FR2588968A1 - Device for detecting seismic waves and single-stage offshore seismic prospecting installation including such a device - Google Patents
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- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
Abstract
Description
DISPOSITIF DE DETECTION D'ONDES SISMIQUES ET
INSTALLATION DE PROSPECTION SISMIQUE MARINE
MONOTRACE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF
L'invention concerne un dispositif de détection d'ondes sismiques conçu pour etre utilisé en prospection sismique marine monotrace, ainsi qu'une installation de prospection sismique marine monotrace comportant un tel dispositif.DEVICE FOR DETECTING SEISMIC WAVES AND
MARINE SEISMIC PROSPECTION FACILITY
SINGLE TRACE COMPRISING SUCH A DEVICE
The invention relates to a seismic wave detection device designed to be used in single-trace marine seismic prospecting, as well as a single-trace marine seismic prospecting installation comprising such a device.
La prospection sismique est utilisée aujourd'hui de façon courante comme technique de reconnaissance des sols et de prospection géophysique en général, par exemple dans l'industrie pétrolière. Seismic prospecting is commonly used today as a technique for soil reconnaissance and geophysical prospecting in general, for example in the petroleum industry.
L'invention concerne plus précisément la prospection sismique marine de type monotrace. Cette technique se caractérise par l'utilisati-on d'une source d'énergie remorquée par un bateau et émettant dans l'eau, à intervalles réguliers, des ondes sismiques qui se propagent vers le fond marin. Ces ondes sont réfle- chies sur le fond et sur les différentes couches constituant le sous-sol, vers un détecteur d'ondes sismiques constitué généralement par un hydrophone également remorqué par le bateau. The invention relates more precisely to marine seismic prospecting of the single-track type. This technique is characterized by the use of an energy source towed by a boat and emitting into the water, at regular intervals, seismic waves which propagate towards the seabed. These waves are reflected on the bottom and on the different layers constituting the subsoil, towards a seismic wave detector generally consisting of a hydrophone also towed by the boat.
Lors de la mesure d'un profil, le navire se déplace réguLièrement selon une direction donnée et la source d'énergie remorquée par le navire effectue des tirs à intervalles réguliers relativement rapprochés, par exemple toutes les demi-secondes. Le détecteur reçoit les ondes sismiques réfléchies par le fond marin et par les différentes couches constituant le sous-sol, à la suite de chacun des tirs. Cette technique de prospection est généralement appelée prospection sismique '1continue" car les mesures se font sans arrêter le bateau. When measuring a profile, the ship moves regularly in a given direction and the source of energy towed by the ship fires at relatively close regular intervals, for example every half-second. The detector receives the seismic waves reflected by the seabed and by the different layers constituting the subsoil, following each of the shots. This prospecting technique is generally called "continuous" seismic prospecting because the measurements are made without stopping the boat.
Compte tenu de l'utilisation d'un seul détec teur, chaque tir donne lieu à une trace unique justifiant l'appellation de sondage sismique "monotrace" donnée à cette technique. Les enregistrements successifs de cette trace sont juxtaposés pour former un profil vertical représentatif de l'allure des réflecteurs que constituent le fond marin et les différentes couches du sous-sol. Sur ce profil, les abscisses sont graduées en distances x, mesurées horizontalement, et les ordonnées sont graduées en durée de trajet t des ondes sismiques. Taking into account the use of a single detector, each shot gives rise to a unique trace justifying the designation of "monotrace" seismic sounding given to this technique. Successive recordings of this trace are juxtaposed to form a vertical profile representative of the appearance of the reflectors that constitute the seabed and the different layers of the subsoil. On this profile, the abscissas are graduated in distances x, measured horizontally, and the ordinates are graduated in travel time t of the seismic waves.
Dans Les relevés de profils réalisés selon cette technique du sondage sismique monotrace, les ordonnées dépendent donc à la fois de la distance séparant les réflecteurs de la surface et de la vitesse de deplacement des ondes sismiques dans les différentes couches traversées. Si l'on souhaite restituer complètement la réalité géologique, il faut donc connaStre les vitesses de déplacement des ondes dans les différentes couches. In the profile surveys carried out according to this technique of monotrace seismic sounding, the ordinates therefore depend both on the distance separating the reflectors from the surface and on the speed of displacement of the seismic waves in the different layers crossed. If one wishes to completely restore the geological reality, it is therefore necessary to know the velocities of movement of the waves in the different layers.
Parmi les quelques techniques connues, on citera tout d'abord la technique consistant à prélever un échantillon du fond par carottage, puis à mesurer la vitesse de propagation d'ondes ultrasonores dans le sédiment au moyen d'un célérimètre. Toutefois, cette technique ne peut être utilisée facilement que dans le cas de fonds peu profonds, et elle est toujours lourde à mettre en oeuvre. Among the few known techniques, the technique consisting of taking a sample from the bottom by coring will be mentioned first, then measuring the speed of propagation of ultrasonic waves in the sediment by means of a perimeter. However, this technique can only be used easily in the case of shallow bottoms, and it is always cumbersome to implement.
Selon une autre technique connue, on place un deuxième hydrophone sur une ou plusieurs bouées qui sont mouillées avant la mesure d'un profil. Les signaux reçus par l'hydrophone sont transmis par radio au navire qui s'en éloigne ou s'en rapproche. Lorsque le profil est enregistré, la bouée doit généralement être re cupérée par retour du navire à son point de départ. According to another known technique, a second hydrophone is placed on one or more buoys which are wet before the measurement of a profile. The signals received by the hydrophone are transmitted by radio to the ship which moves away from it or approaches it. When the profile is saved, the buoy should generally be retrieved by returning the vessel to its point of departure.
