рефракции, дифракции, многократно рассеянные отражения и т.д.Seismic surveys with two or more sources of the same type are possible for both land and sea surveys. For example, two simultaneously operating vessels with pneumatic sources can be used in marine seismic mode. In some methods, the two ships usually move in sync and the explosions they produce are usually carefully planned and coordinated (Spatially Separated Simultaneously Activated Source or Apparition method). In other ways, the sources move independently and work independently (the usual ISS methods are independent seismic source). However, the methods currently used assume that the shared sources are of the same type and, after separation, the returns from all sources are combined in a common data space in which it is not important for further processing which source a given bit of seismic energy data originates from. The return signals are usually reflections, but other types of return signals are also increasingly used, such as refracted waves, refractions, diffractions, multiply scattered reflections, etc.

Источники различных типов обладают разными преимуществами, и в промышленности для получения данных все больше используются источники разной природы, что позволяет извлечь выгоду от применения источников разного типа в одной съемке. Для экономии времени и расходов, источники могут работать одновременно. Например, в морской съемке могут использоваться пневматические источники для перекрытия диапазона 2-80 Гц, электроискровые источники для диапазона 70-120 Гц, и низкочастотные вибраторы для диапазона 1,5-3 Гц, причем все они могут работать одновременно и регистрироваться одними приемниками.Different types of sources have different advantages, and the industry is increasingly using sources of different natures to acquire data, thus benefiting from the use of different types of sources in a single survey. To save time and costs, the sources can work simultaneously. For example, in a marine survey, pneumatic sources can be used to cover the 2-80 Hz range, electric spark sources for the 70-120 Hz range, and low-frequency vibrators for the 1.5-3 Hz range, all of which can work simultaneously and be recorded by the same receivers.

В некоторых вариантах осуществления может быть сделана попытка объединения всех этих записанных источников в единый широкополосный набор данных, моделируя съемку с использованием единого источника, объединяющего преимущества источников всех различных типов. Источники, однако, не могут рассматриваться как идентичные, и обычно они согласованы друг с другом, прежде всего так, чтобы они вписывались в объединенный набор данных. В других случаях, источники могут быть совсем разных типов, или использоваться для совершенно разных целей, с тем, чтобы между ними сохранялось четкое различие, и полученные наборы данных могли подвергаться раздельной обработке. В некоторых вариантах осуществления могут одновременно использоваться оба подхода, с комбинацией некоторых перекрывающихся источников, при этом с разделением других источников. Например, в некоторых вариантах осуществления могут объединять данные от пневматического источника и электроискрового источника в общий набор данных диапазона 2-120 Гц, используемый как для построения скоростной модели, так и отображения, но оставлять отдельно вибратор низкочастотного диапазона 1,5-3 Гц для использования только на начальных стадиях построения скоростной модели. В районах со сложной геологией, построение скоростной модели может быть предварительным условием для успешного отображения; для получения хороших результатов алгоритмы отображения требуют хорошей скоростной модели Земли. Эти же данные могут быть скомбинированы по-другому, в зависимости от применения.In some embodiments, an attempt may be made to combine all of these recorded sources into a single broadband dataset, simulating a survey using a single source that combines the benefits of all different types of sources. The sources, however, cannot be considered identical, and they are usually consistent with each other, primarily so that they fit into the combined data set. In other cases, the sources may be of very different types, or used for completely different purposes, so that a clear distinction is maintained between them and the resulting datasets can be processed separately. In some embodiments, both approaches may be used simultaneously, with a combination of some overlapping sources, while separating other sources. For example, some embodiments may combine data from a pneumatic source and an electrospark source into a common 2-120 Hz range dataset used for both velocity model building and display, but leave a separate low-frequency 1.5-3 Hz vibrator for use. only at the initial stages of constructing a velocity model. In areas with complex geology, building a velocity model may be a prerequisite for successful imaging; mapping algorithms require a good velocity model of the Earth to get good results. The same data can be combined differently, depending on the application.

Также часто случается, что если две или более сейсмосъемки (которые предполагаются раздельными) выполняются достаточно близко друг к другу во времени и пространстве, источники от одной съемки также регистрируются в другой. Эта сейсмическая интерференция обычно воспринимается как нежелательная помеха. Однако, при использовании описанного здесь способа, подвергшиеся интерференции данные могут быть разделены и удалены, или разделены друг с другом и выделены в качестве отдельного набора данных со сверхдальним выносом точки взрыва, или даже могут восприниматься как желательный дополнительный сигнал и быть включенными в съемку в качестве другого источника.It also often happens that if two or more seismic surveys (which are assumed to be separate) are taken close enough to each other in time and space, sources from one survey are also recorded in the other. This seismic interference is usually perceived as unwanted interference. However, using the method described here, the interfered data may be separated and removed, or separated from each other and isolated as a separate data set with an ultra-long shot point, or may even be perceived as a desired additional signal and be included in the survey as another source.

С учетом сказанного, один или более вариантов осуществления относятся к системе и способу разделения многих сейсмических источников, которые могут иметь разные сигнатуры источников, и где некоторое число сейсмических источников могут быть активизированы при одной регистрации сейсмических данных. В отличие от ранее использованных подходов, один или более вариантов осуществления предложенных систем и способов позволяют пользователю разделять источники, когда возвращающиеся сейсмические волны от разных источников принимаются с перекрытием по времени. При этом в одном или более вариантах осуществления могут быть получены два или более разделенных набора данных от источников, каждый из которых содержит разную информацию от источников. Использование болееWith that said, one or more embodiments relate to a system and method for separating multiple seismic sources, which may have different source signatures, and where a number of seismic sources may be activated in a single acquisition of seismic data. Unlike previously used approaches, one or more embodiments of the proposed systems and methods allow the user to separate sources when returning seismic waves from different sources are received with overlap in time. Thus, in one or more embodiments, two or more separate sets of data from sources can be obtained, each of which contains different information from sources. Use over

- 4 042140 одного набора источников позволит ускорить сейсмическую разведку при условии, что зарегистрированная сейсмическая энергия от разных источников может быть разделена. Этот способ может быть особенно эффективным при широкоазимутальной сейсмической съемке методом отраженных волн, поскольку кинематические характеристики отражателей будут существенно различными для разных взрывов, что позволяет использовать непрерывность отражений в нескольких измерениях. Кроме того, возможность получения наборов данных от разных источников позволит при съемке получать информацию разного типа.- 4 042140 one set of sources will speed up seismic exploration, provided that the recorded seismic energy from different sources can be separated. This method can be particularly effective in wide azimuth reflection seismic surveys, since the kinematic characteristics of the reflectors will be significantly different for different shots, which makes it possible to use the continuity of reflections in several dimensions. In addition, the possibility of obtaining data sets from different sources will allow obtaining different types of information during the survey.

Короче говоря, системы и способы в соответствии с одним или более вариантами осуществления используют метод обращения для разделения информации, полученной регистрацией сейсмических данных в наборах данных от многих источников. Регистрацией сейсмических данных является запись отражений, возникающих от многих сейсмических источников (например, сейсмовибратора Vibroseis®, пневматических источников, низкочастотных источников и др.). Сейсмические записи, в которых могут быть зарегистрированы перекрывающиеся отражатели, могут быть разделены на наборы данных от большого числа источников. Случайные или псевдослучайные задержки между взрывами способствуют возникновению некогерентной интерференции между разными источниками, в то время как отражения, ассоциированные с одним и тем же источником, порождают когерентные вступления сейсмоволны. В некоторых вариантах осуществления, один или более из источников могут быть непрерывными или полунепрерывными, в то время как другие источники активизируются в случайные моменты времени. Разделение может быть осуществлено процессом численного обращения, в котором используются сигнатуры каждого источника, моменты времени начала каждого взрыва каждого источника, и когерентность вступлений отраженных волн между ближайшими взрывами. Сигнатура источника может соответствовать отличительной особенности источника (например, свипирование момента каждого взрыва, частотные характеристики и др.). Потенциально предложенный способ может ускорить и удешевить сейсмические съемки, с получением сигнала лучшего качества и более широкополосного, чем это было возможно ранее.In short, systems and methods in accordance with one or more embodiments use a reversal technique to separate information obtained by acquiring seismic data in multi-source datasets. Seismic data acquisition is the recording of reflections from many seismic sources (eg Vibroseis® seismic vibrator, pneumatic sources, low frequency sources, etc.). Seismic records in which overlapping reflectors can be registered can be divided into datasets from a large number of sources. Random or pseudo-random delays between shots give rise to incoherent interference between different sources, while reflections associated with the same source give rise to coherent seismic wave arrivals. In some embodiments, one or more of the sources may be continuous or semi-continuous while the other sources are activated at random times. The separation can be accomplished by a numerical inversion process that uses the signatures of each source, the start times of each explosion of each source, and the coherence of reflected wave arrivals between nearby explosions. The signature of the source may correspond to the identity of the source (eg, sweep timing of each shot, frequency response, etc.). Potentially, the proposed method can speed up and reduce the cost of seismic surveys, obtaining a signal of better quality and more broadband than previously possible.

В некоторых вариантах осуществления записанные данные математически могут быть выражены как d=r m где d представляет непрерывно записываемые данные, содержащие перекрывающиеся сигналы, m представляет дорожки данных, которые записывались бы в обычном сейсмическом эксперименте с записью в каждый момент времени одного источника, где данные от каждой активизации источника представлены отдельной дорожкой сейсмограммы, аIn some embodiments, the recorded data may be mathematically expressed as d=r m where d represents continuously recorded data containing overlapping signals, m represents the data tracks that would be recorded in a conventional seismic experiment with one source recorded at each time point, where the data from each source activations are represented by a separate seismogram track, and

Г является оператором смешивания, который суммирует вместе дорожки в m, используя известные моменты времени активизации источника, для формирования непрерывных смешанных данных.G is a blend operator that sums together the tracks in m, using known source activation times, to form continuous blended data.

Системы и способы одного или более вариантов осуществления описывают как использовать смешанные записанные данные d для точной оценки требуемых несмешанных данных m, которые далее могут быть использованы для дальнейшей обработки так, как если бы эти данные были записаны в отдельных, несмешанных съемках. В случае непрерывного акустического источника, моменты активизации источника могут быть заданы удобными периодическими интервалами повторения, и Г может содержать соответствующее плавное уменьшение так, что следующие друг за другом пункты возбуждения колебания последовательно суммируются друг с другом, восстанавливая сигнал непрерывного источника.The systems and methods of one or more embodiments describe how to use mixed recorded data d to accurately estimate the required unmixed data m, which can then be used for further processing as if the data were recorded in separate, unmixed surveys. In the case of a continuous acoustic source, the moments of activation of the source can be set to convenient periodic repetition intervals, and G can contain a corresponding smooth decrease so that successive oscillation excitation points are sequentially added to each other, restoring the signal of a continuous source.

Как представлено в вычислительной системе, d обычно будет представлен в виде матрицы, измерениями которой будут временная выборка и номер приемника. В некоторых вариантах осуществления, временная ось может быть разделена на участки записи определенной длины. Например, непрерывное время может разделено на дорожки сейсмограммы продолжительностью в одну минуту, с разделением временной оси на два измерения - минута, и временная выборка в пределах минуты. m обычно представляет матрицу, измерениями которой являются время, номер активизации источника, тип источника и номер приемника. Г будет иметь измерениями время (возможно, с подразделением на два измерения), тип источника, номер источника, и номер приемника. Г обычно будет очень большой, но очень разреженной матрицей и, поэтому, в программном обеспечении на компьютере представляется вызовом функции. Она обычно не хранится в виде большой статической матрицы, а вместо этого ее элементы могут вычисляться при необходимости из таблицы моментов времени активизации источников.As represented in a computer system, d will typically be represented as a matrix whose dimensions are a time sample and a receiver number. In some embodiments, the implementation of the time axis may be divided into areas of record of a certain length. For example, continuous time may be divided into one-minute seismogram tracks, with the time axis divided into two dimensions - a minute, and a time sample within a minute. m typically represents a matrix whose dimensions are time, source activation number, source type, and sink number. The r will have dimensions of time (perhaps subdivided into two dimensions), source type, source number, and destination number. r will usually be a very large but very sparse matrix, and is therefore represented as a function call in computer software. It is usually not stored as a large static matrix, but instead its elements can be computed as needed from a table of source activation times.

В некоторых вариантах осуществления, m может представлять полную съемку, содержащую дорожку сейсмограммы для каждой возможной комбинации типа источника, пункта расположения источника и приемника.In some embodiments, m may represent a complete survey containing a gather trace for each possible combination of source type, source location, and receiver.

Комбинации источник-приемник, которые в реальности не встречаются при съемке (и поэтому не представлены в записанных данных d), соответствуют нулям в Г. В данном варианте осуществления, m может содержать дорожки, интерполированные результатами процесса отделения сигналов от сигналов, порожденных близлежащими источниками, которыми заполняются пробелы в сейсмической съемке. Интерполяция может быть также использована для замены записанных дорожек сейсмограммы, для которых качество взрыва и/или работы приемника было настолько неудовлетворительным, что соответствующие дорожки лучше считать утерянными, или замены дорожек, засоренных выбросами переходSource-receiver combinations that do not actually occur in the survey (and therefore are not represented in the recorded data d) correspond to zeros in G. In this embodiment, m may contain tracks interpolated by the results of the process of separating signals from signals generated by nearby sources, which fill gaps in seismic surveys. Interpolation can also be used to replace recorded gather traces for which shot quality and/or receiver performance was so poor that the corresponding traces are best considered lost, or to replace traces clogged with transition spikes.

- 5 042140 ных помех. В других вариантах осуществления, m может содержать дорожки только для комбинаций источник-приемник, которые действительно участвовали в получении данных съемки. Возможны также и промежуточные случаи, где m представляет полную съемку для источников некоторых типов, но только комбинаций источник-приемник, которые действительно участвовали в случае источников других типов. В любом случае, задача может рассматриваться как недоопределенная задача, с большим числом элементов в m для вычисления, чем имеется однозначно определенных элементов в d. Для решения данной задачи, необходимо сделать некоторые допущения. Решение должно принимать во внимание, что изменение записанных данных должно быть плавной функцией положения источника и приемника для данного источника, и использовать это для ограничения оценок несмешанных данных m, также называемых эталонными данными. Чтобы это работало, данные должны быть получены так, чтобы гарантировать, что вступления волн от разных источников не когерентны друг с другом, обычно путем введения размывания момента времени в моменты времени активизации источника. Информация о размывании момента времени содержится в операторе Г смешивания. Для улучшения плавности, в одном или более вариантах осуществления может быть добавлено дополнительно ограничивающее условие m = S m где S является матрицей или оператором, описывающим критерий когерентности, подходящий для каждого источника.- 5 042140 interference. In other embodiments, m may only contain tracks for source-receiver combinations that actually participated in acquisition of the survey data. Intermediate cases are also possible, where m represents a complete survey for some types of sources, but only source-receiver combinations that were actually involved in the case of other types of sources. In any case, the problem can be viewed as an underdetermined problem, with more elements in m to compute than there are uniquely defined elements in d. To solve this problem, it is necessary to make some assumptions. The decision should take into account that the change in the recorded data should be a smooth function of the position of the source and sink for a given source, and use this to constrain estimates of the unblended data m, also called reference data. For this to work, the data must be acquired to ensure that wave arrivals from different sources are not coherent with each other, typically by introducing time blur at the source activation times. Information about the blurring of the moment of time is contained in the mixing operator G. To improve smoothness, in one or more embodiments, an additional constraint m = S m can be added where S is a matrix or operator describing the coherence criterion appropriate for each source.

Критерий когерентности будет при этом гарантировать, что данные от нужных источников будут надлежаще разделены в m. Решение тогда сводится к решению пары уравнений d = Г m и m « S mThe coherence criterion will then ensure that the data from the right sources are properly separated into m. The solution then reduces to solving a pair of equations d = Г m and m « S m

В одном или более вариантах осуществления может быть также введен весовой член W, и решена пара уравненийIn one or more embodiments, a weight term W may also be introduced and the pair of equations solved

Wd«WrmHm«S где весовым членом является матрица W или, в более общем случае, оператор.Wd"WrmHm"S where the weight member is a matrix W or, more generally, an operator.

Это позволяет в одном или более вариантах осуществления весовым коэффициентом придать важность одним приемникам по сравнению с другими для балансирования амплитуд от источников разных типов, или придать разный вес разным временным или частотным окнам. Обычно эти уравнения могут быть решены алгоритмом метода наименьших квадратов (например, алгоритмом L2) или быстрым алгоритмом минимизации (например, алгоритмом L1), с использованием одного из многих имеющихся алгоритмов, пригодных для этой цели. Раскрытые системы и способы предлагают альтернативный итерационный метод решения, который продемонстрировал превосходные результаты. В некоторых сценариях, существует два или более перекрывающихся одновременно работающих источника одного типа, и ставится задача сформировать несмешанный набор данных, эквивалентный получаемому в традиционной съемке, где тот же набор источников активизируется последовательно и не перекрывается. Что касается S, то S может быть любым оператором, ограничивающим схожесть или когерентность близлежащих взрывов. S не ограничено однонаправленными применениями и применимо к получаемым данным большой размерности (например, 2-D, 3-D, 4-D и т.д.), или любому подходящему поднабору данных уменьшенной размерности. Кроме того, из ранее приведенного уравнения не следует делать вывод, что S обязательно должен быть линейным оператором. Хотя в некоторых применениях S может быть линейным оператором, в других случаях эта переменная может быть представлена нелинейным оператором, либо его линеаризованной версией.This allows one or more embodiments to weight certain receivers over others to balance amplitudes from different types of sources, or to weight different time or frequency windows differently. Typically, these equations can be solved by a least squares algorithm (eg, the L2 algorithm) or a fast minimization algorithm (eg, the L1 algorithm), using one of the many available algorithms suitable for this purpose. The disclosed systems and methods offer an alternative iterative solution method that has shown excellent results. In some scenarios, there are two or more overlapping simultaneous sources of the same type, and the goal is to form an unblended data set equivalent to that obtained in a conventional survey where the same set of sources are fired sequentially and do not overlap. As for S, S can be any operator that limits the similarity or coherence of nearby explosions. S is not limited to unidirectional applications and is applicable to high dimensional data (eg, 2-D, 3-D, 4-D, etc.) or any suitable subset of reduced dimensional data. Also, it should not be deduced from the above equation that S must necessarily be a linear operator. Although in some applications S may be a linear operator, in other cases this variable may be represented by a non-linear operator or a linearized version of it.

В некоторых вариантах осуществления, S представлен быстрым преобразованием Фурье (БПФ). Для случайным образом расположенных взрывов, S лучше вычислять дискретными преобразованиями Фурье или каким-либо иным методом, обеспечивающим случайную выборку взрывов. В некоторых вариантах осуществления, S может включать 3-мерное преобразование Фурье и пороговую операцию для устранения слабых вступлений сейсмоволны, которые оказываются шумом, и пропускания сильных вступлений, которые обычно бывают когерентными сигналами. Это позволяет посредством S улучшить когерентность записанных сейсмических сигналов.In some embodiments, S is represented by a fast Fourier transform (FFT). For randomly placed explosions, S is best calculated by discrete Fourier transforms or some other method that provides a random sample of explosions. In some embodiments, S may include a 3D Fourier transform and a threshold operation to remove weak seismic arrivals that turn out to be noise and pass strong arrivals that are typically coherent signals. This allows S to improve the coherence of the recorded seismic signals.

Способ может выделять временные окна из данных d, соответствующих активизации источника, за которой следует интервал приема эхо-сигнала. Это выделение временных окон может быть названо прочесыванием данных d (гребенчатая фильтрация). Если перекрытие данных от отдельных активизаций источников отсутствует, то прочесывание данных прямо приведет к m. Этот сценарий соответствует обычной обработке сейсмической съемки с одним источником. Математически,The method may extract time windows from the data d corresponding to a source activation followed by an echo reception interval. This selection of time windows can be called data combing d (comb filtering). If there is no data overlap from individual source activations, then combing the data will directly result in m. This scenario corresponds to conventional single-source seismic processing. Mathematically,

Olcomb = Г* d, где оператор Гt прочесывания является результатом транспонирования оператора Г смешивания.Olcomb = Г* d, where the combing operator Г t is the result of the transposition of the mixing operator Г.

Если источники перекрываются, то дорожки сейсмограммы в прочесанных данных mcomb могут рассматриваться как загрязненные перекрестными помехами от другого источника(ов). Однако из-за размывания момента активизаций источника шум перекрестной помехи будет в целом некогерентным. Этот шум может быть, поэтому, ослаблен применением S, который удаляет негладкую некогерентную энергию, с получением улучшенной оценки несмешанных данных msmooth. Математически, ^smooth = S mcomb - S Г d.If the sources overlap, then the gather traces in the mc omb combed data can be considered contaminated with crosstalk from the other source(s). However, due to the blurring of the source activations, the crosstalk noise will be generally incoherent. This noise can therefore be attenuated by applying S, which removes non-smooth incoherent energy, yielding an improved unblended data estimate m smooth . Mathematically, ^smooth = S m combine - S Г d.

Затем алгоритм вычисляет смешанные сейсмические данные, соответствующие этой msmooth, котоThe algorithm then computes the mixed seismic data corresponding to this m smooth , which

- 6 042140 рая представляет приближенную оценку записанных данных d.- 6 042140 ray represents an approximate estimate of the recorded data d.

Оценка данных может быть вычислена как destimated = Г ITIsmooth·The estimation of the data can be calculated as destimated = G ITIsmooth·

Если различие между фактическими данными d и destimated достаточно мало, то это означает, что процесс успешно определил когерентные сигналы набора msmooth данных, отделенные от сигналов от близлежащих источников, которые соответствуют данным d, записанным в рабочих условиях, и процесс завершается. В противном случае, способ может вычислить несовпадение ^residual d — destimated данных и использовать его для улучшения msmooth. Это улучшение осуществляется выполнением следующих шагов. Во-первых, способ может обновить оценку набораIf the difference between the actual data d and d estimated is small enough, then the process has successfully determined the coherent signals of the msmooth dataset, separated from signals from nearby sources, that match the field-recorded data d, and the process is terminated. Otherwise, the method can calculate the mismatch ^residual - d - destimated data and use it to improve m smooth . This improvement is carried out by performing the following steps. First, the method can update the evaluation of the set

H1Updated = Hlsmooth + Г dresidual данных сигналов, отделенных от сигналов от близлежащих источников. Затем способ может применить к этой скорректированной оценке ограничение когерентности для вычисления новой msmooth:H1 U pdated = Hlsmooth + G dresidual signal data, separated from signals from nearby sources. The method can then apply a coherence constraint to this adjusted estimate to compute a new m smooth :

S IBupdated ITIsmoothS IBupdated ITIsmooth

Наконец, способ может теперь вернуться к началу данного параграфа и повторить эти шаги, пока остаточное несовпадение (остаток) данных не станет достаточно малой. Определение того, что можно считать достаточно малым, может быть выбрано в качестве критерия решения и/или выбрано на основе приемлемого снижения или минимизации остатка данных, и как результат может варьироваться от анализа к анализу. В некоторых вариантах осуществления, остаток данных может быть равно нулю, в то время как в других вариантах осуществления, остаток данных может считаться достаточно малым, если ее значения менее уровня шума в данных.Finally, the method can now return to the beginning of this paragraph and repeat these steps until the residual mismatch (remainder) of the data is small enough. The definition of what can be considered small enough may be chosen as a decision criterion and/or selected based on an acceptable reduction or minimization of the residual data, and as a result may vary from analysis to analysis. In some embodiments, the data residual may be zero, while in other embodiments, the data residual may be considered sufficiently small if its values are less than the data noise floor.

На практике, при каждой итерации описанного выше цикла, способ может сохранить msmooth от предыдущей итерации (msave) и предлагаемую обновленную версию (mproposed), и затем вычислить взвешенную среднюю этих двух для использования в качестве новой обновленной версии:In practice, on each iteration of the above loop, the method might store m smooth from the previous iteration ( m save ) and the proposed updated version ( m proposed ), and then compute a weighted average of the two to use as the new updated version:

Hlsmooth = (1 — λ) resave + λ rnprOpOsed.Hlsmooth = (1 - λ) resave + λ rnp rO p Osed .

Весовой коэффициент λ должен быть положительным, но не превышать более чем на единицу максимальный коэффициент смешивания, т.е. максимальное число перекрывающихся источников в обрабатываемых данных. Каждая дорожка в m соответствует конкретной паре источник-приемник, поэтому в способе можно просто использовать весовой член, сделав λ функцией источника, приемника, выноса, времени и т.д. Вообще, взвешенное среднее может быть также применено в преобразованной области так, чтобы λ также мог быть функцией частоты и т.д. Например, mSmooth = FT [(1 — λ) FT(msave) + λ FT(mprOpOSed)], где FT и FT-1 обозначают преобразование Фурье и обратное преобразование Фурье, соответственно. Веса, при необходимости, могут быть применены более чем в одной области.The weighting factor λ must be positive, but not exceed the maximum mixing factor by more than one, i.e. the maximum number of overlapping sources in the processed data. Each track in m corresponds to a particular source-destination pair, so the method can simply use a weight term, making λ a function of source, destination, offset, time, and so on. In general, a weighted average can also be applied in the transformed domain so that λ can also be a function of frequency, and so on. For example, m S mooth = FT [(1 - λ) FT(msave) + λ FT(mprOp OS ed)], where FT and FT -1 denote the Fourier transform and the inverse Fourier transform, respectively. Weights, if necessary, can be applied in more than one area.

