FR2897691A1

FR2897691A1 - Mesure du vecteur deplacement de particules dans une flute marine remorquee

Info

Publication number: FR2897691A1
Application number: FR0753419A
Authority: FR
Inventors: Lars Borgen; Oeyvind Teigen; Nils Halvor Heieren; Vidar A Husom
Original assignee: Services Petroliers Schlumberger SA
Current assignee: WESTERNGECO LLC, US
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2007-08-24
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: US7623414B2; CN101051088A; GB0703457D0; NO20190919A1; GB2435513A; CN101051088B; GB2435513B; NO344053B1; AU2009201762A1; AU2007200631A1; FR2897691B1; GB2435513A8; MX2007002147A; BRPI0700773B1; NO20071016L; GB2460349B; BRPI0700773A; GB0912048D0; US20090296529A1; US20070195648A1

Abstract

Un capteur de déplacement des particules, comprend : un élément détecteur capable de détecter un vecteur déplacement de particules à partir d'un changement de position de ce dernier ; et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné, dans lequel le capteur de déplacement des particules est symétrique autour de son axe longitudinal et possède un centre de gravité qui coïncide avec son centre volumétrique. Un appareil comprend une flûte d'enregistrement ; une pluralité de capteurs acoustiques distribués le long de la flûte d'enregistrement ; et une pluralité de capteurs de déplacement des particules distribués le long de la flûte d'enregistrement, au moins un capteur de déplacement des particules étant symétrique autour de son axe longitudinal et possédant un centre de gravité qui coïncide avec son centre volumétrique.

Description

MESURE DU VECTEUR DÉPLACEMENT DE PARTICULES DANS UNE FLêTE MARINE

REMORQUÉE La présente invention concerne un relevé sismique en mer et, plus particulièrement la mesure du vecteur de particules dans un relevé sismique en mer. Dans un type de relevé sismique en mer, un navire hydrographique remorque un ensemble de flûtes référencées comme flûtes d'enregistrement le long d'une course prédéterminée. Comme le navire remorque l'ensemble, une source sismique, tel qu'un canon à air ou une source sismique vibrante, transmet une onde acoustique dans l'eau. L'onde acoustique traverse l'eau et est en fin de compte réfléchie par diverses caractéristiques géologiques. Les réflexions remontent jusqu'aux flûtes d'enregistrement à travers l'eau. Les flûtes d'enregistrement comprennent des capteurs acoustiques ou hydrophones , distribués le long de leur longueur. Puisque les réflexions passent sur les récepteurs acoustiques, les récepteurs détectent l'amplitude du front d'onde reçu. Les récepteurs acoustiques transmettent ensuite les données représentant l'amplitude détectée du front d'onde reçu en remontant sur les flûtes jusqu'au navire hydrographique à des fins de collecte. Les réflexions continuent à se propager dans l'eau après les récepteurs acoustiques jusqu'à ce qu'elles atteignent la surface de l'eau. À la surface, les réflexions se réfléchissent une fois encore. Ces réflexions des réflexions sont quelquefois appelées multiples , abréviation de réflexions multiples ou réflexions fantômes . Les multiples redescendent dans l'eau et vont ensuite passer sur les récepteurs acoustiques. Les récepteurs acoustiques détectent une fois encore l'amplitude du front d'onde reçu. Les récepteurs acoustiques transmettent une fois encore les données représentant l'amplitude détectée sur les flûtes à des fins de collecte à bord du navire hydrographique. Ainsi, les données d'étude contiennent non seulement des données obtenues à partir des réflexions initiales, mais aussi des données collectées à partir des multiples. Les données provenant des multiples ne sont pas souhaitées parce qu'elles ne représentent pas les formations géologiques en cours de surveillance. À la place, les données provenant des multiples représentent la surface. Plus techniquement, les multiples interfèrent de façon destructrice les réflexions. En résumé, les capteurs sismiques détectent l'amplitude de tout front d'onde reçu sans tenir compte de la direction de son passage. Des méthodes classiques traitent ce problème de deux façons. La première est d'essayer d'atténuer l'influence des multiples au cours de la surveillance.