Dans certains cas, la bouée est conçue de façon à couler après quelques heures d'immersion.In some cases, the buoy is designed to sink after a few hours of immersion.
Ordinairement, on effectue les mesures de profil jusqu a une hauteur de houle d'environ 5 m. En effet, au-dessus de cette hauteur, il faudrait utiliser des gros bateaux et il y aurait beaucoup plus de bruit dans les hydrophones. Usually, profile measurements are made up to a wave height of about 5 m. Indeed, above this height, it would be necessary to use large boats and there would be much more noise in the hydrophones.
Lorsque la hauteur de houle est inférieure à 0,5 m, ce qui correspond pratiquement au calme plat, on peut considérer que le temps de parcours des ondes sismiques entre la source et les récepteurs n'est pratiquement pas affecté par la houle. When the wave height is less than 0.5 m, which corresponds practically to calm calm, it can be considered that the travel time of the seismic waves between the source and the receivers is practically not affected by the swell.
En revanche, lorsque la hauteur de houle est comprise entre 0,5 m et 5 m, ce temps de parcours est perturbé par la houle, car la distance parcourue par les ondes entre la source et les récepteurs varie selon que ces deux appareils se trouvent dans un creux ou, au contraire, en un point haut. Actuellement, ces perturbations dues à la houle ne sont pas prises en compte lors du traitement des signaux, ce qui conduit à des erreurs de calage dans lesv relevés effectués. On the other hand, when the wave height is between 0.5 m and 5 m, this travel time is disturbed by the swell, because the distance traveled by the waves between the source and the receivers varies depending on whether these two devices are located in a hollow or, on the contrary, at a high point. Currently, these disturbances due to swell are not taken into account during signal processing, which leads to calibration errors in the readings taken.
La présente invention a principalement pour objet un dispositif de détection d'ondes sismiques conçu pour être utilisé à la place des bouees radio utilisées habituellement en prospection sismique marine monotrace, ce dispositif mesurant les déplacements verticaux dus à la houle du détecteur lié à ce dispositif, afin de permettre une correction ultérieure des signaux reçus par ce détecteur, en fonction des déplacements mesurés. The main subject of the present invention is a device for detecting seismic waves designed to be used in place of radio buoys normally used in single-track marine seismic prospecting, this device measuring the vertical movements due to the swell of the detector linked to this device, in order to allow subsequent correction of the signals received by this detector, as a function of the displacements measured.
A cet effet, il est proposé conformément à l'invention un dispositif de détection d'ondes sismiques utilisable en prospection sismique marine monotrace, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend :
- une perche à houle, ou perche de Froudde, portant un capteur de pression à son extrémité inférieure ;
- une ancre flottante portant un détecteur d'ondes sismiques et des moyens pour transmettre des signaux délivrés par ledit détecteur d'ondes sismiques et par le capteur de pression ; et
- des moyens pour relier l'ancre flottante à la perche à houle, afin que la distance séparant l'ancre de la perche soit toujours inférieure à une distance limite, sans que le niveau de l'ancre flottante soit lié au niveau de la perche à houle.To this end, there is proposed in accordance with the invention a device for detecting seismic waves usable in single-trace marine seismic prospecting, this device being characterized in that it comprises:
- a swell pole, or Froudde pole, carrying a pressure sensor at its lower end;
a floating anchor carrying a seismic wave detector and means for transmitting signals delivered by said seismic wave detector and by the pressure sensor; and
means for connecting the floating anchor to the swell pole, so that the distance separating the anchor from the pole is always less than a limit distance, without the level of the floating anchor being linked to the level of the pole swell.
Rappelons que la caractéristique essentielle d'une perche à houle est de rester toujours au même
ème niveau, tant que la houle ne dépasse pas un 10sème de la hauteur de la perche, ce qui peut toujours être réalisé en choisissant une perche de longueur suffisante. En plaçant un capteur de pression à l'extrémité inférieure de cette perche, il est donc possibLe de connaitre la hauteur de la houle à l'endroit où se trouve La perche.Remember that the essential characteristic of a swell pole is to always stay at the same
th level, as long as the swell does not exceed one tenth of the height of the pole, which can always be achieved by choosing a pole of sufficient length. By placing a pressure sensor at the lower end of this pole, it is therefore possible to know the height of the swell where the pole is located.
L'ancre flottante étant reliée à la perche à houle de façon à rester toujours à proximité immédiate de celleci, on connaît donc pratiquement à tout instant la profondeur de la houle à l'endroit où se trouve le détecteur. En transmettant cette information au bateau, il est possible d'en tenir compte -dans Le traitement des signaux reçus par le détecteur et, par conséquent, d'effectuer Les corrections appropriées dans les relevés effectués après traitement.The floating anchor being connected to the swell pole so as to always remain in the immediate vicinity thereof, so we know practically at all times the depth of the swell at the location where the detector is located. By transmitting this information to the boat, it is possible to take it into account - in the processing of the signals received by the detector and, consequently, to make the appropriate corrections in the readings made after processing.