Способ может включать возбуждения источников, происходящие в пределах той же записи, разделенные во времени случайными или псевдослучайными временными интервалами. Если пространственное расположение записанных взрывов случайно, то маловероятно, что при регистрации данных от каждого взрыва будет записана когерентная энергия от других взрывов, которые происходят с небольшим интервалом времени от зарегистрированного взрыва, что улучшает разделяемость этих взрывов. При активизации взрывов в случайные моменты времени, когда эти взрывы скорректированы к своим индивидуальным моментам времени, они дадут сигналы, когерентные от пункта взрыва к пункту взрыва, в то время как интерферирующие взрывы будут, скорее всего, некогерентными, и могут быть отделены описным здесь процессом инверсии. Это повышает эффективность использования когерентности в описанном здесь процессе разделения.The method may include excitations of sources occurring within the same record, separated in time by random or pseudo-random time intervals. If the spatial arrangement of the recorded explosions is random, then it is unlikely that when recording data from each explosion, coherent energy from other explosions that occur with a small time interval from the recorded explosion will be recorded, which improves the separability of these explosions. When bursts are activated at random times, when these bursts are corrected for their individual times, they will give signals that are coherent from burst point to burst point, while interfering bursts will most likely be incoherent, and can be separated by the process described here. inversions. This improves the efficiency of using coherence in the separation process described here.

Предпочтительно, сама сейсмическая съемка также будет предусматривать акцентирование отсутствие когерентности между разными источниками. Например, при проведении взрывов на позиции при морской сейсмической съемке, каждый источник активизируется, когда он достигает следующей заданной точки взрыва. Заданные точки взрыва обычно расположены с равными интервалами. При движении судна с постоянной скоростью, взрывы будут происходить с равными промежутками. Как было показано выше, для смешанной съемки, вводится размывание момента времени для гарантии того, что каждый взрыв не будет когерентным с остальными. Однако в одном или более вариантах осуществления можно также гарантировать, что даже без размывания, различные источники все равно не будут когерентными при таком проведении съемки, когда нет движения двух судов строем, т.е. когда одно судно движется с постоянным смещением относительно другого. Простым способом достичь этого является задание разных скоростей движения разным судам, когда даже при движении двух судов в одном направлении с параллельными линиями съемки, их соответствующие взрывы не будут укладываться в общую закономерность. Различным скоростям судов соответствуют различные интервалы между взрывами, поэтому взрывы не будут когерентными даже и в отсутствие размывания.Preferably, the seismic survey itself will also emphasize the lack of coherence between different sources. For example, when firing at a position in a marine seismic survey, each source is activated when it reaches the next predetermined burst point. Target blast points are usually spaced at regular intervals. When the ship is moving at a constant speed, explosions will occur at regular intervals. As shown above, for mixed shots, time blurring is introduced to ensure that each explosion is not coherent with the others. However, in one or more embodiments, it can also be ensured that even without dithering, the different sources will still not be coherent when the survey is conducted in such a way that there is no formation of two ships in formation, i. e. when one ship is moving at a constant offset relative to the other. A simple way to achieve this is to assign different speeds to different vessels, where even if two vessels are moving in the same direction with parallel survey lines, their respective explosions will not fit into the general pattern. Different ship speeds correspond to different burst intervals, so the bursts will not be coherent even in the absence of blur.

Приведенное выше описание показывает, как применить способ к источникам одного типа, когда источники объединены в единый объем m несмешанных данных. С появлением сейсмических источниThe above description shows how to apply the method to sources of the same type when the sources are combined into a single volume m of unblended data. With the advent of seismic sources

- 7 042140 ков нового типа, например, Wolfspar®, т.е. низкочастотного вибрационного источника, возникла необходимость в системах и способах обработки данных, записанных при одновременном сборе данных от источников более чем одного типа. Такие системы и способы могут обрабатывать данные, записанные при одновременном сборе данных от источников более чем одного типа путем применения:- 7 042140 kov new type, for example, Wolfspar®, i.e. low-frequency vibration source, there was a need for systems and methods for processing data recorded while collecting data from sources of more than one type. Such systems and methods can process data recorded while collecting data from more than one type of source by applying:

(1) обобщения приведенного выше алгоритма к случаю многих входов и выходов, (2) модификации алгоритма для уравновешивания данных разного типа так, чтобы источник одного типа не доминировал над другими в инверсии, (3) учета сигнатур источников, которые могут различаться в очень большой степени по продолжительности во времени, частотному составу и т.д., и могут изменяться от точки возбуждения колебаний к точке возбуждения колебаний, и/или (4) источников, которые могут быть когерентными в разных областях.(1) generalizations of the above algorithm to the case of many inputs and outputs, (2) modifications of the algorithm to balance data of different types so that one type of source does not dominate others in the inversion, (3) accounting for source signatures that can differ to a very large extent degrees in time duration, frequency content, etc., and may vary from oscillatory excitation point to oscillatory excitation point, and/or (4) sources that may be coherent in different regions.

Новая система и способ одного или более вариантов осуществления может быть проиллюстрирована на простом примере одновременного сбора и обработки данных с использованием источников нескольких разных типов (например, двух источников - пневматического и одного низкочастотного источника). Два пневматических источника являются источниками одного типа и вместе обеспечивают одну объединенную съемку. Низкочастотный источник является источником другого типа с другим планом сбора данных и обеспечивает отдельную съемку. В этом примере, в способе, как и прежде, записывается один комбинированный набор d данных, но теперь способ направлен на определение двух разных m's, одной для съемки с пневматическим источником, и одной для съемки с низкочастотным источником.The new system and method of one or more embodiments can be illustrated with a simple example of simultaneous data acquisition and processing using several different types of sources (eg, two sources - pneumatic and one low frequency source). The two pneumatic sources are of the same type and together provide one combined survey. The low frequency source is a different type of source with a different acquisition plan and provides a separate survey. In this example, the method records one combined dataset d as before, but now the method aims to define two different m's, one for a pneumatic survey and one for a low frequency survey.

Математически, данные в способе теперь имеют вид d = ГА тА + rw mw, где ГА представляет собой матрицу смешивания, приспособленную для данных mA модели пневматического источника, aMathematically, the data in the method is now d = G A t A + r w mw, where G A is the mixing matrix fitted to the pneumatic source model data m A , a

FW представляет собой матрицу смешивания, приспособленную для данных mW модели низкочастотного источника.F W is a mixing matrix fitted to the low frequency source model data m W .

Цель состоит в отыскании mA и mW, которые порождают записанные данные d и также удовлетворяют условиямThe goal is to find m A and m W that generate the recorded data d and also satisfy the conditions

ГПа ~ Sa Шд и mw = Sw где SA и SW определяют подходящие ограничивающие условия по гладкости, пригодные для источников соответствующих типов и геометрии получения данных.GPa ~ Sa Sd and mw = Sw where S A and SW define suitable smoothness constraints suitable for the respective source types and acquisition geometries.

Как и прежде, в способе выполняется прочесывание данных. На фиг. 1 показана непрерывная дорожка сейсмограммы для одного приемника, перекрывающего несколько точек возбуждения, как от пневматических источников, так и от низкочастотного вибрационного источника. Стрелками указаны места, где ясно можно видеть низкочастотный вибрационный источник, проступающий между вступлениями волн с большей амплитудой от пневматического источника. В способе далее прочесываются данные от пневматических, с вычислениемAs before, the method performs data combing. In FIG. 1 shows a continuous seismogram trace for a single receiver covering several shot points, both from pneumatic sources and from a low frequency vibratory source. The arrows indicate the places where it is clearly possible to see a low-frequency vibration source appearing between the arrivals of waves with a larger amplitude from a pneumatic source. The method further combs through the data from the pneumatics, with the calculation

ШсотЬА = Г a d (с получением результата, показанного на фиг. 2), и от низкочастотного источника, с вычислением 1ПсотЬ\Л/ = r*w d (с получением результата, показанного на фиг. 3). Стрелки на фиг. 2 отмечают особенно сильную помеху от других источников, где A показывает помеху от пневматического источника, a W отмечает помеху от вибрационного низкочастотного источника. Высокочастотным шумом, показанным на фиг. 3, является помеха от пневматического источника. В одном или более вариантах осуществления может быть наложены ограничивающие условия по гладкости, применимые к каждому случаю:WcombA = G ad (with the result shown in Fig. 2), and from a low-frequency source, with the calculation of 1Pcomb\L/ = r*wd (with the result shown in Fig. 3). The arrows in Fig. 2 note particularly strong interference from other sources, where A indicates interference from a pneumatic source, and W indicates interference from a vibrating low-frequency source. The high frequency noise shown in Fig. 3, is the interference from the pneumatic source. In one or more embodiments, smoothness constraints may be imposed, applicable to each case:

msmoothA = Sa ШсотЬА = Sa Г*д d (результат показан на фиг. 4) и nismoothW = Sw mCombW = Sw r*w d (результат показан на фиг. 5). m smoothA = Sa WcombA = Sa G*d d (the result is shown in Fig. 4) and nismoothW = Sw m C ombW = Sw r*wd (the result is shown in Fig. 5).

Оценка данных может быть вычислена как ^estimated = l~A MsmoothA + ГW mSmoothW·The estimate of the data can be computed as ^estimated = l~A MsmoothA + ГW m S moothW·

Если различие между фактическими данными d и destimated достаточно мало, то, значит, способ успешно нашел когерентный набор данных msmoothA, отделенный от близлежащего набора данных msmoothW, согласующиеся с данными d, полученными в рабочих условиях съемки, и выполнение способа завершено. В противном случае, способ вычисляет несовпадение данных dresidual= — destimated, и использует его для улучшения msmoothA и msmoothW. Это выполняется следующими шагами. Вопервых, способ обновляет оценки набора данных, отделенного от набора данных от близлежащих источников, а именноIf the difference between the actual data d and d estimated is small enough, then the method has successfully found a coherent data set m smoothA , separated from a nearby data set m smoothW , consistent with the data d obtained under operating conditions of the survey, and the method is completed. Otherwise, the method calculates the data mismatch dresidual = - d es timated, and uses it to improve m smoothA and m smoothW . This is done with the following steps. First, the method updates the estimates of a dataset separated from the dataset from nearby sources, namely

ITIupdatedA = MsmoothA + Г д Ciresidual И mUpdatedW = UlsmoothW + Г w ^residual·ITIupdatedA = MsmoothA + G d Ciresidual I m U pdatedW = UlsmoothW + G w ^residual

Затем способ налагает на обновленные оценки ограничивающие условия по когерентности для вычисления новых msmoothA и msmoothW:The method then imposes coherence constraints on the updated estimates to calculate new msmoothA and msmoothW:

- 8 042140- 8 042140

Sa ITIupdatedA mSmoothA и Sw mupdatedW ^smoothM·Sa ITIupdatedA m S moothA and Sw m up datedW ^smoothM

Наконец, способ может повторить эти шаги до тех пор, пока остаточное несовпадение данных не станет достаточно малым, и выполнение способа не завершится. Способ может быть применен к источникам более чем двух типов. В качестве альтернативы получению оценки ^estimated Гд ITIsmoothA + ГW ITIsmoothW, оценка данных может быть скорректирована посредством Га msmoothA и ГW msmoothW использованием альтернативных итераций, которые отделят возможные перекрестные помехи между ГА msmoothA и ГW msmoothW. Этот путь также может быть распространен на большее число типов источников.Finally, the method may repeat these steps until the residual data mismatch is small enough for the method to terminate. The method can be applied to sources of more than two types. As an alternative to obtaining an estimate of ^estimated - Gg ITIsmoothA + GW ITIsmoothW, the data estimate can be adjusted by G a m smooth A and G W m smoothW using alternative iterations that separate possible crosstalk between G A m smoothA and G W m smoothW . This path can also be extended to more types of sources.

На фиг. 6 показаны полученные в результате данные от пневматического источника, отделенные от данных от близлежащих источников, после нескольких сотен итераций. После достаточного числа итераций эти данные с большой точностью приближаются к точному несмешанному результату, показанному на фиг. 7.In FIG. 6 shows the resulting data from a pneumatic source, separated from data from nearby sources, after several hundred iterations. After a sufficient number of iterations, this data approaches with great accuracy the exact unblended result shown in FIG. 7.

Как и в случае с данными одного типа, при каждой итерации в показанном выше цикле, способ запоминает msmooth из предыдущей итерации и предложенной обновленной версии, после чего вычисляет взвешенное среднее этих двух матриц для использования в качестве нового обновления:As in the case of data of the same type, at each iteration in the loop shown above, the method remembers m smooth from the previous iteration and the proposed updated version, and then calculates the weighted average of these two matrices to use as a new update:

MsmoothA = (1 Ад) mSaveA + Ад ITIproposedA, И ITIsmoothW = (1 Aw) mSaveW + Aw ITIproposedW.MsmoothA = (1 - Hell) mSaveA + Hell ITIproposedA, AND ITIsmoothW = (1 - Aw) mSaveW + Aw ITIproposedW.

Для уравновешивания источников различного типа, используются необходимые различные весовые коэффициенты, и, как и ранее, может быть использован λ в качестве весового коэффициента по источнику, типу источника, приемнику, выносу точки взрыва, времени и т.д. Например, если сигналы от пневматического источника имеют значительно большую амплитуду, чем сигналы от низкочастотных источников, способ может начать инверсию с более высоким λΑ, чем λW, пока сигналы от пневматического источника не сблизятся, после чего повышают λW.To balance different types of sources, different weights are needed, and as before, λ can be used as a weight by source, source type, receiver, offset, time, etc. For example, if the pneumatic source signals are of significantly greater amplitude than the low frequency source signals, the method may start the inversion at a higher λ Α than λ W until the pneumatic source signals converge, then increase λ W .

На практике, пневматические источники могут обеспечивать значительно более высокие амплитуды, чем низкочастотный источник(-и) на частоте выше примерно 5 кГц, но низкочастотный источник(и) может иметь амплитуды значительно выше, чем пневматические источники, ниже примерно 2,5 кГц. Поэтому в некоторых вариантах осуществления, весовые коэффициенты применяются в частотной области, с начальными итерациями инверсии, взвешенными для подчеркивания коррекции наиболее сильных сигналов в каждом частотном диапазоне, после чего, когда происходит стабилизация более сильных сигналов, в одном или более вариантах осуществления в дальнейших итерациях корректируются более слабые сигналы.In practice, pneumatic sources can provide significantly higher amplitudes than low frequency source(s) above about 5 kHz, but low frequency source(s) can have amplitudes much higher than pneumatic sources, below about 2.5 kHz. Therefore, in some embodiments, weighting factors are applied in the frequency domain, with initial inversion iterations weighted to emphasize the correction of the strongest signals in each frequency range, after which, when stronger signals stabilize, in one or more embodiments, further iterations are corrected. weaker signals.

Обычно предполагается, что пневматические источники обладают устойчивой и повторяющейся сигнатурой источника, и для достижения этого было предпринято много усилий, но это может не относиться к источникам всех типов. Низкочастотный источник, в частности, может не создавать идентичные сигналы при каждой активизации. Однако производится непрерывная запись количества вытесняемой воды, и сигнатура этого источника, поэтому известна подробно при каждой активизации источника. Если обозначить сигнатуру источника через V, то в способе может быть выполнено вычисление оператора деконволюции сигнатуры стабилизированного источника с использованием любого из стандартных приемов. Например, в способе может быть применена традиционная формула, используемая в частотной области для вычисления устойчивой аппроксимации обратной матрицы:Pneumatic sources are generally assumed to have a consistent and repeatable source signature, and many efforts have been made to achieve this, but this may not be the case for all types of sources. A low frequency source in particular may not produce identical signals on every activation. However, the amount of water displaced is continuously recorded, and the signature of this source is therefore known in detail each time the source is activated. By designating the source signature as V, the method can compute the deconvolution operator of the stabilized source signature using any of the standard techniques. For example, the method may apply the traditional formula used in the frequency domain to compute a stable approximation of the inverse matrix:

V1 = V* / (V V* + е2), где выбор величины е определяется требованием стабилизации инверсии. Если сигнатура источника изменяется от одной активизации источника к другой, то способ потребует корректировки на это изменение перед тем, как способ может быть применен к использованию ограничивающих условий по когерентности.V 1 = V* / (VV* + e 2 ), where the choice of the value of e is determined by the requirement to stabilize the inversion. If the source signature changes from one source activation to another, then the method will need to adjust for this change before the method can be applied to use coherence constraints.

Поэтому, вместоTherefore, instead of

Sw mUpdatedW ITIsmoothW, в способе выполняетсяSw m U pdatedW ITIsmoothW, in the way

V Sw V'1 mupdatedw msmoothW-V Sw V' 1 m up datedw msmoothW-

Поскольку инверсия V-1 является аппроксимацией истиной инверсии, в результате применения инверсии будут ошибки. Тем не менее, ошибки будут носить случайный характер и будут уменьшены за счет итерационной природы решения.Because the V -1 inversion is an approximation of the true inversion, there will be errors as a result of applying the inversion. However, the errors will be random and will be reduced by the iterative nature of the solution.

Для некоторых вариантов выбора S и/или V может оказаться предпочтительным сглаживание и/или согласование сигнатуры только при изменении в m при каждой итерации, где изменение будем называть mdiff. Если в способе есть необходимость коррекции сигнатуры низкочастотного источника, без изменения, например, сигнатуры пневматического источника, то шаг обновления в алгоритме становится:For some choices of S and/or V, it may be preferable to smooth and/or match the signature only when there is a change in m at each iteration, where the change will be called m diff . If there is a need in the method to correct the signature of the low-frequency source, without changing, for example, the signature of the pneumatic source, then the update step in the algorithm becomes:

ITIdiffA Г A dresidual и l^diffW _ Г W ^residual, с последующим mSmoothA + Sa ITIdiffA mSmoothA И ITIsmoothW + V Sw V 1 ITIdiffW ITIsmoothWITIdiffA - G A d r esidual and l^diffW _ G W ^residual, followed by m S moothA + Sa ITIdiffA m S moothA AND ITIsmoothW + V Sw V 1 ITIdiffW ITIsmoothW

В зависимости от выбора оператора S и сигнатуры или оператора согласования V, эта альтернативная форма алгоритма может привести к лучшему результату. В частности, если невязка данных равна нулю, алгоритм не проводит никаких дальнейших корректировок, вне зависимости от S и V.Depending on the choice of operator S and the signature or matching operator V, this alternative form of the algorithm may lead to a better result. In particular, if the data residual is zero, the algorithm does not make any further adjustments, regardless of S and V.

- 9 042140- 9 042140

Хотя в приведенном выше примере используются источники двух разных типов, в других вариантах осуществления может использоваться одновременное получение данных от источников более чем двух типов (например, n типов источников). Математически, в этом случае способ имеет d = Γι mi + Г2 m2 + ... + Гп mn где Г 1 является матрицей смешивания, подходящей для данных m1 источника первого типа, а Гп является матрицей смешивания, подходящей для данных mn источника nth типа. Ставится задача найти m1, m2, ... и mn, которые генерируют записанные данные d и также удовлетворяют условиям mi ~ Si mi, m2 ~ S2 m2, и mn « Sn mn, где S1, S2, и Sn являются подходящими ограничивающими условиями по гладкости для источника соответствующих типов и геометрии получения данных. В некоторых вариантах осуществления также можно рассматривать некоторые типы шума как другой источник, и выполнять решения с учетом этого. Например, если шум обусловлен поверхностными волнами, распространяющимися с меньшей фазовой скоростью, чем любые сейсмические вступления, представляющие интерес, и имеется достаточная выборка поверхностных волн, полученная приемной сетью (которые будут иметь частоту ниже достаточно низкой частоты), то в некоторых вариантах осуществления может быть найдена преобразованная область, где данные поверхностной волны становятся разреженными. Учитывая эту информацию, в некоторых вариантах осуществления можно создать ограничивающее условие Snoise по гладкости, которое работает в этой области и использует эту разреженность для выделения шума поверхностной волны и ослабления требуемых сейсмических сигналов. Если шум создается взрывом, в одном или более вариантах осуществления могут быть известны моменты времени взрыва. Если шум непрерывный и носит фоновый характер, то в некоторых вариантах осуществления могут быть использованы равномерно расположенные окна с переходными наклонными зонами на краях, перекрывающие окна времени прихода данных для соответствующих моментов времени взрыва в матрицах смешивания/отделения сигналов от сигналов от близлежащих источников.Although the above example uses two different types of sources, in other embodiments, data acquisition from more than two types of sources (eg, n types of sources) can be used at the same time. Mathematically, in this case, the method has d = Γι mi + G2 m2 + ... + G p m n where G 1 is the mixing matrix suitable for data m1 of the first type source, and G p is the mixing matrix suitable for data m n source n th type. The task is to find m1, m2, ... and m n that generate the recorded data d and also satisfy the conditions mi ~ Sim mi, m 2 ~ S 2 m 2 , and m n « S n m n , where S1, S 2 , and S n are appropriate smoothness constraints for the source of the appropriate types and acquisition geometry. In some embodiments, it is also possible to consider certain types of noise as a different source, and make decisions with that in mind. For example, if the noise is due to surface waves propagating at a slower phase velocity than any seismic arrivals of interest, and there is a sufficient sample of surface waves received by the receiving network (which will have a frequency below a sufficiently low frequency), then in some embodiments, there may be a transformed region is found where the surface wave data becomes sparse. Given this information, in some embodiments it is possible to create a smoothness constraint S noise that operates in this region and uses this sparsity to isolate surface wave noise and attenuate the desired seismic signals. If the noise is generated by an explosion, in one or more embodiments, the timing of the explosion may be known. If the noise is continuous and background in nature, then in some embodiments evenly spaced windows with sloping transition zones at the edges can be used, overlapping the data arrival time windows for the corresponding burst times in the mixing/separating signals from signals from signals from nearby sources.

Для управляемого источника, например, наземного или морского вибратора, в одном или более вариантах осуществления может специально вводиться вариация от активизации одного источника к другому во время прихода данных, и это может также быть способом сделать разные источники некогерентными, что обеспечивает их разделение. В одном или более вариантах осуществления для этой цели могут использоваться различные характеры свипирования у разных вибраторов. Существующий низкочастотный источник Wolfspar® не обеспечивает такой гибкости, но он позволяет изменять знак или фазу в сигнатуре источника. В одном предпочтительном варианте осуществления может использоваться изменение знака/фазы вместо размытия момента времени (или для увеличения размытия момента времени) для нарушения нежелательной когерентности между источниками.For a controlled source, such as a land or sea vibrator, in one or more embodiments, variation from one source to another activation during data arrival can be intentionally introduced, and this can also be a way to make different sources incoherent, which ensures their separation. In one or more embodiments, different sweep patterns for different vibrators may be used for this purpose. The current Wolfspar® low frequency source does not provide this flexibility, but it does allow the sign or phase in the source signature to be changed. In one preferred embodiment, sign/phase reversal can be used instead of time blur (or to increase time blur) to break unwanted coherence between sources.

В одном или более вариантах осуществления, может быть также использована V не для удаления сигнатуры источника, а, вместо этого, для согласования изменяемых активизаций источника со стандартной сигнатурой. Если M является измеренными (или оценкой) сигнатурами источника, a D является желательными сигнатурами источника, тогда в одном или более вариантах осуществления можно использовать, например,In one or more embodiments, V may also be used not to remove the source signature, but instead to match the changed source activations to the standard signature. If M is the measured (or estimated) source signatures and D is the desired source signatures, then in one or more embodiments, for example,

V = М D7 (D D* + €12) И V1 = Vo / (Vo Vo + е2 2), где V0 вычисляется из M и D точно как V, но, возможно, с другим ε1, например, ε1=1. В альтернативном варианте, в одном или более вариантах осуществления может быть использованоV = M D7 (DD* + €1 2 ) AND V 1 = V o / (Vo V o + e 2 2 ), where V0 is calculated from M and D exactly like V, but possibly with a different ε1, for example, ε 1 =1. Alternatively, in one or more embodiments, the implementation can be used

V1 = D м7 (М М* + е2 2).V 1 \u003d D m7 (M M * + e 2 2 ).

Эти формулы будут в основном применимы к частотной области.These formulas will be mainly applicable to the frequency domain.

Применение V-1 преобразует фактическую сигнатуру (M) источника в требуемую сигнатуру (D) источника, которая введет шум, если требуемая сигнатура содержит частоты, которые отсутствуют в сигнатуре источника, или присутствуют только на уровне, существенно не превышающем шум. Параметр ε2 стабилизации ограничивает величину применяемого усиления, и стабилизирует результат. V преобразует заданную сигнатуру (D) источника обратно к фактической (M), которая обычно является более стабильной операцией. Обычно в одном или более вариантов осуществления, поэтому была бы выбрана большая стабилизация для обратного оператора, чем для прямого оператора, т.е. один или более вариантов осуществления обычно имел бы ε2>ε1>0.The application of V -1 converts the actual source signature (M) to the desired source signature (D), which will introduce noise if the desired signature contains frequencies that are not present in the source signature, or are only present at a level not substantially greater than the noise. The stabilization parameter ε2 limits the amount of gain applied, and stabilizes the result. V converts the given signature (D) of the source back to the actual signature (M), which is usually a more stable operation. Typically, in one or more embodiments, therefore, more stabilization would be chosen for the inverse operator than for the forward operator, i. e. one or more embodiments would typically have ε 2 >ε1>0.