La seconde est d'essayer de supprimer les données des multiples au cours du traitement. Les deux méthodes ont leurs inconvénients. Les atténuations multiples pendant le relevé impliquent fréquemment le positionnement des composants utilisés pour le relevé d'une manière particulière. Par exemple, les réflexions fantômes peuvent être souvent largement supprimées si les flûtes sont remorquées à une profondeur de 4 à 5 mètres environ. Cependant, le positionnement des flûtes d'enregistrement peut être très difficile. Les flûtes d'enregistrement peuvent être longues de plusieurs kilomètres. Ceci entraine typiquement une inertie plutôt grande qui peut rendre difficile le contrôle de la flûte d'enregistrement. La flûte d'enregistrement peut être également soumise à des conditions d'environnement très différentes, tels que le vent et le courant, le long de sa longueur. Ceci signifie que la flûte d'enregistrement peut fréquemment être positionnée de façon inappropriée pour que l'effet nocif des multiples ne soit pas pleinement atténué.

La suppression des multiples au cours du traitement implique typiquement la prédiction des multiples réels à partir de plusieurs de facteurs. Une variété de techniques prédictives de multiples est connue dans l'art. Cependant, comme avec toutes les techniques prédictives, des hypothèses et des généralisations sont faites. Alors que ces généralisations et hypothèses peuvent être statistiquement viables, elles peuvent s'appliquer à tout relevé donnée, ou toute partie donnée d'un relevé, avec plus ou moins de précision. Dans certains relevés, elles peuvent avoir un effet délétère ou bien générer des inexactitudes. En outre, cette méthode rallonge le traitement compliqué, augmentant ainsi les coûts. Il serait par conséquent recommandé d'atténuer l'effet du multiple sans devoir consacrer du temps, des efforts et des ressources à surveiller de façon permanente et à positionner les flûtes. Il serait également souhaitable de pouvoir atténuer les effets des multiples via des mesures réelles plutôt que des prédictions. En conséquence, il serait souhaitable de ne pas mesurer l'amplitude de tout front d'onde donné passant sur les capteurs acoustiques, mais aussi son vecteur ou sa polarisation. La présente invention concerne la résolution ou du moins la réduction de l'un ou de la totalité des problèmes mentionnés ci-dessus.