Dans un mode de réalisation preféré de l'in vention particulièrement simple, les moyens pour relier l'ancre flottante à la perche à houle comprennent un câble dont une extrémité est fixée à l'ancre flottante et dont l'extrémité opposée est fixée à proximité de l'extrémité supérieure de la perche à houle. In a preferred embodiment of the particularly simple invention, the means for connecting the floating anchor to the swell pole include a cable, one end of which is fixed to the floating anchor and the opposite end of which is fixed near from the upper end of the swell pole.
Enfin, afin de supprimer un autre inconvénient des bouées utilisées ordinairement qui est de ne pas pouvoir être réutilisées ou de nécessiter une manoeuvre du navire pour être récupérée à bord, l'ancre flottante est de préférence reliée à un bateau par un câble permettant La récupération de ce dispositif à la fin d'une mesure de profil, l'ancre flottante se comportant comme une planche de surf lorsqu'une traction est exercée sur le câble. Finally, in order to eliminate another drawback of the commonly used buoys which is that it cannot be reused or that it requires maneuvering of the vessel to be recovered on board, the floating anchor is preferably connected to a boat by a cable allowing recovery of this device at the end of a profile measurement, the floating anchor behaving like a surfboard when traction is exerted on the cable.
L'invention a également pour objet une installation de prospection sismique marine monotrace comportant de façon connue :
- une source d'ondes sismiques remorquée par un bateau ;
- un détecteur d'ondes sismiques appelé "dé- tecteur de profil", également remorqué par le bateau ; et
- un dispositif de détection d'ondes sismiques, largué du bateau de façon à occuper un point approximativement fixe ou immobile à la surface de l'eau, pendant la mesure d'un profil (environ 15 mn en moyenne).The subject of the invention is also a monotrace marine seismic prospecting installation comprising in known manner:
- a source of seismic waves towed by a boat;
- a seismic wave detector called a “profile detector”, also towed by the boat; and
- a device for detecting seismic waves, dropped from the boat so as to occupy an approximately fixed or immobile point on the surface of the water, during the measurement of a profile (approximately 15 minutes on average).
Conformément à l'invention, le dispositif de détection d'ondes sismiques est réalisé de la manière définie précédemment et un moyen de détection (par exemple un accéléromètre) d'au moins deux points singuliers (par exemple, le point haut et le point bas) par période de la sinusoide formée par la houle à la surface de l'eau est associé à la source et au détecteur de profil. According to the invention, the seismic wave detection device is produced in the manner defined above and a means of detection (for example an accelerometer) of at least two singular points (for example, the high point and the low point ) by period of the sinusoid formed by the swell on the surface of the water is associated with the source and the profile detector.
Grâce à cette configuration simple, en admettant que le champ de houle est à peu près régulier dans la zone dans Laquelle on mesure le profil (rarement plus de 2000 m), on peut déduire de la connaissance précise du mouvement de la houle donnée par le dispositif de détection selon l'invention la profondeur à laquelle se trouvent à tout instant la source et le détecteur de profil. En effet, les accélérométres associés respectivement à la source et au détecteur de profil permettent de connaître les instants pour lesquels la sinusoide créée par la houle aux endroits où se trouvent ces deux appareils passe par un maximum et par un minimum.Le champ de houle étant supposé régulier, la connaissance de ces instants particuliers et la mesure précise de l'amplitude de la houle faite par le dispositif de détection permettent d'extrapoler à tout moment par le calcul la hauteur de la houle à la verticale de la source et à la verticale du détecteur de profil. Ainsi, les signaux reçus par les deux détecteurs peuvent etre corrigés lors du traitement, pour éviter les erreurs de calage inhérentes aux installations classiques. Thanks to this simple configuration, assuming that the swell field is almost regular in the area in which the profile is measured (rarely more than 2000 m), we can deduce from the precise knowledge of the swell movement given by the detection device according to the invention the depth at which the source and the profile detector are at all times. Indeed, the accelerometers associated respectively with the source and with the profile detector make it possible to know the instants for which the sinusoid created by the swell at the places where these two devices are located passes by a maximum and by a minimum. assumed to be regular, the knowledge of these particular instants and the precise measurement of the amplitude of the swell made by the detection device make it possible to extrapolate at any time by calculation the height of the swell above the source and at the profile detector vertical. Thus, the signals received by the two detectors can be corrected during processing, to avoid the timing errors inherent in conventional installations.
On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'inven- tion en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente de façon schématique une installation de prospection sismique marine monotrace réalisée conformément à l'invention ; et
- les figures 2a et 2b sont des vues représentant à plus grande échelle et dans deux positions différentes le dispositif de détection d'ondes sismiques utilisé conformément à l'invention dans L'instal- lation de la figure 1.A preferred embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows schematically a single-trace marine seismic prospecting installation produced in accordance with the invention; and
FIGS. 2a and 2b are views showing on a larger scale and in two different positions the device for detecting seismic waves used in accordance with the invention in the installation of FIG. 1.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne un bateau équipé pour la prospection sismique marine. De façon connue, ce bateau remorque par un câble 12 géné- ralement- court une source d'ondes sismiques 14, sous
laquelle est habituellement placé un premier détecteur 15 d'ondes sismiques, dit 11de signature". Ce détecteur sert à connaitre l'allure du signal emis par la source 14, afin d'en tenir compte lors du traitement des signaux reçus des autres détecteurs.In FIG. 1, the reference 10 designates a boat equipped for marine seismic prospecting. In a known manner, this boat tows by a cable 12 generally runs a source of seismic waves 14, under
which is usually placed a first detector 15 of seismic waves, called signature 11 ". This detector is used to know the shape of the signal emitted by the source 14, in order to take it into account when processing the signals received from the other detectors.
