FR2853085A1 - Une methode de prospection sismique - Google Patents
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Abstract
Une méthode de prospection sismique comprenant les étapes d'activation du ou de chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps T0, et d'activation subséquente du ou de chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps T1 qui satisfait T0 < T1 < T0 + S1 + L où S1 est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps d'écoute. Au moins un groupe parmi le premier groupe de vibreurs et le deuxième groupe de vibreurs comprend au moins deux vibreurs. Le premier groupe et le deuxième groupe de vibreurs peuvent être le même groupe ou bien ils peuvent être des groupes différents. Cette méthode permet de réduire le temps requis pour achever une étude sismique par comparaison avec les techniques de "tirs simultanés" et de "tirs à balayage glissant" de l'art antérieur.Dans un cas où le premier groupe et le deuxième groupe de vibreurs sont différents, la méthode peut en outre comprendre l'activation du ou de chaque vibreur dans le premier groupe de vibreurs au temps T2, où T1 < T2 < T1 + S2 + L et S2 est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs, puis l'activation du ou de chaque vibreur dans le deuxième groupe de vibreurs au temps T3 où T2 < T3 < T2 + S1 + L et où T3 - T2 ≠ T1 - T0. Le temps de retard variable entre un tir du premier groupe de vibreurs et le tir correspondant du deuxième groupe de vibreurs signifie que du bruit harmonique se produira à des temps différents dans les enregistrements de tirs de sorte que le bruit puisse être éliminé en combinant de façon appropriée les enregistrements de tirs.
Description
Une méthode de prospection sismique
La présente invention concerne une méthode de prospection sismique.
En particulier, elle concerne une méthode de prospection sismique dans laquelle deux groupes de sources de vibration ou plus émettent de l'énergie sismique de telle manière que leurs temps de balayage (sweep) se chevauchent les uns les autres.
Le principe de la prospection sismique consiste à faire produire de 10 l'énergie sismique par une source d'énergie sismique, énergie qui se propage vers le bas à travers la Terre. L'énergie sismique se propageant vers le bas est réfléchie par une ou plusieurs structures géologiques à l'intérieur de la Terre qui font office de réflecteurs partiels d'énergie sismique. L'énergie sismique réfléchie est détectée par un ou plusieurs 15 capteurs (appelés généralement "récepteurs"). Il est possible d'obtenir des informations sur la structure géologique de la Terre à partir d'énergie sismique qui subit une réflexion au sein de la Terre et est par la suite acquise au niveau des récepteurs.
En pratique, un agencement de prospection sismique comprend un arrangement de sources d'énergie sismique. Cela est dû au fait qu'il est nécessaire de générer suffisamment d'énergie pour illuminer des structures en profondeur au sein de la Terre, et une source sismique unique ne peut généralement pas réaliser cela. 25 On connaît des sources d'énergie sismique qui émettent de l'énergie sismique à plus d'une fréquence. Parmi des exemples de telles sources sismiques, on trouve des sources de vibration, lesquelles émettent de l'énergie sismique dans une gamme de fréquences allant, par exemple, de 30 5 ou 10 Hz à 100 Hz. Lorsqu'une telle source de vibration est activée, de l'énergie sismique est émise sur une période de temps finie, et la fréquence de l'énergie émise change durant la période sur laquelle de l'énergie sismique est émise. Par exemple, la fréquence de l'énergie émise peut augmenter de façon monotone durant la période sur laquelle de l'énergie sismique est émise. Le processus consistant à faire fonctionner 5 une source de vibration d'énergie sismique afin de provoquer l'émission d'énergie sismique sur la gamme de fréquences du vibreur sera appelé ici "balayage" ("sweeping") du vibreur, et l'étape consistant à initier un balayage de vibreur sera appelée "activation" du vibreur. Chaque émission d'énergie sismique à partir d'un vibreur est connue sous le nom 10 de "tir". La période de temps sur laquelle de l'énergie sismique est émise par la source de vibration sera appelée "temps de balayage", et la "vitesse de balayage" est la vitesse à laquelle change la fréquence au cours du temps de balayage (en pratique, on utilise généralement une vitesse de balayage linéaire).
Une source de vibration sismique destinée à être utilisée sur terre consiste généralement en une embase en contact avec le sol. De l'énergie sismique est transmise dans le sol en appliquant une force vibratoire à la plaque, et cela est réalisé en appliquant une forme d'onde de commande 20 connue sous le nom de "balayage pilote" ("pilot sweep") au mécanisme de commande de vibreur. Le balayage pilote consiste généralement en un signal en fréquence balayée d'amplitude constante, quoiqu'il diminue progressivement à chaque extrémité pour permettre à l'amplitude de la vibration d'être montée et descendue par incréments au début et à la fin 25 du balayage respectivement. En pratique, la forme d'onde appliquée au sol par la plaque n'est pas exactement la même que la forme d'onde pilote; en particulier, en plus d'appliquer une force à la fréquence souhaitée à n'importe quel moment (connue sous le nom de "fréquence fondamentale"), le vibreur applique aussi une force à des multiples entiers 30 de la fréquence fondamentale (connus sous le nom d'harmoniques").
On connaît aussi des sources de vibration d'énergie sismique marines. Là encore, on leur fait faire un balayage afin d'émettre de l'énergie sismique sur une gamme de fréquences.
Lorsqu'une source de vibration sismique est activée pour émettre de l'énergie sismique, l'énergie sismique incidente sur un récepteur est enregistrée pendant une période pré-déterminée depuis le début du temps de balayage de la source. Le laps de temps de la fin du temps de balayage à la fin de la période d'enregistrement est généralement connu sous le 10 nom de "temps d'écoute", et des données sont acquises au niveau d'un récepteur depuis le début du temps de balayage jusqu'à la fin du temps d'écoute. Les données acquises au niveau d'un récepteur en conséquence de l'activation d'une source sont ensuite traitées, par exemple par intercorrélation des données acquises avec le balayage 15 pilote de la source pour produire un enregistrement qui soit de la longueur du temps d'écoute.
La figure 1 est une illustration schématique du processus d'une étude sismique classique qui utilise un arrangement de sources de vibration 20 terrestres. Au temps TO, une source sismique dans l'arrangement de sources est activée pour débuter son balayage. Dans cet exemple, le temps de balayage de vibreur a une durée S, et la fréquence de l'énergie sismique émise par le vibreur augmente de façon monotone depuis une fréquence f0 au temps TO jusqu'à une fréquence f1 (fi > fo) à la conclusion 25 du balayage (au temps TO + S). Le temps de balayage est suivi du temps d'écoute, de sorte que le temps total du processus d'activation et de balayage de la source ainsi que d'écoute au niveau d'un récepteur pour de l'énergie sismique est S + L, o L est la durée du temps d'écoute.
Dans une étude sismique classique, les sources sont activées de telle sorte qu'un récepteur ne recevra de l'énergie sismique que d'une seule source dans une période d'écoute donnée quelconque. Le retard minimum entre le début de deux balayages de vibreur dans une telle étude est donc la somme du temps de balayage S et du temps d'écoute L. Le temps d'écoute L est prévu suffisamment grand pour que toute l'énergie sismique requise au niveau d'un récepteur dans une période d'écoute particulière soit émise durant le temps de balayage précédant immédiatement cette période d'écoute.