La présente invention, sous ses divers aspects et modes de réalisation, contient un capteur de déplacement des particules, comprenant : un élément détecteur capable de détecter un vecteur déplacement de particules à partir d'un changement de position de ce dernier ; et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné, dans lequel le capteur de déplacement des particules est symétrique autour de son axe longitudinal et possède un centre de gravité qui coïncide avec son centre volumétrique. Elle contient également un capteur de déplacement des particules, comprenant un élément détecteur, comme par exemple un accéléromètre, capable de détecter un vecteur déplacement de particules à partir d'un changement de position de ce dernier, et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné. Dans un second aspect, l'invention contient un appareil comprenant : une flûte d'enregistrement ; une pluralité de capteurs acoustiques distribués le long de la flûte d'enregistrement ; et une pluralité de capteurs de déplacement des particules distribués le long de la flûte d'enregistrement, au moins un capteur de déplacement des particules étant symétrique autour de son axe longitudinal et ayant un centre de gravité qui coïncide avec son centre volumétrique. Elle contient également un appareil comprenant : une flûte d'enregistrement ; une pluralité de capteurs acoustiques distribués le long de la flûte d'enregistrement ; et une pluralité de capteurs de déplacement des particules distribués le long de la flûte d'enregistrement. Au moins l'un de ces capteurs de déplacement des particules comprend un accéléromètre pouvant détecter un vecteur déplacement de particules à partir d'un changement de position de cela ; et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné. L'invention peut être comprise en faisant référence à la description suivante donnée à titre d'exemple conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels des numéros de référence similaires identifient des éléments similaires, et sur lesquels : Les FIG. 1A et FIG. 1B représentent un relevé sismique en mer mise en pratique conformément à un aspect de la présente invention ; Les FIG. 2A, FIG. 2B représentent deux agencements à capteur alternatifs pour le relevé sismique en mer des FIG. 1A û FIG. 1 B; Les FIG. 3A û FIG. 3B illustrent de manière générale et conceptuelle un mode de réalisation particulier d'un capteur de déplacement des particules conformément à la présente invention, la FIG. 3A étant une coupe transversale le long de la ligne 3A - 3A sur la FIG. 3B; La FIG. 4 représente trois accéléromètres à axe unique orientés de façon orthogonale les uns par rapport aux autres dans les directions alignées, transversale et verticale désignées par x, y, et z sur la FIG. 5, respectivement, comme ils peuvent être utilisés dans un mode de réalisation particulier ; La FIG. 5 représente les directions alignées, transversale et verticale dans lesquelles les accéléromètres à axe unique de la FIG. 4 sont orientés de façon orthogonale ; et Les FIG. 6 û FIG. 7 représentent des modes de réalisation d'un capteur 10 de déplacement des particules alternatifs par rapport à celui des FIG. 3A û FIG. 3B. Alors que l'invention est susceptible de subir diverses modifications et des formes alternatives, les dessins illustrent des modes de réalisation spécifiques décrits ici de façon détaillée à titre d'exemple. Il faudrait 15 comprendre également que la description ici des modes de réalisation spécifiques ne doit pas limiter l'invention aux formes particulières révélées, mais au contraire, l'intention est de couvrir toutes les modifications, équivalents, et alternatives correspondant à l'esprit et à la portée de l'invention tels que définis par les revendications annexées. 20 Les modes de réalisation illustratifs de l'invention sont décrits ci-dessous. À des fins de clarté, cette description ne contient pas toutes les caractéristiques d'une mise en oeuvre réelle. On appréciera bien entendu que dans le développement d'un tel mode de réalisation réel, de nombreuses 25 décisions spécifiques à la réalisation doivent être prises afin de réaliser les objectifs spécifiques des développeurs, telle que la conformité avec les contraintes relatives au système et au commerce, qui vont varier d'une mise en oeuvre à une autre. De plus, on appréciera qu'un tel effort de développement, même s'il est complexe et long, serait un travail de simple 30 exécution pour l'homme du métier ayant le bénéfice de cette divulgation.