Lé bateau 10 remorque par un câble 17 un deuxième détecteur 16 d'ondes sismiques, dit "de profiL". The boat 10 tows by cable 17 a second detector 16 of seismic waves, called "profiL".
Ce détecteur 16 est placé derrière La source 14, à une distance déterminée de façon à assurer une distance source 14- détecteur 16 minimale, tout en évitant les bruits dûs au sillage du navire.This detector 16 is placed behind the source 14, at a determined distance so as to ensure a minimum source 14-detector 16 distance, while avoiding noise due to the wake of the ship.
La source d'ondes sismiques 14 peut être constituée par l'une quelconque des sources utilisées habituellement dans la technique du sondage sismique continu. On rappellera ici que les sources les plus employées en sismique marine sont Les arcs électriques,
Les canons à air, à eau ou à gaz et Les systèmes à implosion.The source of seismic waves 14 can consist of any of the sources usually used in the technique of continuous seismic sounding. It will be recalled here that the sources most used in marine seismics are electric arcs,
Air, water or gas cannons and Implosion systems.
Les détecteurs 15 et 16 sont généralement constitués par un ou plusieurs hydrophones. The detectors 15 and 16 generally consist of one or more hydrophones.
Conformément à l'invention, l'instaLlation de prospection de la figure 1 est complétée par une installation de détection d'ondes sismiques 18 placée en un point approximativement fixe ou immobile par rapport à un repère XYZ lié au globe terrestre. Par convention, les axes orthogonaux X et Y sont contenus dans un même plan horizontal et l'axe Z est vertical et orienté vers le bas, à l'endroit où se trouve l'installation 18. In accordance with the invention, the prospecting installation of FIG. 1 is supplemented by an installation for detecting seismic waves 18 placed at an approximately fixed or stationary point relative to an XYZ coordinate system linked to the terrestrial globe. By convention, the orthogonal axes X and Y are contained in the same horizontal plane and the axis Z is vertical and oriented downwards, where the installation 18 is located.
Lors d'une campagne de prospection sismique marine continue, l'installation de détection 18 est
Largue du bateau 10 et ceLui-ci s'en éloigne en émet tant å intervalLes réguliers (par exempLe toutes Les
demi-secondes) des ondes sismiques généralement appe
lés tirs, à l'ai de de la source 14.During a continuous marine seismic prospecting campaign, the detection installation 18 is
Drop of boat 10 and this moves away from it by emitting so many at regular intervals (for example every
half seconds) generally known as seismic waves
the shots, taken from source 14.
De façon connue, ces ondes se propagent vers
le fond A de la mer B et sur les différentes couches C du sous-sol. Elles sont alors réfléchies et réfractées pour revenir à la fois vers le détecteur 16 et vers
L'installation de détection 18.In a known manner, these waves propagate towards
the bottom A of the sea B and on the different layers C of the subsoil. They are then reflected and refracted to return both to the detector 16 and to
The detection installation 18.
Après chaque tir, les ondes réfléchies par le fond marin A et par les différentes couches C du soussol sont détectées par le détecteur 16, qui émet alors un signal électrique, donnant lieu à une trace unique. After each shot, the waves reflected by the seabed A and by the different layers C of the basement are detected by the detector 16, which then emits an electrical signal, giving rise to a single trace.
Les signaux successifs sont transmis par un conducteur électrique associé au câble 17 à des moyens d'enregistrement (non représentés) embarqués sur le bateau 10.The successive signals are transmitted by an electrical conductor associated with the cable 17 to recording means (not shown) on board the boat 10.
Les enregistrements successifs ainsi réalisés sont mis bout à bout pour former une courbe représentative du profil vertical du sous-soL.The successive recordings thus produced are placed end to end to form a curve representative of the vertical profile of the subsoil.
De façon connue, cette courbe est graduée en durée de trajet des ondes sismiques, en fonction de la distance x, dans le sens de-deplacement du bateau. In known manner, this curve is graduated in duration of travel of the seismic waves, as a function of the distance x, in the direction of displacement of the boat.
De façon comparable, les ondes réfLéchies sur le fond A et sur les couches C apres chaque tir sont détectées par un detecteur 26 (figures 2a et 2b) du dispositif de détection 18. Les traces correspondantes, qui sont transmises par radio au bateau 10, affectent à chaque miroir (fond A, couches C) une courbure due à l'obliquité du trajet des ondes sismiques résultant du caractère continuellement croissant de la distance source 12- detecteur 26. Cette courbure dépend essentiellement de cette distance et de la vitesse de propagation des ondes acoustiques dans le milieu considéré. In a comparable manner, the waves reflected on the bottom A and on the layers C after each shot are detected by a detector 26 (FIGS. 2a and 2b) of the detection device 18. The corresponding traces, which are transmitted by radio to the boat 10, assign to each mirror (bottom A, layers C) a curvature due to the obliquity of the path of the seismic waves resulting from the continuously increasing character of the distance source 12- detector 26. This curvature depends essentially on this distance and the speed of propagation acoustic waves in the environment under consideration.
