ES2980378T3 - Mejoras en el muestreo espacial y la formación de matrices mediante el uso de Popcorn y adquisición simultánea de fuentes - Google Patents

Abstract

El denominado "disparo Popcorn", y especialmente el disparo Popcorn continuo, combinado con el disparo simultáneo de fuentes, permite una considerable flexibilidad en la producción de datos de alta resolución y en la creación de matrices de fuentes. Mediante una combinación de desmezcla de fuentes simultáneas y reconstrucción Popcorn, es posible construir matrices de cualquier longitud deseada mediante el procesamiento posterior a la adquisición, construyendo un patrón Popcorn que tenga en cuenta la velocidad del buque y la disposición física de los cañones detrás del buque remolcador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Mejoras en el muestreo espacial y la formación de matrices mediante el uso de Popcorn y adquisición simultánea de fuentes

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

[0001]Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud de patente de Estados Unidos No. de serie 61/953.138, depositada el 14 de marzo de 2014 y titulada "Spatial Sampling Improvements and the Formation of Arrays Using Popcorn and Simultaneous Source Acquisition".

CAMPO TÉCNICO

[0002]Esta descripción se refiere al tema general de la vigilancia sísmica y, en particular, a los procedimientos para adquirir señales sísmicas y de otro tipo que sean representativas de la subsuperficie para fines de exploración y/o vigilancia sísmica.

ANTECEDENTES

[0003]Un levantamiento sísmico representa un intento de obtener imágenes o mapear la subsuperficie de la tierra mediante el envío de energía sonora hacia abajo en el suelo y el registro de los "ecos" que regresan de las capas de roca abajo. La fuente de la energía sonora descendente podría provenir, por ejemplo, de explosiones o vibradores sísmicos en tierra, o de cañones de aire en ambientes marinos. Durante un levantamiento sísmico, la fuente de energía se coloca en varias ubicaciones cerca de la superficie de la tierra por encima de una estructura geológica de interés. Cada vez que la fuente se activa, genera una señal sísmica que viaja hacia abajo a través de la tierra. Los "ecos" de esa señal se registran a continuación en muchas ubicaciones en la superficie. A continuación, se realizan múltiples combinaciones de fuente/registro para crear un perfil casi continuo de la subsuperficie que se puede extender por muchas millas. En un levantamiento sísmico bidimensional (2-D), las ubicaciones de registro generalmente se disponen a lo largo de una sola línea, mientras que, en un levantamiento tridimensional (3-D), las ubicaciones de registro se distribuyen por la superficie en un patrón de cuadrícula. En términos más simples, se puede considerar que una línea sísmica 2-D proporciona una imagen en sección transversal (corte vertical) de las capas de la tierra tal como existen directamente debajo de las ubicaciones de registro. Un levantamiento 3-D produce un "cubo" o volumen de datos que es, al menos conceptualmente, una imagen 3-D de la subsuperficie que se encuentra debajo del área del levantamiento. Sin embargo, en realidad, tanto los levantamientos 2-D como los 3-D interrogan algún volumen de tierra que se encuentra debajo del área cubierta por el levantamiento. Finalmente, un levantamiento 4-D (o de lapso de tiempo) es aquel que se registra sobre la misma área en dos o más momentos diferentes. Obviamente, si se comparan imágenes sucesivas de la subsuperficie, los cambios que se observan (asumiendo que se contabilizarán las diferencias en la firma de origen, receptores, registradores, condiciones de ruido ambiental, etc.,) serán atribuibles a los cambios en la subsuperficie.

[0004]Un levantamiento sísmico está compuesto por una gran cantidad de registros o trazas sísmicas individuales. Las muestras digitales en trazas de datos sísmicos generalmente se adquieren en intervalos de 0,002 segundos (2 milisegundos o "ms"), aunque también son comunes los intervalos de muestreo de 4 milisegundos y 1 milisegundo. Las longitudes de traza típicas son de 5 a 16 segundos, lo que corresponde a 2500 - 8000 muestras en un intervalo de 2 milisegundos. Convencionalmente, cada traza registra una activación de fuente, por lo que hay una traza para cada activación de ubicación de fuente-receptor en vivo. Cabe señalar que, para los fines de la presente descripción, el término "fuente" se debe entender como un único dispositivo de señal sísmica o una recopilación de dispositivos de señal sísmica (que pueden estar agrupados o separados), los cuales se activarán simultáneamente, o ambos. Debe quedar claro por el contexto donde se lo pretende usar. En un levantamiento típico 2-D, generalmente habrá muchas activaciones de fuente en diferentes ubicaciones, lo que puede resultar en varias decenas de miles de trazas, mientras que, en un levantamiento 3-D el número de trazas individuales puede llegar a múltiples millones de trazas.

[0005]En una adquisición sísmica, una matriz de fuentes marinas, generalmente una matriz de cañones de aire, se compone de muchas unidades individuales que se remolcan detrás de un buque que se desplaza por el área de levantamiento. Estas unidades (por ejemplo, cañones de aire, cañones de agua, descargadores, boomers, sistemas de chip, sirenas de agua, etc.) normalmente se posicionan en una línea por debajo de una boya tipo salchicha para permitir un remolque aerodinámico. En un levantamiento sísmico en aguas profundas es habitual usar de 6 a 8 cañones bajo una única boya. Esta configuración de fuentes sísmicas se conoce convencionalmente como submatriz. Para los fines de la presente descripción, se entenderá que el término "matriz" se refiere a la totalidad de las fuentes que se van a utilizar en un levantamiento sísmico, en el caso marino, ya sea remolcado por un barco o dos, o más. Se entenderá que una submatriz (que puede consistir en una o más fuentes) es un subconjunto de las fuentes que se activarán simultáneamente.

[0006]Si se necesitan más cañones para lograr las propiedades de señal deseadas, generalmente se usan submatrices adicionales con el fin de impedir que la boya de salchicha y la matriz de cañón sísmica se vuelvan demasiado largas para caber en el espacio disponible en la cubierta y para impedir que se vuelvan excesivamente direccionales y excesivamente largas. Las matrices excesivamente largas y direccionales tienen propiedades indeseables. Por ejemplo, si el número de cañones requiere una matriz que tenga varias decenas de metros de largo, no solo la boya y la matriz serían demasiado largas para caber en un buque sísmico típico, sino que la señal emitida por la matriz sería recibida por los receptores sísmicos con una gran cantidad de movimiento normal diferencial. Es decir que, debido a las diferentes ubicaciones dentro de la submatriz, la trayectoria de la señal y el tiempo de viaje para cada fuente varían lo suficiente como para que la diferencia ascienda a una fracción justa de un período temporal. Por consiguiente, los componentes de mayor frecuencia tenderán a estar fuera de fase y, por lo tanto, a atenuarse.

[0007]Hasta ahora, como es bien conocido en las técnicas de adquisición y procesamiento sísmico, se necesitó un sistema y un procedimiento que proporcione un procedimiento más eficiente de adquisición y procesamiento de datos sísmicos que no sufra las desventajas de la técnica anterior. En consecuencia, ahora se debe reconocer, como lo hicieron los inventores actuales, que existe, y esto sucede desde hace algún tiempo, una necesidad muy real de un procedimiento de procesamiento de datos sísmicos que aborde y resuelva el problema descrito anteriormente.

[0008]Sin embargo, antes de proceder a una descripción de las presentes realizaciones, se debe señalar y recordar que la descripción que se proporciona a continuación, junto con los dibujos adjuntos, no se debe interpretar como limitante de las reivindicaciones a los ejemplos (o realizaciones) mostrados y descritos. Esto es así porque los expertos en la materia podrán idear otras formas de esta descripción dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.