Les FIG. 1A ù FIG. 1B illustrent un système de surveillance 100 dans une surveillance maritime 101, dont les deux sont des exemples de mode de réalisation de leurs aspects de la présente invention. Dans ce mode de réalisation particulier, le système de surveillance 100 comprend en règle générale un ensemble 103 remorqué par un navire hydrographique 106 à bord duquel se trouve un ordinateur 109. L'ensemble remorqué 103 comprend huit flûtes marines ou flûtes d'enregistrement 112 (une seule indiquée) qui peuvent, par exemple, faire chacune 6 Km de long. Il faut noter que le nombre de flûtes d'enregistrement 112 dans l'ensemble remorqué 103 n'est pas pertinent pour la pratique de l'invention. Ainsi, des modes de réalisation peuvent employer différents nombres de flûtes d'enregistrement 112. Une source sismique 115, typiquement un canon à air ou un ensemble de canons à air, est également illustrée en étant remorquée par le navire hydrographique 106. Il faut noter que dans des modes de réalisation alternatifs, la source sismique 115 peut ne pas être remorquée par le navire hydrographique 106. À la place, la source sismique 115 peut être remorquée par un second navire hydrographique (non illustré), suspendue à une bouée (également non illustrée), ou déployée d'une certaine autre façon connue dans l'art. Les sources sismiques connues comprennent des sources d'impulsions, tels que des explosifs et des canons à air, et des sources de vibration qui émettent des ondes avec un spectre d'amplitude et de fréquences plus contrôlable. Sur la face de chaque flûte d'enregistrement 112 se trouve un déflecteur 118 (un seul indiqué) et à l'arrière de chaque flûte d'enregistrement 112 se trouve une bouée de queue 120 (une seule indiquée). Le déflecteur 118 positionne horizontalement l'extrémité avant 113 de la flûte d'enregistrement 112 le plus près du navire hydrographique 106. La bouée de queue 120 crée une traînée à l'extrémité de queue 114 de la flûte d'enregistrement 112 le plus loin du navire hydrographique 106. La tension générée sur la flûte d'enregistrement 112 par le déflecteur 118 et la bouée de queue 120 résulte dans une forme grossièrement linéaire de la flûte d'enregistrement 112 illustrée sur la FIG. 1 B. Située entre le déflecteur 118 et la bouée de queue 120 se trouvent une pluralité de dispositifs de positionnement de flûte connus en tant qu' engins 122. Les engins 122 peuvent être situés à intervalles réguliers le long de la flûte, comme tous les 200 à 400 mètres. Dans ce mode de réalisation particulier, les engins 122 sont utilisés pour contrôler la profondeur à laquelle les flûtes d'enregistrement 112 sont remorquées, typiquement quelques mètres. Dans un mode de réalisation particulier, les engins téléguidés orientables 118 sont mis en oeuvre avec des engins téléguidés orientables Q-finTM tels qu'employés par Western Geco, le déposant de la présente demande de brevet, dans ses relevés sismiques. Les principes de conception, de fonctionnement et d'utilisation de tels engins téléguidés orientables se trouvent dans la demande internationale PCT WO 00/20895, intitulée Système de contrôle pour le positionnement des flûtes d'enregistrement sismique marine , déposée sous le traité de coopération en matière de brevets du 28 septembre 1999, au nom des Services Pétroliers Schlumberger en tant que cessionnaire des inventeurs 0yvind Hillesund et al. ( La demande '895 ). Cependant, tout type de dispositif orientable peut être utilisé. Par exemple, un second mode de réalisation est décrit dans la demande internationale PCT N WO 98/28636, intitulée Dispositifs de contrôle pour contrôler la position d'une flûte d'enregistrement sismique marine , déposée le 19 décembre1997, au nom de Geco AS en tant que cessionnaire de l'inventeur Simon Bittleston ( la demande '636 ). Dans certains modes de réalisation, les engins 118 peuvent même être omis. Les flûtes d'enregistrement 112 comprennent également une pluralité de sondes instrumentées 124 (une seule indiquée) distribuées le long de leur longueur. Si on regarde maintenant la FIG. 2A, les sondes instrumentées 124 logent, dans le mode de réalisation illustré, un capteur acoustique 200 (par ex. hydrophones) tel que connu dans l'art, et un capteur de déplacement des particules 203. Les capteurs de déplacement des particules 203 mesurent non seulement l'amplitude des fronts d'onde reçus, mais aussi leur direction. Ainsi, il serait possible de distinguer les données représentant les fronts d'onde se propageant vers le haut, telles que les réflexions 135, des fronts d'onde se propageant vers le bas, telle que la réflexion multiple 150. Des capteurs de déplacement des particules adaptés sont connus dans l'art et peuvent être utilisés pour mettre en oeuvre les capteurs de déplacement des particules 203. Tout capteur de déplacement des particules connu dans l'art peut être utilisé pour mettre en oeuvre le capteur de déplacement des particules 203. Les FIG. 3A - FIG. 3B illustrent de manière générale et conceptuelle comment l'élément détecteur 300 d'un capteur de déplacement des particules 203 peut être disposé à l'intérieur d'une flûte d'enregistrement 112 conformément à la présente invention. L'élément détecteur 300 peut être, par exemple, un géophone ou un accéléromètre. L'élément détecteur est suspendu dans un fluide 303. Le fluide 303 peut être un fluide utilisé pour remplir la flûte d'enregistrement sismique 107 si la flûte d'enregistrement est une flûte d'enregistrement remplie de fluide. Dans le mode de réalisation illustré, le fluide 303 est contenu dans un caisson 306 de la flûte d'enregistrement 112. Des exemples de fluide adaptés dans ce but dans divers modes de réalisation et connus dans l'art comprennent de l'huile pour flûte ou tout autre fluide diélectrique adapté. L'élément détecteur 300 est conçu pour s'adapter à la densité du support environnant. Afin de s'adapter au support environnant, l'élément détecteur 300 lui-même devrait être emballé dans un matériel à faible densité qui compense son poids. Pour le mode de réalisation illustré, la densité de l'élément détecteur 300 est conçue pour s'adapter à celle du fluide 303. La densité des fluides tels que le fluide 303 sont des quantités connues ou peuvent être facilement identifiées. La détermination de la densité fluidique peut être effectuée par l'homme du métier ayant le bénéfice de cette divulgation.