La distance source-détecteur étant connue grâce à une mesure classique, on voit qu'on peut déduire par le calcul la vitesse de déplacement des ondes dans le milieu, à l'aide des signaux reçus par le détecteur 26 du dispositif 18. The source-detector distance being known by means of a conventional measurement, it can be seen that the speed of movement of the waves in the medium can be deduced by calculation, using the signals received by the detector 26 of the device 18.
Si les mesures de profil effectuées de cette manière sont satisfaisantes dans des conditions assimilables au calme plat (hauteur de houle inférieure à 0,5 m), elles deviennent entachées d'erreurs et présentent donc un pouvoir séparateur d'autant plus limité que la hauteur de houle excède 0,5 m (les relevés de profils n'étant généralement pas effectués au-delà d'une hauteur de houle de 5 m). If the profile measurements carried out in this way are satisfactory under conditions comparable to flat calm (wave height less than 0.5 m), they become marred by errors and therefore have a separating power all the more limited as the height swell exceeds 0.5 m (profile surveys are generally not carried out beyond a swell height of 5 m).
Conformément à un aspect essentiel de l'invention, le dispositif de détection d'ondes sismiques 18 dispose précisément de moyens pour mesurer à tout instant les variations de niveau du détecteur 26 selon la direction verticale Z du repére XYZ, dues essentiellement à la houle. In accordance with an essential aspect of the invention, the seismic wave detection device 18 has precisely means for measuring at any time the level variations of the detector 26 in the vertical direction Z of the frame XYZ, due essentially to swell.
A cet effet, et comme l'illustrent de façon plus précise les figures 2a et 2b, le dispositif de détection 18 comprend une ancre flottante 20, une perche à houle ou perche de Froudde 22 et une liaison souple telle qu'un câble 24 par lequel l'ancre flottante 20 est reliée à la perche 22. To this end, and as illustrated more precisely in FIGS. 2a and 2b, the detection device 18 comprises a floating anchor 20, a swell pole or Froudde pole 22 and a flexible connection such as a cable 24 by which the floating anchor 20 is connected to the pole 22.
L'ancre flottante 20 se présente sous la forme d'une plaque triangulaire généralement isocèle, munie d'un lest 21 à proximité de l'un de ses bords, de façon à flotter en position sensiblement verticale à la surface de l'eau. Sa hauteur est, par exemple, d'environ 0,5 m et seule la pointe supérieure dépasse normalement de l'eau. The floating anchor 20 is in the form of a generally isosceles triangular plate, provided with a ballast 21 near one of its edges, so as to float in a substantially vertical position on the surface of the water. Its height is, for example, about 0.5 m and only the upper point normally exceeds water.
Le détecteur 26 est suspendu au côté inférieur de l'ancre 20 par un petit câble 27. Ce détecteur 26 est constitué de préférence par un ou plusieurs hydrophones, ou par tout appareil de détection d'ondes sismiques équivalent. Le détecteur 26 transforme en signaux électriques les ondes sismiques qu'il reçoit après réflexion ou réfraction sur le fond marin A et sur les couches C du sous-sol. Ces signaux électriques sont transmis par un conducteur électrique à un emetteur radio 28, également supporté par l'ancre flottante 20. L'émetteur radio 28 est équipé d'une antenne 30 fixée sur la pointe supérieure de l'ancre 20, de façon à être située en permanence au-dessus de la surface de t'eau. The detector 26 is suspended from the lower side of the anchor 20 by a small cable 27. This detector 26 is preferably constituted by one or more hydrophones, or by any equivalent seismic wave detection device. The detector 26 transforms into seismic waves the electrical waves it receives after reflection or refraction on the seabed A and on the layers C of the subsoil. These electrical signals are transmitted by an electrical conductor to a radio transmitter 28, also supported by the floating anchor 20. The radio transmitter 28 is equipped with an antenna 30 fixed on the upper tip of the anchor 20, so as to be permanently located above the surface of the water.
En se référant à nouveau à la figure 1, on voit que les signaux radio émis par L'antenne 30 sont transmis par voie hertzienne à une antenne 32 montée sur le pont du navire 10. Cette antenne 32 est associée à un récepteur radio (non représenté). Ce récepteur radio transforme à son tour les signaux reçus en signaux électriques et les injecte dans une unit d'enregistrement, par exemple à bande magnétique, recevant également les signaux en provenance du détecteur de profil 16 et du détecteur de signature 15. Une unité de traitement, qui peut être embarquée ou non sur le bateau 10, a ensuite pour fonction d'effectuer sur Les signaux en provenance de l'hydrophone 16 un certain nombre de corrections nécessaires à l'exploitation des résultats. Il s'agit principalement des corrections habituelles en sismique marine.Conformément à l'invention, il s'agit aussi de corrections prenant en compte les erreurs sur les temps de parcours des ondes sismiques, dues à la houle. Referring again to FIG. 1, it can be seen that the radio signals emitted by the antenna 30 are transmitted over the air by an antenna 32 mounted on the deck of the ship 10. This antenna 32 is associated with a radio receiver (not represented). This radio receiver in turn transforms the received signals into electrical signals and injects them into a recording unit, for example with magnetic tape, also receiving the signals coming from the profile detector 16 and the signature detector 15. A recording unit processing, which may or may not be carried on board the boat 10, then has the function of effecting on the signals coming from the hydrophone 16 a certain number of corrections necessary for the exploitation of the results. These are mainly the usual corrections in marine seismic. In accordance with the invention, these are also corrections taking into account errors in the travel times of seismic waves, due to swell.