Le processus de prospection sismique classique présente l'inconvénient 10 d'être potentiellement lent, du fait qu'il est nécessaire que le temps de retard minimum entre les débuts de deux balayages de vibreur soit la somme du temps de balayage et du temps d'écoute. La technique d'acquisition par "balayage glissant" est une tentative connue de réduction du temps requis pour réaliser une étude sismique. Dans la 15 technique par balayage glissant, le temps de retard minimum entre les débuts de deux balayages de vibreur subséquents est seulement le temps d'écoute, et non la somme du temps de balayage et du temps d'écoute. La longueur d'enregistrement après intercorrélation est la longueur du temps d'écoute.
La technique de balayage glissant est illustrée sur la figure 2. Comme dans la méthode de la figure 1, une source sismique dans l'arrangement de sources est activée afin de débuter son balayage au temps TO, le temps de balayage de vibreur a une durée S, et la période de balayage est 25 suivie d'un temps d'écoute L. Le temps Tl auquel une deuxième source est activée afin de débuter son balayage n'a toutefois pas besoin de satisfaire Tl > TO + S + L, mais doit seulement satisfaire Tl > TO + L. Du fait que le temps de retard minimum entre l'activation de deux sources dans la technique de balayage glissant est seulement le temps d'écoute, 30 et non la somme du temps de balayage et du temps d'écoute, la technique de balayage glissant permet de réduire le temps nécessaire pour achever une étude sismique. Toutefois, elle présente l'inconvénient que des harmoniques de la fréquence fondamentale générées par un vibreur sont présentes sur le sismogramme enregistré par un ou plusieurs vibreurs précédents.
Une technique de prospection connue supplémentaire est la technique de "tirs simultanés". Dans la méthode de tirs simultanés, deux sources sismiques ou plus disposées à des emplacements de tir respectifs sont activées afin de débuter leurs balayages en même temps. L'énergie sismique acquise au niveau d'un récepteur contiendra par conséquent des événements résultant de l'énergie sismique émise par toutes les sources. Afin de permettre aux évènements correspondant à chaque source d'être séparés les uns des autres, chaque vibreur doit effectuer un balayage, à son emplacement de tir, au moins autant de fois qu'il y a de 15 vibreurs dans le groupe, et les données enregistrées sont ensuite manipulées de façon algébrique pour séparer les évènements correspondant à chaque source. Typiquement, chaque vibreur effectuera un balayage pendant le même laps de temps, à la même vitesse de balayage et sur la même gamme de fréquences, mais la relation de phases 20 entre des vibreurs change d'un enregistrement à un autre. Dans le cas d'un groupe de deux vibreurs, par exemple, un schème adéquat serait que les deux vibreurs effectuent un balayage en phase durant le premier enregistrement et effectuent un balayage déphasés de 1800 durant le deuxième enregistrement. La moyenne des deux signaux acquis par un 25 récepteur donne le signal naissant au niveau de ce récepteur suite à l'activation d'un vibreur, et la moitié de la différence des deux signaux acquis par un récepteur donne le signal naissant au niveau de ce récepteur suite à l'activation de l'autre vibreur.
Un premier aspect de la présente invention fournit une méthode de prospection sismique comprenant les étapes consistant: à activer le ou chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps TO; et à activer le ou chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un récepteur; dans laquelle au moins un groupe parmi le premier groupe de vibreurs et le deuxième groupe de vibreurs comprend au moins deux vibreurs.
La présente invention fournit une méthode de prospection sismique qui 10 combine la technique d'acquisition simultanée connue et la technique d'acquisition par balayage glissant connue. Elle fait usage de la technique d'acquisition simultanée en ce qu'au moins l'un des groupes de vibreurs contient deux vibreurs ou plus, mais les différents groupes sont balayés à l'aide d'une technique de balayage glissant. La présente invention fournit 15 une réduction du temps requis pour réaliser une étude sismique par comparaison avec le temps requis par une technique de balayage glissant classique.
L'invention peut être appliquée à un groupe de vibreurs unique, auquel cas le deuxième groupe de vibreurs est le premier groupe de vibreurs, ou bien les premier et deuxième groupes de vibreurs peuvent être distincts.
Dans un mode de réalisation préféré, la méthode comprend l'étape consistant à activer le ou chaque groupe de vibreurs au moins autant de 25 fois qu'il y a de vibreurs dans le groupe respectif et de telle sorte que la contribution de chaque vibreur dans un groupe puisse être déterminée par une opération algébrique sur des enregistrements de récepteur de balayages réalisés par le groupe respectif.
Dans un mode de réalisation préféré, Tl - TO > (n - 1) Sl fo/n (f i - f o) , o n est un entier naturel, f O est la limite de fréquence inférieure du balayage de vibreur et f t est la limite de fréquence supérieure du balayage de vibreur. Cela permet au bruit dans les données acquises résultant de la miè,e harmonique de la fréquence fondamentale d'être estimé pour tout m:S n.
Dans un mode de réalisation préféré, la méthode comprend les étapes consistant: à activer le ou chaque vibreur dans le premier groupe de vibreurs au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs; et à activer le ou chaque vibreur dans le deuxième groupe de vibreurs au temps T3 o T2 < T3 < T2 + S + L; le premier groupe de vibreurs est différent du deuxième groupe de vibreurs; et T3 - T2 É Tl - TO.
Ce mode de réalisation permet d'appliquer une technique de réduction 15 supplémentaire de bruit. Le temps de retard variable entre un tir du premier groupe et le tir d'un deuxième groupe signifie que du bruit harmonique se produira à des temps différents dans les enregistrements des deux tirs. Le bruit peut donc être éliminé en faisant de façon appropriée la somme des deux enregistrements de tir, en supposant que 20 chaque enregistrement de tir contienne le même signal.
Un deuxième aspect de la présente invention fournit une méthode de prospection sismique comprenant les étapes consistant: à activer un premier vibreur au temps TO; à activer un deuxième vibreur différent du 25 premier vibreur au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier vibreur et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un récepteur; à activer le premier vibreur au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième vibreur; et à activer le deuxième vibreur au temps 30 T3oT2<T3<T2+S1 +LetoT3-T2 #T1 -TO.
Dans un mode de réalisation préféré T3 - T2 > Tl - TO.
Un troisième aspect de la présente invention fournit un agencement de prospection sismique comprenant: une pluralité de sources de vibration; 5 et un moyen de commande adapté pour activer le ou chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps TO et pour activer le ou chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un 10 récepteur.
Un quatrième aspect de la présente invention fournit un agencement de prospection sismique comprenant: une pluralité de sources de vibration; et un moyen de commande adapté pour: (a) activer un premier vibreur au 15 temps TO; (b) activer un deuxième vibreur différent du premier vibreur au temps Tl, o TO < Ti < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier vibreur et L est le temps durant lequel des données sont acquises au niveau d'un récepteur; (c) activer le premier vibreur au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième vibreur; et (d) activer le deuxième vibreur au temps T3 o T2 < T3 < T2 + Si + L et o T3 - T2 * Tl - TO.