Следует отметить, что в случае морской съемки, один или более вариантов осуществления мог бы выбрать требуемую сигнатуру D источника, которая не включает эффектов паразитного изображения источника при обратном ходе сейсмоволны, но включает это паразитное изображение в M, и поэтому использует сигнатуру, соответствующую подавлению паразитных волн в данных. Чтобы это работало как надо, в одном или более вариантах осуществления необходимо обеспечить, чтобы во время прихода данных были изменения в отметках паразитных изображений, т.е. глубина источника меняется между взрывами. В альтернативном случае, в одном или более вариантах осуществления можно обеспечить, чтобы элементы в матрице источника не все находились на одной глубине.It should be noted that in the case of a marine survey, one or more embodiments could select a desired source signature D that does not include the ghosting effects of the retrace source image, but includes this ghosting in M, and therefore uses a signature corresponding to ghost suppression. waves in the data. For this to work properly, in one or more embodiments, it must be ensured that there are changes in ghost image marks during data arrival, i.e. the depth of the source varies between explosions. Alternatively, in one or more embodiments, it can be ensured that the elements in the source matrix are not all at the same depth.

Может существовать необходимость составления карты сигнатуры даже для источников одного типа. Десятилетия работы были потрачены на то, чтобы сделать сигнатуры источников на основе пневмаThere may be a need to map the signature even for sources of the same type. Decades of work have been spent making source signatures based on pneuma

- 10 042140 тического источника единообразными и предсказуемыми в пределах их основного рабочего диапазона. Т.е., примерно 5-40 Гц. Характеристикам за пределами этого частотного диапазона уделялось меньше внимания, и сейсмокосы пневматических источников оказались значительно более изменчивыми в части своих сигнатур в более широком диапазоне. Поэтому имело бы смысл, например, относиться к сейсмокосам левого борта и правого борта для получения данных с одного судна как к двум отдельным источникам. Полученные в результате два набора данных далее могут быть сопоставлены друг с другом для количественной оценки различий в сигнатурах источников, которые в идеальном случае должны были бы быть идентичными источниками. Либо те же самые сейсмокосы пневматических источников в разные моменты времени могут рассматриваться как несколько отдельных источников, для фиксации и введения коррекции нежелательных долгосрочных изменений одного источника.- 10 042140 source uniform and predictable within their main operating range. That is, approximately 5-40 Hz. Characteristics outside this frequency range have received less attention, and airstream streamers have been found to be significantly more variable in terms of their signatures over a wider range. Therefore, it would make sense, for example, to treat the port and starboard streamers for obtaining data from one vessel as two separate sources. The resulting two sets of data can then be compared with each other to quantify differences in source signatures that would ideally be identical sources. Or the same seismic streamers of pneumatic sources at different times can be considered as several separate sources, in order to fix and introduce correction of undesirable long-term changes in one source.

Один или более вариантов осуществления может также разделять один источник или тип источника на два или более по частоте. В продолжение предыдущего примера, в одном или более вариантах осуществления может быть использована полосовая фильтрация для разделения данных на два частотных диапазона, например, ниже и выше 5 Гц (с некоторым перекрытием между ними), так, что d = d|0W + dhighВ одном или более вариантах осуществления далее для dlow и dhigh может быть получено решение, как для двух отдельных задач. Например, если предположить, что две сейсмокосы пневматических источников действуют идентично на более высоких частотах, но могут различаться на частотах ниже 5 Гц, то в одном или более вариантах осуществления могут быть получены решения для двух различных сейсмокос пневматических источников отдельно для dlow, но как для источника одного типа для dhigh.One or more embodiments may also split one source or source type into two or more by frequency. Continuing with the previous example, in one or more embodiments, bandpass filtering can be used to separate the data into two frequency ranges, eg below and above 5 Hz (with some overlap between them), such that d = d| 0W + dhigh In one or more embodiments, d low and d high can then be solved as two separate problems. For example, assuming that two airstream streamers operate identically at higher frequencies, but may differ below 5 Hz, then in one or more embodiments, solutions can be obtained for two different airstream streamers separately for d low , but how for a single type source for d high .

Посредством измерения изменяющейся сигнатуры пневматического источника в натурных условиях, например, от гидрофона(-ов), помещенных вблизи сейсмокосы пневматических источников, в одном или более вариантах осуществления можно ввести полученные сведения в процесс и использовать измеренные сигнатуры M для корректирования изменяющихся сигнатур пневматического источника до заданной неизменной сигнатуры D, также как в одном или более вариантах осуществления могло бы быть сделано для вибрационного источника с изменяемой, но измеренной сигнатурой.By measuring the changing signature of the air source in situ, for example, from hydrophone(s) placed near the streamer of the air sources, in one or more embodiments, the knowledge can be fed into the process and the measured signatures M can be used to correct the changing signatures of the air source to a predetermined a fixed signature D, just as in one or more embodiments could be done for a vibration source with a variable but measured signature.

В то время как может быть предпочтительным подогнать источники различного типа к сигнатуре одного источника перед извлечением когерентной энергии, такое согласование может создать ситуацию, где отношение сигнал/шум (S/N) имеет малое значение для источников одного из типов. Например, низкочастотный источник, например Wolfspar®, может быть предназначен для дополнения пневматических источников на низких частотах. И для генерирования минимального сигнала на боле высоких частотах. Таким образом, на частотах примерно выше 4 Гц, пневматические источники доминируют над низкочастотным источником, в то время как ниже 2 Гц низкочастотные источники доминируют над пневматическими источниками. Сочетание низкочастотного источника с пневматическими источниками может создавать значительный шум в сигнале низкочастотного источника на частотах более 4 Гц, и в сигнале пневматического источника на частотах ниже 2 Гц. Задача в целом представляет собой задачу с нечеткими ограничениями, поскольку источники двух различных типов обычно сильно перекрываются в узком частотном диапазоне примерно от 2 до 4 Гц. Поэтому в одном или более вариантах осуществления эта задача может быть решена в этих двух разных частотных диапазонах по отдельности. В частности, в одном варианте осуществления может сначала рассматриваться низкочастотный источник на частотах более 5 Гц как шум и не включаться в инверсию диапазона более высоких частот. Как только сигналы двух пневматических источников отделены от сигналов друг друга, может быть введен низкочастотный источник, и λA устанавливается очень малым так, чтобы только в пневматических источниках были допустимы только очень небольшие корректировки. Для низкочастотного диапазона может быть использован обратный подход, когда сначала находится решение для низкочастотного источника, с последующим добавлением пневматических источников. Наконец, один вариант осуществления может закончится инверсией в полном диапазоне. Для обобщения концепции на сейсмические источники всех типов, в некоторых вариантах осуществления могут быть определены эффективные частотные диапазоны, отличающиеся приемлемым отношением S/N для каждого источника, и применены очень низкие весовые коэффициенты к другим частотным диапазонам с тем, чтобы избежать перекрестных помех между разными источниками.While it may be preferable to match different types of sources to the same source signature before extracting coherent energy, such matching can create a situation where the signal-to-noise (S/N) ratio is low for one type of source. For example, a low frequency source such as Wolfspar® may be designed to supplement low frequency pneumatic sources. And to generate a minimum signal at higher frequencies. Thus, at frequencies above approximately 4 Hz, the pneumatic sources dominate the low frequency source, while below 2 Hz, the low frequency sources dominate the pneumatic sources. The combination of a low frequency source with pneumatic sources can create significant noise in the low frequency source signal at frequencies above 4 Hz, and in the pneumatic source signal at frequencies below 2 Hz. The problem as a whole is a problem with fuzzy constraints, since the sources of two different types usually overlap heavily in a narrow frequency range of about 2 to 4 Hz. Therefore, in one or more embodiments, the implementation of this problem can be solved in these two different frequency ranges separately. In particular, in one embodiment, the low frequency source above 5 Hz may be treated as noise first and not included in the higher frequency band inversion. Once the signals of the two pneumatic sources are separated from each other's signals, a low frequency source can be introduced and λ A is set very small so that only very small corrections are allowed in the pneumatic sources. For the low frequency range, the reverse approach can be used, where the solution for the low frequency source is found first, followed by the addition of pneumatic sources. Finally, one embodiment may end up with a full range inversion. To generalize the concept to seismic sources of all types, in some embodiments, effective frequency bands may be defined that differ in acceptable S/N for each source, and very low weighting factors applied to other frequency bands in order to avoid crosstalk between different sources. .

Некоторые варианты осуществления имеют источники различных типов, каждый из которых оптимизирован для перекрытия своего частотного диапазона так, чтобы источники разных типов могли быть скомбинированы для формирования единого сверхширокополосного источника. В одном или более вариантах осуществления в этом случае может быть разработана сигнатура нужного сверхширокополосного источника, и разделение этой сигнатуры по оптимальным частотным диапазонам источников разных типов. Так, например, если D является сигнатурой нужного широкополосного источника, и если полный частотный диапазон перекрывается источниками трех типов, в одном или более вариантах осуществления сигнатура источника может быть разделена по перекрывающимся частотным окнам так, чтоSome embodiments have different types of sources, each optimized to cover a different frequency range so that different types of sources can be combined to form a single ultra-wideband source. In one or more embodiments, the signature of the desired UWB source can then be developed, and this signature can be partitioned over the optimal frequency ranges of different types of sources. So, for example, if D is the signature of the desired wideband source, and if the full frequency range is covered by three types of sources, in one or more embodiments, the source signature can be partitioned into overlapping frequency windows such that

D = D|ow + Dmjd + Dhigh,D = D|ow + Dmjd + Dhigh,

Причем частотные диапазоны выбираются так, чтобы перекрывать оптимальные по S/N диапазоныMoreover, the frequency ranges are chosen so as to cover the optimal S / N ranges

- 11 042140 для источника каждого типа. Выбор частотных окон может различаться от одного анализа к другому, поскольку выбор может зависеть от спектрального состава сейсмических источников. Например, низкочастотный источник может иметь низкочастотный диапазон примерно от 0 до 2,5 Гц, диапазон средних частот может занимать примерно от 2,5 до 5 Гц, и высокочастотный диапазон может быть примерно от 5 Гц до частоты Найквиста (половина частоты дискретизации). В зависимости от конкретной модели и используемых сейсмических источников, могут быть определены и другие частотные диапазоны, и использованы для сигнатур источников. Затем в одном или более вариантов осуществления источник каждого типа может быть сопоставлен с сигнатурой источника в интервале частот подходящего полосового фильтра, с использованием оператора V согласования, описанного выше. После решения задачи для d = Г|Ощ ГП|Ощ + rmjd ITImjd + Thigh ^highi в одном или более вариантах осуществления далее может моделироваться требуемый сверхширокополосный набор данных ^broadband V |Ow ^low + V mjd ITlmid + V high HTIhigh- 11 042140 for each source type. The choice of frequency windows may differ from one analysis to another, as the choice may depend on the spectral content of the seismic sources. For example, a low frequency source may have a low frequency range of about 0 to 2.5 Hz, a mid frequency range of about 2.5 to 5 Hz, and a high frequency range of about 5 Hz to the Nyquist frequency (half the sample rate). Depending on the specific model and seismic sources used, other frequency ranges may be defined and used for source signatures. Then, in one or more embodiments, each type of source may be matched to a source signature in the frequency range of a suitable band pass filter using the matching operator V described above. After solving the problem for d = Г| About w GP| Ow + r m jd ITImjd + Thigh ^highi in one or more embodiments, the desired ultra-wideband data set ^broadband - V |Ow ^low + V mjd ITlmid + V high HTIhigh can be further modeled

Для удобства реализации, в одном или более вариантах осуществления можно, например, использовать требуемые данные m’ = V1 т как переменную, корректируемую перед каждой итерацией, поэтому dbroadband = m’low + ITl’mjd + m’high .For implementation convenience, one or more embodiments may, for example, use the required data m' = V 1 t as a variable adjusted before each iteration, so dbroadband = m 'low + ITl'mjd + m'high .

Это требует прямой адаптации остальных формул для компенсации изменения в переменных от m до m'. Для специалиста в данной области должно быть понятно, что существуют и другие возможные вариации алгоритма, которые изменяют вычисления, но оставляют неизменной лежащую в их основе математику.This requires direct adaptation of the rest of the formulas to compensate for the change in variables m to m'. One skilled in the art would recognize that there are other possible variations of the algorithm that change the calculations but leave the underlying mathematics unchanged.

Для того чтобы совместно ввести в объединенный набор сверхширокополосных данных различные данные, отделенные от данных от соседних источников, все источники разных типов должны быть представлены на общей сетке. На практике, для источников различных типов прием и обработка данных обычно происходят по-разному. В частности, на более низких частотах выборка может быть более грубой, в результате много точек от источника могут быть потеряны в случае низкочастотных источников. В одном или более вариантах осуществления эти пропущенные точки источника могут быть заполнены в ходе процесса разделения перекрывающихся сигналов, путем использования оператора Г смешивания для умножения этих пропущенных дорожек сейсмограммы на ноль. Соответствующий выбор ограничивающего условия по гладкости будет давать эффект интерполяции этих потерянных точек источнике, поэтому все частотные диапазоны могут быть представлены на общей сетке, образуя комбинированный набор данных, моделирующий единый широкополосный источник.In order to co-introduce different data, separated from data from neighboring sources, into a combined UWB dataset, all sources of different types must be represented on a common grid. In practice, for sources of various types, the reception and processing of data usually occur in different ways. In particular, at lower frequencies the sampling may be coarser, with the result that many points from the source may be lost in the case of low frequency sources. In one or more embodiments, these missing source points can be filled in during a process of separating overlapping signals by using a blending G operator to multiply these missing gather traces by zero. An appropriate selection of the smoothness constraint will have the effect of interpolating these lost source points so that all frequency ranges can be represented on a common grid, forming a combined dataset modeling a single broadband source.

Очевидно, что правильный выбор ограничивающего условия S по гладкости важен для решения задачи. Вообще, может быть использован любой алгоритм удаления шума, используемый на компоновке сейсмозаписей с хорошей выборкой данных. Одним подходом является преобразование данных в область, где нужный сигнал становится разреженным, а шум неразреженным. Все данные ниже некоторого процентного порога могут быть затем приравнены к нулю, и данные могут быть затем преобразованы обратно в исходную область. Обычно данные могут быть подразделены на перекрывающиеся пирамидальные подмножества, каждое из которых может быть сглажено, а сглаженные множества затем могут быть воссоединены. Эта методика обеспечивает удаление шума. Обычно выбирается локальное 2-D, 3-D, 4-D или даже 5-D преобразование Фурье, представляющее данные как сумму вступлений сейсмических волн при линейном приращении времени: на линиях, плоскостях, гиперплоскостях и т.д. В преобразовании Радона данные представлены в виде суммы гипербол, поэтому, если предполагается, что требуемые сигналы имеют вид гипербол, то эта область представления может обеспечить лучший результат. В других применения используются короткие цуги волн (вейвлеты) различных типов, а в последнее время были предложены другие области преобразования, например, курвелет-преобразование, сейслетпреобразование и т.д.Obviously, the correct choice of the smoothness constraint S is important for solving the problem. In general, any denoising algorithm used on a well-sampled seismic record can be used. One approach is to transform the data into a region where the desired signal becomes sparse and the noise non-sparse. All data below some percentage threshold can then be set to zero and the data can then be converted back to the original area. Typically, the data can be subdivided into overlapping pyramidal subsets, each of which can be smoothed, and the flattened sets can then be rejoined. This technique provides noise removal. Typically, a local 2-D, 3-D, 4-D, or even 5-D Fourier transform is chosen, representing the data as the sum of seismic wave arrivals at a linear time increment: on lines, planes, hyperplanes, etc. In the Radon transform, the data is represented as a sum of hyperbolas, so if the desired signals are assumed to be hyperbolic, then this representation area may provide the best result. Other applications use short wave trains (wavelets) of various types, and more recently other transform domains have been proposed, such as curvelet transform, seismlet transform, etc.

В одном или более вариантах осуществления может использоваться преобразование Фурье, и установление порога может начинаться на уровне почти 100%, с сохранением наиболее когерентной части данных. Например, на фиг. 4 показана инверсия на начальной стадии, с очень сильным ограничением по когерентности, дающим неестественно сглаженный результат. Использованный в области Фурье высокий порог пропускает только узкий диапазон частот вокруг максимальной частоты спектра пневматического источника (около 8 Гц). С каждой итерацией порог снижется, в конце концов в финальной итерации(ям) позволяя проходить всем или почти всем данным.In one or more embodiments, a Fourier transform may be used and thresholding may start at nearly 100% while retaining the most coherent part of the data. For example, in FIG. 4 shows the inversion at the initial stage, with a very strong coherence constraint, giving an unnaturally smooth result. The high threshold used in the Fourier region only passes a narrow range of frequencies around the maximum frequency of the pneumatic source spectrum (about 8 Hz). With each iteration, the threshold is lowered, eventually allowing all or almost all of the data to pass in the final iteration(s).

Предпочтительной программой этой процедуры является threshold = 1 - (iter / niter)2, где iter представляет счет итераций, a niter представляет количество итераций. Порог, равный 1, пропускает только в преобразованные данные только единичные выборки с максимальными амплитудами, порог 0,5 пропускает большую часть преобразованных выборок данных, а порог 0 пропускает все преобразованные выборки данных.The preferred program for this routine is threshold = 1 - (iter / niter) 2 , where iter represents the iteration count and niter represents the number of iterations. A threshold of 1 lets only single samples with maximum amplitudes into the transformed data, a threshold of 0.5 lets most of the transformed data samples pass, and a threshold of 0 lets all of the transformed data samples pass.

- 12 042140- 12 042140

В одном или более вариантов осуществления, также могут использоваться различные сглаживающие пороги для источников различного типа, в качестве другого пути стабилизации инверсии, когда смешиваются более сильные и более слабые источники. Например, в одном или более вариантах осуществления может использоваться стандартная программаIn one or more embodiments, different smoothing thresholds for different types of sources may also be used as another way to stabilize the inversion when stronger and weaker sources are mixed. For example, in one or more embodiments, a standard program may be used

- (iter / niter)2 установления порога для более сильного источника, но для более слабого источника порог остается на высоком уровне, пока остаточное несовпадение данных не упадет до уровней сигналов более слабого источника. Только после этого в одном или более вариантах осуществления начинают снижать порог при сглаживании слабого источника.- (iter / niter) 2 thresholds for the stronger source, but for the weaker source the threshold stays high until the residual data mismatch falls to the signal levels of the weaker source. Only then, in one or more embodiments, the implementation begins to lower the threshold when smoothing a weak source.

Обычно в одном или более вариантах осуществления может также выполняться взвешивание данных перед или после преобразования, например, для выравнивания амплитуд для учета выноса точки возбуждения, или для устранения доминирования одного сильного частотного диапазона (как показано на фиг. 4). Если отношение сигнал/шум достаточно, взвешивание будет отменено после пороговой обработки. Однако если сигнал слаб или отсутствует, или велик шум, в некоторых вариантах осуществления, могло бы использоваться взвешивание преимущественно для удаления шума. В этом случае, в одном или более вариантах осуществления не отменяется взвешивание после пороговой обработки, чтобы избежать введения обратно ранее удаленного шума. В одном или более вариантах осуществления могут также использовать знание особенностей получения данных. Например, в одном или более вариантах осуществления, сначала могут интерполировать пропущенные данные, используя, например, интерполяцию с проекцией на выпуклые множества (POCS), оставляя неизмененными непропущенные сейсмодорожки, после чего на втором проходе накладывают ограничивающее условие гладкости.Typically, in one or more embodiments, data weighting may also be performed before or after transformation, for example, to equalize amplitudes to account for offset, or to eliminate the dominance of one strong frequency band (as shown in FIG. 4). If the signal-to-noise ratio is sufficient, the weighting will be canceled after thresholding. However, if the signal is weak or absent, or the noise is high, in some embodiments, weighting could be used predominantly to remove noise. In this case, in one or more embodiments, the post-thresholding weighting is not canceled to avoid reintroducing previously removed noise. In one or more embodiments, the implementation may also use the knowledge of the features of the data acquisition. For example, in one or more embodiments, the missing data may be interpolated first using, for example, projected-to-convex sets (POCS) interpolation while leaving the non-missing seismic tracks unchanged, after which a smoothness constraint is imposed on a second pass.

В случае, например, морского узлового сбора и обработки данных от объединенного низкочастотного источника и пневматического источника, взрывные линии от пневматических источников могут быть близко расположены (например, на расстоянии 50 м друг от друга). Коса узлов морской донной сейсмической съемки обычно размещается вдоль взрывных линий пневматических источников, но может располагаться несколько впереди относительно пневматических источников. Таким образом, обычно существует интервал вблизи центральной точки съемки, когда все (или почти все) узлы одновременно установлены, а площадной участок с узлами ожидает, когда закончится установка пневматических источников, до начала извлечения. Около этого момента в сейсмической съемке, непосредственно перед тем, как узлы начинают извлекать обратно вместо их установки, прибывает низкочастотный источник и пересекает все линии этого объединенного источника. Это является одним из способов организации съемки для эффективного сбора сверхнизкочастотных данных со сверхдальним выносом (для сбора которых был предназначен низкочастотный источник) в как можно большем количестве узлов. Поскольку эти частоты очень низки, и сбор данных на низких частотах предназначен только для построения скоростной модели, а не для получения изображения, то линии низкочастотного источника могут быть значительно более редкими, чем линии пневматического источника, обеспечивая значительно более высокую скорость сбора данных. Возбуждение низкочастотных источников может проводиться с интервалом две или три недели, в то время как возбуждения пневматических источников могут быть с интервалом несколько месяцев. Таким образом, перекрытие возбуждений пневматических источников с сигналами низкочастотных источников может случаться только в очень редких случаях.In the case of, for example, marine nodal acquisition and processing of data from a combined low frequency source and a pneumatic source, the blast lines from pneumatic sources can be closely spaced (for example, at a distance of 50 m from each other). The streamer of marine bottom seismic survey nodes is usually placed along the explosive lines of pneumatic sources, but may be located somewhat ahead of the pneumatic sources. Thus, there is usually an interval near the central survey point when all (or almost all) nodes are installed at the same time, and the areal area with nodes waits for the installation of air sources to complete before retrieval begins. Around this point in the seismic survey, just before the nodes start pulling back instead of putting them in, a low frequency source arrives and crosses all lines of this combined source. This is one way to organize a survey to efficiently collect ultra-long offset data (which the low frequency source was designed to collect) at as many sites as possible. Because these frequencies are very low, and low frequency data collection is only for velocity model building and not imaging, the low frequency source lines can be much sparser than the pneumatic source lines, resulting in a much faster data acquisition rate. The excitation of low-frequency sources can be carried out at intervals of two or three weeks, while the excitations of pneumatic sources can be at intervals of several months. Thus, overlapping of excitations of pneumatic sources with signals of low-frequency sources can happen only in very rare cases.

В результате, в некоторых вариантах осуществления обеспечивается возможность рассмотрения дорожек сейсмограммы пневматических источников, загрязненных сигналами перекрывающегося низкочастотного источника как потерянные. В некоторых вариантах осуществления, в начале инверсии в одном или более вариантах осуществления можно рассматривать загрязненные взрывы пневматических источников как потерянные дорожки и интерполировать их в данные. Если их не оказывается слишком много, то такой подход можно считать приемлемым. Далее в процессе инверсии, когда остатки данных снижаются, в некоторых вариантах осуществления можно перейти на другие методы сглаживания, например, отделение загрязненных дорожек от сигналов близлежащих перекрывающихся источников, вместо отбрасывания их.As a result, in some embodiments, it is possible to consider airgun gather tracks contaminated by overlapping low frequency source signals as lost. In some embodiments, at the start of the inversion, one or more embodiments may treat contaminated bursts of pneumatic sources as lost tracks and interpolate them into data. If there are not too many of them, then this approach can be considered acceptable. Later in the inversion process, as data residuals decrease, in some embodiments, other smoothing techniques can be switched to, such as separating contaminated tracks from signals from nearby overlapping sources instead of discarding them.

Типичные вибрационные источники в каждый момент времени вырабатывают сигнал одной основной частоты и обеспечивают широкую полосу путем качания частоты во времени. Напротив, сигналы пневматического источника являются импульсными и широкополосными. Таким образом, в каждый данный момент времени, скорее всего, только узкий частотный диапазон сигнала пневматического источника будет подвержен помехе интерференции от сигналов вибратора. При этом один или более вариантов осуществления может воспользоваться этой разницей, помечая подвергшиеся воздействию выборки в частотной области как потерянные, вместо того, чтобы отбрасывать дорожки сейсмограмм пневматического источника после преобразования Фурье. Поскольку критерий сглаживания часто применяется в частотной области, это достаточно прямолинейное решение. Сигналы вибратора обычно включают фазы отдыха, т.е. вибратор не работает непрерывно. Эти промежутки могут быть достаточно продолжительными, поэтому, например, каждый третий или четвертый импульсный взрыв может быть полностью свободен от помехи интерференции от вибрационного источника. На низких частотах сигналы от этих чистых взрывов могут быть подвергнуты выборке с достаточно высокой, избыточной частотойTypical vibration sources produce a single fundamental frequency signal at any time and provide a wide bandwidth by sweeping the frequency over time. In contrast, pneumatic source signals are pulsed and broadband. Thus, at any given time, it is likely that only a narrow frequency range of the pneumatic source signal will be affected by interference from the vibrator signals. However, one or more embodiments can take advantage of this difference by marking the affected frequency domain samples as lost, instead of discarding the air source gather traces after the Fourier transform. Since the smoothing criterion is often applied in the frequency domain, this is a fairly straightforward solution. Vibrator signals usually include rest phases, i.e. the vibrator does not work continuously. These intervals can be long enough so that, for example, every third or fourth impulse burst can be completely free from interference interference from the vibration source. At low frequencies, the signals from these clean bursts can be sampled at a high enough, over-sampling rate.

- 13 042140 дискретизации и могут быть использованы для интерполяции в загрязненные промежуточные взрывы, которые будут рассматриваться как потерянные на ранних этапах инверсии.- 13 042140 sampling and can be used to interpolate into polluted intermediate bursts, which will be considered as lost in the early stages of the inversion.