Bien entendu, différentes variantes sont possibles en ce qui concerne la partie de l'installa- tion de sondage embarquée sur le bateau 10. Ainsi, dans le cas où le traitement des signaux est un traitement informatique, les signaux doivent auparavant être mis sous forme numérique. Le traitement des signaux peut aussi être réalisé immédiatement, sans enregistrement préalable des signaux. Of course, different variants are possible with regard to the part of the sounding installation on board the boat 10. Thus, in the case where the signal processing is computer processing, the signals must first be formatted digital. Signal processing can also be carried out immediately, without prior signal recording.
Conformément à un aspect essentiel de L'in- vention, le dispositif de détection 18 permet de connaitre les fluctuations verticales AZ du détecteur 26 par rapport au repère fixe XYZ, grâce aux dispositions qui vont maintenant être décrites. In accordance with an essential aspect of the invention, the detection device 18 makes it possible to know the vertical fluctuations AZ of the detector 26 relative to the fixed mark XYZ, by virtue of the arrangements which will now be described.
Il est rappelé tout d'abord que les perches à houle ou perches de Froudde ont pour caractéristiques essentielles de flotter à la surface de l'eau dans une position verticale et de rester pratiquement immobiles verticalement, même lorsque le niveau de L'eau varie d'un instant à l'autre, notamment sous l'effet de la houle. Cette caractéristique est obtenue à la seuLe condition que les fluctuations verticales du niveau de l'eau, c'est-à-dire la hauteur de la houle, ne dépassent pas un 1sème de la hauteur totale de la perche. It is recalled first of all that the swell poles or Froudde poles have the essential characteristics of floating on the surface of the water in a vertical position and of remaining practically immobile vertically, even when the water level varies from '' at any time, especially under the effect of the swell. This characteristic is obtained on the sole condition that the vertical fluctuations of the water level, that is to say the height of the swell, do not exceed a 1th of the total height of the pole.
Afin que cette condition soit toujours réalisée, il suffit de choisir-une perche dont la longueur satisfait à cette exigence dans des conditions de travail moyennement défavorables, qui correspondent Le plus souvent à des creux d'environ 5 m.So that this condition is always fulfilled, it suffices to choose a pole whose length satisfies this requirement under moderately unfavorable working conditions, which most often correspond to hollows of approximately 5 m.
Grâce à l'utilisation d'une telle perche 22, et en plaçant à l'extrémité inférieure de celle-ci un détecteur de pression 34 à réponse rapide, il est possible de connaître à tout instant la hauteur de la houle. En effet, le signal de pression délivré par Le détecteur 34 est représentatif de la hauteur de la colonne d'eau surmontant ce détecteur et, par conséquent, de la hauteur de la houle à cet endroit. Thanks to the use of such a pole 22, and by placing a rapid response pressure detector 34 at the lower end thereof, it is possible to know at any time the height of the swell. Indeed, the pressure signal delivered by the detector 34 is representative of the height of the water column surmounting this detector and, consequently, of the height of the swell at this location.
Les extrémités du câble 24 sont fixées respectivement sur l'ancre flottante 20 et à proximité de l'extrémité supérieure de la perche à houle 22. De plus, la longueur de ce câble 24 est juste suffisante pour permettre à l'ancre flottante 20 et à la perche 22 de se déplacer librement dans une direction verticale indépendamment l'un de l'autre dans les conditions de houle fortes. En revanche, cette longueur est telle qu'elle ne permet pas à l'ancre flottante de s'éloigner trop de la perche à houle dans une direction horizontale. On peut donc considerer que la mesure de la hauteur de houle obtenue au moyen du détecteur 34 est représentative à tout instant de la hauteur de houle à l'en- droit où se trouve l'ancre flottante 20 et, par conséquent, le détecteur 26. The ends of the cable 24 are fixed respectively on the floating anchor 20 and near the upper end of the wave pole 22. In addition, the length of this cable 24 is just sufficient to allow the floating anchor 20 and the pole 22 to move freely in a vertical direction independently of each other under the conditions of strong swell. On the other hand, this length is such that it does not allow the floating anchor to move too far from the swell pole in a horizontal direction. It can therefore be considered that the measurement of the wave height obtained by means of the detector 34 is representative at all times of the wave height at the place where the floating anchor 20 is located and, consequently, the detector 26 .
Les figures 2a et 2b illustrent respectivement le cas où le dispositif 18 se trouve en un point haut et en un point bas formés par la houle à la surface de l'eau. On voit sur ces figures que l'espacement horizontal entre ces points haut et bas est considérablement plus important que la distance maximum pouvant separer horizontalement l'ancre flottante 20 de la perche à houle 22 dans le dispositif 18 conforme à l'in- invention. Figures 2a and 2b respectively illustrate the case where the device 18 is at a high point and a low point formed by the swell on the surface of the water. It can be seen in these figures that the horizontal spacing between these high and low points is considerably greater than the maximum distance that can horizontally separate the floating anchor 20 from the wave pole 22 in the device 18 according to the invention.