Dans un mode de réalisation préféré, le moyen de commande comprend un processeur de données programmable. 25 Un cinquième aspect de l'invention fournit un support contenant un programme destiné au processeur de données d'un agencement de prospection sismique tel que défini plus haut.
Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont maintenant être décrits, à titre d'exemples illustratifs, en référence aux figures qui les accompagnent, sur lesquelles: la figure 1 est un chronogramme schématique d'une étude sismique classique; la figure 2 est un chronogramme schématique d'une étude sismique par balayage glissant classique; la figure 3 est un chronogramme schématique d'une étude sismique selon 10 un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est un organigramme schématique fonctionnel d'un mode de réalisation de la présente invention; la figure 5 est une illustration schématique de données sismiques brutes; la figure 6 illustre le résultat du traitement des données sismiques brutes de la figure 5 selon une première méthode de la présente invention; la figure 7 illustre les résultats du traitement des données sismiques de la figure 5 selon une deuxième méthode de la présente invention; la figure 8 montre le résultat du traitement des données sismiques de la figure 5 selon les première et deuxième méthodes de l'invention; 25 la figure 9(a) est un diagramme schématique d'un agencement de prospection sismique selon la présente invention; et la figure 9(b) est un diagramme schématique d'un moyen de commande 30 de l'agencement de prospection sismique de la figure 9(a).
Le fonctionnement d'un agencement de prospection sismique selon un premier mode de réalisation de la présente invention est illustré schématiquement sur la figure 3, laquelle est un chronogramme de la méthode. Cette méthode permet une réduction du temps pris pour 5 achever une étude sismique par comparaison avec la méthode de balayage glissant classique décrite plus haut.
La méthode suppose que l'étude sismique a un arrangement de sources de vibration sismiques. Afin de mettre en oeuvre la méthode, les vibreurs 10 sont groupés en deux groupes ou plus, un groupe de vibreurs pouvant fonctionner indépendamment du ou de chaque autre groupe de vibreurs.
Le groupement peut être un groupement physique, les vibreurs étant par exemple agencés en un arrangement à deux dimensions, chaque rangée ou colonne constituant un groupe. En alternative, le groupement peut être 15 un groupement fictif, dans lequel des vibreurs dans un arrangement sont divisés de façon fictive en deux groupes ou plus. Il n'est pas nécessaire que chaque groupe ait le même nombre de vibreurs, mais un groupe au moins doit contenir deux vibreurs ou plus.
Au temps TO un premier groupe de vibreurs est activé. C'est à dire que chaque vibreur dans le premier groupe débute son balayage au temps TO.
Tous les vibreurs dans le premier groupe auront le même temps de balayage. (Pour chaque groupe, tous les vibreurs dans le groupe auront le temps de balayage. En principe, différents groupes pourraient avoir différents temps de balayage, bien qu'il soit courant que les groupes aient tous le même temps de balayage les uns les autres.) Si le temps de balayage des vibreurs dans le premier groupe est Si, alors la période de balayage du premier groupe de vibreurs dure du temps TO au temps TO + Si. La période de balayage pour le premier groupe est ensuite suivie par 30 un temps d'écoute, lequel a une durée L et se conclut donc au temps TO + Si + L. il Un deuxième groupe de vibreurs est activé afin de débuter leurs balayages au temps Tl. Le temps Tl est avant la fin de la période d'écoute du premier groupe de vibreurs, c'est à dire que Tl < TO + Si + L. Le groupe de vibreurs activé au temps Tl est appelé deuxième groupe de 5 vibreurs par souci de commodité, mais le deuxième groupe de vibreurs pourrait soit être différent du premier groupe de vibreurs, soit être identique à celui-ci. La période de balayage du deuxième groupe de vibreurs a une durée S2 (qui peut être égale à Si) et donc s'étend de Tl à Tl + S2, et la période d'écoute s'étend alors jusqu'à Tl + S2 + L (les deux 10 groupes auront le même temps d'écoute). Il faut que le temps de retard entre le début du balayage du premier groupe de vibreurs et le début du balayage du deuxième groupe de vibreurs dépasse le temps d'écoute (et si l'on fait effectuer un balayage au même groupe deux fois de suite, alors il faut que le retard soit supérieur au temps de balayage de ce groupe). 15 La figure 3 représente seulement le premier balayage du premier groupe et le premier balayage du deuxième groupe. Toutefois, la méthode de l'invention requiert que l'on fasse effectuer un balayage à chaque groupe de vibreurs au moins autant de fois qu'il y a de vibreurs dans ce groupe, 20 suivant une séquence à partir de laquelle la contribution provenant de chaque vibreur aux données sismiques acquises au niveau d'un récepteur puisse être déterminée, par exemple de façon algébrique.
En général, il y aura M groupes de vibreurs, avec N vibreurs dans chaque 25 groupe. Si chaque groupe procède à K tirs, o K 2 N, il y aura une séquence de MK tirs. Par exemple, s'il y a deux groupes de trois vibreurs (M = 2, N = 3), il faut que chaque groupe procède à 3 tirs au moins (K 2 3).
Si chaque groupe procède à exactement trois tirs, une séquence possible serait: groupe 1; groupe 2; groupe 1; groupe 2; groupe 1; groupe 2. 30 Une certaine différentiation entre les balayages, par exemple un changement de phase, est requise afin de permettre aux enregistrements d'être manipulés de façon algébrique pour isoler la contribution de chaque vibreur. (En principe, si un groupe devait procéder à plus de tirs qu'il n'y a de vibreurs dans le groupe (c'est à dire si K > N), certains des tirs pourraient être identiques, pourvu qu'il y ait au moins N tirs indépendants.) Comme autre exemple, considérons un groupe unique de 4 (M = 1, N = 4).
Dans ce cas, la valeur la plus basse de K est 4, si bien qu'on doit faire effectuer un balayage au groupe au moins 4 fois et la séquence la plus 10 courte possible est: groupe 1; groupe 1; groupe 1; groupe 1.
Comme autre exemple, considérons six vibreurs agencés en trois groupes, de deux vibreurs chacun (M = 3, N = 2). Dans ce cas, la valeur la plus basse de K est 2. Si chaque groupe procède à exactement deux tirs, 15 une séquence possible serait: groupe 1; groupe 2; groupe 3; groupe 1 groupe 2; groupe 3.
Dans cette méthode de l'invention, au moins un des tirs a lieu dans la limite du temps S + L après le début du tir précédent. De préférence, autant de tirs que possible débutent moins de S + L après le tir précédent.
On notera que le tout dernier tir ne contiendra pas de bruit de balayage glissant - par exemple, dans l'exemple simple consistant à tirer avec seulement deux vibreurs, le deuxième vibreur tirerait dans la limite du temps d'écoute du premier vibreur (c'est à dire dans la limite du temps S + 25 L après le début du premier tir). Les deux vibreurs seraient ensuite déplacés jusqu'à leurs prochains points de tir, de sorte que le tir du deuxième vibreur n'aurait pas de bruit de balayage glissant sur lui.