Аналогично, продолжительность сигналов от низкочастотных источников часто многократно превышает продолжительность сигналов от пневматических источников (обычно 60-300 с в сравнении с 1215 с), и поэтому только часть отдельных качаний частоты низкочастотных источников может быть загрязнена сильным перекрытием сигналами пневматических источников, и в некоторых случаях только для узлов, расположенных достаточно близко к работающему пневматическому источнику. В одном или более вариантах осуществления могут быть отмечены все выборки сейсмограммы низкочастотных источников, загрязненные пневматическими источниками, с амплитудой выше определенного уровня, и могут рассматриваться как потерянные данные, которые следует интерполировать. Меткой считать потерянными могут по отдельности последовательно отмечаться выборки во временной области; это не должна быть последовательность сейсмограмм. Метки считать потерянными могут использоваться как во временной, так и в частотной областях, или в любой другой области или областях. Метка считать потерянными может быть связана функциональной зависимостью с аргументами во многих областях. В некоторых вариантах осуществления, метка может принимать значения между 0 и 1, позволяя снизить размерность дорожек или выборок, но не исключая их целиком, и/или заменить их интерполированной величиной, но с взвешенным значением, средним между исходной величиной и интерполированной величиной.Similarly, the duration of signals from low frequency sources is often many times longer than the duration of signals from pneumatic sources (typically 60-300 s compared to 1215 s), and therefore only a part of the individual frequency sweeps of low frequency sources can be contaminated by a strong overlap of signals from pneumatic sources, and in some cases only for units located close enough to a working pneumatic source. In one or more embodiments, all low frequency source gather samples contaminated by pneumatic sources with an amplitude above a certain level may be flagged and may be considered as lost data that should be interpolated. The label considered lost can be individually sequentially marked samples in the time domain; it does not have to be a seismogram sequence. Consider lost marks can be used in both the time and frequency domains, or any other domain or domains. The label considered lost can be functionally related to arguments in many areas. In some embodiments, the label may take on values between 0 and 1, allowing lanes or samples to be reduced in size, but not entirely eliminated, and/or replaced with an interpolated value, but with a weighted average between the original value and the interpolated value.

В одном или более вариантах осуществления могут быть использованы известные моменты возбуждения пневматических источников для определения загрязненных выборок, но более простым способом отметить загрязненные выборки данных от низкочастотного источника является просто наблюдать за уровнем энергии в окне вокруг 8 Гц - на частоте, где максимальна энергия пневматических источников, и отметить все выборки, где энергия в окне вокруг выборки превосходит определенный уровень в этом частотном диапазоне. Частоты вокруг значения 8 Гц характерны для существующих пневматических источников, но в целом, в некоторых вариантах осуществления используются любые частотные интервалы, наиболее подходящие для разграничения интерферирующего источника от источника, сигналы от которого отделяют от сигналов близлежащих источников. Это также позволяет перехватывать возбуждения пневматических источников, которые случайно не были зарегистрированы, или возбуждения пневматических источников, принадлежащие к проводимой по соседству съемке, не записанных в журнале регистрации источников.In one or more embodiments, the known firing times of the pneumatic sources can be used to determine contaminated samples, but a simpler way to mark contaminated data samples from a low frequency source is to simply observe the energy level in a window around 8 Hz - at the frequency where the pneumatic sources energy is maximum. , and mark all samples where the energy in the window around the sample exceeds a certain level in that frequency range. Frequencies around 8 Hz are typical of existing pneumatic sources, but in general, in some embodiments, any frequency intervals most suitable for distinguishing an interfering source from a source whose signals are separated from signals from nearby sources are used. It also makes it possible to intercept air source excitations that were accidentally not recorded, or air source excitations belonging to a nearby survey not recorded in the source log.

В одном или более вариантах осуществления, сбор и обработка данных могут быть модифицированы с тем, чтобы убедиться в работоспособности описанного метода. В некоторых вариантах осуществления, в любом временном окне, где работает низкочастотный источник, в способе можно получать только нечетные линии возбуждения пневматического источника. Этим гарантировалось бы получение только доброкачественных незагрязненных данных четных линий возбуждения источника. Поскольку сигналы от низкочастотного источника воздействуют только на самые низкие частоты, в одном или более вариантах осуществления потребуется интерполировать только потерянные данные на самых низких частотах. Удвоение интервала выборки поперечного профиля (например, 50x2=100 м) на этих частотах все еще обеспечивает более чем достаточную выборку. На более высоких частотах, любое загрязнение от низкочастотного источника будет достаточно малым, чтобы его можно было игнорировать, и в определенных вариантах осуществления можно использовать все линии возбуждения пневматических источников. В некоторых вариантах осуществления, можно также избежать приема линий возбуждения источников, кратных, например, 3, 4 и другим множителям, при работе низкочастотного источника, возможные условия которой зависят от перекрывающихся частотных интервалов источников разных типов и поперечных расстояний между линиями источников. Опыт показывает, что на низких частотах для обычных схем съемки характерна избыточная выборка, что в определенных вариантах осуществления может быть использовано с выгодой.In one or more embodiments, data collection and processing may be modified in order to ensure that the described method works. In some embodiments, in any time window where the low frequency source is operating, only the odd-numbered pneumatic source drive lines can be obtained in the method. This would ensure that only good quality uncontaminated data of the even source excitation lines would be obtained. Since signals from a low frequency source only affect the lowest frequencies, in one or more embodiments only lost data at the lowest frequencies will need to be interpolated. Doubling the cross profile sampling interval (eg 50x2=100m) at these frequencies still provides more than sufficient sampling. At higher frequencies, any contamination from the low frequency source will be small enough to be ignored, and in certain embodiments, all pneumatic sources excitation lines can be used. In some embodiments, it is also possible to avoid receiving source lines that are multiples of, for example, 3, 4, and other multiples during low frequency source operation, the possible conditions of which depend on overlapping frequency intervals of different types of sources and transverse distances between source lines. Experience has shown that conventional survey schemes tend to oversample at low frequencies, which can be used to advantage in certain embodiments.

Выбор мерности данных и способа упорядочивания данных при применении S могут зависеть от конкретных условий сбора и обработки данных, и вообще могут изменяться с типом источника. Пневматические источники обычно используются с частой выборкой на регулярной сетке (например, 50 мх50 м), поэтому в определенных вариантах осуществления имеется широкий выбор путей упорядочивания данных, обеспечивающих сглаживание данных. Поэтому, например, для узловой сейсмосъемки, в определенных вариантах осуществления может применяться ограничивающее условие SA по гладкости к 3-D сейсмограммам общего пункта приема. Однако, выборка морских донных узлов не столь частая (например, 400-800 м на 400 м). Для возбуждения пневмоисточников в морских донных узлах в определенных вариантах осуществления поэтому не может использоваться сглаживание в 3-D сейсмограмме общего пункта взрыва на обычных частотах пневматического источника, по меньшей мере без некоторой обработки, позволяющей избежать искажений наложения из-за недостаточной плотности выборки.The choice of data dimension and method of ordering data when applying S may depend on the specific conditions of data collection and processing, and in general may change with the type of source. Pneumatic sources are typically used with frequent sampling on a regular grid (eg, 50 m x 50 m), so in certain embodiments, there is a wide choice of data ordering paths that provide data smoothing. Therefore, for example, for a nodal survey, in certain embodiments, the smoothness constraint SA may be applied to 3-D common-receiver gathers. However, sampling of sea bottom knots is not as frequent (eg 400-800 m by 400 m). Anti-aliasing in a 3-D common shot gather at conventional air source frequencies can therefore not be used in certain embodiments to excite airguns at seabed nodes, at least without some processing to avoid aliasing distortions due to insufficient sample density.

В низкочастотном источнике (например, экспериментальном источнике тип Wolfspar®), напротив, сбор данных может проводиться только с большим шагом между линиями возбуждения, поэтому сейсмограммы общего пункта приема от низкочастотного источника, записанные в морских донных узлах,In contrast, in a low frequency source (e.g. an experimental source such as Wolfspar®), data collection can only be done with a large step between the shot lines, so the low frequency source gathers collected at sea bottom nodes

- 14 042140 могут иметь достаточно частую выборку только в 2-D, но не в 3-D сейсмограммах общего пункта приема. Для сейсмограммы каждого узла, направлениями с частой выборкой являются положение вдоль линии источников и время. Положение источников поперек линии не имеет достаточно частой выборки, чтобы его можно было использовать. Однако, поскольку работа источника происходит на столь низких частотах, та же сетка приемных узлов, которая обеспечивала грубую выборку на более высоких частотах (выше 2 Гц), может обеспечивать частую выборку для целей низкочастотного источника, что означает, что в отличие от пневматических источников на обычных частотах, в одном или более вариантах осуществления можно применить SW в 3-D сейсмограмме общего пункта взрыва. Следует отметить, что здесь отсутствует требование, чтобы разные источники или источники разных типов обязательно имели ограничивающее условие по когерентности/сглаживанию, накладываемое в одной области; каждый должен использовать область и ограничивающее условие когерентности, соответствующие этому источнику.- 14 042140 may be sampled fairly frequently only in 2-D but not in 3-D common-receiver gathers. For each node gather, the frequently sampled directions are position along the source line and time. The position of the sources across the line is not sampled frequently enough to be useful. However, because the source operates at such low frequencies, the same array of receiver nodes that provided coarse sampling at higher frequencies (above 2 Hz) can provide frequent sampling for low frequency source targets, which means that unlike pneumatic sources at conventional frequencies, in one or more embodiments, SW can be applied to a 3-D common shot gather. It should be noted that there is no requirement here that different sources or sources of different types necessarily have a coherence/smoothing constraint imposed in the same region; each must use the region and coherence constraint appropriate to that source.

Это различие в том, сейсмозаписи каких типов считаются дискретизированными с достаточной частотой (по критерию Найквиста) в различных частотных диапазонах, является другой причиной того, что имеет смысл разделить решение проблемы по частотному диапазону. Это можно было бы сделать просто разделением исходных данных по перекрывающимся трапецевидным частотным диапазонам, работая с каждым по отдельности, а затем, при необходимости, соединением вместе полученных результатов. Либо, разделение и последующее соединение может выполняться на внутреннем этапе алгоритма, например, в процессе применения ограничивающего условия по гладкости. Либо, это может быть сделано использованием частотно-зависимого взвешивания или ограничивающих условий в пределах единой общей инверсии. Плотность сбора и обработки данных по отношению к частотному диапазону будет определять возможные выборы сетки для использования для m, и какой тип ограничивающего условия по гладкости следует применить. Например, это может быть либо обращение для полного набора данных с интерполяцией некоторых потерянных взрывов, либо только вычисление несмешанных версий фактически зарегистрированных взрывов. Могут существовать достаточные основания для различного выбора не просто по источникам разных типов, но и для разных частотных интервалов одного источника.This difference in what types of seismic records are considered to be sampled at sufficient frequency (by the Nyquist criterion) in different frequency ranges is another reason that it makes sense to divide the solution of the problem by frequency range. This could be done by simply splitting the original data into overlapping trapezoidal frequency bands, working on each individually, and then, if necessary, joining the results together. Or, splitting and subsequent joining can be done internally in the algorithm, for example, in the process of applying a smoothness constraint. Or, it can be done using frequency dependent weighting or limiting conditions within a single common inversion. The acquisition and processing density with respect to the frequency range will determine the possible grid choices to use for m, and what type of smoothness constraint should be applied. For example, this could either be an inversion for the full dataset interpolating some of the lost explosions, or only computing unmixed versions of the actual recorded explosions. There may be good reasons for different choices, not just for different types of sources, but also for different frequency intervals of the same source.

Пневматические источники обычно отличаются надежностью, и если возникает какая-либо сложность с расположением источника в неоптимальных пунктах взрыва, взрыв может быть просто повторен. В одном или более вариантах осуществления, такой возможности использование источника нового типа, скорее всего, не будет, включая низкочастотный источник типа Wolfspar®. В результате иногда будут встречаться места, где будут разрывы или отклонения в линиях возбуждения. Это может создавать проблемы на этапе сглаживания в алгоритме, поскольку разрывы сделают даже правильные данные негладкими, что шаг сглаживания попытается исправить.Pneumatic sources are generally reliable, and if there is any difficulty in locating the source at sub-optimal blast points, the blast can simply be repeated. In one or more embodiments, this will most likely not be possible using a new type of source, including a low frequency source of the Wolfspar® type. As a result, there will sometimes be places where there will be breaks or deviations in the lines of excitation. This can create problems during the smoothing step in the algorithm, as discontinuities will make even correct data look rough, which the smoothing step tries to fix.

Это аналогично проблеме, которая возникала в волновой миграции, когда обычно использовалась морская 2-D сейсморазведка с буксируемой косой. Линии морской съемки с буксируемой косой могли не ложиться по прямой, а имели кривизну из-за изменяющихся поперечных течений в процессе сбора данных. Алгоритмы миграционного преобразования предполагают, что данные являются строго 2-D, и не получены по извилистой линии сбора данных. Для решения этой задачи был использован метод, называемый Azimuth Moveout (АМО - оператор миграции, вращающий азимут и модифицирующий смещение данных). Простой лобовой метод применялся бы для уплощения отражателей в данных с использованием известных точных положений источника и приемника. Например, для уплощения данных могла бы быть использована кинематическая поправка для отраженной волны (NMO - от англ. Normal Moveout), вычисляемая по очень простой приближенной скоростной модели. Далее применяется обратная операция, но при требуемых положениях источника и приемника. Если ошибки сбора данных не слишком велики, прямые и обратные операции почти взаимно компенсируются. Даже очень приближенная коррекция (из-за очень простой приближенной скоростной модели) на практике будет работать достаточно хорошо, позволяя далее работать с данными, как если бы они были 2-D, для задач миграции и отображения. В некоторых вариантах осуществления те же принципы отделения сигналов от сигналов от близлежащих источников (перекрывающихся сигналов), например, путем замены S на (NMO фактическая сетка NМОупорядоченнаясетка) S (NMO упорядоченнаясетка NМОфактическая сетка)·This is similar to the problem that has arisen in wave migration, when offshore 2-D streamer seismic has typically been used. The towed streamer marine survey lines may not have been straight but curved due to changing transverse currents during data collection. Migration transformation algorithms assume that the data is strictly 2-D, and is not acquired along a tortuous data collection line. To solve this problem, a method called Azimuth Moveout (AMO is a migration operator that rotates the azimuth and modifies the data offset) was used. A simple head-on method would be used to flatten the reflectors in the data using known exact source and receiver positions. For example, to flatten the data, a reflected wave kinematic correction (NMO) calculated from a very simple approximate velocity model could be used. Next, the reverse operation is applied, but at the required positions of the source and receiver. If the data acquisition errors are not too large, the forward and backward operations almost cancel each other out. Even a very approximate correction (due to the very simple approximate velocity model) will work quite well in practice, allowing you to further work with the data as if it were 2-D for migration and mapping problems. In some embodiments, the same principles of separating signals from signals from nearby sources (overlapping signals), for example, by replacing S with (NMO actual grid NMO ordered grid) S (NMO ordered grid NMO actual grid)

На практике, в определенных вариантах осуществления скорее всего, не будет применяться прямая и обратная операции NMO раздельно, а будут объединены в единую операцию (как указано объединением операций в скобках). В некоторых вариантах осуществления также могут просто выполнять сглаживание непосредственно на данных NMO, например, уплощением вступлений с последующим сглаживанием и дальнейшим возвращением вступлений к их исходным положениям. Математически, этим заменяется S на (NMO фактическая сетка) S (ММОфактическая сетка)·In practice, in certain embodiments, the forward and reverse NMO operations will most likely not be applied separately, but will be combined into a single operation (as indicated by the combination of operations in parentheses). Some embodiments may also simply perform smoothing directly on the NMO data, such as by flattening the breaks, then smoothing and then returning the breaks to their original positions. Mathematically, this replaces S with (NMO actual mesh) S (MMO actual mesh)

В альтернативном случае, в некоторых вариантах осуществления m может представлять упорядоченный сбор данных, а формулы приспособлены для включения отображения данных из упорядоченной сетки в фактические положения источника/приемника в операторе Г смешивания.Alternatively, in some embodiments, m may represent an ordered collection of data, and the formulas are adapted to include the mapping of data from the ordered grid to the actual source/sink positions in the mix operator G.

Способ в одном или более вариантах осуществления, очевидно, зависит от выделения сигнала с использованием когерентности, способности отделения требуемых вступлений волны от вступлений, возникших от мешающих источников, благодаря их когерентности (или ее отсутствия) в некоторой обThe method, in one or more embodiments, obviously depends on signal extraction using coherence, the ability to separate desired wave arrivals from arrivals originating from interfering sources due to their coherence (or lack of it) in some way.

- 15 042140 ласти. Данные получают способом, делающим такое разделение возможным. В литературе было описано аппаратное размывание времени возбуждения источника по случайному закону в качестве обычного предпочтительного способа выполнения этой задачи, однако на практике могут быть успешно использованы и другие способы. Размывание времени возбуждения может быть не строго случайным, а алгоритмическим, с определенным законом повторения смещения моментов возбуждения, запрограммированным в алгоритме контроллеров источников. В литературе описано несколько хороших способов разработки оптимального режима размывания. В других случаях, например в ходе наземных съемок Vibriseis™, размывание может быть осуществлено просто предоставлением оператору каждого источника возможности самостоятельного выбора момента его возбуждения. Этот способ опирается на непредсказуемость действий человека-оператора, обеспечивающих достаточную случайность выбора для предотвращения нежелательной когерентности между разными источниками. В морской съемке, возбуждение в соответствии с позицией, а не по времени, может обеспечить достаточную хаотичность. Меняющиеся течения и движение волн в океане будут приводить к небольшому опережению или отставанию в движении судна, выполняющего съемку, эффективно внося порожденное окружающей средой случайное размывание в моменты времени возбуждения источника.- 15 042140 last. The data is obtained in a manner that makes such separation possible. In the literature, hardware random time dilution of the source excitation has been described as a generally preferred method for accomplishing this task, however, other methods can be successfully used in practice. The blurring of the excitation time may not be strictly random, but algorithmic, with a certain law of repetition of the displacement of the moments of excitation, programmed in the algorithm of the source controllers. The literature describes several good ways to develop an optimal dithering regimen. In other cases, such as during the Vibriseis™ terrestrial surveys, blurring can be achieved by simply allowing the operator of each source to choose when to trigger it. This method relies on the unpredictability of the actions of the human operator, providing sufficient randomness of choice to prevent unwanted coherence between different sources. In a marine survey, excitation according to position rather than time can provide sufficient randomness. The changing currents and motion of waves in the ocean will cause the surveying vessel to slightly lead or lag, effectively introducing environmentally generated random smearing at source firing times.

В зависимости от геометрии сбора данных, возможностей источников и выбора метода сглаживания, на практике могут быть эффективными и другие способы нарушения когерентности между интерферирующими вступлениями сейсмоволн. В одном варианте осуществления, все возбуждения источника происходят в периодически повторяющиеся моменты времени, но выбор периодов производится тщательно с учетом того, чтобы вступления волн, генерируемых одним источником, могли быть легко отделены от вступлений волн, генерируемых другими источниками. На фиг. 15 представлен пример сейсмограммы общего пункта приема, прореженной с использованием моментов времени возбуждения первого источника. Ось 1701 синфазности представляет вступление сейсмоволны, генерируемой первым источником. В этой области, ось 1701 синфазности отличается достаточной частотой выборки и имеет спадание в определенной области по горизонтали. Второй источник имеет несколько больший период, такой, что оси 1702 синфазности вступлений, генерируемых вторым источником (но прореживаемые в соответствии с моментами времени первого источника) все имеют значительно более крутые скаты. Хотя оси 1701 и 1702 синфазности обе отличаются достаточной частотой выборки внутри окна анализа когерентности, где они перекрываются (рамка 1710 показывает одно такое возможное окно когерентности), вступления от двух перекрывающихся источников могут быть легко разделены по их различающимся наклонам. Добавляя шаг фильтрации по наклону в выделение сигнала по когерентности, можно идентифицировать нежелательные интерференционные вступления по их нефизически крутым скатам и отбросить, и для алгоритма будет достаточно затем прийти к правильному результату, несмотря на высокую периодичность всех источников.Depending on the acquisition geometry, source capabilities, and the choice of smoothing method, other methods of breaking the coherence between interfering seismic wave arrivals can be effective in practice. In one embodiment, all source excitations occur at periodically repeating times, but the choice of periods is made carefully so that wave arrivals generated by one source can be easily separated from wave arrivals generated by other sources. In FIG. 15 shows an example of a common receiver gather thinned using the first source shot times. The in-phase axis 1701 represents the arrival of a seismic wave generated by the first source. In this region, the in-phase axis 1701 has a sufficient sampling rate and has a horizontal roll-off in a certain region. The second source has a slightly longer period, such that the in-phase axes 1702 of the arrivals generated by the second source (but decimated according to the times of the first source) all have significantly steeper slopes. Although the event axes 1701 and 1702 both differ by a sufficient sampling rate within the coherence analysis window where they overlap (box 1710 shows one such possible coherence window), arrivals from two overlapping sources can be easily separated by their differing slopes. By adding a slope filtering step to signal coherence extraction, unwanted interference events can be identified by their unphysically steep slopes and discarded, and it will be sufficient for the algorithm to then arrive at the correct result, despite the high periodicity of all sources.

Для других выборов периода интерферирующего источника, вступления (например, 1703) сейсмоволны могут стать настолько смешанными, что внутри окна (рамка 1720) анализа они, по сути, становятся видом шума, в результате чего они отвергаются при выделении сигнала по критерию когерентности даже без дополнительного шага фильтрации по наклону.For other interfering source period selections, seismic arrivals (e.g., 1703) can become so mixed that within the window (box 1720) of the analysis, they essentially become a type of noise, as a result of which they are rejected in signal extraction by the coherence criterion even without additional slope filtering steps.

Если интерферирующие вступления сейсмоволн имеют заметно отличающиеся сигнатуры (например, оси 1701 и 1703 синфазности на фиг. 15), разделение может быть осуществлено анализом различных источников в различных областях. На фиг. 15 ось 1701 синфазности носит импульсный характер, а оси 1703 размазаны по времени. После соответствующей фильтрации для формирования сигнатур, в другом окне анализа вступления сейсмоволн от источника, генерировавшего ось 1701 синфазности, могут размыты по времени, вступления сейсмоволн от источника, генерировавшего оси 1703 синфазности, могут стать импульсными, обеспечивая ослабление одного или другого вступления, используя соответствующее условие ограничения разрежения.If interfering arrivals have markedly different signatures (eg, event axes 1701 and 1703 in FIG. 15), separation can be made by analyzing different sources in different areas. In FIG. 15, the in-phase axis 1701 is impulsive, and the axes 1703 are spread over time. After appropriate filtering for signature generation, in another analysis window, wave arrivals from the source that generated the event axis 1701 may be blurred in time, the arrivals from the source that generated the event axis 1703 may become impulsive, providing attenuation of one or the other arrival using the appropriate condition underpressure restrictions.

На практике, может оказаться предпочтительным объединить несколько способов обеспечения некогерентности интерферирующих вступлений сейсмоволны. Например, в варианте осуществления, суда, выполняющие съемку, могут возбуждать источники в соответствии с положением, а не по времени, обеспечивая тем самым внесение случайного характера в моменты времени возбуждения источника. Однако задаваемые скорости судов-носителей источников в этом случае также должны выбираться различными с тем, чтобы даже в случае отсутствие размытия моментов времени из-за естественных причин (например, если море совершенно спокойно в некоторой точке области съемки), моменты возбуждения источников друг относительно друга выбирались так, что в пределах окна анализа одновременно только один источник сможет оказаться когерентным.In practice, it may be preferable to combine several methods for ensuring the incoherence of interfering seismic wave arrivals. For example, in an embodiment, surveying vessels may fire sources according to position rather than time, thereby introducing randomness into source firing times. However, the specified speeds of the source carrier ships in this case should also be chosen different so that even if there is no blurring of time points due to natural causes (for example, if the sea is completely calm at some point in the survey area), the moments of excitation of the sources relative to each other were chosen so that within the analysis window only one source could be coherent at the same time.

Для источников различных типов, которые могут иметь сильно различающиеся номинальные интервалы повторения, более общей задачей проектирования является организация съемки так, чтобы не существовало двух разных источников, которые могли бы быть возбуждены одновременно, т.е. для любой комбинации разных источников не может быть совпадения никаких небольших целых кратных номинальных интервалов повторения источников. Скорости судов обычно будут изменяться в узком рабочем интервале так, что неразмытые временные интервалы возбуждения источника при возбуждении на позиции также изменяются в некотором диапазоне, и эту неопределенность обычно требуется учитывать.For sources of different types, which may have very different nominal repetition intervals, a more general design challenge is to organize the survey so that there are no two different sources that could be excited at the same time, i.e. for any combination of different sources, no small integer multiples of the nominal repetition intervals of the sources can match. Vessel speeds will typically vary within a narrow operating range such that the unblurred source firing time intervals when firing at position also vary within a range, and this uncertainty usually needs to be taken into account.