Cependant, comme cela est évident à partir de ce qui précède, certaines flûtes d'enregistrement 112 peuvent avoir une construction solide ou l'élément détecteur 300 peut être positionné dans un matériau solide. Des exemples de matériaux adaptés pour ce type de mode de réalisation peuvent comprendre, par exemple, un matériau polymère expansé et un polymère ayant des microsphères ajoutées ou un plastique de faible densité. Dans ces modes de réalisation, l'élément détecteur 300 est conçu pour s'adapter à la densité du support environnant dans lequel la flûte d'enregistrement 112 va se déployer, c'est-à-dire, l'eau 101. La densité de l'eau 101 va varier selon des facteurs connus dans l'art telles que la salinité, la température et la profondeur. La détermination de la densité anticipée du support environnant pourra être également bien effectuée par l'homme du métier ayant le bénéfice de cette divulgation. Les densités de l'élément détecteur 300, le fluide 303, l'eau 101, et d'autres composants peuvent varier par rapport au nombre de facteurs bien connus par l'homme du métier. Par exemple, la densité de l'eau 101 peut varier en fonction de la température, de la profondeur, de la salinité, parmi d'autres facteurs. Il faut noter qu'une telle variation peut résulter dans la sélection d'un élément détecteur 300 qui ne correspond pas exactement à la densité du support environnant. Ceci est acceptable, même si cela donnera des résultats avec une fidélité plus petite. Dans une certaine mesure, cependant, une mauvaise correspondance entre la densité de l'élément détecteur 300 et le support environnant peut devenir suffisamment grande de façon à annuler la fiabilité des données générées.