Dans les exemples ci-dessus, chaque groupe de vibreurs contient le 30 même nombre de vibreurs. L'invention n'est pas limitée à cela, et les groupes n'ont pas besoin de tous contenir le même nombre de vibreurs (bien qu'il faille un groupe contenant plus d'un vibreur). Si les groupes ne contiennent pas le même nombre de vibreurs, on doit faire effectuer un balayage au moins une fois de plus qu'il n'y a de vibreurs dans ce groupe.
La figure 3 indique que les vibreurs dans un troisième groupe de vibreurs (qui pourrait être le premier ou le deuxième groupe) sont activés afin de débuter leurs balayages au temps T2 qui satisfait T2 < Tl + S2 + L, o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs. Il serait toutefois possible que le troisième groupe soit activé à un temps T2 > Tl 10 + S2 + L puisqu'un tir seulement doit débuter dans la limite de S + L après le début du tir précédent.
Une fois que chaque groupe de vibreurs a été activé un nombre de fois suffisant, les vibreurs peuvent être déplacés à des positions différentes 15 pour permettre à une nouvelle étude d'être menée.
La réponse au niveau de chaque récepteur due à l'énergie sismique générée par chaque vibreur individuel peut être calculée à partir de l'énergie sismique acquise au niveau du (des) récepteur(s) en utilisant 20 n'importe quelle technique appropriée. Une technique appropriée est révélée dans la demande de brevet du Royaume-Uni N0 2 359 363. En principe, la réponse pourrait être calculée immédiatement après que les données aient été acquises, mais les données sont plus souvent stockées, par exemple sur bande ou disque magnétique, en vue d'un 25 traitement ultérieur loin du lieu d'étude.
Un problème lié à l'acquisition par balayage glissant est que les données obtenues au cours de la période d'écoute suivant un balayage contiendront du bruit harmonique qui résulte du balayage subséquent. Il 30 est souhaitable d'éliminer ce bruit harmonique durant le traitement des données. Un mode de réalisation supplémentaire de la présente invention fournit une méthode pour estimer le bruit harmonique dans des données acquises au cours d'une période d'écoute d'après les données acquises.
Le bruit harmonique dans des données acquises au cours d'une période d'écoute est la réponse de la Terre à la sortie harmonique provenant du balayage subséquent. La réponse de la Terre pour les harmoniques du tir subséquent est la même que la réponse de la Terre au balayage fondamental du tir associé à la période d'écoute. La théorie de déconvolution de vibreur est basée sur la connaissance du contenu du 10 balayage fondamental car cela fournit une mesure de la réponse de la Terre. S'il est possible d'estimer aussi la sortie harmonique du vibreur, il est alors possible d'estimer la contribution harmonique au tir précédent en convoluant la réponse de la Terre, telle que déterminée d'après le contenu du balayage fondamental, avec la sortie harmonique du vibreur. 15 Une fois que la contribution harmonique au tir précédent a été trouvée de cette manière, il est possible de la soustraire des données enregistrées.
En principe, il serait possible d'utiliser des mesures sur l'énergie sismique émise au niveau du vibreur pour estimer la sortie harmonique du vibreur. 20 Toutefois, les effets de la non-linéarité du comportement de la Terre au voisinage du vibreur peuvent signifier que le bruit harmonique au niveau du récepteur diffère du bruit harmonique qui serait estimé d'après des mesures sur le vibreur. L'estimation de la sortie harmonique à partir des données elles-mêmes est donc une méthode plus fiable. 25 Un mode de réalisation d'une méthode d'élimination du bruit harmonique de données acquises au cours de la technique d'acquisition par balayage glissant simultanée de la figure 3 va à présent être décrit en référence à la figure 4.
Initialement, à l'étape 1, des sources de vibration sont groupées en deux groupes ou plus. Cette étape de groupement peut être une étape de groupement physique, par exemple durant le déploiement des vibreurs.
En alternative, elle peut consister à définir des groupes fictifs dans un arrangement de vibreurs. Au moins l'un des groupes contient deux vibreurs ou plus.
A l'étape 2, des données de balayage glissant simultanées sont acquises à l'aide d'une technique d'acquisition du type décrit généralement en rapport à la figure 3.
A l'étape 3, la réponse impulsionnelle est calculée pour chaque groupe, à partir des positions des vibreurs dans ce groupe. Cette étape peut être réalisée d'une manière classique à l'aide de l'intercorrélation et d'une matrice d'inversion qui est constante avec la fréquence, ou elle peut en 15 alternative être réalisée de la manière décrite dans le document GB-A2 359 363.
Puis, à l'étape 4, les données acquises sont intercorrélées avec un balayage de fréquence harmonique. Le balayage qui est utilisé dans cette 20 étape d'intercorrélation est essentiellement le même que le balayage fondamental du vibreur, sauf qu'il a une vitesse de balayage qui est un multiple entier de la vitesse de balayage du balayage fondamental. Ainsi, le balayage utilisé dans l'étape d'intercorrélation aurait deux fois la vitesse de balayage du balayage de vibreur fondamental si l'on souhaite 25 retirer la deuxième harmonique, il aurait trois fois la vitesse de balayage du balayage fondamental pour retirer la troisième harmonique, et ainsi de suite. Il n'est pas nécessaire que le balayage utilisé dans l'étape d'intercorrélation s'étende au-dessus de la limite de fréquence supérieure du balayage fondamental - et dans tous les cas, la fréquence supérieure 30 ne devrait pas dépasser la fréquence de Nyquist pour l'échantillonnage si bien qu'un dispositif de diminution progressive est appliqué au balayage harmonique après une fréquence au voisinage de la fréquence supérieure du balayage fondamental. Pour chaque harmonique, lemême balayage harmonique peut être utilisé dans l'étape d'intercorrélation pour tous les récepteurs et pour tous les tirs.
L'effet de l'étape d'intercorrélation est de concentrer dans le temps la réponse de la Terre à une harmonique. La réponse de la Terre à d'autres harmoniques et à la fréquence fondamentale est étalée dans le temps. En particulier, bien que la réponse de la Terre à la fréquence de balayage fondamental reste le principal contributeur aux données acquises, l'effet de l'étape d'intercorrélation est qu'elle arrivera désormais plus tard dans les enregistrements.