- 16 042140- 16 042140

Предположим, например, что происходит возбуждение пневматических источников на позиции, и в какой-то момент времени включается низкочастотный вибрационный источник. Для номинального разделения между точками возбуждения, интервал повторения пневматического источника может изменяться от 11 до 12 с, в зависимости от скорости судна. Согласно плану съемки, низкочастотный источник (возбуждаемый в некоторый момент) должен иметь номинальный неразмытый интервал повторения где-то в диапазоне 100-120 с, причем точное значение является выбираемым параметром проектирования. В одном или более вариантах осуществления далее можно обеспечить, чтобы низкочастотный источник не мог быть когерентным с пневматическими источниками, посредством выбора интервала повторения, равного 109 с. Это приращение не является целым кратным интервала повторения пневматического источника, составляющего любую величину между 11 и 12 с. Математически, 9хинтервал от 11 до 12 с дает значение в диапазоне от 99 до 108 с, а 10хинтервал от 11 до 12 с дает диапазон от 110 до 120 с. При наличии допустимого проектного диапазона от 100 до 120 с, в одном или более вариантах осуществления можно выбрать величину от 108 до 110 с, чтобы избежать возможности совпадения с пневматическими источниками. Если возбуждение расположенной поблизости аппаратуры сейсмической съемки производится по времени, а не по положению, первый вариант 109 с также не является кратным какому-либо интервалу повторения в целое число секунд, меньшему 109 с. Таким образом, выбирая интервал повторения равным 109 с, в одном или более вариантах осуществления можно свести к минимуму возможность возникновения когерентности между низкочастотным источником и любыми пневматическими источниками. Специалистам в данной области должно быть понятно, как применить эти принципы в других проектах сейсмической съемки.Suppose, for example, that pneumatic sources are excited at the position, and at some point in time a low-frequency vibration source is turned on. For nominal separation between firing points, the air source repetition interval can vary from 11 to 12 s, depending on the ship's speed. According to the survey plan, the low frequency source (excited at some point) should have a nominal unblurred repetition interval somewhere in the range of 100-120 s, with the exact value being a selectable design parameter. In one or more embodiments, it can further be ensured that the low frequency source cannot be coherent with pneumatic sources by selecting a repetition interval of 109 s. This increment is not an integer multiple of the air source repetition interval, which is any value between 11 and 12 s. Mathematically, a 9 interval from 11 to 12 s gives a value in the range of 99 to 108 s, and a 10 interval from 11 to 12 s gives a range of 110 to 120 s. Given an acceptable design range of 100 to 120 s, in one or more embodiments, a value of 108 to 110 s may be selected to avoid overlap with pneumatic sources. If nearby seismic equipment is fired in time rather than in position, the first option 109 s is also not a multiple of any integer second repetition interval less than 109 s. Thus, by choosing a repetition interval of 109 seconds, in one or more embodiments, the possibility of coherence between the low frequency source and any pneumatic sources can be minimized. Those skilled in the art should understand how to apply these principles to other seismic survey projects.

Все описанные в предыдущих параграфах различные варианты (как для алгоритма отделения внешнего сигнала, так и для алгоритмов выделения сигнала с использованием когерентности, многократно используемых внутри него) могут быть объединены в разных комбинациях. Очевидно, возможны различные способы, в зависимости от количества и типов источников, их геометрии сбора данных выбора сетки для представления результатов, используемого частотного диапазона, сигнатуры источников и расстояния между ними и/или требуемые применения. В частности, один или более вариантов осуществления могут использовать источники любого числа разных типов, и любое количество источников каждого типа. Источники могут быть объединены или могут использоваться по отдельности в любых возможных комбинациях. В одном или более вариантах осуществления можно объединить все источники на одном выходе, либо иметь по одному выходу для каждого источника, либо один выход для источника каждого типа, либо любую промежуточную комбинацию этих вариантов, с объединением на выходе некоторых источников без других, и т.д.All the various options described in the previous paragraphs (both for the external signal separation algorithm and for the signal extraction algorithms using coherence reused within it) can be combined in different combinations. Obviously, different methods are possible, depending on the number and types of sources, their data collection geometry, the selection of the grid to represent the results, the frequency range used, the signature of the sources and the distance between them, and/or the applications required. In particular, one or more embodiments may use sources of any number of different types, and any number of sources of each type. The sources may be combined or may be used individually in any possible combination. In one or more embodiments, it is possible to combine all sources at one output, or have one output for each source, or one output for each type of source, or any combination of these options, with some sources combined at the output without others, etc. d.

Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, применение описываемого здесь процесса инверсии обеспечивает получение в приемнике достаточно свободных от помех сейсмоданных, которые могут быть использованы для отображения, анализа до суммирования, например, анализа зависимости амплитуды от удаления (AVO - от англ. Amplitude vs. Offset) и построения скоростной модели, например, инверсии с учетом формы импульса (полноволновой инверсии, FWI - от англ. Full Waveform Inversion).Thus, in some embodiments, the application of the inversion process described here provides seismic data sufficiently free from interference at the receiver that can be used for display, pre-stack analysis, such as amplitude vs. offset (AVO) analysis. Offset) and building a velocity model, for example, inversion taking into account the shape of the pulse (full wave inversion, FWI - from the English. Full Waveform Inversion).

Сбор сейсмических данных с использованием взрывов, когда записываемая информация от одного взрыва перекрывается во времени с другими взрывами, позволит существенно сократить время (и стоимость), необходимое для выполнения сейсмической съемки с использованием взрывов. Данный подход может также позволить уменьшить расстояния между точками взрывов (например, в морской съемке), благодаря чему можно будет получить сейсмические изображения лучшего качества, что повысит шансы обнаружения экономически значимых количеств нефти и/или газа. Возможность использования источников многих типов с одновременным сбором данных позволяет собрать данные в более широкой полосе частот с той же эффективностью, что и данные от обычного пневматического источника.Explosive seismic data acquisition, where the recorded information from one explosion overlaps in time with other explosions, will greatly reduce the time (and cost) required to perform a seismic survey using explosions. This approach may also reduce the distance between explosion points (eg, in offshore surveys) so that better quality seismic images can be obtained, increasing the chances of finding economically significant quantities of oil and/or gas. The ability to use many types of sources while collecting data allows you to collect data over a wider frequency band with the same efficiency as data from a conventional pneumatic source.

Для иллюстрации условий работы системы сбора и обработки данных, на фиг. 8 представлена общая конфигурация технической среды, в которой обычно могло бы использоваться настоящее раскрытие. Проект сейсмической съемки, охватывающий экономически значимую область, разрабатывается геологоразведчиком на шаге 110. Натурные параметры сбора данных (например, расстояние между точками возбуждения, расстояние между линиями возбуждения, кратность, тип источника, и т.д.) обычно выбираются в соответствии с этим шагом, хотя обычно идеальные проектные параметры в натурных условиях слегка (или существенно) модифицируются для согласования с реальными условиями проведения съемки.To illustrate the operating conditions of the data acquisition and processing system, FIG. 8 depicts a general technical environment configuration in which the present disclosure would typically be used. A seismic survey project covering an economically significant area is developed by the prospector in step 110. Field acquisition parameters (e.g. shot spacing, shot line spacing, fold, source type, etc.) are typically selected according to this step. , although the ideal field design parameters are usually slightly (or significantly) modified to match actual survey conditions.

Сейсмические данные (т.е. дорожки сейсмограммы) собираются в поле 120 над подповерхностной зоной, потенциально представляющей экономический интерес, и затем обычно направляются в центр 150 обработки, где будут подвергаться обработке с использованием различных алгоритмов с тем, чтобы сделать их более пригодными для разведки месторождений. В некоторых случаях, еще в полевых условиях может выполняться некоторая начальная обработка данных, что становится все более доступной и удобной по мере роста вычислительных мощностей, доступных для полевой партии. Как было показано выше, в пределах поля 120 могут находиться два или более перекрывающихся одновременно действующих источника одного типа, и/или здесь могут находиться два или более перекрывающихся одновременноSeismic data (i.e., seismic traces) is collected in a field 120 above a subsurface zone of potential economic interest and then typically sent to a processing center 150 where it will be processed using various algorithms to make it more suitable for exploration. deposits. In some cases, some initial data processing may be performed while still in the field, which becomes more accessible and convenient as the computing power available to the field party increases. As shown above, within field 120 there may be two or more overlapping simultaneous sources of the same type, and/or there may be two or more overlapping simultaneously.

- 17 042140 действующих источника других типов. Как было показано выше, записи от различных источников могут быть объединены в один набор.- 17 042140 operating sources of other types. As shown above, records from different sources can be combined into one set.

В центре обработки, дорожки сейсмограмм обычно подвергаются обычным подготовительным процессам 130, для подготовки их для использования геологоразведчиком. Обработанные сейсмограммы далее передаются для использования описываемыми системами и способами, и могут храниться, например, в устройствах хранения данных, например, твердом диске, магнитной ленте, твердотельном накопителе, магнитооптическом диске, DVD диске или другом устройстве хранения данных большой емкости.At the processing center, the seismic traces are typically subjected to the usual preparation processes 130 to prepare them for use by the prospector. The processed seismograms are then transferred for use by the systems and methods described, and may be stored, for example, in data storage devices such as a hard disk, magnetic tape, solid state drive, magneto-optical disk, DVD disk, or other mass storage device.

Раскрытые здесь способы могут быть реализованы в форме компьютерной программы 140, которая была загружена в программируемый компьютер 150, где к ней имеет доступ интерпретатор сейсмических данных или процессор. Следует заметить, что компьютер 150, пригодный для использования в настоящем раскрытии, обычно должен содержать, в дополнение к базовым вычислительным устройствам, серверы и рабочие станции, суперкомпьютеры и, в более общем смысле, компьютер или сеть компьютеров, которые обеспечивают параллельные и массово-параллельные вычисления, в которых вычислительная нагрузка распределена между двумя или более процессорами. Как также показано на фиг. 8, в некоторых вариантах осуществления, пользователем может быть обозначена некоторая цифровая зона модели 160, представляющая интерес, которая используется для введения в компьютерную программу обработки. В случае 3-D сейсмического разреза, модель 160 зоны интереса обычно включала бы конкретные параметры, относящиеся к поперечной протяженности и толщине (которые могут быть изменяемыми и могут измеряться в единицах времени, глубины, частоты и т.д.) подповерхностной исследуемой области. Конкретные средства, которыми эти зоны сформированы, выбраны, оцифрованы, сохранены и впоследствии считаны в процессе исполнения программы, не важны для настоящих систем и способов, и специалистам будет понятно, каким образом это может быть осуществлено различными путями.The methods disclosed herein may be implemented in the form of a computer program 140 that has been loaded into a programmable computer 150 where it is accessed by a seismic data interpreter or processor. It should be noted that a computer 150 suitable for use in the present disclosure would typically comprise, in addition to basic computing devices, servers and workstations, supercomputers, and more generally, a computer or network of computers that provides parallel and massively parallel computations in which the computational load is distributed between two or more processors. As also shown in FIG. 8, in some embodiments, a numbered area of interest in model 160 may be designated by the user and used to enter the processing computer program. In the case of a 3-D seismic section, the zone of interest model 160 would typically include specific parameters relating to the transverse extent and thickness (which may be variable and may be measured in units of time, depth, frequency, etc.) of the subsurface region of interest. The specific means by which these zones are formed, selected, digitized, stored and subsequently read during program execution is not important to the present systems and methods, and those skilled in the art will understand how this can be done in various ways.

Программа 140, реализующая настоящий процесс, может быть перенесена в исполняющий ее компьютер, посредством, например, дискеты, магнитного диска, магнитной ленты, магнитооптического диска, оптического диска, компакт-диска, предназначенного только для чтения (CD-ROM), перезаписываемого компакт-диска (DVD), картой памяти (RAM), картой флеш-памяти (RAM-flash), схемой постоянной программируемой памяти (PROM), или загружена по сети (например, проводной или беспроводной сети и т.д.). В типичной среде обработки сейсмических данных, способы настоящего раскрытия были бы сделаны частью большего пакета программных модулей, предназначенных для выполнения многих из шагов обработки, перечисленных на фиг. 9. После проведения обработки представленными способами, полученные сейсмограммы далее распределяются по компоновкам сейсмограмм, суммируются и отображаются либо на высокоразрешающем цветном мониторе 170 компьютера, либо на бумаге в виде напечатанного изображения сейсмического разреза или карты 180. Интерпретатор сейсмических данных далее использует представленные изображения для идентификации подповерхностных признаков, свидетельствующих о генерировании, миграции или накоплении углеводородов.The program 140 implementing the present process can be transferred to a computer executing it by means of, for example, a floppy disk, a magnetic disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, an optical disk, a read-only compact disk (CD-ROM), a rewritable compact disc, disc (DVD), memory card (RAM), flash memory card (RAM-flash), read-only programmable memory (PROM), or downloaded over a network (such as a wired or wireless network, etc.). In a typical seismic data processing environment, the methods of the present disclosure would be made part of a larger package of software modules designed to perform many of the processing steps listed in FIG. 9. After processing by the presented methods, the obtained seismograms are further distributed into seismogram layouts, summarized and displayed either on a high-resolution color computer monitor 170 or on paper in the form of a printed image of a seismic section or map 180. The seismic data interpreter then uses the presented images to identify subsurface signs indicating the generation, migration or accumulation of hydrocarbons.

Как было отмечено ранее, настоящее раскрытие будет, предпочтительно, реализовано как составная часть, встроенная в обычную процедуру обработки сейсмических данных, по типу описанной на фиг. 9. Специалистам в данной области будет понятно, что шаги обработки, показанные на фиг. 9, являются просто общим представлением характера процессов, которые могут быть применены в отношении таких данных, и выбор и последовательность этих шагов обработки, и используемые алгоритмы могут в значительной мере зависеть от отдельного процессора сейсмических данных, источника сигнала (динамит, вибратор, пневматический источник, низкочастотный генератор и др.), места съемки (земля, море и т.д.) данных, компании, проводящей обработку данных и т.д.As previously noted, the present disclosure will preferably be implemented as part of a conventional seismic data processing procedure of the type described in FIG. 9. Those skilled in the art will appreciate that the processing steps shown in FIG. 9 are just a general idea of the nature of the processes that can be applied to such data, and the choice and sequence of these processing steps and the algorithms used may depend largely on the individual seismic data processor, signal source (dynamite, vibrator, pneumatic source, low-frequency generator, etc.), data acquisition locations (land, sea, etc.), data processing company, etc.

В качестве первого шага, и как обобщенно показано на фиг. 9, 2-D и 3-D сейсмическая съемка проводится по определенному объему земной подповерхностной зоны (шаг 210). Собираемые в ходе натурных работ данные состоят из непросуммированных сейсмограмм, содержащих цифровую информацию, представляющую объем породы, расположенной под местом съемки. Способы получения таких данных и их обработки в форму, пригодную для использования сейсмическими процессорами и интерпретаторами, хорошо известны специалистам в данной области. Следует отметить, что для целей настоящего раскрытия сейсмической съемкой будет съемка со смешанными источниками, в которой отражения после более поздней активизации источника могут интерферировать (или совпадать по времени) с отражениями от более ранней активизации источника. После того, как взрывы или источники были разделены в соответствии с настоящим раскрытием, непросуммированные сейсмограммы, полученные в результате этой операции, могут быть использованы как при любом другом сборе сейсмограмм. Таким образом, представленные системы и способы позволяют получать большое число сейсмограмм источников, активизируемых с образованием перекрывающихся сигналов, причем наборы полученных разделенных сейсмических данных эквивалентны или практически эквивалентны наборам сейсмических данных, полученных с использованием полностью разделенных активизаций источников и сбора сейсмических данных (например, неперекрывающихся источников и несуммированных сейсмограмм).As a first step, and as summarized in FIG. 9, a 2-D and 3-D seismic survey is taken over a defined volume of the earth's subsurface zone (step 210). The data collected during field work consists of non-stacked seismograms containing digital information representing the volume of rock located under the survey site. Methods for obtaining such data and processing them into a form usable by seismic processors and interpreters are well known to those skilled in the art. It should be noted that for the purposes of this disclosure, a seismic survey will be a mixed source survey in which reflections from a later source activation may interfere with (or coincide in time with) reflections from an earlier source activation. Once bursts or sources have been separated in accordance with the present disclosure, the non-stacked gathers resulting from this operation can be used as in any other gather. Thus, the systems and methods presented provide a large number of source gathers that are triggered to produce overlapping signals, where seismic data sets obtained are equivalent or substantially equivalent to seismic data sets acquired using fully separated source activations and seismic data acquisition (e.g., non-overlapping sources). and non-stacked seismograms).

Задачей сейсмической съемки является получение набора пространственно связанных сейсмограмм над целевой подповерхностной зоной, обладающей промысловыми перспективами. Данные, подходящие для анализа раскрытыми здесь способами, могут, в частности, состоять из несуммированной 2-D сейсмиThe objective of a seismic survey is to obtain a set of spatially related seismograms over a target subsurface zone with commercial prospects. Data suitable for analysis by the methods disclosed herein may, in particular, consist of unstacked 2-D seismic

- 18 042140 ческой линии, несуммированной 2-D сейсмической линии, выделенной из 3-D сейсмической съемки или, предпочтительно, несуммированной 3-D части 3-D сейсмической съемки. Раскрытые здесь системы и способы наиболее эффективны при использовании применительно к набору суммированных сейсмограмм, пространственно соотносящихся с некоторыми подповерхностными геологическими объектами. Также, только с целью иллюстрации раскрытия, далее приводится рассмотрение, в котором фигурируют сейсмограммы, содержащиеся в 3-D съемке (суммированные или несуммированные, как требует рассмотрение), хотя возможно использование любой собранной группы пространственно связанных сейсмограмм.- 18 042140 a non-stacked 2-D seismic line extracted from a 3-D seismic survey or, preferably, a non-stacked 3-D portion of a 3-D seismic survey. The systems and methods disclosed herein are most effective when applied to a set of stacked gathers that are spatially correlated with some subsurface geological feature. Also, for the purpose of illustrating the disclosure only, the following is a discussion that involves the gathers contained in the 3-D survey (stacked or unstacked as the discussion requires), although any collected group of spatially related gathers may be used.

После того, как сейсмические данные собраны (шаг 210), они обычно передаются в центр обработки на месте проведения съемки, где с ними проводятся некоторые начальные или подготовительные шаги обработки. Как показано на фиг. 9, общий первый шаг 215 предназначен для редактирования вводимых сейсмических данных в подготовке для дальнейшей обработки (например, демультиплексирование, восстановление усиления, формирование сейсмического импульса, удаление плохих сейсмограмм и т.д.). Вслед за этим может быть определена геометрия съемки (шаг 220) и сохранение номера взрыва/приемника и позиции на поверхности в качестве заголовка сейсмической трассы. Когда геометрия определена, обычно выполняют скоростной анализ и применяют кинематическую поправку для отраженных волн (NM0) для коррекции каждой дорожки сейсмограммы во времени для учета задержек времени прихода, вызванной выносом точки взрыва. В некоторых вариантах осуществления, настоящий вариант осуществления может быть использован в связи с шагом 215, т.е. совместно с формированием сейсмического импульса/шагами корреляции Vibroseis®, или вместо их, хотя, конечно, это могло бы быть использовано в другом месте в рамках данной общей схемы обработки.After the seismic data has been collected (step 210), it is typically transferred to a processing center at the survey site, where it undergoes some initial or preparatory processing steps. As shown in FIG. 9, the general first step 215 is to edit the input seismic data in preparation for further processing (eg, demultiplexing, gain recovery, wavelet shaping, bad seismic removal, etc.). Following this, the survey geometry can be determined (step 220) and the shot/receiver number and surface position stored as a seismic trace header. Once the geometry is determined, it is common to perform a velocity analysis and apply a kinematic reflection correction (NM0) to correct each seismogram track in time to account for time-of-arrival delays caused by settling. In some embodiments, the present embodiment may be used in connection with step 215, i. in conjunction with or instead of the Vibroseis® waveform/correlation steps, although of course this could be used elsewhere within this overall processing scheme.

После завершения первоначальной обработки до суммирования, обычно выполняется нормирование сейсмического сигнала в несуммированных сейсмических дорожках, перед созданием суммированных объемов данных (шаг 230). На фиг. 9 шаг 230 содержит типичную последовательность обработки Обработка сигнала/Нормирование/Отображение, но для специалиста будет понятно, что вместо указанных на чертеже процессов могут быть использованы многие альтернативные процессы. В любом случае, конечной задачей с точки зрения геологоразведчика является создание суммированного сейсмического объема или, в случае 2-D данных, суммированной сейсмической линии для использования в разведке углеводородов в подповерхностной зоне земли.After the initial pre-stack processing is completed, the seismic signal in the non-stacked seismic tracks is typically normalized before the stacked data volumes are generated (step 230). In FIG. 9, step 230 contains a typical signal processing/Scaling/Mapping process, but one skilled in the art will appreciate that many alternative processes can be used instead of those shown in the drawing. In any case, the ultimate goal from the prospector's point of view is to create a stacked seismic volume or, in the case of 2-D data, a stacked seismic line for use in hydrocarbon exploration in the subsurface zone of the earth.

Как далее показано на фиг. 9, любая цифровая выборка в суммированном сейсмическом объеме однозначно идентифицируется тройкой координат (X, Y, ВРЕМЯ), где координаты X и Y представляют некоторое положение на поверхности земли, а временная координата измеряет зарегистрированный момент вступления в пределах дорожки сейсмограммы (шаг 240). Для определенности предполагается, что направление X соответствует направлению вдоль линий, а координата Y соответствует направлению поперек линии, как это общепринято в уровне техники. Хотя время является предпочтительной и наиболее распространенной единицей для вертикальной оси, специалисты согласятся с тем, что возможны и другие единицы, включающие, например глубину или частоту. Кроме того, специалистам хорошо известно, что можно преобразовать координаты сейсмических дорожек из одной единицы (например, временной) в другую (например, глубину), используя стандартные математические преобразования.As further shown in FIG. 9, any digital sample in the stacked seismic volume is uniquely identified by a trio of coordinates (X, Y, TIME), where the X and Y coordinates represent some position on the surface of the earth, and the time coordinate measures the recorded arrival time within the seismogram track (step 240). For definiteness, it is assumed that the X direction corresponds to the direction along the lines, and the Y coordinate corresponds to the direction across the line, as is conventional in the prior art. While time is the preferred and most common unit for the vertical axis, those skilled in the art will agree that other units are possible, including, for example, depth or frequency. In addition, those skilled in the art are well aware that it is possible to convert seismic track coordinates from one unit (eg, time) to another (eg, depth) using standard mathematical transformations.

Геологоразведчик может выполнить первоначальную интерпретацию 250 полученного просуммированного объема, в котором он обнаруживает и идентифицирует основные отражатели и разрывные нарушения, если они встречаются в наборе данных. Далее может следовать улучшение 260 качества данных просуммированных или непросуммированных сейсмических данных и/или генерирование (шаг 270) атрибутов на их основе. Во многих случаях геологоразведчик будет возвращаться к своей исходной интерпретации в виду дополнительной информации, полученной от улучшения качества данных и шагов (шаг 280) генерирования атрибутов. В качестве заключительного шага, геологоразведчик обычно будет использовать информацию, отобранную из сейсмических данных, вместе с данными другого характера (магниторазведочных съемок, гравиметрических съемок, данных съемки LANDSAT, региональных геологических исследований, каротажных диаграмм, кернов и т.д.), для обнаружения подповерхностных структурных и стратиграфических признаков, свидетельствующих об образовании, накоплении или миграции углеводородов (т.е. комплекс 290 исследований).The explorer can perform an initial interpretation 250 of the resulting stacked volume in which he locates and identifies major reflectors and faults if they occur in the data set. This may be followed by improving 260 the data quality of the stacked or non-stacked seismic data and/or generating (step 270) attributes based on them. In many cases, the explorer will revert to his original interpretation in view of the additional information gained from the data quality improvement and attribute generation steps (step 280). As a final step, the prospector will typically use the information gleaned from the seismic data, along with other data (magnetic surveys, gravimetric surveys, LANDSAT survey data, regional geosciences, well logs, cores, etc.), to locate subsurface structural and stratigraphic features indicating the formation, accumulation or migration of hydrocarbons (i.e. a set of 290 studies).

Обращаясь к раскрытым здесь системам и способам, следует заметить, что способ может включать разделение двух или более сейсмических источников, активизированных в ходе одной записи, где сходство между близкорасположенными взрывами используется для ограничения процесса инверсии и создания нескольких разделенных наборов сейсмических данных.Referring to the systems and methods disclosed herein, it should be noted that the method may include separating two or more seismic sources fired during the same acquisition, where the similarity between closely spaced shots is used to limit the inversion process and create multiple separated seismic datasets.

Как показано на фиг. 10 и 11, для сбора данных съемки с использованием смешанного источника могут сначала распределить некоторое количество приемников 310 в виде двумерной решетки над заданной для исследования областью. В некоторых вариантах осуществления, для съемки может использоваться только несколько приемников или вплоть до нескольких тысяч приемников 310. Приемники 310 могут быть присоединены кабелями к центральному регистратору, для этого также может быть использована беспроводная связь, либо каждый приемник может содержать внутреннюю память некоторого объема, в которую записывать принятые сейсмические сигналы. Для специалистов в данной отрасли хоAs shown in FIG. 10 and 11, in order to collect mixed source survey data, a number of receivers 310 may first be distributed in a 2D array over the area to be surveyed. In some embodiments, only a few receivers, or up to several thousand receivers 310, may be used for surveying. The receivers 310 may be connected by cables to a central recorder, wireless communication may also be used for this, or each receiver may contain some amount of internal memory, in which to record received seismic signals. For professionals in the industry

- 19 042140 рошо знакомы такие варианты приемников.- 19 042140 You are very familiar with these types of receivers.

В некоторых вариантах осуществления, сигналы приемников 310 будут непрерывно записываться в течение продолжительного времени. В некоторых вариантах, запись с приемников может продолжаться несколько часов, полдня, целый день много дней и т.д. Единственным требованием является то, для записи должна поступать результаты возбуждения по меньшей мере двух источников. Это отличается от обычной сейсмической съемки, когда сигналы приемников записываются в течение только нескольких секунд после активизации источника.In some embodiments, the signals of the receivers 310 will be recorded continuously for an extended period of time. In some embodiments, the recording from the receivers may last several hours, half a day, a whole day, many days, and so on. The only requirement is that the results of excitation of at least two sources must be received for recording. This is different from conventional seismic surveys where receiver signals are recorded for only a few seconds after the source is activated.