El documento US2012/0147701 describe procedimientos que toman datos de detonaciones con fuentes que siguen patrones y que pueden usar un procedimiento de inversión dispersa para crear datos con aproximadamente la misma calidad de imagen que la de las fuentes convencionales.

El documento US4357689 describe un procedimiento de exploración sísmica y, en particular, un procedimiento de generación y recopilación de datos sísmicos de campo.

El documento US5924049A describe un procedimiento para adquirir y procesar datos de levantamiento sísmico de dos o más fuentes sísmicas activadas simultáneamente, o casi simultáneamente, o para una única fuente movida y detonada en diferentes ubicaciones.

El documento de RAY ABMA ET AL.: "Popcorn shooting: Sparse inversion and the distribution of airgun array energy overtime", SEG TECHNICAL PROGRAM EXPANDED ABSTRACTS 2013, 19 de agosto de 2013 (2013-08-19), páginas 31-35, XP055194149, DOI: 10.1190/segam2013-0592.1, describe que permitir que los tiempos de activación de los cañones de aire comprimido individuales dentro de una matriz varíen durante un período de tiempo prolongado permite una mayor flexibilidad en su uso.

RESUMEN

[0009]La presente invención proporciona un procedimiento según la reivindicación 1. Las características opcionales de las presentes invenciones se definen en las reivindicaciones dependientes.

[0010]Según un aspecto, se proporciona un sistema y procedimiento de exploración sísmica marina que permite que las fuentes sísmicas remolcadas se utilicen de manera más eficiente de lo que se pudo hasta ahora.

[0011]La adquisición de fuente autosimultánea en el contexto marino es un procedimiento de aumento de la densidad de muestreo espacial de detonación de un levantamiento sísmico sin ralentizar la velocidad del barco de detonación. Un ejemplo típico de detonación autosimultánea podría activar las matrices de fuentes a la mitad del intervalo de tiempo que se usa en un levantamiento convencional. Esto hace que los registros de detonación se superpongan entre sí en el tiempo, lo que generalmente se impide en la adquisición sísmica. Por consiguiente, para los fines de la presente descripción, se entenderá que la adquisición de "fuente autosimultánea" es un procedimiento de recopilación de datos sísmicos donde las señales de dos o más activaciones de fuente (matriz) sucesivas de la misma fuente o fuentes cercanas que interfieren materialmente (es decir, se superponen) entre sí, donde una fuente o matriz de fuentes está "cerca" cuando las fuentes son remolcadas por el mismo buque. Sin embargo, afortunadamente, las detonaciones superpuestas se pueden separar durante el procesamiento según los procedimientos bien conocidos por los expertos en la materia (por ejemplo, separación de detonación por inversión). Algunas variaciones del sistema y procedimiento de adquisición tipo Popcorn que se enseñan en esta invención pueden implicar la adquisición de fuente autosimultánea, pero esto no es un requisito. Se debe entender que la "adquisición de fuente autosimultánea" se refiere a casos donde la misma fuente (incluyendo una matriz de fuentes individuales) se activa en una sucesión lo suficientemente rápida como para que las reflexiones tardías procedentes de una primera activación de esa fuente se superpongan en el tiempo e interfieran materialmente con las reflexiones tempranas de una o más activaciones posteriores de esa misma fuente o de una fuente cercana.

[0012]La detonación tipo Popcorn es la práctica de detonar los cañones de aire individuales dentro de una matriz/submatriz durante un periodo de tiempo en lugar de la práctica convencional de detonar simultáneamente todos los cañones en la matriz. En términos generales, hay tres variaciones de esta estrategia. La primera es la detonación tipo Popcorn, donde una fuente no se superpone a sí misma. Una segunda variación de la detonación tipo Popcorn es la detonación tipo Popcorn autosimultánea donde una o más fuentes se superponen entre sí. Por último, en incluso otra variación de la detonación tipo Popcorn, el presente sistema y procedimiento se pueden implementar cuando un buque de origen (o, más generalmente, más de un equipo de levantamiento) detona(n) uno contra el otro.

[0013]Los ejemplos liberan la longitud de matriz deseada e ideal de las dimensiones físicas de la matriz. Por ejemplo, si se utiliza el procedimiento Popcorn (analizado a continuación), cada cañón se puede detonar por separado en un patrón de N segundos, con las señales superpuestas resultantes separadas por un procedimiento de inversión, preferentemente el procedimiento de inversión Popcorn. Por consiguiente, cada cañón individual puede ser potencialmente una fuente puntual, independientemente de la disposición espacial de los cañones detrás del buque sísmico.

[0014]Entre los muchos aspectos posibles de las enseñanzas presentadas en esta invención se encuentran: 1. Un ejemplo que no forma parte de la presente invención, donde la señal de cada cañón se puede procesar individualmente para aumentar la densidad de muestreo espacial.

2. Un ejemplo que no forma parte de la presente invención donde cada cañón se puede detonar en la misma ubicación. Es decir, el cañón principal de la matriz (es decir, la fuente que está posicionada más cerca del buque de remolque) se puede detonar en una ubicación particular y, a continuación, las fuentes posteriores, más alejadas del buque, se pueden detonar a medida que se remolcan a esa misma ubicación. A continuación, la separación de las detonaciones superpuestas se puede hacer utilizando la inversión o una técnica similar.

3. Una realización de la invención donde una matriz físicamente corta se puede alargar aparentemente si los cañones en la matriz se detonan de atrás hacia adelante.

[0015]El primer ejemplo que no forma parte de la presente invención anterior proporcionará la mayor flexibilidad ya que, una vez que se separan las detonaciones individuales, se puede utilizar la formación de matrices digitales para crear cualquier matriz deseada, o las fuentes se pueden mantener como fuentes puntuales separadas.

[0016]En un segundo ejemplo que no forma parte de la presente invención, cada cañón se puede detonar en la misma ubicación de superficie programando los tiempos de detonación de manera adecuada. Como alternativa, los tiempos de detonación se podrían modificar de manera ligera para que una matriz que sea más corta que la matriz física real se pueda construir digitalmente.

[0017]Las realizaciones de la invención permiten alargar una matriz corta programando los tiempos de detonación de los cañones individuales para que se extiendan a una distancia que es más larga que la matriz física. Por lo general, esto implicaría detonar los cañones desde la parte posterior de la matriz física hacia el frente, pero la longitud de la matriz construida digitalmente se vería más afectada por el tiempo de detonación entre la primera detonación de la matriz, la última detonación en los tiempos de la matriz y la velocidad del buque que la ubicación real del cañón de aire dentro de la matriz física.

[0018]Según un ejemplo que no forma parte de la presente invención, en esta invención se enseña un procedimiento de exploración sísmica sobre una región de la subsuperficie de la tierra que contiene características estructurales o estratigráficas conducentes a la presencia, migración o acumulación de hidrocarburos, donde se proporciona una matriz sísmica remolcada próxima a la región de la subsuperficie de la tierra, dicha matriz sísmica comprendiendo una pluralidad de fuentes sísmicas marinas organizadas en una pluralidad de submatrices, cada una de dichas submatrices teniendo una o más de dichas fuentes sísmicas marinas asociadas con la misma, donde el procedimiento comprende: proporcionar un programa de detonación diferente para cada una de dicha pluralidad de submatrices; registrar datos sísmicos a medida que cada una de dicha pluralidad de submatrices se activa según dicho programa de detonación proporcionado; elegir un intervalo de punto de detonación; identificar cualquier traza sísmica dentro de dichos datos sísmicos registrados correspondientes a dicho intervalo de punto de detonación elegido; usar dichas trazas sísmicas identificadas para reconstruir dichos datos sísmicos registrados en una pluralidad de trazas de datos sísmicos resolviendo un sistema de ecuaciones representado por

dondemes dicha pluralidad de trazas sísmicas,dson dichas trazas sísmicas identificadas yAes un conjunto de firmas Popcorn correspondientes a dicho programa de detonación; y, usar dicha pluralidad de trazas de datos sísmicos para producir una imagen de al menos una porción de la subsuperficie de la tierra.