A l'étape 5, les données intercorrélées sont transformées par la transformée de Fourier sur une fenêtre de temps qui comporte la première arrivée principale due à l'harmonique souhaitée, mais qui finit avant que la réponse de la Terre à la fréquence de vibreur fondamentale soit observée ou (dans le cas de l'estimation d'harmoniques plus élevées) lorsque la réponse de la Terre à une harmonique d'amplitude plus élevée 20 est observée. La longueur de fenêtre de temps utilisée dans cette étape peut varier d'un récepteur à un autre. Pour chaque fréquence et récepteur, le résultat de la transformée de Fourier est un vecteur Gn de longueur N, o N est le nombre de tirs. Ce vecteur est la partie précoce de la réponse de la Terre à l'harmonique de vibreur choisie. 25 A l'étape 6, la réponse impulsionnelle pour chaque récepteur et position de vibreur est traitée avec une transformée de Fourier de la même longueur que dans l'étape 5. La transformée de Fourier est réalisée sur la même fenêtre de temps, ou une fenêtre de temps légèrement plus courte, 30 que la transformée de Fourier dans l'étape 5. Les résultats de cette étape de transformée de Fourier sont un vecteur Rn pour chaque récepteur et fréquence, Rn ayant une longueur M o M est le nombre de positions de vibreur.
A l'étape 7, la matrice GnR*n est calculée pour chaque fréquence et récepteur. R*n est le nombre complexe conjugué de la transposée de Rn.
Cela donne une matrice N x M. On fait ensuite la moyenne de cette matrice sur des récepteurs pour donner la matrice d'intercorrélation [GnR*,J. Une normalisation basée sur les récepteurs peut être appliquée lors de ce processus de moyenne, afin de tenir compte de l'amplitude de signal 10 variable au niveau de récepteurs différents.
A l'étape 8, la matrice M x M, RnR*n, est calculée pour chaque fréquence et récepteur. On fait ensuite la moyenne de cela sur des récepteurs pour donner la matrice d'autocorrélation [RR*n]. Si une normalisation basée 15 sur des récepteurs était appliquée dans l'étape 7, la même normalisation devrait être appliquée dans l'étape 8.
Dans l'étape 9, on détermine l'estimation de la nième harmonique H, émise par le vibreur. En principe, H1 est donnée par Hn = [GnR*n][RnR*nJ( l).
Toutefois, en pratique, la matrice d'autocorrélation sera mal conditionnée - c'est-à-dire que la plus petite valeur propre sera beaucoup plus petite que la plus grande valeur propre, et prendre un inverse exact entraîne le risque d'une domination par du bruit. Une décomposition en valeurs singulières standard de [RR*nl la décompose sous la forme du produit de 25 trois matrices, U, V et A, o [RnR*n] = U A VI, U et V sont telles que UU* = V* = I o I est la matrice identité et A est diagonale et réelle. U et V sont les matrices de vecteurs propres droite et gauche respectivement, A se compose des valeurs propres. La matrice inverse vraie est donnée par VA-1U*. L'estimation de Hn est donnée par Hr = [GnR*n](VLU*) o L est une 30 matrice diagonale, identique à A(-1), sauf que les plus petits éléments ont été remplacés par des zéros. Une façon de décider combien de valeurs propres doivent être retenues et combien doivent être mises à zéro vient de la comparaison de la dimension moyenne quadratique (rms) des éléments de [RnR*nl. La dimension de la rms des éléments de VLU* multipliée par la dimension de la rms de [RnR*j1 devrait être d'ordre 1.
Souvent, une seule valeur propre est nécessaire. Hn est une matrice N fois M pour chaque fréquence et série de tirs.
A l'étape 10, la matrice Hn est transformée par transformée de Fourier pour retourner au domaine temporel pour obtenir hn. La transformée de 10 Fourier est réalisée pour une fenêtre de temps autour de T = 0 à l'aide d'une diminution progressive continue et ayant une demi largeur d'environ 0,25 seconde ou moins.
A l'étape 11, hn est convolué avec le balayage harmonique utilisé dans 15 l'étape 4. Le résultat de cette convolution est l'estimation de la sortie de vibreur pour la nième harmonique. Cela est une estimation du bruit qui apparaît sur les données acquises durant le tir précédent. Les données acquises pour le tir précédent peuvent être corrigées en ce qui concerne le bruit harmonique, par exemple en soustrayant le bruit harmonique estimé à partir des données brutes acquises au niveau du récepteur. En alternative, si le stade de déconvolution est exécuté sur des données corrélées, le bruit harmonique peut être corrélé avec le balayage pilote approprié, puis soustrait des enregistrements corrélés appropriés.
Les étapes ci-dessus peuvent être répétées pour chaque harmonique que l'on souhaite retirer. De façon typique, les deuxième et troisième harmoniques ont la plus grande amplitude, de sorte que le retrait de ces harmoniques seulement peut être suffisant.
A l'étape 12, les enregistrements de tirs, dont le bruit harmonique a maintenant été retiré, sont séparés pour obtenir leurs composantes de point de tir individuelles. Cette étape peut être réalisée sur des enregistrements de tirs soit non corrélés, soit corrélés. En alternative, le stade de séparation peut être réalisé sur la somme des estimations de bruit seule, et ces estimations de bruit séparées sont ensuite soustraites de composantes de points de tir individuelles calculées auparavant.
La méthode ci-dessus a été décrite en référence à la méthode d'acquisition par sous-balayage simultanée de la figure 3. Elle peut en alternative être appliquée à une méthode d'acquisition par balayage glissant classique du type montré sur la figure 2. La méthode peut être simplifiée lorsqu'elle est appliquée à une telle technique par balayage glissant classique, puisque l'intercorrélation et l'autocorrélation ne sont pas des matrices, mais sont un nombre à chaque fréquence. Ainsi, dans l'étape 9, l'inverse vrai de l'autocorrélation peut être utilisé. 15 L'utilisation de cette méthode requiert un certain temps minimum entre les balayages. Pour retirer la nième harmonique, le temps minimum entre des balayages consécutifs est donné par: (n min n(f, fo)(1 Cela laisse supposer que le balayage fondamental varie de façon linéaire entre la fréquence fo et la fréquence f1 et a un temps de balayage de S. 25 Ainsi, pour retirer la deuxième harmonique, le glissement (slip) entre des balayages consécutifs (par exemple Tl - TO sur la figure 2 ou la figure 3) doit faire légèrement plus de la moitié de la durée de balayage totale; pour retirer la troisième harmonique, il doit faire légèrement plus de deux 30 tiers du temps de balayage, etc. Les figures 5 et 6 illustrent des résultats de la méthode de la figure 4. La figure 5 montre une partie d'un enregistrement de données acquises au niveau d'un récepteur durant l'activation simultanée de trois vibreurs sismiques, chaque vibreur étant activé quatre fois. Bien que les données 5 aient été acquises avec une technique d'acquisition simultanée classique plutôt qu'une technique d'acquisition par balayage glissant simultanée, les enregistrements ont été sommés pour simuler des données acquises par une technique de balayage glissant simultanée de la présente invention. On verra qu'il y a un bruit harmonique de haute fréquence sur 10 une grande partie des données. Les douze traces montrées sur la figure 5 ont été acquises au niveau de douze emplacements de récepteurs distincts.
La figure 6 illustre le résultat de l'application d'une méthode d'estimation 15 et de retrait d'harmoniques du type décrit en référence à la figure 4 aux deuxième et troisième harmoniques dans les données de la figure 5. On peut voir que le bruit harmonique de haute fréquence a été réduit de façon significative.