В течение промежутка времени записи сигналов приемников, в пределах области 300 съемки будут активированы некоторое количество сейсмических источников 320. В некоторых вариантах осуществления, будет использовано два или более источников, причем источники могут иметь разные сигнатуры источников и/или частотные диапазоны, включая любые их тех, что описаны здесь. В случае морской съемки, скорее всего, будут использованы источники различных типов, но очевидно, что этот выбор остается на усмотрение проектировщика съемки.During the duration of the recording of the receiver signals, a number of seismic sources 320 will be activated within the survey area 300. In some embodiments, two or more sources will be used, and the sources may have different source signatures and/or frequency ranges, including any of those that are described here. In the case of a marine survey, it is likely that different types of sources will be used, but it is clear that this choice is at the discretion of the survey designer.

Два или более сейсмических источников 320 могут включать любое число дискретных или непрерывных источников. В случае морской съемки, сейсмические источники 320 могут включать один или более из пневматических источников, электроискровых источников, вибраторов или др. В некоторых вариантах осуществления, в решетку могут быть включены сейсмические источники в любом числе, любого объема или любого типа. В частном случае, решетка может включать один или более пневматических источников большого объема, один или более пневматических источников среднего объема и/или один или более пневматических источников малого объема. Сейсмические источники могут быть размещены в различных схемах расположения. Например, сейсмические источники группы могут быть размещены вблизи друг к другу и их активизация должна быть частью одного сейсмического взрыва. В случае морской съемки, это может быть единая сейсмическая решетка источников или несколько решеток источников, буксируемых одним или более судами. Подрешетка (которая может состоять из одного или более источников) может рассматриваться как подгруппа источников, причем источник(-ки) назначенные для каждой подрешетки, предполагают одновременную активизацию.The two or more seismic sources 320 may include any number of discrete or continuous sources. In the case of a marine survey, seismic sources 320 may include one or more of pneumatic sources, spark sources, vibrators, or the like. In some embodiments, any number, volume, or type of seismic sources may be included in the array. In a particular case, the array may include one or more high volume air sources, one or more medium volume air sources, and/or one or more low volume air sources. Seismic sources can be placed in various layouts. For example, the seismic sources of a group can be placed close to each other and their activation should be part of a single seismic explosion. In the case of a marine survey, this may be a single seismic source array or multiple source arrays towed by one or more vessels. A sub-array (which may consist of one or more sources) may be considered as a sub-set of sources, with the source(s) assigned to each sub-array assuming simultaneous activation.

В наземной съемке два или более источников 320 могут включать вибраторы, зарядные устройства или гудящие сейсмические источники. Например, два или более источников 320 могут включать наземные вибраторы (например, 10 или около того), вибрационные источники Mini-Sosie™ для сейсмосъемки, источники для съемки методом падающего груза и др. В системе сейсмической съемки одного типа используется вибратор или группа вибраторов в качестве источника акустической энергии (далее называемый вибросейсмическим источником). Вибросейсмический источник может генерировать (вибрировать) волны акустической энергии в заранее заданных точках установки вибратора (VP - от англ. vibrator points). VP могут быть обозначены знаками-пикетами, устанавливаемыми изыскателями. В альтернативном случае, для определения местоположения VP может быть использована спутниковая система позиционирования (GPS).In a land survey, two or more sources 320 may include vibrators, chargers, or buzzing seismic sources. For example, two or more sources 320 may include surface vibrators (e.g., 10 or so), Mini-Sosie™ vibrators for seismic surveys, drop weight sources, etc. One type of seismic survey system uses a vibrator or a group of vibrators in as a source of acoustic energy (hereinafter referred to as a vibroseismic source). A vibroseismic source can generate (vibrate) waves of acoustic energy at predetermined vibrator installation points (VP - vibrator points). VPs may be marked with pickets placed by surveyors. Alternatively, a satellite positioning system (GPS) may be used to determine the location of the VP.

Другие источники могут включать низкочастотные источники, например, по типу используемых в морской съемке, включая источники Wolfspar®. Каждый из низкочастотных источников могут работать на одной частоте (монохроматические низкочастотные источники), или циклически меняя две или более дискретных частот (низкочастотные источники со ступенчато изменяемой частотой), или сканировать внутри узкого диапазона низких частот для расширения диапазона частот, вырабатываемых широкополосными источниками (узкополосные низкочастотные источники). Источники могут вырабатывать волны с постоянной амплитудой, либо амплитуда волн может меняться (плавно нарастать и снижаться). В данном случае, низкочастотный означает частоты менее примерно 6-8 Гц. В некоторых вариантах осуществления, может быть менее примерно 4 Гц, в некоторых могут использоваться частоты вплоть до примерно 2 Гц, или примерно 1,5 Гц, или примерно 0,5 Гц.Other sources may include low frequency sources such as those used in marine surveys, including Wolfspar® sources. Each of the low frequency sources can operate at a single frequency (monochromatic low frequency sources), or cycle through two or more discrete frequencies (stepped low frequency sources), or scan within a narrow range of low frequencies to expand the range of frequencies produced by broadband sources (narrowband low frequency sources). Sources can generate waves with a constant amplitude, or the amplitude of the waves can change (smoothly increase and decrease). In this case, low frequency means frequencies less than about 6-8 Hz. In some embodiments, the implementation may be less than about 4 Hz, some may use frequencies up to about 2 Hz, or about 1.5 Hz, or about 0.5 Hz.

В некоторых вариантах осуществления, два или более сейсмических источников 320 могут иметь разные сигнатуры. В операциях с использованием Vibroseis, вибратор(-ы) этого вибросейсмического источника обычно генерируют вибрации по закону, согласно которому частота изменяется в течение заданного временного периода. Такой закон генерирования вибраций называется качанием частоты вибрации. Типичным законом качания частоты Vibroseis может быть линейное качание частоты примерно от 5 до 100 Гц, с продолжительностью порядка 5-30 с. Пневмоисточники могут генерировать высокочастотные акустические волны. Низкочастотные источники могут генерировать низкочастотные сигналы в течение более продолжительного интервала времени и, в некоторых вариантах осуществления, низкочастотные источники могут работать непрерывно.In some embodiments, two or more seismic sources 320 may have different signatures. In operations using Vibroseis, the vibrator(s) of this vibroseis usually generate vibrations according to the law that the frequency changes over a given time period. This law of vibration generation is called vibration frequency swing. A typical Vibroseis sweep law would be a linear frequency sweep from about 5 to 100 Hz, with a duration of about 5-30 seconds. Pneumatic sources can generate high frequency acoustic waves. The low frequency sources may generate low frequency signals for a longer period of time and, in some embodiments, the low frequency sources may operate continuously.

В некоторых вариантах осуществления, активизации источников могут быть разделены во времени промежутками случайной продолжительности. Кроме того, источники могут быть активизированы с достаточно короткими промежутками так, что будет существовать некоторое перекрытие или смешивание между взрывами. Когда сейсмические записи исправляются на нулевое время (момент активизации) каждого источника, отражения, относящиеся к этому источнику, как правило, когерентны, но энергия от интерферирующих источников обычно некогерентна (т.е. отражения не ложатся в линию) поскольку заIn some embodiments, the source activations may be separated in time by intervals of random duration. Also, the sources can be fired at short enough intervals so that there is some overlap or mixing between shots. When seismic records are corrected for time zero (fire time) of each source, the reflections associated with that source are usually coherent, but the energy from interfering sources is usually incoherent (i.e., reflections do not line up) because

- 20 042140 держка между взрывами случайна. Другими словами, в случае съемки, где каждым источником 320 является блок Vibroseis, можно предположить, что активизации источников в некоторых случаях могут быть разделены интервалом в несколько секунд. Следует заметить, что назначение фиг. 10 не в том, чтобы предполагать, что все источники 320 будут активизированы одновременно, а в том, чтобы показать, что они располагаются в различных точках области 300 съемки. В ходе некоторых съемок может быть использовано десять или более разных источников. Примером способа разведки, при котором получаются данные, которые были бы пригодны для использования в настоящем раскрытии, можно назвать заявку WO 2008/025986 (PCT/GB2007/003280) Способ сейсмической съемки, автор Howe, полностью включенную в настоящее раскрытие посредством ссылки. Howe рассматривает использование активизации в шахматном порядке, когда имеется некоторое перекрытие в приходящих из подповерхностной зоны отражениях.- 20 042140 holding between explosions is random. In other words, in the case of a survey where each source 320 is a Vibroseis block, it can be assumed that the activations of the sources may in some cases be separated by an interval of a few seconds. It should be noted that the purpose of FIG. 10 is not to assume that all sources 320 will be activated at the same time, but to show that they are located at various points in the survey area 300. Some shoots may use ten or more different sources. An example of a survey method that produces data that would be suitable for use in the present disclosure is WO 2008/025986 (PCT/GB2007/003280) Howe's Seismic Survey Method, incorporated herein by reference in its entirety. Howe considers using checkerboard activation when there is some overlap in reflections coming from the subsurface.

В то время как сейсмические источники 320 могут содержать дискретные или полудискретные сигнатуры, один или более сейсмических источников может работать непрерывно с взрывами, происходящими по определенному закону, или как непрерывный источник излучения. В некоторых вариантах осуществления, способ может включать непрерывно происходящие взрывы, которые также можно назвать непрерывными упорядоченными взрывами или взрывами, происходящими непрерывно по определенному закону. В частности, вместо проведения взрывов по одной схеме, и перехода после этого к взрывам по другой схеме, не делается временной задержки и производится непрерывная последовательность взрывов, представляющая в случае решеток пневматических источников непрерывную последовательность хлопков. В этом случае, в некоторых вариантах осуществления, между двумя закономерностями взрывов могут быть промежутки в несколько секунд, либо такие промежутки могут отсутствовать. Что касается низкочастотных источников, то они могут работать непрерывно в течение заданного промежутка времени для непрерывного генерирования низкочастотной энергии.While seismic sources 320 may contain discrete or semi-discrete signatures, one or more seismic sources may operate continuously with explosions occurring according to a certain law, or as a continuous source of radiation. In some embodiments, the method may include continuously occurring explosions, which can also be called continuous ordered explosions or explosions that occur continuously according to a certain law. In particular, instead of conducting explosions according to one scheme, and then switching to explosions according to another scheme, there is no time delay and a continuous sequence of explosions is performed, which, in the case of gratings of pneumatic sources, is a continuous sequence of pops. In this case, in some embodiments, there may be gaps of several seconds between the two patterns of explosions, or there may be no such gaps. As for the low frequency sources, they can operate continuously for a predetermined period of time to continuously generate low frequency energy.

Как было показано выше, источники различных типов могут иметь разные характеристики. Разные источники, имеющие различные сигнатуры и/или частотные диапазоны, позволяют использовать различия в сигнатурах источников, соответствующие критерии когерентности и процессы сбора и обработки данных (например, 2-D, 3-D и т.д.) для обеспечения лучшего разделения в собранных данных. Частные комбинации источников могут включать использование пневмоисточников с вибраторами, пневмоисточников с электроискровыми источниками, пневмоисточников с низкочастотным источником (например, источник Wolfspar и т.д.), или комбинации источников трех и более типов.As shown above, different types of sources may have different characteristics. Different sources having different signatures and/or frequency ranges allow the use of differences in source signatures, appropriate coherence criteria, and data acquisition and processing processes (e.g., 2-D, 3-D, etc.) to provide better separation in the collected data. Particular source combinations may include the use of air sources with vibrators, air sources with electric spark sources, air sources with a low frequency source (eg Wolfspar source, etc.), or a combination of three or more types of sources.

На фиг. 11 обобщенно показано, как могут выглядеть данные от смешанного источника. Каждый приемник 310 выдает сигнал для формирования сейсмической дорожки (например, дорожки 405), которая потенциально может продолжаться десятки минут или несколько часов (или дней, и т.д.). На этой фигуре, дорожка 405 показана схематически, как содержащая записанные сигналы от четырех разных возбуждений источников. В то время как сигналы на чертеже показаны похожими друг на друга, записанные сигналы могут иметь сигнатуры, соответствующие источнику. Когда используются несколько источников, имеющих различные сигнатуры источников, сигналы могут иметь соответствующие различные сигнатуры. Каждому приемнику 310 сопоставлено местоположение на поверхности земли. Когда сигналы, которые были записаны с каждого приемника 310, нужным образом упорядочены и отображены, в некоторых вариантах осуществления для каждого приемника 310 будет сформирован 3-D объем, ассоциированный с координатами X и Y расположения, для включения местоположений на основе широты и долготы, и т.д.In FIG. Figure 11 summarizes what data from a mixed source might look like. Each receiver 310 outputs a signal to form a seismic track (eg, track 405) that can potentially last tens of minutes or several hours (or days, etc.). In this figure, track 405 is shown schematically as containing recorded signals from four different source excitations. While the signals in the drawing are shown to be similar to each other, the recorded signals may have signatures that match the source. When multiple sources having different source signatures are used, the signals may have corresponding different signatures. Each receiver 310 is associated with a location on the surface of the earth. When the signals that have been recorded from each receiver 310 are properly ordered and displayed, in some embodiments, a 3-D volume associated with x and y location coordinates will be generated for each receiver 310 to include locations based on latitude and longitude, and etc.

Предпочтительно, в ходе сейсмической съемки со смешанными источниками, время, в течение которого активизирован каждый источник 320, будет зафиксировано, и записано какие источники могут быть расположены внутри или снаружи приемного поля. На фиг. 11, T1 и Т2 представляют известные моменты времени (измеренные от произвольного нулевого времени), когда были активизированы два источника, а параметр N показывает в общем виде промежуток времени (и/или количество выборок) после активизации источника, в течение которого отражения от подповерхностной зоны от этого источника могут быть приняты. В данном конкретном примере, как это будет более подробно рассмотрено далее, две активизации источника могут исходить от одного источника (например, двух вибросейсмических генераторов меняющейся частоты), в результате чего они не перекрываются во времени. Однако в других вариантах осуществления, активизации источников могут относиться к разным источникам. При такой схеме работы, интерференция скорее всего возникнет от других сейсмических источников, которые были активизированы в пределах показанного временного интервала, или которые имели отражения в подповерхностной зоне, приходящие в течение того же временного интервала. Исходя из сказанного, рассмотренные процессы могли бы быть применены одним способом, если две или более активизации источников от одного и того же источника должны были перекрыться во времени.Preferably, during a mixed source seismic survey, the time that each source 320 is activated will be recorded, and it will record which sources may be located inside or outside the receiving field. In FIG. 11, T 1 and T 2 represent the known times (measured from an arbitrary zero time) when the two sources were activated, and the parameter N generally indicates the amount of time (and/or number of samples) after source activation during which reflections from subsurface zone from this source can be taken. In this particular example, as will be discussed in more detail below, the two source activations may originate from the same source (eg, two variable frequency vibroseismic generators), as a result of which they do not overlap in time. However, in other embodiments, the source activations may be from different sources. In this mode of operation, interference is likely to occur from other seismic sources that were active within the time interval shown, or that had subsurface reflections arriving during the same time interval. Based on the above, the considered processes could be applied in one way if two or more source activations from the same source were to overlap in time.

Генерирование множества отдельных наборов сейсмических данных может создавать сейсмические данные, пригодные для различных дальнейших способов обработки, как это описано здесь. В некоторых вариантах осуществления, полученные разделенные наборы сейсмических данных могут включать различные данные сейсмических дорожек. Например, первый набор сейсмических данных (например, m1) может содержать стандартные разделенные данные сейсмических дорожек, пригодные для традиционGenerating multiple separate seismic datasets can generate seismic data suitable for various further processing methods, as described herein. In some embodiments, the resulting split seismic datasets may include different seismic trace data. For example, the first seismic dataset (eg, m1) may contain standard split seismic trace data suitable for conventional

- 21 042140 ной обработки и отображения. В качестве альтернативы или как второй набор (например, m1, m2, ..., mn и т.д.) разделенных сейсмических данных, полученный набор разделенных сейсмических данных может быть использован для других форм обработки. Следует иметь в виду, что раскрытый здесь процесс инверсии может обеспечить проведение интерполяции некоторых элементов отдельных наборов отделенных сейсмических данных на основе итеративного использование процесса инверсии. Это может обеспечить создание некоторой части полученных наборов разделенных сейсмических данных на основе перекрытия между двумя возбуждениями источников, что может создать более полные наборы разделенных данных.- 21 042140 processing and display. Alternatively, or as a second set (eg, m 1 , m2, ..., m n , etc.) of split seismic data, the resulting split seismic data set may be used for other forms of processing. It should be appreciated that the inversion process disclosed herein may provide interpolation of some elements of separate seismic datasets based on the iterative use of the inversion process. This can provide some of the resulting split seismic datasets based on the overlap between the two source shots, which can create more complete split datasets.

В некоторых вариантах осуществления, один или более наборов разделенных сейсмических данных может быть использован для анализа инверсии с учетом формы импульса (FWI - от англ. full-waveform inversion). FWI представляет метод обработки сейсмических данных во временной или частотной области, обеспечивающий более общий подход для отображения структур подповерхностной зоны: вместо использования только отраженных или рассеянных волн, приходящих от геологических неоднородностей в Земле, FWI также учитывает прошедшие/преломленные волны, распространяющиеся вниз, затем поворачивающие в горизонтальном направлении и, наконец, направляющиеся вверх в виде восходящих сейсмических волн (возможно, на значительном расстоянии от их источника). Присутствие подповерхностных структур продвигает, замедляет и/или искажает эти прошедшие/преломленные падающие волны, и FWI определяет их расположение и свойства по характерным следам, оставляемым этими структурами в данных. Следует заметить, что без низкочастотных данных, полученных с большим выносом точки возбуждения, которые содержат прошедшие/преломленные волны, полноволновая инверсия зачастую не достигает результата и может не различать подповерхностные структуры (т.е. может давать бесполезные результаты). К сожалению, традиционные сейсмические источники не создают обычно требуемые низкочастотные волны и, в частности, низкочастотные данные, которые могли бы быть использованы для полноволновой инверсии. Таким образом, разделение и формирование наборов разделенных сейсмических данных может быть использовано для обеспечения требуемой сейсмической обработки. В то время как FWI является естественным применением этого метода, возможны и другие применения разделенных данных, не включающие отображение или определение скорости.In some embodiments, one or more separated seismic datasets may be used for waveform inversion (FWI) analysis. FWI is a method of processing seismic data in the time or frequency domain, providing a more general approach for imaging subsurface structures: instead of using only reflected or scattered waves coming from geological discontinuities in the Earth, FWI also considers transmitted/refracted waves propagating downward, then turning in a horizontal direction and, finally, heading upward in the form of ascending seismic waves (perhaps at a considerable distance from their source). The presence of subsurface structures advances, slows down and/or distorts these transmitted/refracted incident waves, and FWI determines their location and properties from the characteristic traces left by these structures in the data. It should be noted that without low-frequency, high-offset data that contains transmitted/refracted waves, full-wavelength inversion often fails and may not distinguish subsurface structures (i.e., may produce useless results). Unfortunately, conventional seismic sources do not provide the commonly required low frequency waves and, in particular, low frequency data that could be used for full wave inversion. Thus, the separation and generation of seismic seismic datasets can be used to provide the required seismic processing. While FWI is a natural application of this technique, other applications of partitioned data are possible that do not involve display or speed detection.

Приведенное описание различных типов источников, общей модели инверсии и типов требуемых выходных сейсмических данных позволяет далее перейти к процессам, используемым для реализации описанных моделей. На фиг. 12 представлена схема процесса обработки, пригодная для использования, когда источниками для смешанной съемки являются один или более пневматические источники и один или более сейсмические вибраторы (например, для съемки с Vibroseis). Для специалиста в данной области должно быть хорошо понятно, как распространить схему обработки на фиг. 12 на случай с источниками трех или более типов. Процесс можно рассматривать как происходящий в трех вложенных слоях, самый внешний из которых содержит ячейки 1400, 1403, 1499, 1491, 1492, 1493, 1401, 1402, 1480 и 1485.This description of the different types of sources, the general inversion model, and the types of seismic output required, allows us to proceed further to the processes used to implement the described models. In FIG. 12 is a processing flow diagram suitable for use when the mixed survey sources are one or more pneumatic sources and one or more seismic vibrators (eg, for a Vibroseis survey). It should be well understood by one skilled in the art how to extend the processing scheme of FIG. 12 for the case with three or more types of sources. The process can be seen as taking place in three nested layers, the outermost of which contains cells 1400, 1403, 1499, 1491, 1492, 1493, 1401, 1402, 1480, and 1485.

На шаге 1400 выполняется инициализация. Создаются три буфера данных, в одном сохраняются остаточные данные (невязка), в другом помещаются разделенные перекрывающиеся данные от пневмоисточника (сигнал 1), и в третьем помещаются разделенные перекрывающиеся данные от виброисточника (сигнал 2). Остаточными данными первоначально являются просто копии записанных сейсмических данных, а два буфера для разделенных сигналов первоначально содержат нулевые данные.At step 1400, initialization is performed. Three data buffers are created, one holds the residual data (residual), another holds the split overlay data from the air source (signal 1), and the third holds the split overlay data from the vibration source (signal 2). The residual data is initially just copies of the recorded seismic data, and the two split signal buffers initially contain null data.

На шаге 1403 выполняется проверка выполнения инверсии. Эта проверка может понадобиться либо в связи с тем, что остаточные данные (разница между фактическими записанными данными и прогнозируемыми данными) достаточно мала, либо потому, что было достигнуто максимальное число итераций. Если это условие соблюдено, разделенные смешанные перекрывающиеся данные (состоящие из двух оценок дорожек сейсмосигнала) выводятся на шаге 1499. В противном случае, новые остаточные данные вводятся в прямоугольники 1401 и 1402, заключающие одну итерацию оценки разделенных источников для пневмоисточников и виброисточников (Vibroseis), соответственно. Каждый из этих прямоугольников по отдельности является аналогом способа, описанного в US 8295124 В2, выданном Abma, в частности, шагам, описанным на фиг. 8 этого патента в шагах от 815 до 875. Объект изобретения US 8295124 В2 полностью включен в настоящее раскрытие. Выходы каждого из 1401 и 1402 представляют обновленную оценку записанных данных, которые были бы зарегистрированы, если только был активным источник соответствующего типа (пневмоисточник для 1401 и Vibroseis для 1402), и данные для источника этого типа были собраны в ходе традиционного сбора несмешанных данных. Далее к этим выходным данным применяется логическое отрицание, в ячейке 1480 - к данным от пневмоисточника, в ячейке 1485 - к данным от Vibroseis.At step 1403, an inversion check is performed. This check may be necessary either because the residual data (the difference between the actual recorded data and the predicted data) is small enough, or because the maximum number of iterations has been reached. If this condition is met, split mixed overlapping data (consisting of two seismic track estimates) is output at step 1499. Otherwise, new residual data is entered in boxes 1401 and 1402, enclosing one iteration of the split source estimate for pneumatic and vibration sources (Vibroseis), respectively. Each of these boxes individually is analogous to the method described in US 8295124 B2 issued to Abma, in particular the steps described in FIG. 8 of this patent in steps 815 to 875. The subject matter of US 8295124 B2 is fully incorporated into the present disclosure. The outputs of each of 1401 and 1402 represent an updated estimate of the recorded data that would have been recorded if only the source of the respective type (pneumatic source for 1401 and Vibroseis for 1402) was active and the data for that source type was collected during conventional unblended data collection. Next, a logical negation is applied to these outputs, in cell 1480 - to the data from the pneumatic source, in cell 1485 - to the data from Vibroseis.

Подвергнутые логическому отрицанию прогнозы для данных от одного источника далее суммируются в ячейке 1492 с записанными данными из ячейки 1491, с получением обновленных остаточных данных. Вновь обновленные остаточные данные сохраняются в своем буфере данных (ячейка 1493) и передаются далее в ячейку 1403. Процесс повторяется до его завершения. Следует заметить, что если прогноз был правильным, то прогнозы для несмешанных данных от одного источника будут суммироваться с фактически записанными данными, и выход из ячейки 1492, т.е. вновь обновленные остаточные данные, будет тождественно равен нулю. На практике, при завершении процесса остаточные данные буThe logically negated predictions for data from one source are then summed in cell 1492 with the recorded data from cell 1491 to produce updated residual data. The newly updated residual data is stored in its data buffer (cell 1493) and passed on to cell 1403. The process is repeated until it is completed. It should be noted that if the prediction was correct, then the predictions for unblended data from the same source will be added to the data actually recorded, and cell 1492, i. the newly updated residual data will be identically zero. In practice, at the end of the process, the residual data will be

- 22 042140 дут содержать некогерентный шум, и алгоритм отделения данных от данных, связанных с близлежащими источниками, будет при этом при этом иметь полезный побочный эффект шумоподавления в данных. По меньшей мере в теории, смешанный сбор и обработка данных должны давать лучшие результаты, чем традиционный сбор несмешанных данных, поскольку более короткое время сбора данных означает и меньшее количество шума при том же количестве сигнала.- 22 042140 will contain non-coherent noise, and the algorithm for separating data from data associated with nearby sources will still have the beneficial side effect of denoising the data. At least in theory, mixed data acquisition and processing should perform better than traditional unmixed data acquisition, since shorter acquisition times mean less noise for the same amount of signal.