[0019]En esta invención, también se enseña un procedimiento de exploración sísmica sobre una región de la subsuperficie de la tierra que contiene características estructurales o estratigráficas conducentes a la presencia, migración o acumulación de hidrocarburos, donde se proporciona una matriz sísmica marina remolcada próxima a la región de la subsuperficie de la tierra, dicha matriz sísmica marina comprendiendo una pluralidad de fuentes sísmicas marinas organizadas en dos o más submatrices, cada una de dichas submatrices teniendo una o más de dichas fuentes sísmicas marinas asociadas con la misma, donde el procedimiento comprende: remolcar dicha matriz sísmica marina a una ubicación próxima a la región de la subsuperficie de la tierra;

determinar una distancia de cada una de dichas submatrices a dicha embarcación marina; mientras dicha embarcación marina se está moviendo, activar secuencialmente cada una de dichas submatrices a su vez según su distancia determinada de dicha embarcación marina comenzando con la más distante de dicha pluralidad de submatrices; registrar datos sísmicos mientras se activa cada una de dichas submatrices; reconstruir una pluralidad de trazas sísmicas a partir de dichos datos sísmicos registrados; y, usar dicha pluralidad de trazas sísmicas para producir una imagen de al menos una porción de la subsuperficie de la tierra.

[0020]En esta invención, también se enseña adicionalmente un procedimiento de exploración sísmica sobre una región de la subsuperficie de la tierra que contiene características estructurales o estratigráficas conducentes a la presencia, migración o acumulación de hidrocarburos, donde se proporciona una matriz sísmica marina remolcada próxima a la región de la subsuperficie de la tierra, dicha matriz sísmica marina comprendiendo una pluralidad de fuentes sísmicas marinas organizadas en dos o más submatrices, cada una de dichas submatrices teniendo una o más de dichas fuentes sísmicas marinas asociadas con la misma, donde el procedimiento comprende: posicionar dicha matriz sísmica marina de modo tal que una primera de dicha pluralidad de submatrices quede próxima a una ubicación sobre la región de la tierra; activar la primera de dicha pluralidad de submatrices próxima a la ubicación mencionada; después de que se activa dicha primera de dicha pluralidad de submatrices, remolcar dicha matriz sísmica marina hasta que una segunda de dicha pluralidad de submatrices esté próxima a dicha ubicación; activar dicha segunda de dicha pluralidad de submatrices cerca de dicha ubicación; realizar las etapas (c) y (d) para al menos dos submatrices diferentes de dicha pluralidad de submatrices; registrar datos sísmicos obtenidos de la activación de dicha primera de dicha pluralidad de submatrices y de la activación de cualquiera de dichas segundas de dicha pluralidad de submatrices activadas cerca de dicha ubicación; reconstruir una pluralidad de trazas sísmicas a partir de dichos datos sísmicos registrados; y, usar dicha pluralidad de trazas sísmicas para producir una imagen de al menos una porción de la subsuperficie de la tierra.

[0021]En esta invención, además se enseña un procedimiento de exploración sísmica de hidrocarburos dentro de una región de la subsuperficie de la tierra, donde el procedimiento comprende: acceder a una pluralidad de trazas sísmicas reconstruidas de un levantamiento sísmico recopilado próximo a la región de la subsuperficie de la tierra según un procedimiento de adquisición que comprende: remolcar dicha matriz sísmica marina a una ubicación próxima a la región de la subsuperficie de la tierra; determinar una distancia de cada una de dichas submatrices a dicha embarcación marina; mientras dicha embarcación marina se está moviendo, activar secuencialmente cada una de dichas submatrices a su vez según su distancia determinada de dicha embarcación marina comenzando con la más distante de dicha pluralidad de submatrices; registrar datos sísmicos mientras se activa cada una de dichas submatrices; y, reconstruir una pluralidad de trazas sísmicas a partir de dichos datos sísmicos registrados; y, usar dicha pluralidad de trazas sísmicas reconstruidas para producir una imagen de al menos una porción de la subsuperficie de la tierra, explorando de ese modo en busca de hidrocarburos dentro de la región de la subsuperficie de la tierra.

[0022]Lo antedicho resumió, en términos generales, las características más importantes de las enseñanzas de esta invención, de modo tal que la descripción detallada a seguir se puede entender con mayor claridad y se pueda apreciar mejor la contribución de los inventores de esta solicitud a la técnica. Esta descripción y las reivindicaciones a continuación no se deben limitar en su aplicación a los detalles de la construcción y a las disposiciones de los componentes que se establecen en la descripción siguiente o se ilustran en los dibujos. En lugar de eso, las enseñanzas permiten que haya otros ejemplos y se pueden poner en práctica y llevarse a cabo de varias otras maneras no enumeradas específicamente en esta invención. Por último, se debe entender que la fraseología y la terminología empleadas en esta solicitud tienen por objeto la descripción y no se deben considerar limitantes, a menos que la memoria descriptiva limite específicamente la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0023]Otros objetos y ventajas se harán evidentes al leer la siguiente descripción detallada y hacer referencia a los dibujos, donde:

la Figura1ilustra un entorno de procesamiento general;

la Figura2contiene una lógica de funcionamiento adecuada para su uso con una realización;

la Figura3ilustra un ejemplo de entorno marino de una realización;

la Figura4contiene una lógica de funcionamiento adecuada para su uso con una realización;

la Figura5ilustra una estrategia de la técnica anterior para las activaciones de fuentes mediante el uso de una matriz de fuentes sísmicas marinas;

la Figura6ilustra una ventaja de un ejemplo;

las Figuras7Ay7Bilustran un ejemplo que no forma parte de la presente invención, donde las fuentes individuales en una matriz se activan secuencialmente (7A) y las submatrices se activan (7B) en la misma ubicación en la superficie de la tierra;

la Figura8contiene un esquema que ilustra cómo se puede crear una longitud de matriz efectiva que es más larga que la longitud de matriz real, según las realizaciones de la presente invención;

la Figura 9 ilustra una matriz con tres submatrices que se pueden utilizar según una realización; y

la Figura 10 contiene una ilustración de una configuración de barco/fuente que se puede usar para crear un muestreo espacial de línea cruzada mejorado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0024] Si bien las enseñanzas que siguen son susceptibles de ejemplos y realizaciones en muchas formas diferentes, en esta invención se muestran algunos ejemplos y realizaciones específicos, que se muestran en los dibujos y se describirán en detalle a continuación. Sin embargo, se debe entender que la presente descripción se debe considerar una ejemplificación de los principios enseñados en esta invención y no pretende limitar las reivindicaciones a las realizaciones o algoritmos específicos así descritos.

REALIZACIONES

[0025] Según una realización, se proporciona un procedimiento de adquisición sísmica marina que permite utilizar más fuentes sísmicas de las que de otro modo serían posibles en una configuración convencional/de una sola submatriz. Cabe señalar que se pueden obtener descripciones adicionales de algunos aspectos de una realización haciendo referencia a la solicitud de patente estadounidense con el No. de serie 13/315.947, US 2012/0147701 A2, la "Solicitud de patente Popcorn".

[0026] La detonación tipo Popcorn tiene muchas ventajas, pero una de particular interés para los fines de esta descripción es que se puede usar para controlar o dar forma al muestreo espacial de datos sísmicos. Este muestreo se puede mejorar con el uso de la adquisición de fuente simultánea, o con el uso de la combinación de la adquisición de fuente simultánea y la tecnología Popcorn. Con esta resolución mejorada, surge una nueva flexibilidad en el diseño y la creación de matrices de fuentes.