Une technique alternative destinée à retirer de l'énergie harmonique va être décrite à présent. En contraste avec la méthode de réduction de bruit harmonique décrite ci-dessus, laquelle repose sur la capacité à estimer le bruit harmonique, la technique décrite ci-dessous requiert très peu de connaissances de l'énergie harmonique. La méthode requiert seulement 25 de savoir à quel moment différents ordres d'énergie harmonique arrivent à un récepteur. Cette méthode peut être appliquée à la fois à l'acquisition par balayage glissant simultanée de la figure 3 et à l'acquisition par balayage glissant classique de données sismiques. Une restriction relative à cette technique est qu'il doit être procédé à au moins un balayage de plus que le nombre de points de tir qui sont en cours de séparation. Ainsi, pour une acquisition de données par balayage glissant standard, chaque vibreur doit être activé au moins deux fois dans chaque emplacement de tir. Dans une technique d'acquisition par balayage glissant simultanée dans laquelle chaque groupe comporte deux vibreurs, il doit être procédé à au moins trois balayages dans chaque emplacement.
Considérons initialement le cas d'une technique d'acquisition par balayage glissant standard dans laquelle chaque groupe de vibreurs procède à deux tirs dans chaque emplacement. Après intercorrélation ou déconvolution, les composantes de signaux de l'enregistrement de données pour un tir seront les mêmes que la composante de signaux de l'enregistrement de données pour les autres tirs. Si la composante de bruit harmonique dans les deux enregistrements peut être agencée pour différer, il est alors possible de réduire ou d'éliminer le bruit harmonique en combinant les deux enregistrements de façon appropriée. Une façon 15 de faire cela qui a déjà été proposée consiste à faire varier la phase des tirs. Si la phase de la nième harmonique est n fois plus grande que la phase du balayage fondamental (ce qui est d'habitude à peu près vrai), alors si l'on choisit une différence de phase appropriée et que l'on somme les enregistrements après intercorrélation, une ou plusieurs harmoniques 20 s'annuleront. Si les deux tirs sont déphasés de 900, alors la troisième harmonique s'annulera. Si les deux tirs sont déphasés de 1800, alors les deuxième et quatrième harmoniques s'annuleront. S'il y a trois tirs, chacun étant déphasé de 1200 par rapport aux deux autres tirs, alors les deuxième et troisième harmoniques s'annuleront. 25 La méthode décrite ci-dessous utilise une combinaison d'une technique d'acquisition et d'une technique de traitement, et ne dépend d'aucune relation de phase algébrique.
La méthode décrite ci-dessous est basée sur le principe selon lequel, si le bruit harmonique lors d'un tir apparaît à un temps différent du bruit harmonique lors d'un autre tir, alors un empilement (stacking) approprié peut éliminer ou substantiellement réduire le bruit. La méthode d'empilement qui est utilisée est un empilement à diversité en tempsfréquence. Cette méthode d'empilement fonctionne bien lorsque la composante de signal des deux enregistrements est la même, mais le bruit apparaît dans différents emplacements dans le domaine tempsfréquence.
Pour faire apparaître du bruit harmonique à différents temps dans différents tirs, une méthode consiste à varier le retard entre les tirs. La différence de temps choisie entre un tir dans un emplacement et le tir subséquent (à un autre emplacement) devrait différer du retard de temps entre un autre tir auquel il a été procédé dans le premier lieu et le tir subséquent à celui-ci de telle sorte que, après décomposition en temps15 fréquence, les plus grands pics dans le bruit ne se recouvrent pas substantiellement l'un l'autre. Le retard de temps exact qui est requis dépendra de la vitesse de balayage, mais on a découvert qu'une différence d'entre 1 et 2 secondes est généralement suffisante si le temps de balayage est de moins de 10 secondes. 20 Dans une variation de cette technique, l'effet du retard de temps entre des tirs est imité à l'aide de groupes de vibreurs multiples o le bruit est agencé pour provenir de tirs de groupes de vibreurs différents, largement séparés. La séparation spatiale entre les groupes de vibreurs induira un 25 retard de temps tel que, pour la plupart des récepteurs, le bruit harmonique arrivera à des temps différents et un empilement à diversité en temps-fréquence sera efficace pour retirer le bruit harmonique. Pour certains récepteurs, les pics dans le bruit provenant de différents tirs se recouvriront l'un l'autre, mais ce bruit peut être retiré durant l'empilement 30 à l'aide de la technique révélée dans la demande de brevet du RoyaumeUni N' 2 359 363.
Dans le cas de N vibreurs, il est nécessaire de procéder à au moins (N + 1) tirs de balayages encodés, à partir desquels les n enregistrements de tirs individuels peuvent être extraits. Considérons par exemple deux groupes de deux vibreurs chacun avec un temps de balayage S de 8 secondes et 5 un temps d'écoute L de 5 secondes. Ces vibreurs peuvent exécuter trois tirs pour chaque groupe de la façon la plus rapide comme suit:
Tableau 1
Groupe 1 tir 1 débute à 0 seconde Groupe 1 tir 1 finit à 8 secondes Groupe 1 tir 2 débute à 10 secondes Groupe 1 tir 2 finit à 18 secondes Groupe 1 tir 3 débute à 20 secondes Groupe 1 tir 3 finit à 28 secondes Groupe 2 tir 1 débute à secondes Groupe 2 tir 1 finit à 13 secondes Groupe 2 tir 2 débute à 15 secondes Groupe 2 tir 2 finit à 23 secondes Groupe 2 tir 3 débute à 25 secondes Groupe 2 tir 3 finit à 33 secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes Temps de glissement secondes L'addition de retards entre les tirs auxquels le premier groupe a procédé et le tir qui suit chaque tir du premier groupe permet au bruit harmonique d'être placé à différents temps dans les enregistrements de tirs. Par exemple, le schème de tirs ci- dessus peut être modifié en augmentant le 15 retard entre un tir du premier groupe et le tir correspondant du deuxième groupe, comme suit:
Tableau 2
Groupe 1 tir 1 débute à 0 seconde Groupe 2 tir 1 débute à Temps de glissement secondes 5 secondes Groupe 1 tir 1 finit à 8 secondes Groupe 1 tir 2 débute à secondes Groupe 2 tir 1 finit à Temps de glissement 13 secondes 5 secondes Groupe 2 tir 2 débute à Temps de glissement 16 secondes 6 secondes Groupe 1 tir 2 finit à 18 secondes Groupe 1 tir 3 débute à 22 secondes Groupe 2 tir 2 finit à Temps de glissement 24 secondes 6 secondes Groupe 2 tir 3 débute à Temps de glissement 29 secondes 7 secondes Groupe 1 tir 3 finit à secondes Groupe 2 tir 3 finit à Temps de glissement 37 secondes 7 secondes Dans ce schème de tirs modifié du Tableau 2, le retard variable entre un tir du premier groupe et le tir correspondant du deuxième groupe signifie que le bruit harmonique apparaîtra à des temps différents dans les enregistrements de tirs. Il est donc possible d'éliminer le bruit harmonique à l'aide de la "technique d'inversion simultanée de diversité" révélée dans le document GB 2 359 363.
