FR2473732A1

FR2473732A1 - Marine seismic prospecting system - has short cables on either side of main cable for evaluating transverse seismic mirror points

Info

Publication number: FR2473732A1
Application number: FR8000606A
Authority: FR
Inventors: Dominique Michon
Original assignee: Compagnie Generale de Geophysique SA
Current assignee: CGG SA
Priority date: 1980-01-11
Filing date: 1980-01-11
Publication date: 1981-07-17
Also published as: FR2473732B1

Abstract

The system uses a long cable (12) towed behind a ship (10) with detectors (14) spaced evenly along it. The signals obtained from the consecutive detectors (14) in response to successive seismic shocks are recorded simultaneously. Two short cables (16,18) are also towed by the ship (10) and lie on either side of the long cable (12), with the signals from their detectors corrected by information obtained from the detectors (14) along the long cable (12), to account for the seismic mirrors transverse to the length of the latter. Pref. each short cable (16,18) has between 4 and 10 detectors with the same spacing as that for the detectors (14) of the long cable (12) and the short cables (16,18) are spaced by between 10 and 20 metres.

Description

La présente invention concerne la prospection géophysique par le procédé sismique, effectuée en mer pour obtenir des informations sur la structure du sous-sol. Le procédé consiste à émettre des ébranlements gui se propagent, se réfractent et se réfléchissent dans le sous-sol, et à enregistrer sur des capteurs sismiques les ondes reçues en des points éloignés du point d'émission de l'ébranlement. The present invention relates to geophysical prospecting by the seismic process, carried out at sea to obtain information on the structure of the subsoil. The method consists in emitting disturbances which propagate, refract and reflect in the subsoil, and in recording on seismic sensors the waves received at points distant from the point of emission of the disturbance.

I1 est courant d'effectuer une prospection en continu en remorquant derrière un navire un câble porteur d'une pluralité de capteurs sismiques (hydrophones) organisés en groupes (traces), et reliés électriquement au navire ; une source d'ébranlement (explosion, implosion dans l'eau d'une bulle de vapeur etc.), émet régulièrement des ébranlements en des points espacés d'une distance liée àl'intervalle entre traces. Les signaux issus des capteurs sismiques sont enregistrés en continu et sont exploités ultérieurement. It is common to carry out continuous prospecting by towing behind a ship a cable carrying a plurality of seismic sensors (hydrophones) organized in groups (traces), and electrically connected to the ship; a source of shock (explosion, implosion in the water of a vapor bubble etc.), regularly emits vibrations at points spaced by a distance linked to the interval between traces. The signals from the seismic sensors are continuously recorded and are processed later.

Pour obtenir de bonnes informations sur la nature du sous-sol le long d'un profil parallèle à la direction du câble porte-capteurs, il est souhaitable d'avoir un grand nombre de capteurs s'étendant sur une grande distance, couramment plusieurs kilomètres. Cette distance est variable en fonction de la profondeur d'investigation requise, tandis que l'écartement des traces est variable en fonction du spectre de fréquences sismiques recherché. To obtain good information on the nature of the subsoil along a profile parallel to the direction of the sensor-carrying cable, it is desirable to have a large number of sensors extending over a large distance, usually several kilometers. . This distance is variable according to the required depth of investigation, while the spacing of the traces is variable according to the spectrum of seismic frequencies sought.

Un câble porte-capteurs permet ainsi d'obte nir de très bonnes informations en utilisant le procédé dit à "couverture multiple" qui consiste à combiner les informations correspondant à des traces à point-miroir commun. A sensor-carrying cable thus makes it possible to obtain very good information by using the so-called "multiple coverage" method which consists in combining the information corresponding to traces with a common mirror point.

Cependant, ces informations ne concernent que la composante des pendages a'interfaces des couches géologiques correspondant à la direction du profil enregistré, alors qu'il serait souhaitable, pour mieux interpréter les résultats des signaux exploités selon ces profils, d'avoir aussi des informations sur la composante perpendiculaire-auxdits profils. However, this information relates only to the component of the dips at the interfaces of the geological layers corresponding to the direction of the recorded profile, whereas it would be desirable, to better interpret the results of the signals exploited according to these profiles, to also have information on the component perpendicular to said profiles.