[0027] La adquisición de fuente autosimultánea es un procedimiento de aumento de la densidad de muestreo espacial de detonación de un levantamiento sísmico sin ralentizar la velocidad del barco de detonación. Un ejemplo típico de detonación autosimultánea sería detonar a la mitad del intervalo de tiempo de un levantamiento convencional, donde cada detonación está compuesta por un cierto número de fuentes archivadas simultáneamente. Esto hará que los registros de detonación se superpongan entre sí en el tiempo, lo que generalmente se impide en la adquisición sísmica. Sin embargo, las detonaciones superpuestas se pueden separar durante el procesamiento posterior según los procedimientos bien conocidos por los expertos en la materia (por ejemplo, mediante el uso de inversión o, más específicamente, en algunas realizaciones mediante inversión dispersa).

[0028] La detonación tipo Popcorn, práctica de detonar cañones de aire individuales dentro de una matriz durante un período de tiempo en lugar de la detonación simultánea convencional de múltiples cañones, se puede considerar como una forma extrema de detonación simultánea. Una aplicación del detonación tipo Popcorn es la detonación continua Popcorn, es decir, la detonación continua de cañones de aire mientras el barco se mueve. El procesamiento Popcorn continuo en algunas realizaciones implica elegir un intervalo de punto de detonación, recopilar todas las trazas sísmicas que registran detonaciones de cañones de aire que ocurrieron en ubicaciones de superficie definidas por el intervalo de punto de detonación elegido, y separar las trazas recopiladas que contienen detonaciones superpuestas usando una combinación de reconstrucción Popcorn y separación de detonaciones por inversión como se describe en la primera separación de detonaciones por inversión de la patente estadounidense No. 8.559.270.

[0029] Cabe señalar que, en la secuencia de procesamiento tipo Popcorn para la detonación continua tipo Popcorn, es probable que no haya un intervalo de punto de detonación natural. Dado que las activaciones de la fuente en algunas realizaciones tipo Popcorn ocurren continuamente (e incluso al azar), las activaciones de la fuente probablemente no estarán situadas en ubicaciones de superficie espaciadas regularmente, como es el caso de la adquisición sísmica convencional. Como consecuencia, en esta realización, el intervalo de punto de detonación es un parámetro de procesamiento, que se puede variar según sea necesario. Por ejemplo, el intervalo de punto de detonación se puede establecer en un valor pequeño para levantamientos superficiales de alta resolución donde se necesita el intervalo de detonación pequeño. Para dianas más profundas, el intervalo de punto de detonación se puede establecer en un valor grande a fin de permitir que más cañones de aire contribuyan a cada detonación efectiva. El intervalo de punto de detonación más pequeño se puede establecer en algo que sea menor que un intervalo típico entre las posiciones de detonación del cañón de aire comprimido, ya que la separación de detonaciones mediante el procedimiento de inversión puede interpolar detonaciones según sea necesario. En cada uno de estos casos, se identificarán las trazas sísmicas que registran las activaciones de la fuente en las ubicaciones elegidas, se separarán de las detonaciones superpuestas (si es necesario) y, a continuación, se usarán en el procesamiento posterior como se describe con más detalle a continuación.

[0030] El procedimiento anterior crea matrices de detonaciones que tienen aproximadamente la longitud del intervalo de punto de detonación deseada. La longitud de la matriz también se podría aumentar agrupando las detonaciones de cañones de aire comprimido superpuestas para crear el mismo número de detonaciones calculadas con las detonaciones que contienen detonaciones individuales de cañones de aire comprimido que se comparten entre detonaciones.

[0031] Una alternativa al procedimiento anterior de creación de matrices es separar todas las detonaciones de cañones de aire comprimido individuales y a continuación crear matrices a partir de las detonaciones individuales. Esto se puede hacer con sumas simples, sumas ponderadas o dirigiendo el haz de las trazas individuales de cada detonación del cañón de aire. Por supuesto, el caso límite sería no crear matrices, es decir, procesar las trazas de las detonaciones individuales del cañón de aire. Esto proporcionaría la mejor resolución espacial, pero podría permitir más ruido en las trazas que de otro modo se reduciría mediante la formación de matrices.

[0032] Dado que, en esta realización, el intervalo de punto de detonación es ahora un parámetro de procesamiento posterior a la adquisición en lugar de un valor establecido de adquisición, se pueden elegir intervalos de punto de detonación óptimos para diversos fines. Es decir que, convencionalmente, el intervalo de punto de detonación es una decisión de diseño previa a la adquisición que controla la recopilación de datos sísmicos en el campo, mientras que, en esta realización, el intervalo de punto de detonación se puede especificar para fines de procesamiento posterior a la adquisición, lo que significa que el parámetro se puede elegir para que sean valores diferentes dependiendo, por ejemplo, de la diana subsuperficial que se va a visualizar. Si bien normalmente se usarían dos flujos de procesamiento para crear imágenes sísmicas a partir de la adquisición continua tipo Popcorn, un flujo para imágenes poco profundas de alta resolución y un flujo para imágenes de profundidad, se puede imaginar que se podría usar un flujo de procesamiento variable en el tiempo para obtener simultáneamente una imagen de alta resolución poco profunda y al mismo tiempo crear imágenes usando matrices grandes para obtener una mejor imagen de la sección profunda.

[0033] Este uso de la detonación tipo Popcorn permite una flexibilidad considerable en la creación de matrices y el control de la resolución y el ruido previo a la pila.

[0034] Esta realización libera la longitud de matriz deseada e ideal de las dimensiones físicas de la matriz. En una realización, si se utiliza el procedimiento tipo Popcorn, a continuación, cada cañón se detona por separado en un patrón de N segundos y se separa de las señales de cañones superpuestas mediante el procedimiento Popcorn u otro procedimiento de inversión/separación. Por consiguiente, en esta realización, cada cañón individual actúa como una fuente puntual, independientemente de la disposición espacial de los cañones detrás del buque sísmico.

[0035] La presente estrategia se puede configurar de diversas maneras diferentes. Sin embargo, lo común de cada variación es que las activaciones de fuentes individuales que se superponen deberán separarse numéricamente. Entre los procedimientos que se podrían usar están la inversión y, en algunas realizaciones, la inversión dispersa, ya que esos términos son conocidos y utilizados en las técnicas de procesamiento sísmico. Entre las estrategias que se podrían emplear en diversas realizaciones se encuentran:

1. La señal de cada fuente sísmica de la matriz se puede procesar individualmente para aumentar la densidad de muestreo espacial. Esta estrategia proporciona una gran flexibilidad, ya que una vez que se separan los cañones individuales, se puede usar la formación de matrices digitales para crear cualquier matriz deseada o, en algunas realizaciones, las fuentes se pueden mantener como fuentes puntuales.

2. Cada cañón se puede activar en la misma ubicación que se activó un cañón delantero y, a continuación, se puede reconstituir como una fuente puntual y sumada. Es decir, en esta estrategia, será posible hacer que todos los cañones de la matriz detonen en la misma ubicación programando los tiempos de detonación para hacerlo. El cañón principal en la matriz/submatriz (es decir, la fuente más cercana al buque de remolque) puede ser detonado en una ubicación particular y, a continuación, las fuentes posteriores pueden ser detonadas a medida que son remolcadas a esa misma ubicación. Como alternativa, se puede obtener un resultado similar modificando ligeramente los tiempos de detonación de modo que se pueda construir una matriz que sea más corta que la matriz física real. A continuación, la separación de las detonaciones superpuestas se puede hacer utilizando la inversión o una técnica similar.