La figure 7 illustre les résultats de l'application de la technique d'inversion simultanée de diversité aux données montrées sur la figure 5. 15 On observera à nouveau qu'une réduction considérable du bruit harmonique a été fournie.
Dans le schème de tirs du Tableau 2, le retard de temps entre un tir du premier groupe de vibreurs et le tir correspondant du deuxième groupe de vibreurs augmente avec le nombre de tirs. L'invention n'est pas limitée à cela, et le retard de temps entre un tir du premier groupe de vibreurs et le tir correspondant du deuxième groupe de vibreurs pourrait en alternative diminuer avec le nombre de tirs.
La technique d'inversion simultanée de diversité peut être combinée avec l'estimation et le retrait d'harmoniques pour les tirs o le retard de temps satisfait l'équation (1) ci-dessus. Par exemple, si le balayage de vibreur va de 10 Hz à 100 Hz, alors la deuxième harmonique peut être estimée et retirée si le temps de glissement est supérieur à 4,5 secondes, la 15 troisième harmonique peut être estimée et retirée si le temps de glissement fait plus de 6 secondes, et la quatrième harmonique peut être retirée si le temps de glissement fait plus de 6,7 secondes. Ainsi, pour le schème d'acquisition du Tableau 2, la deuxième harmonique peut être estimée et retirée du bruit harmonique dans tous les tirs, la troisième 20 harmonique peut être estimée et retirée du bruit dans le deuxième et le troisième tir de chaque groupe, et la quatrième harmonique peut être estimée et retirée du bruit dans le troisième tir de chaque groupe.
La figure 8 illustre les résultats de l'application de la technique d'estimation et de retrait d'harmoniques ainsi que de la technique d'inversion simultanée de diversité. La figure 8 montre les résultats liés à la réalisation de la technique d'inversion simultanée de diversité sur les données montrées sur la figure 6 - qui ont déjà subi une technique d'estimation et de retrait d'harmoniques pour les deuxième et troisième 30 harmoniques. On verra que l'application subséquente de la technique d'inversion simultanée de diversité a eu pour résultat une réduction supplémentaire du bruit.
La manière dont les techniques ci-dessus sont utilisées dépend de facteurs tels que le nombre de groupes, le temps requis pour déplacer un vibreur d'une position de tir souhaitée à une autre et le rapport entre le temps de balayage de vibreur total et le temps d'écoute.
Si le temps d'écoute est égal au temps de balayage complet divisé par le nombre de vibreurs dans un groupe, alors une implémentation efficace 10 consiste à avoir deux groupes. A un temps quelconque, un groupe peut être en cours de repositionnement tandis que l'autre groupe est en cours d'acquisition de données. Le groupe qui est en cours d'acquisition de données tire le même nombre de tirs qu'il y a de vibreurs dans le groupe.
Chaque vibreur effectue des balayages presque en continu, avec seulement une courte pause à la fin de chaque balayage pour réinitialiser l'équipement. Lorsque le premier groupe a terminé de tirer, le deuxième groupe est en position et commence à tirer tandis que le premier groupe se déplace jusqu'au prochain emplacement. Le temps de glissement fait % du temps de balayage, si bien que l'estimation et le retrait d'harmoniques peuvent être appliqués aux données acquises. Toutefois, comme le nombre de tirs est égal au nombre de vibreurs dans chaque groupe, une inversion simultanée de diversité n'est pas possible.
Si, dans un autre exemple, le temps de balayage pour chaque vibreur fait 25 environ deux fois le temps d'écoute, alors une méthode utilisant trois groupes peut être employée à des fins utiles. Dans le cas de neuf vibreurs, il sera possible d'avoir trois groupes de trois vibreurs, les vibreurs dans chaque groupe étant activés quatre fois avec des retards variables entre les tirs. Le modèle suivant lequel les tirs sont effectués 30 serait agencé de façon à ce que les deux premiers tirs de chaque groupe alternent avec les deux derniers tirs du groupe précédent et à ce que les troisième et quatrième tirs de chaque groupe alternent avec les deux premiers tirs du groupe subséquent. Pour les tirs qui satisfont l'équation (1), le bruit harmonique peut être estimé et retiré. Une inversion simultanée de diversité peut ensuite être appliquée aux données acquises pour chaque groupe.
La figure 9(a) est une illustration schématique d'un agencement de prospection sismique selon un mode de réalisation de l'invention.
L'agencement de prospection sismique comprend une pluralité de vibreurs 1, 2, 3, 4 et un moyen de commande 5. Deux groupes de vibreurs A, B sont définis sur la figure 9(a), chaque groupe contenant deux vibreurs dans chaque groupe, mais l'agencement de prospection sismique de l'invention n'est pas limité à ce nombre de groupes particulier ou à ce nombre de vibreurs par groupe. Le moyen de commande 5 est capable d'activer chaque groupe indépendamment de l'autre groupe. Par exemple, le moyen de commande peut être connecté électriquement à chaque groupe de vibreurs de façon à ce qu'il puisse envoyer un signal électrique à un groupe sélectionné pour activer chaque vibreur dans le groupe sélectionné. Le moyen de commande est adapté 20 pour activer les vibreurs selon, par exemple, une méthode de "balayage glissant simultanée" du type décrit en référence à la figure 3 ou une méthode "à retard de temps variable" du type décrit en référence au
Tableau 2.
Quatre vibreurs sont montrés sur la figure 9(a), agencés en deux groupes contenant chacun deux vibreurs, mais un agencement de prospection sismique de l'invention n'est pas limité à ces nombres de vibreurs et de groupes. Un agencement de prospection sismique de l'invention destiné à être utilisé avec la méthode de "balayage glissant simultanée" peut contenir deux groupes ou plus de vibreurs activables indépendamment, un groupe au moins contenant plus d'un vibreur. Un agencement de prospection sismique de l'invention destiné à être utilisé avec la méthode de "retard de temps variable" peut contenir deux groupes ou plus de vibreurs activables indépendamment ou peut, en alternative, contenir deux vibreurs ou plus activables indépendamment.
L'agencement de prospection sismique de la figure 9(a) comprend en outre un arrangement d'un récepteur sismique ou plus (deux récepteurs 6, 7 sont montrés sur la figure 9(a), mais l'agencement de prospection sismique n'est pas limité à deux récepteurs). 10 La figure 9(b) est un organigramme schématique du moyen de commande 5. Le moyen de commande comprend un processeur de données programmable 8 avec une mémoire de programme 9, par exemple sous la forme d'une mémoire morte ROM, stockant un programme destiné à commander le moyen de commande 5 pour activer les vibreurs 1, 2, 3, 4 selon, par exemple, une méthode telle qu'illustrée sur la figure 3 ou dans le Tableau 2, ou telle que définie par l'équation (1) ci-dessus. Le système comprend en outre une mémoire de lecture/écriture non volatile 10 pour stocker, par exemple, toutes données devant être conservées en l'absence de source d'alimentation électrique. Une mémoire "de travail" ou "bloc-notes" pour le processeur de données est fournie par une mémoire vive (RAM) 11. Une interface d'entrée 12 est prévue, par exemple pour recevoir des instructions et des données. Une interface de sortie 13 est prévue, par exemple pour sortir des signaux d'activation jusqu'à un 25 récepteur sélectionné ou à un groupe de récepteurs sélectionné. Un programme définissant la séquence d'activation des récepteurs ou groupes de récepteurs peut être fourni par le biais de l'interface d'entrée 12 ou peut en alternative être fourni par une mémoire de données lisibles par machine 14.