De plus, ces informations sur les gradients latéraux permettraient de corrigerles erreurs de mesure introduites par la dérive du câble remorqué qui souvent ne reste pas parfaitement dans l'axe de la direction de remorquage. De telles informations latérales peuvent être obtenues entre autres méthodes en disposant de plusieurs câbles porte-capteurs, identiques au premier, et en enregistrant simultanément des signaux dont les décalages par rapport aux signaux du premier câble fournissent une indication sur les pentes latérales. Furthermore, this information on the lateral gradients would make it possible to correct the measurement errors introduced by the drift of the towed cable which often does not remain perfectly in the axis of the towing direction. Such lateral information can be obtained, among other methods, by having several sensor-carrying cables, identical to the first, and by simultaneously recording signals whose offsets with respect to the signals of the first cable provide an indication on the lateral slopes.

Malheureusement, il est très difficile de naviguer en remorquant plusieurs câbles de grande longueur qui de plus doivent rester à des distances déterminées les uns des autres. Unfortunately, it is very difficult to navigate by towing several long cables, which must also remain at fixed distances from each other.

Pour résoudre ce problème, la présente invention prévoit un procédé de prospection sismique marine, selon lequel on remorque à l'aide dtun navire un câble portecapteurs de grande longueur comme il se fait habituellement on crée des ébranlements sismiques successifs, et on enregistre les signaux reçus par les capteurs consécutivement à ces ébranlements, en vue de leur traitement ultérieur pour obtenir des informations sur la structure du sous-sol, caractérisé par le fait que l'on remorque également deux autres cibles porte-capteurs plus courts que le premier, l'écartement entre ces cibles étant maintenus aussi constant que possible, et enregistré en mEme temps que les signaux reçus par tous les capteurs et que l'on corrige les enregistrements associés aux capteurs des câbles courts à l'aide des informations plus précises fournies par les capteurs du cible long, ce qui permet d'accéder aux pendages des miroirs sismiques dans le sens transversal à la direction du câble long. To solve this problem, the present invention provides a method of marine seismic prospection, according to which a tow with a ship is towed with a very long sensor cable as is usually done, successive seismic waves are created, and the signals received are recorded. by the sensors following these shocks, with a view to their further processing to obtain information on the structure of the subsoil, characterized in that two other sensor-carrying targets are also towed shorter than the first, the spacing between these targets being kept as constant as possible, and recorded at the same time as the signals received by all the sensors and that the records associated with the sensors of the short cables are corrected using the more precise information provided by the sensors of the long target, which gives access to the dips of the seismic mirrors in the direction transverse to the direction of the long cable.

Cette disposition permet donc successivement
- l'obtention d'informations à l'aide des capteurs
latéraux du câble court,
- l'amélioration de la qualité de ces informations par
corrélation avec les informations provenant du cible
central long,
- à partir de ces informations latérales améliorées
correspondant à des positions latérales des capteurs
différentes et espacées d'une distance connue la détermi
nation, par la mesure des décalages temporels des
signaux, des gradients latéraux recherchés pour une
meilleure interprétation des données sismiques issues
des capteurs du câble central long.This provision therefore allows successively
- obtaining information using sensors
side of the short cable,
- improving the quality of this information by
correlation with information from the target
central long,
- from this improved lateral information
corresponding to lateral positions of the sensors
different and spaced by a known distance the determi
nation, by measuring the time lags of
signals, lateral gradients sought for a
better interpretation of seismic data from
long central cable sensors.

A titre d'exemple, les câbles latéraux peuvent
comporter de quatre à six capteurs seulement, espacés
de 25 mètres, ce qui constitue des câbles de 100 à 150
mètres faciles à remorquer en plus du câble central.For example, the side cables can
have only four to six sensors spaced apart
25 meters, which constitutes cables from 100 to 150
easy to tow meters in addition to the central cable.