3. Una matriz físicamente corta se puede alargar digitalmente si los cañones de la matriz se detonan de atrás hacia adelante. Es decir que esta variación permite que una matriz corta se alargue programando los tiempos de detonación de los cañones individuales para que se extiendan a una distancia que sea más larga que la matriz física. Por lo general, esto implicaría detonar los cañones desde la parte posterior de la matriz física hacia el frente, pero la longitud de la matriz construida se puede ver más afectada por los tiempos de detonación que la ubicación real de la cañón de aire en la matriz física.

[0036] El procedimiento analizado en los párrafos anteriores aborda el tamaño del intervalo del punto de detonación en línea. El uso de la detonación Popcorn también puede mejorar el muestreo en otras direcciones. Los cañones de aire se pueden distribuir a lo largo de la dirección de línea cruzada y detonar con patrones Popcorn. Las señales sísmicas resultantes se pueden procesar para que aparezcan como una sola detonación que se tomó con una gran matriz de líneas cruzadas o como detonaciones separadas con diferentes posiciones de líneas cruzadas. También se pueden formar muestreos de líneas cruzadas intermedias.

[0037]Se debe tener cierto cuidado en el diseño de los patrones Popcorn para garantizar que el muestreo en las direcciones en línea o en línea cruzada permita una reconstrucción efectiva de las detonaciones en esas direcciones. Por ejemplo, la mejor reconstrucción de las detonaciones para un muestreo particular asegurará que la mayoría de las detonaciones que se están construyendo tengan detonaciones físicas que contribuyan a ellas, y la distribución de estas detonaciones podría ser más uniforme en las detonaciones construidas. Si se espera un espaciado de detonación, los patrones Popcorn se pueden diseñar de modo tal que proporcionen la mejor separación de las detonaciones en ese espaciado.

[0038]Volviendo ahora a la Figura1,esta figura contiene una descripción general de una realización y su entorno asociado. Como se indica, en términos generales, se diseñará un levantamiento sísmico marino100de una manera que anticipe el uso de las enseñanzas presentadas en esta invención durante la adquisición. Eso significa que, como un ejemplo específico, se seleccionará una matriz (o alguna serie de submatrices) junto con dos o más fuentes sísmicas que se remolcarán detrás del barco fuente. Los expertos en la materia entenderán cómo se hace esto y especialmente cómo se hace esto cuando el objeto es obtener imágenes de una diana de la subsuperficie particular.

[0039]En el campo, los datos sísmicos se recopilarán según una realización (bloque120). Como se enseña en esta invención, las fuentes individuales en la matriz se activarán y registrarán de conformidad con el diseño de levantamiento100mientras el buque está en movimiento. Se prevé que la gran mayoría de las activaciones de fuente se superpondrán (o quedarán sometidas a la superposición por parte de) una o más activaciones. En algunos casos, los receptores serán sensores que se remolcan detrás de la fuente u otro buque. En otros casos, los receptores pueden incluir receptores de fondo oceánico en lugar de (o además de) las serpentinas de geófonos remolcados.

[0040]A continuación, y como se hace convencionalmente, se realizará un procesamiento inicial para asociar cada registro sísmico con una superficie u otra ubicación (bloque130). Esto se puede hacer en el campo o en el centro de procesamiento. En cualquier caso, es un sistema informático150, que podría ser una estación de trabajo, un servidor, una unidad central, un ordenador paralelo, una recopilación de ordenadores o estaciones de trabajo en red, etc.

[0041]A continuación, las activaciones de fuentes individuales se identificarán y separarán según los procedimientos bien conocidos por los expertos en la materia (por ejemplo, mediante inversión dispersa). Los algoritmos que realizan dicha separación normalmente se pondrán a disposición de un ordenador que los utilizará mediante el acceso a una cierta cantidad de disco duro local o remoto u otro almacenamiento (elemento140). De manera similar, se proporcionarán algoritmos adicionales útiles en el procesamiento de datos sísmicos a la CPU150, que podría ser cualquier dispositivo informático programable convencional o no convencional.

[0042]Después de la identificación y separación de los diferentes registros de fuentes sísmicas, los datos se procesarán como se analizó antes de manera general, dependiendo del diseño del levantamiento. En algunos casos, las activaciones de fuente ahora separadas se pueden combinar de diferentes maneras para producir el mismo efecto que una excitación simultánea de la matriz, para enfocar la matriz a fin de enfatizar la reflectividad de una diana particular (por ejemplo, a través de la orientación del haz). Los registros de datos resultantes serán registros sísmicos comparables a los registrados convencionalmente por otros procedimientos.

[0043]El uso convencional de los registros de detonación separados y posiblemente recombinados se podría usar de varias maneras. Convencionalmente, los datos sísmicos se procesarán y verán en una pantalla de ordenador, tal como la de una estación de trabajo170.La salida del procesamiento sísmico se puede usar para crear mapas o gráficos de datos sísmicos y/o atributos sísmicos180según los procedimientos bien conocidos por los expertos en la materia.

[0044]La Figura2contiene detalles adicionales de una secuencia de procesamiento sísmico típica que podría comenzar con la recopilación de datos según una realización210,la edición215,algún tipo de procesamiento inicial220,el acondicionamiento de la señal y la formación de imágenes230,la producción de secciones o volúmenes con imágenes240,la interpretación inicial de los datos sísmicos250,la mejora adicional de la imagen en consonancia con los objetivos de exploración260,la generación de atributos a partir de los datos sísmicos procesados270,la reinterpretación de los datos sísmicos según sea necesario280y,en última instancia, la generación de una prospección de perforación290.

[0045]La Figura3contiene otra ilustración de una realización que se podría poner en práctica. En una realización, uno o más buques sísmicos310remolcarán una cierta cantidad de sensores receptores332en una masa de agua320.De manera adicional, al menos uno de los buques310remolcará un matriz330de fuentes sísmicas340y350.Cabe señalar que las fuentes340/350en la matriz330no necesitan ser del mismo tamaño/capacidad/intervalo de frecuencia y posiblemente se podrían remolcar a diferentes profundidades. Por otro lado, las fuentes340/350en la matriz podrían ser todas del mismo tamaño/capacidad/intervalo de frecuencia y el hecho de que se hayan usado diferentes tamaños de iconos no se debe interpretar como una limitación de las presentes enseñanzas a sólo aquellas matrices con fuentes de diferentes tamaños. En algunas realizaciones, los receptores335adicionales (por ejemplo, receptores del fondo oceánico) se situarán en el lecho oceánico325.Un objeto principal, por supuesto, es obtener una imagen de la configuración de la subsuperficie324.

[0046]La Figura4contiene una lógica de funcionamiento de muestra adecuada para su uso con una realización. Como cuestión inicial se diseñará un levantamiento marino405.Por lo general, esto será con el objeto de obtener imágenes de una característica o región de subsuperficie particular. En relación con dicho diseño, estará la memoria descriptiva de las fuentes que deben comprender la matriz que se remolca sobre el área de levantamiento (bloque410). Además, y en algunas realizaciones esto se hará durante el diseño del levantamiento, las fuentes en la matriz se subdividirán en dos o más submatrices. En algunas realizaciones, cada fuente se asignará a solo una submatriz. En otros casos, se podrían asignar una o más fuentes a más de una submatriz. Las fuentes pueden ser de diferentes tamaños y tener diferentes características de frecuencia, etc. También se pueden remolcar a la misma profundidad o a diferentes profundidades. Es fundamental que al menos dos fuentes diferentes (que pueden o no tener propiedades similares) estén en la matriz y que la matriz se divida en al menos dos submatrices diferentes. Las fuentes que podrían ser apropiadas incluirían alguna combinación de cañones de aire, cañones de agua, descargadores, boomers, sistemas de chips, sirenas de agua, vibroseis marinos, fuentes marinas no impulsivas, etc.