Промежуточный слой содержит внутренние ячейки прямоугольников 1401 и 1402. Во-первых, остаточные данные прочесаны (в 1410 гребенчатая фильтрация с использованием моментов времени активизации пневмоисточника, и в 1415 гребенчатая фильтрации с использованием моментов времени активизации Vibroseis). Затем текущие оценки разделенных перекрывающихся данных из буферов (ячейка 1420 для пневмоисточника, и ячейка 1425 для Vibroseis) каждая суммируются с соответствующими прочесанными остаточными данными в ячейке 1430 для пневмоисточников и ячейке 1435 для Vibroseis. Последовательность обработки данных от виброисточника (Vibroseis) включает дополнительный шаг регуляризации сигнатуры источника (ячейка 1416), либо использование деконволюции по сигнатуре, корреляции сигнатуры, согласующий фильтр и т.д. Рабочий цикл, например цикл, описанный Abma в US 8295124 B2, сразу бы перешел к шагу сглаживания данных для извлечения когерентного сигнала (ячейка 1440 для пневмоисточника, и ячейка 1445 для Vibroseis). При разделении источников различного типа может возникнуть необходимость выравнивания их амплитуд. В противном случае, источник одного типа будет подавлять источник другого типа, что будет отрицательно влиять на сходимость метода. Кроме того, бесполезно пытаться получить когерентный сигнал, который отсутствует фактически, например, пытаться найти когерентный сигнал выше 4 Гц для низкочастотного источника, который в этом диапазоне излучает мало энергии, или не излучает совсем. Такая попытка только подчеркнет шум, и в результате плохой сходимости процесса ожидаемый результат получен не будет. Поэтому модифицированный способ включает дополнительный шаг временного/частотного взвешивания, отсутствующий у Abma, соответственно, ячейки 1432 для пневмоисточника и 1437 для Vibroseis. Этот шаг необходим для выравнивания относительной энергии источников разных типов и ослабления энергии на частотах, не генерируемых соответствующим источником. Далее в способе извлекается когерентный сигнал (шаги 1440 для пневмоисточника и 1445 для виброисточника Vibroseis), как и ранее. Опционально, на шагах 1442 и 1447 может быть выполнено дополнительное временное/частотное взвешивание для частичного или полного удаления весовых коэффициентов, присвоенных на шагах 1432 и 1437, соответственно. В случае если взвешивание было использовано для подавления шума, то коэффициенты взвешивания оставляют. В результате получается обновление оценки разделенных сигналов от перекрывающихся источников, добавляемая к предыдущей оценке на шагах 1450 и 1455, для получения обновленных оценок разделенных сигналов от перекрывающихся пневмоисточников и Vibroseis, соответственно. Обновленные оценки разделенных сигналов от перекрывающихся источников сохраняются в соответствующих буферах данных, соответственно, на шагах 1460 и 1465. Далее, в шагах 1470 и 1475 разделенные дорожки сейсмограмм далее подвергаются операции, обратной гребенчатой фильтрации, соответственно, для пневмоисточников и Vibroseis. Рабочий цикл Vibroseis содержит дополнительный шаг (ячейка 1466) удаления сигнатуры источника, введенной в шаге 1416.The intermediate layer contains the inner cells of rectangles 1401 and 1402. First, the residual data is combed (at 1410 comb filtering using airgun activation times, and at 1415 comb filtering using Vibroseis activation times). Then, the current scores of the split overlapping data from the buffers (cell 1420 for airguns, and cell 1425 for Vibroseis) are each summed with the corresponding combed residual data in cell 1430 for airguns and cell 1435 for Vibroseis. The vibroseis data processing sequence includes an additional source signature regularization step (cell 1416), or the use of signature deconvolution, signature correlation, matching filter, etc. A work cycle, such as the cycle described by Abma in US 8295124 B2, would go directly to the data smoothing step to extract a coherent signal (cell 1440 for the air source, and cell 1445 for Vibroseis). When separating sources of different types, it may be necessary to equalize their amplitudes. Otherwise, the source of one type will override the source of another type, which will negatively affect the convergence of the method. In addition, it is useless to try to get a coherent signal that is not actually there, for example, trying to find a coherent signal above 4 Hz for a low-frequency source that radiates little or no energy in this range. Such an attempt will only accentuate the noise, and as a result of the poor convergence of the process, the expected result will not be obtained. Therefore, the modified method includes an additional time/frequency weighting step that Abma does not have, respectively, cells 1432 for the air source and 1437 for Vibroseis. This step is necessary to equalize the relative energy of sources of different types and attenuate energy at frequencies not generated by the corresponding source. The method then extracts the coherent signal (steps 1440 for the air source and 1445 for the Vibroseis source) as before. Optionally, additional time/frequency weighting may be performed in steps 1442 and 1447 to partially or completely remove the weights assigned in steps 1432 and 1437, respectively. If weighting was used for noise suppression, the weighting factors are retained. The result is an update of the separated overlapped source estimate, added to the previous estimate in steps 1450 and 1455, to provide updated estimates of the separated overlapped air sources and Vibroseis, respectively. The updated estimates of the split signals from the overlapping sources are stored in the respective data buffers, respectively, at steps 1460 and 1465. Next, at steps 1470 and 1475, the separated gather traces are further subjected to an inverse comb filtering operation, respectively, for pneumatic sources and Vibroseis. The Vibroseis workflow contains an additional step (box 1466) to remove the source signature entered in step 1416.

Самый внутренний слой процесса находится в ячейках 1440 и 1445, и состоит в извлечении когерентного сигнала. На фиг. 13 в блок-схеме в прямоугольнике 1500 иллюстрируется стандартный подход, соответствующий описанному в патенте Abma для случая источников одного типа, и эта блок-схема 1500 может представлять содержимое ячеек 1440 или 1445. Данные систематизированы в соответствующие выборки сейсмозаписей, где требуемый сигнал должен быть когерентным в ячейке 1510. Дальше он подвергается преобразованию Фурье в ячейке 1520 так, чтобы требуемый сигнал стал разреженным в этой области. Наименьшие величины в преобразованном пространстве приравниваются нулю в шаге 1530, с сохранением неизменным сигнала с одновременным ослаблением шума. Затем данные возвращаются в исходную область в шаге 1540.The innermost layer of the process is in cells 1440 and 1445, and consists of extracting the coherent signal. In FIG. 13, the block diagram 1500 illustrates the standard approach as described in the Abma patent for the case of sources of the same type, and this block diagram 1500 may represent the contents of cells 1440 or 1445. The data is organized into appropriate records samples, where the desired signal must be coherent in cell 1510. It is then subjected to a Fourier transform in cell 1520 so that the desired signal becomes sparse in this region. The smallest values in the transformed space are set to zero in step 1530, keeping the signal unchanged while attenuating the noise. The data is then returned to the original area in step 1540.

Также, как и в патенте Abma, данные будут в основном разделены по перекрывающимся N-мерным подкубам, с соответствующим постепенным снижением в зонах перекрытия, и проведением этой операции в каждом подкубе, после чего подкубы складываются друг с другом для восстановления исходной версии данных, очищенной от шумов.Also, as in the Abma patent, the data will be mostly split into overlapping N-dimensional sub-cubes, with a corresponding gradual reduction in the overlap zones, and doing this operation in each sub-cube, after which the sub-cubes are added together to restore the original version of the data, cleaned from noise.

Альтернативный способ, который может быть особенно подходящим при отделении данных разного типа от сигналов, образованных близлежащими источниками, иллюстрируется блок-схемой в прямоугольнике 1600 на фиг. 14. Этот способ может быть применен вместо способа, представленного блоксхемой 1500, либо он может применяться сначала с последующим использованием способа 1500. Согласно этому способу, загрязненные дорожки сейсмограмм помечаются как мертвые или потерянные, и используются стандартные методы заполнения потерянных данных путем интерполяции для замены загрязненных дорожек. Способ, показанный в прямоугольнике 1600, называется интерполяцией POCS (интерполяцией с проекцией на выпуклые множества). Загрязненные или потерянные сейсмодорожки ранее были идентифицированы, и эта информация сохранена в ячейке 1650.An alternative method, which may be particularly useful in separating different types of data from signals generated by nearby sources, is illustrated by the block diagram in box 1600 of FIG. 14. This method may be used in place of the method represented by flowchart 1500, or it may be applied first followed by method 1500. In this method, polluted gather traces are marked as dead or lost, and standard methods of filling in the lost data by interpolation are used to replace the polluted tracks. The method shown in box 1600 is called POCS (Projected Convex Set) interpolation. Contaminated or lost seismic tracks have previously been identified and this information is stored in location 1650.

Также как и в блок-схеме 1500, сначала данные группируются в подходящие компоновки сейсмозаписей (ячейка 1610). Затем данные подвергаются преобразованию Фурье (ячейка 1620) для их разрежеAs in flowchart 1500, data is first grouped into suitable seismic record layouts (cell 1610). The data is then Fourier transformed (cell 1620) for their sparsity

- 23 042140 ния, при этом наименьшие величины приравниваются к нулю или редуцируются (ячейка 1630), после чего данные преобразуются обратно в исходную область (ячейка 1640). Различие состоит в том, что на шаге 1660 сейсмодорожки, не требующие интерполяции, заменяются своими исходными величинами. На шаге 1670 производится сравнение результата с предыдущим результатом, и если не произошло изменений (или было достигнуто максимальное значение итераций), процесс завершается. В противном случае, данные, содержащие вновь интерполированные потерянные сейсмодорожки, направляются назад в ячейку 1620 для следующей итерации.- 23 042140 nii, while the smallest values are set to zero or reduced (cell 1630), after which the data is converted back to the original area (cell 1640). The difference is that at step 1660 the seismic tracks that do not require interpolation are replaced with their original values. At step 1670, the result is compared with the previous result, and if no change has occurred (or the maximum value of iterations has been reached), the process ends. Otherwise, the data containing the newly interpolated lost tracks is routed back to cell 1620 for the next iteration.

На фиг. 12-14 представлен частный набор предпочтительных вариантов осуществления. Для специалиста должно быть хорошо понятно, как обобщить способ на другие случаи, и как ввести в основной рабочий цикл многие альтернативные опции, описанные ранее в раскрытии.In FIG. 12-14 present a particular set of preferred embodiments. It should be well understood by one skilled in the art how to generalize the method to other cases, and how to introduce into the main operating cycle many of the alternative options described earlier in the disclosure.

Следует также отметить, что в патенте Abma демонстрируется два подхода: конструктивный подход и деструктивный подход. Те же самые возможности применимы и здесь. Приведенное выше раскрытие описывало обобщение конструктивного подхода к массивам данных от смешанных источников двух или более типов. Для специалиста в настоящей области должно быть хорошо понятно, как аналогично обобщить описанные здесь способы для использования в деструктивном подходе.It should also be noted that the Abma patent demonstrates two approaches: a constructive approach and a destructive approach. The same possibilities apply here. The above disclosure has described a generalization of a constructive approach to datasets from mixed sources of two or more types. One skilled in the art should be well aware of how to similarly generalize the methods described here for use in a destructive approach.

Следует заметить, что когда операции выполняются в отношении сейсмодорожек определенного типа (например, выборках сейсмозаписей в приемнике), обычно нет необходимости собирать эти сейсмодорожки вместе в запоминающем устройстве (например, сортировкой) для применения к ним процессов обработки многодорожечных массивов данных.It should be noted that when operations are performed on seismic tracks of a particular type (eg, receiver samples), it is generally not necessary to collect those seismic tracks together in storage (eg, by sorting) in order to apply multitrack dataset processing to them.

Таким образом, в приведенном выше раскрытии и формуле изобретения далее, когда говорится, что компоновка сейсмозаписей (сейсмограмма точки взрыва, сейсмограмма пункта приема, и т.д.) собрана или доступна для дальнейшей обработки, эти слова следует воспринимать в наиболее широком смысле для охвата случаев, когда сейсмодорожки, образующие компоновку сейсмозаписей, подвергаются обработке на месте или оперативно, в процессе работы. При этом никакой необходимости в сортировке или ином упорядочивании данных может и не быть.Thus, in the above disclosure and claims further, when it is said that a seismic record assembly (shot point gather, receive point gather, etc.) has been collected or is available for further processing, these words should be taken in the broadest sense for coverage. cases when the seismic tracks that form the layout of seismic records are processed on site or operationally, in the course of work. In this case, there may not be any need for sorting or otherwise ordering the data.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления представленные системы или способы будут адаптированы для использования в съемке вертикального сейсмопрофиля (ВСП) или аналогичной скважинной съемке. В качестве пояснения, специалистам в данной области должно быть понятно, что сбор данных в съемке ВСП может требовать больших расходов из-за простоя буровой установки. Проведение ускоренной ВСП с перекрывающимися источниками взрывов может значительно сократить расходы на такие съемки. При этом используемые здесь слова смешанная сейсмическая съемка должны восприниматься в широком смысле, включая как наземную, так и морскую 2-D и 3-D съемки, а также съемку ВСП, межскважинные сейсмические съемки и т.д.In addition, in some embodiments, the systems or methods presented will be adapted for use in a vertical seismic survey (VSP) or similar downhole survey. By way of explanation, those skilled in the art will appreciate that data collection in a VSP survey can be expensive due to rig downtime. Conducting an accelerated VSP with overlapping sources of explosions can significantly reduce the cost of such surveys. However, the words mixed seismic survey used here should be understood in a broad sense, including both land and marine 2-D and 3-D surveys, as well as VSP surveys, cross-well seismic surveys, etc.

Кроме того, в предшествующем рассмотрении, использовалась терминология, относящаяся к работе с обычными сейсмическими данными. Специалисты в данной области должны иметь в виду, что приведенное раскрытие может с успехом применяться в других областях деятельности и использоваться для определения расположения других минералов в подповерхностной зоне, помимо углеводородов. В частности, описанный подход может потенциально быть использованным для обработки и анализа многокомпонентных сейсмических данных, данных, полученных методом поперечных волн, данных полученных методом обменных волн, данных межскважинной сейсмической съемки, данных ВСП, диаграмм волнового акустического каротажа, управляемого источника или иных электромагнитных данных (электромагнитной разведки с управляемым источником - CSFM, t-CSFM и т.д.), или цифрового моделирования любого из упомянутых процессов. Кроме того, заявленные здесь способы затем могут быть применены к математически преобразованным версиям этих же сейсмодорожек, включая, например: дорожки фильтрованных данных, дорожки данных после миграции, дорожки данных после преобразования Фурье в частотной области, преобразования дискретными ортонормальными преобразованиями, дорожки данных мгновенной фазы, дорожки данных мгновенной частоты, квадратурные дорожки, аналитические дорожки и т.д. Короче говоря, раскрытые здесь процессы потенциально могут быть приложены к широкому кругу геофизических временных последовательностей, однако, предпочтительно, применительно к набору пространственно связанных временных последовательностей.In addition, in the foregoing discussion, terminology related to working with conventional seismic data has been used. Those of skill in the art will appreciate that the disclosure herein may be applied to other fields of activity and be used to determine the location of other minerals in the subsurface, in addition to hydrocarbons. In particular, the described approach can potentially be used to process and analyze multicomponent seismic data, shear wave data, converted wave data, cross-well seismic data, VSP data, wave acoustic logs, controlled source or other electromagnetic data ( controlled source electromagnetic intelligence - CSFM, t-CSFM, etc.), or digital simulation of any of the processes mentioned. In addition, the techniques disclosed herein can then be applied to mathematically transformed versions of these same seismic tracks, including, for example: filtered data tracks, post-migration data tracks, frequency-domain Fourier transform data tracks, discrete orthonormal transforms, instantaneous phase data tracks, instantaneous frequency data tracks, quadrature tracks, analytic tracks, etc. In short, the processes disclosed herein can potentially be applied to a wide range of geophysical time sequences, however preferably applied to a set of spatially related time sequences.

Согласно описанным различным системам и способам, определенные особенности могут включать, помимо прочего:According to the various systems and methods described, certain features may include, but are not limited to:

В первой особенности, в способе сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным сейсмическим источником, причем сейсмическая съемка со смешанным сейсмическим источником содержит возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, а возбуждения сейсмического источника производятся сейсмическими источниками одного или более типов. Сейсмические источники разных типов могут иметь разные сигнатуры или частотные характеристики; разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих источников, используя разделение сейсмических данных с применением инверсии; генерируют одну или более сейсмограмм источников на основе этого разделения, и используют одну или более сейсмограмм источников для разведки углеводородов в даннойIn a first aspect, in a method of seismic surveying over an area of a subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration, or accumulation of hydrocarbons, at least a portion of a mixed source survey is accessed, the mixed source seismic survey comprising excitations at least two interfering seismic sources, and the seismic source excitations are produced by one or more types of seismic sources. Seismic sources of different types may have different signatures or frequency responses; separating excitations from at least two interfering sources using seismic data separation using inversion; generating one or more source gathers based on this split, and using one or more source gathers for hydrocarbon exploration in the given

- 24 042140 области подповерхностной зоны.- 24 042140 areas of the subsurface zone.

Вторая особенность может включать способ согласно первой особенности, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников: выбирают первое ограничивающее условие по когерентности для сейсмического источника первого типа из сейсмических источников по меньшей мере двух типов; выбирают второе ограничивающее условие по когерентности для сейсмического источника второго типа из сейсмических источников по меньшей мере двух типов; и применяют первое ограничивающее условие по когерентности и второе ограничивающее условие по когерентности в разделении с использованием инверсии сейсмических данных к части сейсмической съемки со смешанными источниками, в которой получение одной или более сейсмограмм источника основано на применении первого ограничивающего условия по когерентности и второго ограничивающего условия по когерентности.The second feature may include a method according to the first feature, in which, when separating the excitations of at least two interfering seismic sources: selecting a first coherence constraint for a first type seismic source from seismic sources of at least two types; selecting a second coherence constraint for the second type of seismic source from at least two types of seismic sources; and applying the first coherence constraint and the second coherence constraint in seismic inversion separation to a portion of the mixed source seismic survey in which acquisition of one or more source gathers is based on applying the first coherence constraint and the second coherence constraint .

Третья особенность может включать способ согласно второй особенности, в котором первое ограничивающее условие по когерентности отличается от второго ограничивающего условия по когерентности.The third feature may include a method according to the second feature, wherein the first coherence constraint is different from the second coherence constraint.

Четвертая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до третьей особенностей, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников: определяют моменты времени активизации для каждого возбуждения интерферирующих сейсмических источников из возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих источников; и используют моменты времени активизации, соответствующие возбуждению каждого сейсмического источника, для перемещения возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников в начальный момент времени, причем генерирование одной или более сейсмограмм источников основано на перемещении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников начальный момент времени.The fourth feature may include a method according to any of the first to third features, wherein, when separating the excitations of at least two interfering seismic sources: determining the activation times for each excitation of the interfering seismic sources from the excitations of at least two interfering sources; and using the activation times corresponding to the excitation of each seismic source to move the excitations of at least two interfering seismic sources at the initial time, wherein the generation of one or more source gathers is based on the movement of the excitations of at least two interfering seismic sources at the initial time.

Пятая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до четвертой особенностей, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием разделения сейсмических данных с применением инверсии решают уравнение, имеющее вид:The fifth feature may include a method according to any one of the first to fourth features, wherein separating shots from at least two interfering seismic sources using inversion seismic data separation solves an equation having the form:

d = Γι mi + Γί mi + ... + Γη mn для матриц m1, ..., mi, ..., mn для получения одной или более сейсмограмм источников, где n может быть больше или равно 1, m1 - сейсмограмма первого источника из сейсмограмм одного или более источников, mi - сейсмограмма другого источника из сейсмограмм одного или более источников; d - матричное представление записанных сейсмических данных, Г 1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника первого типа из сейсмических источников одного или более типов, и Гi - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника другого типа из сейсмических источников одного или более типов.d = Γι mi + Γί mi + ... + Γ η m n for matrices m1, ..., mi, ..., mn to obtain one or more source gathers, where n can be greater than or equal to 1, m 1 - seismogram of the first source from seismograms of one or more sources, mi - seismogram of another source from seismograms of one or more sources; d is a matrix representation of the recorded seismic data, T 1 is a matrix defining the times of excitation of a source of the first type from seismic sources of one or more types, and T i is a matrix defining the times of excitation of a source of another type from seismic sources of one or more types.

Шестая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до пятой особенностей, в котором каждая из совокупности сейсмограмм источника имеет сейсмические данные, характерные только для своего частотного диапазона (представляющие различный частотный диапазон).The sixth feature may include a method according to any of the first to fifth features, wherein each of the collection of source gathers has seismic data specific only to its frequency range (representing a different frequency range).

Седьмая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до шестой особенностей, при осуществлении которого дополнительно: выполняют анализ инверсии с учетом формы импульса на по меньшей мере одной из сейсмограмм источника.The seventh feature may include a method according to any one of the first to six features, wherein additionally: an inversion analysis is performed taking into account the waveform on at least one of the source gathers.

Восьмая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до седьмой особенностей, в котором возбуждения каждого из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделены во времени промежутком времени случайной продолжительности.The eighth feature may include a method according to any one of the first to the seventh features, wherein the excitations of each of the at least two interfering seismic sources are separated in time by a time interval of random duration.

Девятая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до восьмой особенностей, в котором сейсмические источники относятся к по меньшей мере двум различным типам, и включают комбинацию по меньшей мере двух источников из: вибрационных источников, пневматических источников, электроискровых источников и низкочастотных источников.The ninth feature may include a method according to any of the first to eighth features, wherein the seismic sources are of at least two different types, and include a combination of at least two of: vibration sources, pneumatic sources, electric spark sources, and low frequency sources.

Десятая особенность может включать способ в соответствии с любой от первой до девятой особенностей, в котором по меньшей мере один сейсмический источник из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников при их возбуждениях изменил знак или фазу возбуждения этого сейсмического источника.The tenth feature may include a method in accordance with any of the first to ninth features, in which at least one seismic source of at least two interfering seismic sources, when they are excited, changed the sign or phase of the excitation of this seismic source.

В одиннадцатой особенности, в способе сейсмической разведки: инициируют ряд возбуждений сейсмических источников над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, причем ряд возбуждений сейсмических источников вызывается в сейсмических источниках одного или более типов. Сейсмические источники разных типов могут иметь разные сигнатуры или частотные характеристики; и осуществляют сейсмосъемку со смешанными сейсмическими источниками, содержащую данные, полученные от отражений, создаваемых множеством возбуждений сейсмических источников, содержащую возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, причем возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделяются с использованием инверсии сейсмических данных, и вырабатываются одна или более сейсмограмм источника наIn the eleventh feature, in the method of seismic exploration: initiate a series of excitations of seismic sources over an area of the subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicating the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, and a number of excitations of seismic sources is caused in seismic sources of one or more types. Seismic sources of different types may have different signatures or frequency responses; and performing a mixed-source seismic survey comprising data obtained from reflections generated by a plurality of seismic source excitations, comprising excitations of at least two interfering seismic sources, wherein the excitations of at least two interfering seismic sources are separated using seismic data inversion, and one or more source gathers per

- 25 042140 основе разделения возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников.- 25 042140 based on the separation of excitations of at least two interfering seismic sources.

Двенадцатая особенность может включать способ в соответствии с одиннадцатой особенностью, в котором возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделяются с использованием инверсии сейсмических данных решением уравнения, имеющего вид:The twelfth feature may include the method according to the eleventh feature, in which the excitations of at least two interfering seismic sources are separated using seismic data inversion by solving an equation having the form:

d = П m-ι + П m, + ... + Гп mn для матриц m1, ..., mi, ... mn для получения одной или более сейсмограмм источника, где n может быть больше или равно 1, m1 - сейсмограмма первого источника из сейсмограмм одного или более источников, mi - сейсмограмма другого источника из сейсмограмм одного или более источников, d - матричное представление записанных сейсмических данных,d = P m-ι + P m, + ... + G p m n for matrices m1, ..., mi, ... mn to obtain one or more source gathers, where n can be greater than or equal to 1, m1 - first source gather from one or more source gathers, mi - other source gather from one or more source gathers, d - matrix representation of the recorded seismic data,

Г1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника первого типа из сейсмических источников одного или более типов, иГ1 is a matrix defining the moments of excitation of the source of the first type from seismic sources of one or more types, and

Гi - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника другого типа из сейсмических источников одного или более типов.Г i is a matrix that determines the moments of excitation of a source of another type from seismic sources of one or more types.

Тринадцатая особенность может включать способ в соответствии с одиннадцатой или двенадцатой особенностью, в которой каждая из совокупности сейсмограмм источника имеет сейсмические данные, характерные только для своего частотного диапазона.The thirteenth feature may include a method according to the eleventh or twelfth feature, in which each of the collection of source gathers has seismic data specific to its frequency range only.

Четырнадцатая особенность может включать способ в соответствии с любой от одиннадцатой до тринадцатой особенностей, в котором каждое из возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделены во времени промежутком времени случайной продолжительности.The fourteenth feature may include a method according to any of the eleventh to thirteenth features, wherein each of the excitations of the at least two interfering seismic sources are separated in time by a time span of random duration.

В пятнадцатой особенности при осуществлении способа сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным источником сейсмических сигналов, причем сейсмическая съемка со смешанным источником содержит возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, а возбуждения сейсмического источника производятся в сейсмических источниках одного или более типов. Сейсмические источники разных типов могут иметь разные сигнатуры или частотные характеристики, причем сейсмическим источником по меньшей мере одного типа является низкочастотный источник; разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием инверсии сейсмических данных; вырабатывают одну или более сейсмограмм источников на основе разделения, причем по меньшей мере одна из сейсмограмм источников содержит низкочастотные данные или некоторые потерянные частоты; и используют одну или более сейсмограмм источников для разведки углеводородов в области подповерхностной зоны.In a fifteenth aspect, when performing a seismic survey over an area of a subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration, or accumulation of hydrocarbons, at least a portion of a mixed source seismic survey is accessed, the mixed source seismic survey comprising excitations at least two interfering seismic sources, and seismic source excitations are produced in seismic sources of one or more types. Seismic sources of different types may have different signatures or frequency responses, at least one type of seismic source being a low frequency source; separating excitations from at least two interfering seismic sources using seismic data inversion; generating one or more source gathers based on the separation, wherein at least one of the source gathers contains low frequency data or some lost frequencies; and using one or more source gathers for hydrocarbon exploration in the subsurface zone.