Le dispositif 18 conforme à L'invention permet donc d'obtenir à L'aide du détecteur de pression 34 une information représentative à tout instant de la hauteur de houle à l'endroit où se trouve le détecteur 26. Ainsi, il est possible d'effectuer sur les signaux bruts délivrés par ce détecteur des corrections permettant d'obtenir après traitement des signaux très voisins des signaux idéaux qui seraient obtenus si L'on pouvait utiliser un détecteur parfaitement immobile dans le repère fixe XYZ. The device 18 according to the invention therefore makes it possible to obtain, using the pressure detector 34, information representative at all times of the wave height at the location where the detector is located. Thus, it is possible to '' make corrections on the raw signals delivered by this detector making it possible to obtain, after processing very close signals, ideal signals which would be obtained if a perfectly stationary detector could be used in the fixed frame of reference XYZ.
En pratique, le signal délivré par le détecteur 34 est acheminé jusqu'au moyen de traitement ou d'enregistrement qui se trouve à bord du bateau 10 par les mêmes moyens que les signaux délivrés par le détecteur 26. Ainsi, les signaux délivrés par le détecteur de pression 34 sont amenés jusqu'à l'émetteur radio 28 porté par L'ancre flottante 20 au moyen d'un conducteur électrique 36 remontant le long de la perche à houle 26, puis associé au câble 24. In practice, the signal delivered by the detector 34 is routed to the processing or recording means which is on board the boat 10 by the same means as the signals delivered by the detector 26. Thus, the signals delivered by the pressure detector 34 are brought to the radio transmitter 28 carried by the floating anchor 20 by means of an electrical conductor 36 rising along the swell pole 26, then associated with the cable 24.
L'émetteur radio 28 émet donc des signaux hertziens qui doivent permettre, aprés réception sur le bateau, de distinguer sans difficulté les signaux sismiques en provenance du détecteur 26 des signaux de pression en provenance du détecteur 34. A cet effet, des moyens électroniques bien connus des spécialistes de cette technique sont associés à l'émetteur 28 ainsi qu'au récepteur radio embarqué sur le bateau 10. Il peut s'agir notamment, de façon nullement limitative, de moyens de multiplexage permettant de transmettre à tour de rôle chacun de ces signaux. The radio transmitter 28 therefore transmits radio signals which must make it possible, after reception on the boat, to distinguish without difficulty the seismic signals coming from the detector 26 from the pressure signals coming from the detector 34. For this purpose, electronic means well known to specialists in this technique are associated with the transmitter 28 as well as with the radio receiver on board the boat 10. It can in particular be, in no way limiting, multiplexing means making it possible to transmit in turn each of these signals.
Dans un perfectionnement particulièrement intéressant de l'invention, le dispositif 18 reste en permanence relié au bateau 10 par un câble 38 fixé à la pointe supérieure de l'ancre 20, comme l'illustre la figure 1. Lorsque la mesure de profil est terminée, l'application d'un effort de traction sur ce câble 38 à partir du bateau 10 a pour effet de coucher L'ancre flottante 20 à la surface de l'eau. L'ancre se comporte alors comme une planche de surf, ce qui facilite grandement la récupération du dispositif 18. Cette caractéristique présente un avantage financier important par rapport aux techniques actuelles dans lesquelles la bouée portant les détecteurs est perdue ou nécessite un retour du bateau vers la bouée. In a particularly advantageous development of the invention, the device 18 remains permanently connected to the boat 10 by a cable 38 fixed to the upper point of the anchor 20, as illustrated in FIG. 1. When the profile measurement is finished , the application of a traction force on this cable 38 from the boat 10 has the effect of setting the floating anchor 20 on the surface of the water. The anchor then behaves like a surfboard, which greatly facilitates the recovery of the device 18. This characteristic has a significant financial advantage compared to current techniques in which the buoy carrying the detectors is lost or requires a return of the boat to the buoy.
Pour compléter l'installation de prospection sismique représentée sur la figure 1, on adjoint de préférence à la source 14 et au détecteur de profil 16 des moyens appropriés permettant également de connaître à tout instant leur niveau selon Z, compte tenu de la houle. To complete the seismic prospecting installation shown in FIG. 1, suitable means are preferably added to the source 14 and to the profile detector 16 also making it possible to know their level along Z at any time, taking into account the swell.
A cet effet, on prend pour hypothèse que le champ de houle est régulier dans la zone de mesure, c'est-à-dire entre l'emplacement du dispositif de détection 18 et le point le plus éloigné (généralement 2000 m au plus) où se trouve le bateau en fin de mesure. En pratique, cette hypothèse est généralement vérifiée. Etant donné que les caractéristiques de la hauteur de houle sont mesurées avec précision par l'installation 18, il suffira donc de connaître les instants où la source 14 d'une part, le détecteur 16 d'autre part, passent par au moins deux points singuliers dus à la houle (point haut, point bas, accélération maximale vers le haut ou vers le bas), pour connaître après traitement l'erreur de niveau AZ qui doit être affectée à chaque instant à ces deux appareils, par rapport à leur niveau moyen.Pour déterminer le passage de ces appareils par de tels points singuliers, on associe par exemple à chacun d'entre eux un accéléromètre sensible aux accélérations selon Z. Un capteur de vitesse selon
Z pourrait également être utilisé.For this purpose, it is assumed that the swell field is regular in the measurement area, that is to say between the location of the detection device 18 and the most distant point (generally 2000 m at most) where the boat is at the end of the measurement. In practice, this assumption is generally verified. Since the characteristics of the wave height are precisely measured by the installation 18, it will therefore suffice to know the times when the source 14 on the one hand, the detector 16 on the other hand, pass through at least two points singular due to swell (high point, low point, maximum acceleration up or down), to know after treatment the level error AZ which must be assigned at all times to these two devices, compared to their level To determine the passage of these devices through such singular points, for example, we associate with each of them an accelerometer sensitive to acceleration along Z. A speed sensor according to
Z could also be used.