[0047]Además de la selección de la matriz sísmica y/o junto con dicha selección, será la memoria descriptiva de cómo se dividirá la matriz en submatrices. En algunas realizaciones, algunas de las submatrices pueden consistir en una sola fuente sísmica. En otras realizaciones, algunas submatrices pueden comprender dos o más fuentes.

[0048]A continuación, se desarrollará un programa de detonación para su uso con cada una de las submatrices (bloque415). Cada programa de detonación se aplicará a cada una de las una o más fuentes en cada submatriz y al menos dos de dichos programas deben ser diferentes.

[0049]Como ejemplo, en la Figura3cada una de las fuentes340y350individuales en la matriz podría obtener su propio programa de detonación, independientemente de las demás. Como otro ejemplo, las fuentes de la Figura3se podrían agrupar en dos submatrices y, a continuación, solamente sería necesario desarrollar dos programas de detonación: uno para las fuentes340y otro para las fuentes350.Los expertos en la materia serán capaces de idear con facilidad diferentes combinaciones de fuentes, submatrices y programas de detonación acordes a la presente descripción.

[0050]La reconstrucción de las señales de la adquisición Popcorn dependerá de los patrones de cañón de aire utilizados para adquirir un levantamiento tipo Popcorn. Los patrones mal diseñados reducen la precisión de las reconstrucciones, mientras que los patrones bien diseñados la mejoran. A modo de ejemplo, una primera forma de diseñar un levantamiento tipo Popcorn utiliza una estrategia de Monte-Carlo donde se generan muchos patrones aleatorios y, a continuación, se comparan con un conjunto de criterios para obtener los mejores patrones. Otro procedimiento ejemplar sería diseñar los patrones analíticamente. Varios aspectos de las estrategias para diseñar programas de detonación se pueden encontrar en las solicitudes de patente de los EE. UU. en tramitación con los números de serie 13/315.947 y 61/903.587.

[0051]Volviendo ahora a la Figura4, a continuación, se enviarán uno o más barcos sísmicos al área de levantamiento y comenzará el levantamiento (bloque420). Además del barco fuente, pueden estar presentes barcos adicionales para remolcar serpentinas con sensores sísmicos. Por ejemplo, se sabe que hay barcos de serpentinas adicionales si se desea un amplio levantamiento de acimut. Además, y como se indica generalmente en la Figura3,en algunos casos los receptores de fondo oceánico se podrían usar junto con o en lugar de serpentinas sísmicas marinas.

[0052]A continuación, se iniciará una grabación continua o intermitente y cada fuente (o grupo de fuentes) se activará según su programación predeterminada (bloque425). Dicho esto, el registro continuo generalmente se vería favorecido, aunque no es obligatorio. Se prevé que, en general, los programas de activación de la fuente harán que las señales procedentes de diferentes programas de detonación se superpongan. Como tal, se anticipa además que las activaciones de fuente necesitarán separarse posteriormente usando, por ejemplo, inversión dispersa según los procedimientos bien conocidos por los expertos en la materia.

[0053]En una realización después de la adquisición, cada registro de datos sísmicos contendrá múltiples activaciones de fuente que se deberán separar o procesar de otro modo como requisito previo para un procesamiento sísmico adicional. Para los fines de la presente descripción, el término "reconstrucción" se debe entender como la(s) etapa(s) de procesamiento necesaria(s) para convertir las trazas recopiladas durante un levantamiento tipo Popcorn de la clase que se enseña en esta invención en trazas sísmicas más convencionales.

[0054]En las realizaciones de la presente invención, los datos sísmicos registrados"d"(que podrían ser, por ejemplo, un desplazamiento común o una acumulación de receptor común) pueden estar relacionados con las activaciones de fuente no mezcladas/reconstruidas deseadas "m" a través de la siguiente ecuación de matriz:

donde m representa, a grandes rasgos, los datos sísmicos que se habrían obtenido de un levantamiento sísmico más convencional sin adquisición de fuente simultánea o detonación tipo Popcorn, y donde"A "es una matriz que describe la convolución de las diversas firmas Popcorn sobre m, donde una "firma Popcorn" es la firma compuesta que se forma cuando las fuentes de un conjunto se activan según un programa de detonación especificado. En otras palabras, cada fila deAse puede considerar como una firma de fuente compuesta desplazada en el tiempo. En algunas realizaciones, también se puede aplicar una condición de coherencia ("C") (por ejemplo, la detonación en una ubicación de superficie tenderá a parecerse a las detonaciones en ubicaciones cercanas, etc.):

[0055]Dado que es probable que la matrizAesté indeterminada, en algunas realizaciones se podría usar una estrategia iterativa para obtenerd .Un procedimiento para resolverdsería el siguiente;

Establecer m = 0;

Establecer destimado = 0

Bucle de cálculo:

A d — d - destimado

Am = A'J Ad

m<=>m Am,

aplicar filtro de coherencia am

destimado — A m

Vuelva a calcular Ad, etc. hasta que la respuesta sea satisfactoria. Como se indicó antes, en una realización, se podría usar una transformada FK, deconvolución FX, transformada Radon etc., como filtro de coherencia para atenuar la energía incoherente. En algunas aplicaciones, la transformada se podría aplicar a un desplazamiento común o a un grupo común de receptores tomando la transformada FK y descartando (por ejemplo, fijando a cero) todos los valores por debajo de un valor umbral particular. Los expertos en la materia comprenderán que los valores particulares de los parámetros que controlan el filtro de coherencia pueden tener que seleccionarse según la experiencia y/o en el procedimiento de ensayo y error, pero dicha selección está dentro de las habilidades de alguien que trabaja en este campo. La selección de los parámetros de procesamiento de la coherencia puede depender de la calidad de los datos sísmicos registrados, de los patrones tipo Popcorn utilizados, del tamaño de la matriz, de las fuentes usadas, etc.

[0056]El tipo Popcorn continuo permite que el espaciado entre detonaciones sea un parámetro de procesamiento, pero el tipo Popcorn continuo también puede implicar un elemento significativo de detonaciones simultáneas y posterior separación de las activaciones de fuentes superpuestas (bloque430). Dicho esto, en muchas realizaciones no se deseará la detonación autosimultánea y, en tal caso, los datos no necesitarán ser separados y la reconstrucción puede proceder como se analizósupra.

[0057]A continuación, las activaciones de fuente ahora separadas se procesarán adicionalmente como se describió con anterioridad (bloque435) para producir imágenes de la subsuperficie.

[0058]Finalmente, las secciones sísmicas, análisis de atributos, etc., estarán disponibles para su uso en la generación de prospectos, interpretación de la subsuperficie, etc. (bloque440).

[0059]Volviendo a continuación a la Figura5,esta figura ilustra una estrategia convencional para usar una matriz fuente en un entorno marino. En este caso, cada una de las fuentes540en la matriz se activará simultáneamente, lo que dará como resultado una única activación registrada (representada esquemáticamente por el rayo ascendente505). Debido a que todas las fuentes540se activan simultáneamente, los seis puntos de reflexión asociados con las seis activaciones de fuentes se difuminan y se tratan como si la energía acústica se hubiera emitido desde el centro geométrico de la matriz (es decir, entre los cañones 3 y 4, que se representa esquemáticamente por el origen del rayo ascendente505). Esta mancha lateral, por supuesto, introduce ciertas inexactitudes en la imagen de la subsuperficie que se recopila mediante el procedimiento convencional. Cabe señalar y recordar que las fuentes540podrían ser todas del mismo tamaño, contenido de frecuencia, etc., o podrían ser diferentes en tamaño, contenido de frecuencia, etc. dependiendo de las necesidades del levantamiento en particular.