Le programme destiné à faire fonctionner le moyen de commande et à exécuter la méthode décrite précédemment ici est stocké dans la mémoire de programme 9, laquelle peut être mise en oeuvre sous la forme d'une mémoire à semi-conducteurs, par exemple du type ROM, lequel est bien connu. Toutefois, le programme peut être stocké dans n'importe quel 5 autre support de stockage approprié, comme un porteur de données magnétique 9a (tel qu'une "disquette") ou un CD-ROM 9b.
La présente invention est applicable à la fois à des sources de vibration d'énergie sismique terrestres et à des sources de vibration d'énergie 10 sismique marines.
Claims (17)
1. Une méthode de prospection sismique comprenant les étapes consistant: à activer le ou chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps TO; et à activer le ou chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs 10 au temps Tl, o TO < T1 < TO + S1 + L o Sl est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps d'écoute; dans laquelle au moins un groupe parmi le premier groupe de vibreurs et le deuxième groupe de vibreurs comprend au moins 15 deux vibreurs.
2. Une méthode telle que revendiquée dans la revendication 1 dans laquelle le deuxième groupe de vibreurs est le premier groupe de vibreurs.
3. Une méthode de prospection sismique telle que revendiquée dans la revendication 1 ou la revendication 2 et comprenant l'étape consistant à activer le ou chaque groupe de vibreurs au moins autant de fois qu'il y a de vibreurs dans le groupe respectif et de 25 telle sorte que la contribution de chaque vibreur dans un groupe puisse être déterminée par une opération algébrique sur des enregistrements de récepteur de balayages réalisés par le groupe respectif.
4. Une méthode telle que revendiquée dans la revendication 1, la revendication 2 ou la revendication 3 et comprenant l'étape supplémentaire consistant à activer le ou chaque vibreur dans un troisième groupe de vibreurs au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs.
5. Une méthode telle que revendiquée dans n'importe quelle revendication précédente dans laquelle Tl - TO > (n - 1) Si Io! n (fif o), o n est un entier naturel, Jo est la limite de fréquence inférieure du balayage de vibreur et f est la limite de fréquence supérieure du balayage de vibreur.
6. Une méthode telle que revendiquée dans la revendication 5 et comprenant de plus l'estimation à partir des données acquises du bruit dans les données acquises dû à la mIème harmonique, o mSn.
7. Une méthode telle que revendiquée dans n'importe quelle revendication précédente et comprenant de plus les étapes consistant à activer le ou chaque vibreur dans le premier groupe de vibreurs au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs; et à activer le ou chaque vibreur dans le deuxième groupe de vibreurs 25 autempsT3oT2<T3<T2+S1 +L; dans laquelle le premier groupe de vibreurs est différent du deuxième groupe de vibreurs; et dans laquelle T3 - T2 É Tl - TO.
8. Une méthode telle que revendiquée dans la revendication 7 dans laquelle le jième groupe de vibreurs contient Nj vibreurs et est activé Ni + 1 fois.
9. Une méthode de prospection sismique comprenant les étapes consistant: à activer un premier vibreur au temps TO; à activer un deuxième vibreur différent du premier vibreur au temps T1, o TO < T1 < TO + Sl + L o Sl est le temps de balayage du 10 premier vibreur et L est le temps d'écoute; à activer le premier vibreur au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième vibreur; et à activer le deuxième vibreur au temps T3 o T2 < T3 < T2 + Si + L et o T3-T2ÉTl -TO.
10. Une méthode telle que revendiquée dans la revendication 7, la revendication 8 ou la revendication 9 dans laquelle T3 - T2 > Ti - TO. 20
11. Un agencement de prospection sismique comprenant: une pluralité de vibreurs; et un moyen de commande adapté pour activer le ou chaque vibreur dans un premier groupe de vibreurs au temps TO et pour activer le ou chaque vibreur dans un deuxième groupe de vibreurs au temps Tl, o TO < Tl < TO + Si + L o Si est le temps de balayage du premier groupe de vibreurs et L est le temps d'écoute. 30
12. Un agencement de prospection sismique tel que revendiqué dans la revendication 11 dans lequel le moyen de commande est adapté pour activer le ou chaque groupe de vibreurs au moins autant de fois qu'il y a de vibreurs dans le groupe respectif et de telle sorte que la contribution de chaque vibreur dans un groupe puisse être 5 déterminée par une opération algébrique sur des enregistrements de récepteur de balayages réalisés par le groupe respectif.
13. Un agencement de prospection sismique tel que revendiqué dans la revendication 11 ou la revendication 12 dans lequel le premier groupe de vibreurs est différent du deuxième groupe de vibreurs; et dans lequel le moyen de commande est de plus adapté pour activer le ou chaque vibreur dans le premier groupe de vibreurs au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième groupe de vibreurs et pour activer le ou chaque vibreur dans le deuxième groupe de vibreurs au temps T3 o T2 < T3<T2+S1 + LetoT3-T2*T1 -TO.
14. Un agencement de prospection sismique tel que revendiqué dans n'importe lesquelles des revendications 11, 12 et 13 et adapté pour 20 activer les premier et deuxième groupes de vibreurs de telle sorte que Tl - TO > (n - 1) Si fol n (f t - f o), o n est un entier naturel, fo est la limite de fréquence inférieure du balayage de vibreur et f est la limite de fréquence supérieure du balayage de vibreur.
15. Un agencement de prospection sismique comprenant: une pluralité de vibreurs; et un moyen de commande adapté pour: 30 a) activer un premier vibreur au temps TO; b) activer un deuxième vibreur différent du premier vibreur au temps Tl, o TO < T1 < TO + Sl + L o Sl est le temps de balayage du premier vibreur et L est le temps d'écoute; c) activer le premier vibreur au temps T2, o Tl < T2 < Tl + S2 + L o S2 est le temps de balayage du deuxième vibreur; et d) activer le deuxième vibreur au temps T3 o T2 < T3 < T2 + Si + L et o T3 - T2 É Tl - TO.
16. Un agencement de prospection sismique tel que revendiqué dans la revendication 15 et adapté pour activer le deuxième groupe de vibreurs au temps T3 o T3 - T2 > Tl - TO.
17. 20 18.
Un agencement de prospection sismique tel que revendiqué dans n'importe lesquelles des revendications i1 à 16 dans lequel le moyen de commande comprend un processeur de données programmable.
Un support de stockage contenant un programme pour le processeur de données d'un agencement de prospection sismique tel que défini dans la revendication 17.
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