Шестнадцатая особенность может включать способ в соответствии с пятнадцатой особенностью, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников: выбирают первое ограничивающее условие по когерентности для сейсмического источника первого типа из сейсмических источников по меньшей мере двух типов; выбирают второе ограничивающее условие по когерентности для сейсмического источника второго типа из сейсмических источников по меньшей мере двух типов; и применяют первое ограничивающее условие по когерентности и второе ограничивающее условие по когерентности в разделении с использованием инверсии сейсмических данных к части сейсмической съемки со смешанными источниками, в которой получение одной или более сейсмограмм источника основано на применении первого ограничивающего условия по когерентности и второго ограничивающего условия по когерентности.The sixteenth feature may include the method according to the fifteenth feature, wherein, when separating the excitations of at least two interfering seismic sources: selecting a first coherence constraint for a first type seismic source from seismic sources of at least two types; selecting a second coherence constraint for the second type of seismic source from at least two types of seismic sources; and applying the first coherence constraint and the second coherence constraint in seismic inversion separation to a portion of the mixed source seismic survey in which acquisition of one or more source gathers is based on applying the first coherence constraint and the second coherence constraint .

Семнадцатая особенность может включать способ в соответствии с пятнадцатой или шестнадцатой особенностью, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием инверсии сейсмических данных решают уравнение, имеющее вид:The seventeenth feature may include a method according to the fifteenth or sixteenth feature, in which, by separating the excitations of at least two interfering seismic sources using inversion of the seismic data, an equation is solved having the form:

d = П гщ + П гщ + ... + Гп mn для матриц m1, ..., mi, ..., mn для получения одной или более сейсмограмм источника, где n может быть больше или равно 1, m1 - сейсмограмма первого источника из сейсмограмм одного или более источников, mi - сейсмограмма другого источника из сейсмограмм одного или более источников, d - матричное представление записанных сейсмических данных,d = P gs + P gs + ... + G p m n for matrices m1, ..., mi, ..., m n to obtain one or more source gathers, where n can be greater than or equal to 1, m1 is the first source gather from one or more source gathers, mi is the other source gather from one or more source gathers, d is a matrix representation of the recorded seismic data,

Г1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника первого типа из сейсмических источников одного или более типов, иГ 1 is a matrix that determines the times of excitation of the source of the first type from seismic sources of one or more types, and

Гi - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника другого типа из сейсмических источников одного или более типов.Г i is a matrix that determines the moments of excitation of a source of another type from seismic sources of one or more types.

В восемнадцатой особенности в способе сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов: получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным источником сейсмических сигналов, причем сейсмическая съемка со смешанным источником содержит возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, а возбуждения сейсIn an eighteenth aspect, in a method of seismic surveying over a region of a subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration, or accumulation of hydrocarbons: at least a portion of a mixed source seismic survey is accessed, wherein the mixed source seismic survey comprises excitations along at least two interfering seismic sources, and seismic excitations

- 26 042140 мического источника производятся в сейсмических источниках одного или более типов. Сейсмические источники разных типов могут иметь разные сигнатуры или частотные характеристики и используют одну или более генерированных сейсмограмм источников для разведки углеводородов в области подповерхностной зоны.- 26 042140 seismic sources are produced in seismic sources of one or more types. Seismic sources of different types may have different signatures or frequency responses and use one or more generated source gathers for hydrocarbon exploration in the subsurface zone.

Девятнадцатая особенность может включать способ в соответствии с восемнадцатой особенностью, в котором при использовании совокупности генерированных сейсмограмм источников решают уравнение, имеющее вид:The nineteenth feature may include a method according to the eighteenth feature, in which, using a set of generated source gathers, an equation is solved having the form:

d = Π mt + Г, m, + ... + Гп mn для матриц m1, ..., mi, ..., mn для получения одной или более сейсмограмм источника, где n может быть больше или равно 1, m1 - сейсмограмма первого источника из сейсмограмм одного или более источников, mi - сейсмограмма другого источника из сейсмограмм одного или более источников, d - матричное представление записанных сейсмических данных,d = Π mt + Г, m, + ... + Г p m n for matrices m1, ..., mi, ..., mn to obtain one or more source gathers, where n can be greater than or equal to 1, m1 - first source gather from one or more source gathers, mi - other source gather from one or more source gathers, d - matrix representation of the recorded seismic data,

Г 1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника первого типа из сейсмических источников одного или более типов, иГ 1 is a matrix defining the moments of excitation of the source of the first type from seismic sources of one or more types, and

Гi - матрица, определяющая моменты времени возбуждения источника другого типа из сейсмических источников одного или более типов.Г i is a matrix that determines the moments of excitation of a source of another type from seismic sources of one or more types.

Двадцатая особенность может включать способ в соответствии с восемнадцатой или девятнадцатой особенностью, в котором при возбуждениях по меньшей мере один сейсмический источник из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников изменил знак или фазу возбуждения этого сейсмического источника.The twentieth feature may include the method according to the eighteenth or nineteenth feature, wherein at least one seismic source of the at least two interfering seismic sources has changed the sign or phase of the excitation of the seismic source during excitations.

Раскрытые выше частные варианты осуществления носят исключительно иллюстративный характер, и настоящее раскрытие может быть модифицировано и применено разными, но эквивалентными способами, очевидными специалистам, ознакомившимся с приведенным описанием. Кроме того, в описанных устройстве или конструкции не предполагается каких-либо ограничений помимо тех, что описаны в приложенной формуле изобретения. Поэтому очевидно, что раскрытые выше частные варианты осуществления могут быть изменены или модифицированы, и такие изменения считаются входящими в область притязаний и существо настоящего изобретения. Альтернативные варианты, которые возникают в результате комбинирования, объединения и/или исключения признаков варианта(-ов), также охватываются областью притязаний раскрытия. В то время как структуры и способы описаны более широкими терминами имеющий, содержащий, вмещающий или включающий различные компоненты или шаги, структуры и способы могут также состоять в основном из или состоять из различных компонентов и шагов. Использование термина опциональный в отношении любого элемента пункта формулы означает, что элемент необходим, или наоборот, элемент не требуется, причем обе альтернативы попадают в область притязаний формулы изобретения.The particular embodiments disclosed above are for illustrative purposes only, and the present disclosure may be modified and applied in various but equivalent ways that would be apparent to those skilled in the art having read the description. In addition, the device or construction described is not intended to be subject to any limitations other than those described in the appended claims. Therefore, it is obvious that the private embodiments disclosed above can be changed or modified, and such changes are considered to be within the scope and essence of the present invention. Alternatives that result from combining, combining and/or eliminating features of the variant(s) are also covered by the scope of the disclosure. While structures and methods are described in broader terms having, containing, accommodating, or including various components or steps, structures and methods may also consist essentially of or consist of various components and steps. The use of the term optional in relation to any element of a claim means that the element is required, or vice versa, the element is not required, both alternatives falling within the scope of the claims.

Раскрытые выше числа и диапазоны могут быть изменены в некоторой мере. В случае, когда используется числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, любое число и любой включенный диапазон внутри этого диапазона раскрываются более определенно. В частности, каждый диапазон величин (в виде от примерно a до примерно b или, эквивалентно приблизительно от a до b) в настоящем раскрытии должен пониматься как определяющий любое число или диапазон, охватываемый более широким диапазоном величин. Кроме того, термины в формуле имеют свое общеупотребительное, обычное значение, если заявителем патента ясно и недвусмысленно не указано иное. Более того, используемые в формуле изобретения неопределенные артикли предназначены для обозначения одного или более чем один, элемента, который оно вводят. Если же существует какое-либо противоречие в употреблениях слова или термина в настоящем описании и в одном или более патенте или других документах, то должны использоваться определения, соответствующие данному описанию.The numbers and ranges disclosed above are subject to change to some extent. In the case where a numeric range with a lower limit and an upper limit is used, any number and any included range within that range is more specifically disclosed. In particular, each range of values (in the form of from about a to about b, or equivalently from about a to b) in the present disclosure should be understood as defining any number or range covered by the wider range of values. In addition, the terms in the claims have their common, ordinary meaning, unless the patent applicant clearly and unambiguously indicates otherwise. Moreover, the indefinite articles used in the claims are intended to refer to one or more than one element that it introduces. If there is any conflict in the use of a word or term in the present description and in one or more patents or other documents, then the definitions corresponding to this description should be used.

Многочисленные модификации, эквиваленты и альтернативы будут понятны специалистам в данной области после полного ознакомления с настоящим раскрытием. Предполагается, что следующая далее формула изобретения будет истолкована как охватывающая такие модификации, эквиваленты и альтернативы, где это применимо. Соответственно, область защиты ограничивается не приведенным выше описанием, а только следующей далее формулой, причем эта область защиты включает эквиваленты предмета изобретения согласно формуле.Numerous modifications, equivalents, and alternatives will become apparent to those skilled in the art upon full reading of this disclosure. The following claims are intended to be construed as covering such modifications, equivalents and alternatives, where applicable. Accordingly, the scope is not limited to the above description, but only to the following claims, and this scope includes the equivalents of the subject matter according to the claims.

Claims (20)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, в котором:1. The method of seismic exploration over an area of the subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicating the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, in which: получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным источником сейсмических сигналов, содержащей возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, причем возбуждения сейсмических источников производятся посредством по меньшей мере двух сейсмических источников, имеющих разные сигнатуры и разные частотные характеристики;accessing at least a portion of a mixed-source seismic signal survey comprising excitations of at least two interfering seismic sources, wherein the seismic source excitations are produced by at least two seismic sources having different signatures and different frequency responses; разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих источников, используя разделение сейсмических данных с применением инверсии, на основе разных сигнатур и разных частотных характеристик по меньшей мере двух сейсмических источников;separating excitations of the at least two interfering sources using inversion seismic data separation based on different signatures and different frequency responses of the at least two seismic sources; вырабатывают совокупность отдельных сейсмограмм источников на основе этого разделения, и используют совокупность отдельных сейсмограмм источников для разведки углеводородов в указанной области подповерхностной зоны.generating a plurality of individual source gathers based on this separation, and using the plurality of individual source gathers to explore for hydrocarbons in said area of the subsurface zone. 2. Способ по п.1, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников:2. The method according to claim 1, in which when separating the excitations of at least two interfering seismic sources: выбирают первое ограничивающее условие по когерентности для первого сейсмического источника из по меньшей мере двух сейсмических источников;selecting a first coherence constraint for a first seismic source from at least two seismic sources; выбирают второе ограничивающее условие по когерентности для второго сейсмического источника из по меньшей мере двух сейсмических источников; и применяют первое ограничивающее условие по когерентности и второе ограничивающее условие по когерентности в разделении с использованием инверсии сейсмических данных к части сейсмической съемки со смешанными источниками, причем получение совокупности сейсмограмм источника основано на применении первого ограничивающего условия по когерентности и второго ограничивающего условия по когерентности.selecting a second coherence constraint for the second seismic source from at least two seismic sources; and applying the first coherence constraint and the second coherence constraint in seismic inversion separation to the mixed source seismic portion, the acquisition of the source seismogram collection based on the application of the first coherence constraint and the second coherence constraint. 3. Способ по п.2, в котором первое ограничивающее условие по когерентности отличается от второго ограничивающего условия по когерентности.3. The method of claim 2, wherein the first coherence constraint is different from the second coherence constraint. 4. Способ по п.1, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников:4. The method according to claim 1, in which when separating the excitations of at least two interfering seismic sources: определяют моменты времени активизации для возбуждения каждого интерферирующего сейсмического источника из по меньшей мере двух интерферирующих источников; и используют моменты времени активизации, соответствующие возбуждению каждого сейсмического источника, для перемещения возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников в начальный момент времени, причем генерирование совокупности сейсмограмм источников основано на перемещении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников в начальный момент времени.determining activation times for excitation of each interfering seismic source from at least two interfering sources; and using the activation times corresponding to the excitation of each seismic source to move the excitations of at least two interfering seismic sources at the initial time, and the generation of the set of source gathers is based on the movement of the excitations of at least two interfering seismic sources at the initial time. 5. Способ по п.1, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием разделения сейсмических данных с применением инверсии решают уравнение, имеющее вид:5. The method according to claim 1, in which when separating the excitations of at least two interfering seismic sources using seismic data separation using inversion, an equation is solved having the form: d = Г1 т1 + Гг т2 для матриц m1 и m2 с получением совокупности сейсмограмм источников, где m1 - сейсмограмма первого источника из совокупности сейсмограмм источников, m2 - сейсмограмма второго источника из совокупности сейсмограмм источников, d - матричное представление записанных сейсмических данных,d = Г 1 t 1 + Гг t 2 for matrices m1 and m2 to obtain a set of source gathers, where m1 is the first source gather from the set of source gathers, m2 is the second source gather from the set of source gathers, d is a matrix representation of the recorded seismic data, Г 1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения первого источника из по меньшей мере двух сейсмических источников, иГ 1 is a matrix defining the moments of excitation of the first source from at least two seismic sources, and Г2 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения второго источника из по меньшей мере двух сейсмических источников.Г 2 is a matrix that defines the moments of excitation of the second source from at least two seismic sources. 6. Способ по п.1, в котором каждая из совокупности сейсмограмм источника имеет сейсмические данные, представляющие различный частотный диапазон.6. The method of claim 1, wherein each of the plurality of source gathers has seismic data representing a different frequency range. 7. Способ по п.1, в котором дополнительно выполняют анализ полноволновой инверсии на по меньшей мере одной из совокупности сейсмограмм источника.7. The method of claim 1 further comprising performing a full wave inversion analysis on at least one of the plurality of source gathers. 8. Способ по п.1, в котором возбуждения каждого из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделены во времени промежутком времени случайной продолжительности.8. The method of claim 1, wherein the excitations of each of the at least two interfering seismic sources are separated in time by a time interval of random duration. 9. Способ по п.1, в котором по меньшей мере два сейсмических источника различны и образуют комбинацию по меньшей мере двух источников из: вибрационных источников, пневматических источников, электроискровых источников и низкочастотных источников.9. The method of claim 1, wherein the at least two seismic sources are distinct and form a combination of at least two of: vibration sources, pneumatic sources, electric spark sources, and low frequency sources. 10. Способ по п.1, в котором по меньшей мере один сейсмический источник из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников при их возбуждениях изменил знак или фазу возбуждения этого сейсмического источника.10. The method according to claim 1, in which at least one seismic source of at least two interfering seismic sources during their excitations changed the sign or phase of excitation of this seismic source. - 28 042140- 28 042140 11. Способ сейсмической разведки, в котором:11. The method of seismic exploration, in which: инициируют несколько возбуждений сейсмических источников над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, причем указанные возбуждения сейсмических источников производят посредством по меньшей мере двух сейсмических источников, имеющих разные сигнатуры и разные частотные характеристики; и осуществляют сейсмосъемку со смешанными сейсмическими источниками, содержащую данные, полученные от отражений, создаваемых несколькими возбуждениями сейсмических источников, и использующую возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, причем возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделяют с использованием инверсии сейсмических данных на основе разных сигнатур и разных частотных характеристик по меньшей мере двух сейсмических источников, и вырабатывают совокупность сейсмограмм источника на основе разделения возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников.initiating multiple seismic source excitations over an area of the subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicative of the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, said seismic source excitations being produced by at least two seismic sources having different signatures and different frequency responses; and performing a mixed-source seismic survey comprising data obtained from reflections generated by multiple seismic source shots and using shots from at least two interfering seismic sources, the at least two interfering seismic source shots being separated using seismic data inversion based on different signatures and different frequency responses of at least two seismic sources, and generating a set of source gathers based on separation of excitations of at least two interfering seismic sources. 12. Способ по п.11, в котором возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделяются с использованием инверсии сейсмических данных решением уравнения, имеющего вид:12. The method of claim 11, wherein the excitations of at least two interfering seismic sources are separated using seismic data inversion by solving an equation having the form: d = Γι ггн + Г, т2 для матриц m1 и m2 с получением совокупности сейсмограмм источников, где m1 - сейсмограмма первого источника из совокупности сейсмограмм источников, m2 - сейсмограмма второго источника из совокупности сейсмограмм источников, d - матричное представление записанных сейсмических данных,d = Γι gn + G, m 2 for matrices m1 and m 2 to obtain a set of source gathers, where m1 is the first source gather from the set of source gathers, m2 is the second source gather from the set of source gathers, d is a matrix representation of the recorded seismic data, Г 1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения первого источника из по меньшей мере двух сейсмических источников, иГ 1 is a matrix defining the moments of excitation of the first source from at least two seismic sources, and Г2 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения второго источника из по меньшей мере двух сейсмических источников.Г2 is a matrix that determines the moments of excitation of the second source from at least two seismic sources. 13. Способ по п.11, в котором каждая из совокупности сейсмограмм источника имеет сейсмические данные, представляющие различные частотные диапазоны.13. The method of claim 11, wherein each of the plurality of source gathers has seismic data representing different frequency bands. 14. Способ по п.11, в котором возбуждения каждого из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников разделены во времени промежутком времени случайной продолжительности.14. The method of claim 11, wherein the excitations of each of the at least two interfering seismic sources are separated in time by a time interval of random duration. 15. Способ сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, в котором:15. The method of seismic exploration over an area of the subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicating the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, in which: получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным источником сейсмических сигналов, содержащей возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, производящиеся в по меньшей мере первом сейсмическом источнике и втором сейсмическом источнике, имеющих разные сигнатуры и разные частотные характеристики, причем одним из по меньшей мере первого сейсмического источника или второго сейсмического источника является низкочастотный источник;access to at least a portion of a mixed-source seismic signal survey comprising excitations of at least two interfering seismic sources produced in at least a first seismic source and a second seismic source having different signatures and different frequency responses, wherein one of at least the measure of the first seismic source or the second seismic source is a low frequency source; разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием инверсии сейсмических данных на основе разных сигнатур и разных частотных характеристик по меньшей мере двух сейсмических источников из по меньшей мере первого сейсмического источника и второго сейсмического источника;separating excitations of at least two interfering seismic sources using inversion of seismic data based on different signatures and different frequency responses of at least two seismic sources from at least the first seismic source and the second seismic source; вырабатывают совокупность отдельных сейсмограмм источников на основе разделения, причем по меньшей мере одна из совокупности отдельных сейсмограмм источников содержит низкочастотные данные или некоторые потерянные частоты; и используют совокупность отдельных сейсмограмм источников для разведки углеводородов в упомянутой области подповерхностной зоны.generating a plurality of individual source gathers based on the separation, wherein at least one of the plurality of individual source gathers contains low frequency data or some lost frequencies; and using a plurality of individual source gathers to explore for hydrocarbons in said area of the subsurface zone. 16. Способ по п.15, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников:16. The method of claim 15, wherein when separating excitations from at least two interfering seismic sources: выбирают первое ограничивающее условие по когерентности для первого сейсмического источника из по меньшей мере двух сейсмических источников;selecting a first coherence constraint for a first seismic source from at least two seismic sources; выбирают второе ограничивающее условие по когерентности для второго сейсмического источника из по меньшей мере двух сейсмических источников; и применяют первое ограничивающее условие по когерентности и второе ограничивающее условие по когерентности в разделении с использованием инверсии сейсмических данных к части сейсмической съемки со смешанными источниками, причем получение совокупности сейсмограмм источника основано на применении первого ограничивающего условия по когерентности и второго ограничивающего условия по когерентности.selecting a second coherence constraint for the second seismic source from at least two seismic sources; and applying the first coherence constraint and the second coherence constraint in seismic inversion separation to the mixed source seismic portion, the acquisition of the source seismogram collection based on the application of the first coherence constraint and the second coherence constraint. 17. Способ по п.15, в котором при разделении возбуждений по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием инверсии сейсмических данных решают уравнение, имеющее вид:17. The method of claim 15, wherein separating the excitations of at least two interfering seismic sources using seismic data inversion solves an equation having the form: - 29 042140 d = Γι m-ι + Г, m2 для матриц m1 и m2 с получением совокупности сейсмограмм источников, где m1 - сейсмограмма первого источника из совокупности сейсмограмм источников, m2 - сейсмограмма второго источника из совокупности сейсмограмм источников;- 29 042140 d = Γι m-ι + G, m 2 for matrices m1 and m2 to obtain a set of seismograms of sources, where m1 is the seismogram of the first source from the set of seismograms of sources, m2 is the seismogram of the second source from the set of seismograms of sources; d - матричное представление записанных сейсмических данных,d is a matrix representation of the recorded seismic data, Г 1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения первого источника из по меньшей мере двух сейсмических источников, иГ 1 is a matrix defining the moments of excitation of the first source from at least two seismic sources, and Г2 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения второго источника из по меньшей мере двух сейсмических источников.Г 2 is a matrix that defines the moments of excitation of the second source from at least two seismic sources. 18. Способ сейсмической разведки над областью подповерхностной зоны, содержащей структурные или стратиграфические признаки, свидетельствующие о наличии, миграции или накоплении углеводородов, в котором:18. The method of seismic exploration over an area of the subsurface zone containing structural or stratigraphic features indicating the presence, migration or accumulation of hydrocarbons, in which: получают доступ к по меньшей мере части съемки со смешанным источником сейсмических сигналов, содержащей возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников, производящиеся посредством по меньшей мере двух сейсмических источников, имеющих разные сигнатуры и разные частотные характеристики;accessing at least a portion of a mixed seismic source survey comprising excitations of at least two interfering seismic sources produced by at least two seismic sources having different signatures and different frequency responses; разделяют возбуждения по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников с использованием инверсии сейсмических данных на основе разных сигнатур и разных частотных характеристик по меньшей мере двух сейсмических источников;separating excitations of at least two interfering seismic sources using seismic data inversion based on different signatures and different frequency responses of at least two seismic sources; вырабатывают совокупность отдельных сейсмограмм источников на основе разделения; и используют совокупность отдельных сейсмограмм источников для разведки углеводородов в области подповерхностной зоны.generate a set of separate seismograms of sources on the basis of separation; and using a collection of separate seismograms of sources for exploration of hydrocarbons in the area of the subsurface zone. 19. Способ по п.18, в котором при использовании совокупности генерированных сейсмограмм источников решают уравнение, имеющее вид:19. The method according to claim 18, in which, using a set of generated seismograms of sources, an equation is solved having the form: d = П пц + Г, т2, для матриц m1 и m2 с получением совокупности сейсмограмм источников, где m1 - сейсмограмма первого источника из совокупности сейсмограмм источников, m2 - сейсмограмма второго источника из совокупности сейсмограмм источников;d = P pc + G, t 2 for matrices m 1 and m 2 to obtain a set of seismograms of sources, where m1 is the seismogram of the first source from the set of seismograms of sources, m 2 is the seismogram of the second source from the set of seismograms of sources; d - матричное представление записанных сейсмических данных,d is a matrix representation of the recorded seismic data, Г1 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения первого источника из по меньшей мере двух сейсмических источников, иГ 1 is a matrix defining the moments of excitation of the first source from at least two seismic sources, and Г2 - матрица, определяющая моменты времени возбуждения второго источника из по меньшей мере двух сейсмических источников.Г 2 is a matrix that defines the moments of excitation of the second source from at least two seismic sources. 20. Способ по п.18, в котором по меньшей мере один сейсмический источник из по меньшей мере двух интерферирующих сейсмических источников при их возбуждениях изменил знак или фазу возбуждения этого сейсмического источника.20. The method according to claim 18, wherein at least one seismic source of at least two interfering seismic sources, when they are fired, changed the sign or phase of the excitation of this seismic source.
EA202190981 2018-10-12 2019-10-07 SEPARATION OF MULTIPLE SEISMIC SOURCES OF DIFFERENT TYPES USING INVERSION EA042140B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/745,068 2018-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042140B1 true EA042140B1 (en) 2023-01-19

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2601542B1 (en) Method for separating independent simultaneous sources
US8295124B2 (en) Method for separating independent simultaneous sources
EP2652527B1 (en) Seismic acquisition using narrowband seismic sources
CA3115062C (en) Separation of multiple seismic sources of different types by inversion
US9753163B2 (en) Simultaneous marine vibrators
EA029537B1 (en) Method of seismic exploration and seismic system used therein
WO2013080128A1 (en) Separation of simultaneous source data
US11280925B2 (en) Simultaneous source acquisition and separation method
MX2014010606A (en) Extracting sv shear data from p-wave marine data.
EP3341757B1 (en) Nodal hybrid gather
EA042140B1 (en) SEPARATION OF MULTIPLE SEISMIC SOURCES OF DIFFERENT TYPES USING INVERSION
CN112840236B (en) Separating multiple sources of different types by inversion
US20230129626A1 (en) Separation of Seismic Sources by Joint Interpolation and Deblending
CA2806241C (en) Method for separating independent simultaneous sources
BR112021006744B1 (en) SEISMIC EXPLORATION METHOD ABOVE A SUBSURFACE REGION
NO20221017A1 (en) Seismic data recording and processing with different uncontaminated recording time lengths
Gadallah et al. SEISMOLOGY