[0060]Por otro lado, si los seis cañones540se detonan por separado y no simultáneamente (Figura6), los seis cañones se pueden reconstituir como una solo detonación comparable a la disposición de la Figura5, o reconstituirse como seis detonaciones separadas, aumentando así el muestreo espacial en un factor de seis. En este caso, cada uno de los cañones generará su propio campo de onda ascendente605que se puede extraer, procesar por separado y combinar (o no) con otras activaciones de fuente de esta matriz. En una disposición alternativa, algunos de los cañones, por ejemplo, los primeros tres se podrían formar en un grupo y los últimos tres en otro, y las fuentes de cada grupo se activarían simultáneamente. Esto produciría dos "fuentes" diferentes que, a continuación, se podrían combinar y/o procesar por separado.

[0061]Cabe señalar que la observación anterior significa que las detonaciones Popcorn de cañones individuales se podrían usar para reconstruir una señal comparable a la que se habría obtenido si todas las fuentes de la matriz se hubieran activado en el mismo punto en la subsuperficie.

[0062]En las realizaciones de la presente invención, los datos sísmicos registrados "d" (que podrían ser, por ejemplo, una matriz710.Se puede observar que, aunque los iconos gráficos utilizados para representar los cañones en la matriz710son todos del mismo tamaño, eso no se debería usar para inferir que, en la práctica, los cañones serían todos del mismo tamaño, remolcados a la misma profundidad, tendrían el mismo contenido de frecuencia u otras propiedades. En lugar de eso, se debe entender y recordar que los cañones710pueden ser de cualquier tamaño, remolcados a cualquier profundidad, etc.

[0063]En esta figura, el mismo buque310se muestra en intervalos de 1 segundo a medida que se mueve a través del agua hacia el lado derecho de la figura. En este ejemplo que no forma parte de la presente invención, cada fuente individual720se activa a su vez en la misma ubicación a medida que se arrastra sobre esa ubicación. La fuente que se activa se indica con la flecha710.Por consiguiente, en esta figura, si el buque310navega a 4,86 nudos (2,5 m/s) y la separación en línea de los cañones720es de 2,5 m, y los cañones se detonan por separado en intervalos de 1 segundo comenzando con el cañón delantero (es decir, el cañón más cercano al buque de remolque310), seguido por el segundo cañón, y así sucesivamente, cada uno de los 6 cañones720se detonará cerca de la misma ubicación en la superficie de la tierra. Si las 6 detonaciones de los cañones se reconstituyen posteriormente y se suman como una sola detonación, la longitud efectiva de la matriz es cero, a pesar del hecho de que la longitud física de la matriz en este ejemplo es de 12,5 m. De manera similar, en la Figura7B, las submatrices (pares de fuentes710) se activan secuencialmente de modo que cada par de fuentes se detone en la misma ubicación. Como era de esperar, tanto en la Figura7Acomo en la7B, los reflejos subsuperficiales registrados de las detonaciones se superpondrán en el tiempo y se deberán separar antes de procesarse adicionalmente para obtener imágenes de la subsuperficie.

[0064]Por otro lado, y volviendo a continuación al ejemplo de la Figura8,esta figura ilustró las realizaciones de la presente invención y cómo se puede usar la misma matriz remolcada710según la creación de una fuente alargada de manera efectiva. Es decir, por ejemplo, se puede crear una matriz de origen virtual que sea más larga que la matriz real. En este ejemplo, un buque310está remolcando una matriz710de 6 cañones720. Como antes, el buque310de la Figura8se muestra en intervalos de 1 segundo a medida que la matriz710es remolcada a través del agua. Si el buque navega a 4,86 nudos (2,5 m/s) y la separación en línea de los cañones es de 2,5 m, y los cañones720se activan en intervalos de 1 segundo comenzando con el cañón más distante del buque, seguido por el segundo cañón más distante, etc., cuando las detonaciones de los 6 cañones se reconstituyen y se suman como una sola detonación, la longitud efectiva de la matriz será de 25 m, en lugar de la longitud física de la matriz de 12,5 m.

[0065]Volviendo al ejemplo de la Figura9,en este caso, el buque310está remolcando una matriz de 18 cañones910que consiste en tres submatrices de seis cañones cada una. En un levantamiento convencional, los 18 cañones se detonarían simultáneamente y se procesarían como una sola detonación sísmica que, a continuación, se consideraría que se ubicó aproximadamente en el centro geométrico de la matriz. Dicho esto, en algunos casos la ubicación de la detonación se puede determinar según la energía o la presión, etc. Pero, en cualquier caso, la detonación cuando esta matriz910se activa simultáneamente se considerará que tuvo lugar en una posición que es un valor de compromiso según el número y las posiciones de los cañones en la matriz/submatriz.

[0066]Según un ejemplo que no forma parte de la presente invención, la mayoría o todos los cañones no se detonan simultáneamente, sino secuencialmente en patrones que cumplen diversos criterios numéricos y geofísicos. Por ejemplo, un patrón Popcorn puede requerir que los cañones se descarguen en el siguiente orden: 2, 9, 16, 1, 10, 14, 6, 8, 12, 17, 7, 16, 4, 11, 15, 13, 5, 3. Se puede construir un patrón de modo que un cañón dado se pueda usar más de una vez en un patrón, o no se pueda usar en absoluto, aunque, por lo general, cada cañón se usaría una vez cada vez que se empleara el patrón. En el procedimiento Popcorn, los datos sísmicos registrados de los cañones descargados se pueden reconstruir en un solo punto, como el centro geométrico. O los datos sísmicos de cada cañón individual se pueden posicionar en la ubicación de ese cañón cuando se descargó. O los datos sísmicos de un grupo o subgrupo de cañones se pueden reconstituir, o tratar, como una sola detonación. Por ejemplo, los cañones 1-6 se podrían tratar como una único detonación; de manera similar, los cañones 7-12 y 13-18, o los cañones 1,7, 13 se podrían agrupar, seguidos temporalmente por un grupo compuesto por 2,8,14, seguido temporalmente por 3,9,15, y así sucesivamente. O 6, 12, 18 podría ser seguido por 5, 11, 17, etc. Los cañones se pueden detonar en la ubicación de un cañón previamente descargado, o no. Los patrones se pueden diseñar de modo que la secuencia proporcione un direccionamiento del haz acústico en un acimut dado. Por lo tanto, los procedimientos descritos en esta invención proporcionan una gran flexibilidad en la elección de las longitudes de matriz de fuente resultantes y la distancia entre detonaciones (muestreo espacial).

[0067]Finalmente, volviendo a la Figura10,esta realización contiene un ejemplo de cómo se podría implementar el muestreo espacial de línea cruzada. En este caso, los cañones de aire720se podrían extender por medio de paravanes (u otros medios) según los procedimientos bien conocidos por los expertos en la materia. Cada cañón de aire, cuando se descarga repetidamente, generará un número de líneas CMP (es decir, punto medio común) igual al número de líneas receptoras sísmicas. Dado que cada línea CMP estará separada por la mitad de la distancia entre los cañones, el número de líneas CMP generadas será 17 veces mayor (en este ejemplo) que si todos los cañones se descargaran de forma simultánea y convencional. O los datos se podrían reconstituir como una sola detonación con una gran extensión de área.

[0068]Los detalles adicionales relacionados con los procedimientos de fuente simultánea y fuente autosimultánea se pueden encontrar en una o más de las siguientes referencias.