La description qui suit, et qui est faite en
référence au dessin annexé, fera mieux comprendre l'in Invention
Sur le dessin,
- la figure 1 représente schématiquement la
mise en oeuvre de l'invention,
- la figure 2 est un diagramme indiquant le
mode d'utilisation des résultats des enregistrements
sismiques.The description which follows, and which is made in
reference to the accompanying drawing, will make the invention easier to understand
On the drawing,
- Figure 1 shows schematically the
implementation of the invention,
- Figure 2 is a diagram showing the
how to use the recording results
seismic.

Sur la figure 1 on voit un navire de prospec tion géophysique 10 qui remorque un câble 12 porteux d'une pluralité de groupes d'hydrophones (traces) 14 répartis de manière équidistante sur une grande longueur. A titre d'exemple, le câble porte 96 traces espacées de 25 mètres les unes des autres, ce qui correspond à un câble de 2 à 3 kilomètres de long. In FIG. 1 we see a geophysical prospecting ship 10 which tows a cable 12 carrying a plurality of groups of hydrophones (traces) 14 distributed equidistantly over a great length. For example, the cable has 96 traces spaced 25 meters from each other, which corresponds to a cable 2 to 3 kilometers long.

Une source d'ébranlement sismique non représentée est portée par le navire 10. Elle émet répétitivement à mesure que le navire avance, par exemple tous les 25 mètres, de manière à établir une corncidence entre les positions de points miroirs relatIves aux points de tir successifs pour permettre le traitement en couverture multiple. A source of seismic disturbance, not shown, is carried by the ship 10. It emits repeatedly as the ship advances, for example every 25 meters, so as to establish a coincidence between the positions of mirror points relative to the successive shooting points. to allow multiple coverage treatment.

Le traitement des signaux enregistrés issus des divers capteurs du cable 12 permet d'obtenir une excellente information sur les pendages des miroirs sismiques dans la direction du câble, cette information étant meilleure encore si des enregistrements de divers tirs sont combinés. The processing of the recorded signals from the various sensors of the cable 12 makes it possible to obtain excellent information on the dips of the seismic mirrors in the direction of the cable, this information being even better if records of various shots are combined.

On prévoit selon l'invention deux autres câbles traînés par le bateau 10, ces cables 16 et 18 s'étendent latéralement de part et d'autre du câble central (pas forcément symétriquement). Les câbles 16 et 18, courts1 portent un petit nombre de capteurs sismiques chacun. Par exemple ils portent chacun de 4 à 10 traces pouvant avoir le mime espacement (25 mètres par exemple) que celles du câble central 12. There are provided according to the invention two other cables dragged by the boat 10, these cables 16 and 18 extend laterally on either side of the central cable (not necessarily symmetrically). Cables 16 and 18, short1 carry a small number of seismic sensors each. For example, they each carry from 4 to 10 traces which may have the same spacing (25 meters for example) as those of the central cable 12.

Les câbles 16 et 18 sont maintenus parallèles, à distance constante et connue l'un de l'autre, par tout moyen connu , par exemple au moyen de paravanes (non représentés) situés en tête de ces câbles. The cables 16 and 18 are kept parallel, at a constant distance known to one another, by any known means, for example by means of paravanes (not shown) located at the head of these cables.

La tête de ces câbles n'est pas nécessairement à la même distance du bateau que celle du câble central. The head of these cables is not necessarily at the same distance from the boat as that of the central cable.

En ce qui concerne les distances et les nom bres des capteurs latéraux, il est souhaitable que les intervalles entre traces soient courts, d'une part pour ne pas augmenter inutilement la longueur du câble, et d'autre part parce que les traces rapprochées permettent d'obtenir de meilleures informations sur les couches superficielles du sous-sol. With regard to the distances and the numbers of the lateral sensors, it is desirable that the intervals between traces are short, on the one hand so as not to unnecessarily increase the length of the cable, and on the other hand because the close traces allow to obtain better information on the surface layers of the subsoil.

Pour le câble central, on peut prévoir soit des intervalles courts, soit des intervalles longs entre traces selon le spectre de fréquences sismiques interessant pour l'étude effectuée. For the central cable, it is possible to provide either short intervals or long intervals between traces according to the spectrum of seismic frequencies of interest for the study carried out.