Bien entendu, l'invention n'est pas limite au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes. Ainsi, on observera notamment que le câble 24 qui permet dans le mode de réalisation décrit d'éviter que L'ancre flottante ne s'éloigne trop de la perche à houle 22, tout en autorisant un déplacement vertical libre de
L'ancre flottante par rapport à la perche peut être remplacé par tout moyen équivalent. En particulier, l'ancre flottante 20 peut comporter un trou dans sa partie centrale, la perche 22 étant reçue dans ce trou, de façon à permettre à l'ancre 20 de se déplacer librement vers le haut ou vers le bas le long de la perche ou de s'orienter par rapport à celle-ci, sans qu'elle puisse s'éloigner de la perche. Of course, the invention is not limited to the embodiment which has just been described by way of example, but covers all its variants. Thus, it will be observed in particular that the cable 24 which makes it possible, in the described embodiment, to prevent the floating anchor from moving too far from the swell pole 22, while allowing free vertical movement of
The floating anchor in relation to the pole can be replaced by any equivalent means. In particular, the floating anchor 20 may have a hole in its central part, the pole 22 being received in this hole, so as to allow the anchor 20 to move freely up or down along the perch or to orient itself relative to it, without it being able to move away from the perch.
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| FR8515475A FR2588968B1 (en) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | SEISMIC WAVE DETECTION DEVICE AND SINGLE SEA MARINE SEISMIC PROSPECTING INSTALLATION COMPRISING SUCH A DEVICE |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004102223A2 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Schlumberger Technology B.V. | Methods and apparatus of source control for borehole seismic |
| US7974150B2 (en) | 2003-05-16 | 2011-07-05 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus of source control for sequential firing of staggered air gun arrays in borehole seismic |
| US8553492B2 (en) | 2004-10-14 | 2013-10-08 | Schlumberger Technology Corporation | Seismic source controller and display system |
| US8687460B2 (en) | 2003-05-16 | 2014-04-01 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus of source control for synchronized firing of air gun arrays with receivers in a well bore in borehole seismic |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3336799A (en) * | 1964-09-14 | 1967-08-22 | David W Kermode | Free-floating apparatus for measuring and telemetering sea-wave characteristics |
| US3377615A (en) * | 1966-04-25 | 1968-04-09 | Sparton Corp | Compliant suspension system |
| GB1175553A (en) * | 1967-04-20 | 1969-12-23 | Schlumberger Technology Corp | Depth Sensitive Transducer |
| US3866161A (en) * | 1973-01-24 | 1975-02-11 | Petty Ray Geophysical Inc | Method and apparatus for obtaining a more accurate measure of input seismic energy |
| FR2380534A1 (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-08 | Nal Pour Expl Oceans Centre | Determining sea-bed contours - by adding distances sepg. submerged instrument from surface and from sea-bed, calculated from pressures and acoustic measurements |
| GB2068548A (en) * | 1980-02-01 | 1981-08-12 | Techn Survey Services Ltd | Seismic survey apparatus |
-
1985
- 1985-10-18 FR FR8515475A patent/FR2588968B1/en not_active Expired
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3336799A (en) * | 1964-09-14 | 1967-08-22 | David W Kermode | Free-floating apparatus for measuring and telemetering sea-wave characteristics |
| US3377615A (en) * | 1966-04-25 | 1968-04-09 | Sparton Corp | Compliant suspension system |
| GB1175553A (en) * | 1967-04-20 | 1969-12-23 | Schlumberger Technology Corp | Depth Sensitive Transducer |
| US3866161A (en) * | 1973-01-24 | 1975-02-11 | Petty Ray Geophysical Inc | Method and apparatus for obtaining a more accurate measure of input seismic energy |
| FR2380534A1 (en) * | 1977-02-11 | 1978-09-08 | Nal Pour Expl Oceans Centre | Determining sea-bed contours - by adding distances sepg. submerged instrument from surface and from sea-bed, calculated from pressures and acoustic measurements |
| GB2068548A (en) * | 1980-02-01 | 1981-08-12 | Techn Survey Services Ltd | Seismic survey apparatus |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004102223A2 (en) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Schlumberger Technology B.V. | Methods and apparatus of source control for borehole seismic |
| WO2004102223A3 (en) * | 2003-05-16 | 2005-04-21 | Schlumberger Technology Bv | Methods and apparatus of source control for borehole seismic |
| US7359282B2 (en) | 2003-05-16 | 2008-04-15 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus of source control for borehole seismic |
| CN100410685C (en) * | 2003-05-16 | 2008-08-13 | 施蓝姆伯格海外股份有限公司 | Methods and apparatus of source control for borehole seismic |
| US7974150B2 (en) | 2003-05-16 | 2011-07-05 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus of source control for sequential firing of staggered air gun arrays in borehole seismic |
| US8687460B2 (en) | 2003-05-16 | 2014-04-01 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus of source control for synchronized firing of air gun arrays with receivers in a well bore in borehole seismic |
| US8553492B2 (en) | 2004-10-14 | 2013-10-08 | Schlumberger Technology Corporation | Seismic source controller and display system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2588968B1 (en) | 1987-12-24 |
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