[0069]La solicitud de patente de los EE. UU. con el No. de serie 12/542.433 (expediente BP 39397; Method For Separating Independent Simultaneous Sources/ USSN), la solicitud de patente estadounidense con el No. de serie 61/154.613 (expediente BP 39467; Separation Of Simultaneous Seismic Sources By Non-Linear Inversion/AbandonedUSSN)y la solicitud de patente de los EE. UU. con el No. de serie 13/315.925 (expediente BP 40082; Distance-And Frequency-Separated Swept-Frequency Seismic Sources).

[0070]Además, en esta invención, cuando se hace referencia a un procedimiento que comprende dos o más etapas definidas, las etapas definidas se pueden llevar a cabo en cualquier orden o simultáneamente (excepto cuando el contexto excluya esa posibilidad), y el procedimiento también puede incluir una o más etapas que se lleven a cabo antes de cualquiera de las etapas definidas, entre dos de las etapas definidas o después de todas las etapas definidas (excepto cuando el contexto excluya esa posibilidad).

[0071]Incluso, en esta invención, cuando se indica un intervalo como "(un primer número) a (un segundo número)" o "(un primer número) - (un segundo número)", se trata de un intervalo cuyo límite inferior es el primer número y cuyo límite superior es el segundo número. Por ejemplo, de 25 a 100 se debe interpretar como un intervalo cuyo límite inferior es 25 y cuyo límite superior es 100. De manera adicional, se debe tener en cuenta que cuando se indica un intervalo, todos los posibles subintervalos o intervalos dentro de ese intervalo también se entienden específicamente, a menos que el contexto indique lo contrario. Por ejemplo, si la memoria descriptiva indica un intervalo de 25 a 100, dicho intervalo también debe incluir subintervalos tales como 26-100, 27-100, etc., 25-99, 25 98, etc., así como cualquier otra combinación posible de valores inferiores y superiores dentro del intervalo indicado, por ejemplo, 33-47, 60-97, 41-45, 28-96, etc. Se puede observar que, en este párrafo, se usaron valores de intervalos de números enteros únicamente con fines ilustrativos y que los valores decimales y fraccionarios (por ejemplo, 46,7 91,3) también se deben entender como posibles puntos finales de subintervalo, a menos que se excluyan específicamente.

[0072]El término "al menos" seguido de un número se usa, en esta invención, para denotar el inicio de un intervalo que comienza con ese número (que puede ser un intervalo que tiene un límite superior o ningún límite superior, dependiendo de la variable que se defina). Por ejemplo, "al menos 1" significa 1 o más de 1. El término "como máximo" seguido de un número se usa, en esta invención, para denotar el final de un intervalo que termina con ese número (que puede ser un intervalo que tiene 1 o 0 como su límite inferior, o un intervalo que no tiene límite inferior, dependiendo de la variable que se defina). Por ejemplo, "como máximo 4" significa 4 o menos de 4 y "como máximo el 40 %" significa el 40 % o menos del 40 %. Los términos de aproximación (por ejemplo, "alrededor de", "sustancialmente", "aproximadamente", etc.) se deben interpretar según sus significados ordinarios y habituales tal como se usan en la técnica asociada, a menos que se indique lo contrario. En ausencia de una definición y un uso ordinario y habitual en la técnica asociada, dichos términos se deben interpretar como ± 10 % del valor base.

[0073]Cabe señalar que en lo que antecede, el análisis se expresó en gran medida en términos de levantamientos sísmicos marinos convencionales, pero eso se hizo sólo con fines ilustrativos y no con la intención de limitar la descripción presentada en esta invención sólo a esos tipos de levantamientos. Los expertos en la materia entenderán cómo las realizaciones presentadassuprase podrían aplicar fácilmente, solo a modo de ejemplo, a levantamientos marinos 2-D, 3-D, 4-D, etc., levantamientos de fondo de pozo, perfiles sísmicos verticales o cualquier combinación de los mismos.

[0074]Si bien la presente descripción podría haber descrito las fuentes sísmicas como "cañones", "cañones de aire", etc., esto solo se hizo con fines ilustrativos y se podría usar potencialmente cualquier fuente marina como, entre otros, cañones de aire, cañones de agua, descargadores, boomers, sistemas de chip, sirenas de agua, etc.. De manera adicional, como se indicó antes, los aspectos de la presente descripción también se podrían aplicar en tierra. Además, los casos donde se usó el término "detonación" en esta invención no se deben interpretar como una limitación de la presente descripción para operar únicamente con fuentes impulsivas. Por consiguiente, cuando se usa el término "levantamiento sísmico" en esta invención, se debe entender que ese término se aplica a un levantamiento en agua, tierra o cualquier combinación de los mismos, a menos que se indique específicamente lo contrario.

[0075]Si bien esta invención es susceptible de realización en muchas formas diferentes como se define en las reivindicaciones adjuntas, en los dibujos se muestran, y se describen en detalle en esta invención, algunas realizaciones específicas. Sin embargo, se debe entender que la presente descripción se debe considerar una ejemplificación de los principios de la invención, la cual no pretende limitar las realizaciones o algoritmos específicos así descritos. Los expertos en la materia podrán realizar diversos cambios y modificaciones adicionales, aparte de los mostrados o sugeridos en esta invención, cuyo alcance se determinará por las siguientes reivindicaciones.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento de exploración sísmica sobre una región del subsuperficie de la tierra que contiene características estructurales o estratigráficas conducentes a la presencia, migración o acumulación de hidrocarburos, donde una matriz sísmica marina (330) es remolcada, por un buque, cerca de la región de la subsuperficie de la tierra, comprendiendo dicha matriz sísmica marina (330) una pluralidad de fuentes sísmicas marinas (340, 350) organizadas en dos o más submatrices, teniendo cada una de dichas submatrices una o más de dichas fuentes sísmicas marinas (340, 350) asociadas con la misma, donde el procedimiento comprende: (a) remolcar dicha matriz sísmica marina (330) a una ubicación próxima a la región de la subsuperficie de la tierra; (b) determinar (415) una distancia de cada una de dichas submatrices a dicho buque; (c) mientras dicho buque se está moviendo, activar secuencialmente (420) cada una de dichas submatrices a su vez según su dicha distancia determinada desde dicho buque comenzando con la más distante de dicha pluralidad de submatrices; (d) registrar (425) datos sísmicos mientras se activa cada una de dichas submatrices; (e) reconstruir una pluralidad de trazas sísmicas a partir de dichos datos sísmicos registrados; y (f) usar dicha pluralidad de trazas sísmicas para producir una imagen de al menos una porción de la subsuperficie de la tierra. el procedimiento estandocaracterizado porquela etapa (e) comprende: separar (430) activaciones individuales de cada una de dicha pluralidad de submatrices resolviendo:

   dondemes dicha pluralidad de trazas sísmicas,drepresenta dichos datos sísmicos registrados, y A es un conjunto de indicadores tipo Popcorn, donde dichos indicadores tipo Popcorn son los indicadores compuestos que se forman cuando las fuentes sísmicas marinas en un conjunto se activan según la etapa (c); y crear matrices posteriores a la adquisición a partir de las activaciones individuales, donde las matrices posteriores a la adquisición tienen longitudes que se basan en una longitud de al menos una separación en línea de las fuentes sísmicas y la velocidad del buque.
2. 2. El procedimiento según la reivindicación 1, donde al menos una de dicha pluralidad de submatrices comprende una sola pluralidad de fuentes sísmicas marinas (340, 350).
3. 3. El procedimiento según la reivindicación 1, donde cada una de dichas fuentes sísmicas marinas (340, 350) se selecciona de entre el grupo que consiste en un cañón de aire, un cañón de agua, un descargador, un boomer, un sistema de chip y una sirena de agua.