On utilise l'installation décrite à la figure 1 pour évaluer les pendages miroirs sismiques dans une direction transversale à la direction du câble 12, l'information ainsi obtenue sur les pendages latéraux facilite l'interprétation du profil obtenu au moyen du câble long. The installation described in FIG. 1 is used to evaluate the seismic mirror dips in a direction transverse to the direction of the cable 12, the information thus obtained on the side dips facilitates the interpretation of the profile obtained by means of the long cable.

L'exploitation des mesures faites au moyen du procédé selon l'invention consiste à enregistrer les signaux issus des capteurs du câble long, en combinant les enregistrements de plusieurs tirs successifs en couverture multiple, ce qui améliore la cohérence des résultats obtenus. On enregistre en même temps les signaux issus des capteurs de chaque câble latéral. On effectue un filtrage ou une corrélation en fonction des directions de cohérence définies par le câble long, de sorte qu'on obtient des enregistrements corrigés qui ont pratiquement la même qualité que les enregistrements directement issus du câble long et qui correspondent à des lignes parallèles rapprochées. The exploitation of the measurements made by means of the method according to the invention consists in recording the signals coming from the sensors of the long cable, by combining the recordings of several successive shots in multiple coverage, which improves the consistency of the results obtained. The signals from the sensors of each side cable are recorded at the same time. Filtering or correlation is carried out according to the directions of coherence defined by the long cable, so that corrected records are obtained which have practically the same quality as the records directly coming from the long cable and which correspond to close parallel lines. .

Ayant les enregistrements corrigés issus de chacun des câbles courts, on peut les comparer pour déterminer les décalages temporels existant entre les signaux reçus sur chacun d'eux et ces décalages donnent une information sur les gradients latéraux aux points miroirs sismiques détectés. Having the corrected records from each of the short cables, we can compare them to determine the time offsets existing between the signals received on each of them and these offsets provide information on the lateral gradients at the detected seismic mirror points.

Pour cette détermination des gradients latéraux, il est nécessaire de connaître précisément la distance séparant les deux câbles latéraux dont les enregistrements sont comparés. Un exemple de distance possible entre les deux câbles latéraux est de 20 mètres. For this determination of the lateral gradients, it is necessary to know precisely the distance separating the two lateral cables whose records are compared. An example of possible distance between the two side cables is 20 meters.

On aboutit ainsi à une meilleure interprétation des données sismiques enregistrées en continu lors du remorquage des capteurs, au prix d'un faible coût supplémentaire et sans gêne pour la navigation. This results in a better interpretation of the seismic data recorded continuously during the towing of the sensors, at the cost of a low additional cost and without discomfort for navigation.

Il est à remarquer que, selon l'invention, les informations issues des capteurs des câbles courts sont tout d'abord améliorées à l'aide de celles des capteurs du câble long, tandis qu'après amélioration, les traces sismiques associées aux câbles courts viennent compléter les traces obtenues à l'aide du câble long pour améliorer l'interprétation qu'on peut en donner. It should be noted that, according to the invention, the information coming from the sensors of the short cables is firstly improved using that of the sensors of the long cable, while after improvement, the seismic traces associated with the short cables complete the traces obtained using the long cable to improve the interpretation that can be given.

Claims

REVEEDICATIONS

1. A method of marine seismic prospecting, according to which a very long sensor-carrying cable is towed by means of a vessel, successive seismic shocks are created, and the signals received by the sensors are recorded following these shocks, for further processing to obtain information on the structure of the basement, characterized in that two other sensor-carrying cables are also towed shorter than the first, the spacing between these targets being kept at a good value determined, that the signals received by all the sensors are recorded at the same time, and that the recordings associated with the short cable sensors are corrected using more precise information provided by the long cable sensors, this which allows access to the dip of the seismic mirrors in the transverse direction to the direction of the long cable.

2. Method according to claim 1, characterized in that each lateral cable comprises from 4 to 10 sensors.

3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the side cables are spaced about 10 to 20 meters.

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spacing between the sensors of a side cable is substantially the same as that between the sensors of the central cable.