Il est souhaitable que le capteur de déplacement des particules 203 présente la même réponse pour un signal donné sans tenir compte de l'angle au niveau duquel le signal l'affecte. Pour que le capteur de déplacement des particules 203 montre la même réponse pour des angles de signaux différents, il devrait être symétrique autour de son centre situé sur un axe longitudinal 315 et avoir un centre de gravité et un centre volumétrique situés au même endroit, dit par la suite : co-localisés , (c'est-à-dire, le centre de flottabilité submergé) afin de minimiser la distorsion et la dégénération du signal. Dans le mode de réalisation illustré, le centre de gravité et le centre volumétrique sont situés au point 312, illustré sur la FIG. 3A, sur l'axe longitudinal 315, illustré sur la FIG. 3B. Ceci pourrait être réalisé en rendant cylindrique le corps capteur de déplacement des particules pour permettre aux éléments de flûte (par exemple élément de contrainte, télémétrie et puissance électrique et optique) de traverser le centre du capteur de particules, et encore avoir le volume et le centre de gravité situés au niveau de l'axe du corps. Le mode de réalisation du capteur de déplacement des particules 203 décrit sur la FIG. 3A û FIG. 3B présente ces caractéristiques. Il est cylindrique, définissant une ouverture 309 à travers laquelle un câble 211 comprenant, par exemple, le fil électrique 206, la ligne de commande et de contrôle 209, et la ligne de données 212, illustré sur les FIG. 2A û FIG. 2B, peuvent passer. La symétrie autour de l'axe longitudinal 315 est prévue par l'électronique 315', et le centre de gravité peut être situé au niveau du centre volumétrique 312 en contrôlant le poids de l'électronique 315' de façon appropriée. Il faut noter que, dans des modes de réalisation dans lesquels l'électronique 315' et l'élément détecteur 300 sont conditionnés ensemble, le même effet peut être obtenu en plaçant un poids fictif là où l'électronique 315' est illustré sur la FIG. 3A. Tel que noté ci-dessus, l'élément détecteur 300 peut être mis en oeuvre en 30 tant qu'accéléromètre. Par exemple, dans le mode de réalisation des FIG. 3A 20 25 ù FIG. 3B, l'élément détecteur 300 peut être mis en oeuvre dans un accéléromètre à microsystème électromécanique (MEMS) à trois axes. Il faut noter que la présente invention admet cependant de larges variations de conception et de mise en oeuvre du capteur de déplacement des particules 203 à la lumière des facteurs susmentionnés. Par exemple, à la place d'un seul accéléromètre à microsystème électromécanique à trois axes, des modes de réalisation alternatifs peuvent utiliser trois accéléromètres à microsystème électromécanique à axe unique assemblés de façon perpendiculaire les uns par rapport aux autres. Un tel mode de réalisation pourrait ensuite mesurer l'accélération dans trois directions indépendantes. Par exemple, la FIG. 4 montre trois accéléromètres à axe unique 400 orientés de façon orthogonale les uns par rapport aux autres dans les directions alignées, transversale et verticale, désignées x, y, et z sur la FIG. 5, respectivement. Des accéléromètres à microsystème électromécanique à axe unique sont disponibles dans le commerce immédiatement. Des accéléromètres adaptés à microsystème électromécanique connus dans l'art. Par exemple, les accéléromètres à microsystème électromécanique sont décrits dans : le brevet US N 5 723 790, intitulé Accéléromètres Monocristallin et Capteur de Vitesse Angulaire et Procédés de Fabrication et d'Utilisation desdits systèmes , délivré le 3 mars 1998, et désignant Gert Andersson comme inventeur ( le brevet '790 ) ; la demande de brevet US N 11/042 721, intitulée Système et Procédé pour un Accéléromètre à microsystème Électromécanique à Trois Axes , déposée le 24 juin 2005, publiée le 28 juillet 2005, comme Publication N 2005/0160814 Al, et désignant Vladimir Vaganov et Nikolai Belov comme inventeurs ; 5 10 la demande de brevet US N 11/000,652, intitulée Dispositif Accéléromètre à Microsystème Électromécanique Ayant des Flexions de forme arquée , déposée le 30 novembre 2004, publiée le 15 septembre 2005, en tant que Publication N 2005/0202585 Al, et désignant Mark H. Eskridge comme inventeur ; et la demande de brevet internationale N PCT/GB2004/001036, intitulée Accéléromètres à microsystème électromécanique , déposée le 11 mars 2004, publiée le 25 septembre 2004, en tant que Publication N WO 2004/081583, et désignant Diana Hodgins et Joseph Mark Hatt comme inventeurs. En particulier, le brevet `790 décrit un accéléromètre à trois axes qui est un dispositif à semi-conducteur monocristallin et utilise une masse inertielle sur l'extrémité libre d'une console dans chacune des directions 15 orthogonales. Cependant, tout accéléromètre à microsystème électromécanique adapté peut être utilisé. Si on se regarde de nouveau les FIG. 3Aû FIG. 3B, le passage des fronts d'onde va communiquer une légère force à la flûte d'enregistrement 20 112. Parce que l'élément détecteur 300 est découplé de la flûte d'enregistrement 112, la force ne fonctionne pas de manière égale sur l'élément détecteur 300. Ainsi, la position de l'élément détecteur 300 par rapport à la flûte d'enregistrement 112 va changer. Par exemple, en réponse à un front d'onde remontant vers le haut, l'élément détecteur 300 va passer à 25 une seconde position proche de l'ouverture cylindrique 309. En réponse à un front d'onde allant vers le bas, l'élément détecteur 300 va passer à une seconde position plus éloignée de l'ouverture cylindrique 309. L'élément détecteur de déplacement 300 va détecter ce changement de position. Plus particulièrement, l'élément détecteur 300 va détecter une certaine quantité 30 vectorielle associée au changement de position. Par exemple, un accéléromètre va mesurer l'accélération et un compteur de vitesse va mesurer la vitesse. Il faut noter que l'accélération et la vitesse sont deux quantités vectorielles définies non seulement par l'amplitude mais aussi par la direction.

La FIG. 6 illustre un mode de réalisation dans lequel trois accéléromètres à axe unique 300' (un seul indiqué) sont agencés de façon symétrique autour du centre 312'. Dans ce mode de réalisation particulier, l'électronique associée est conditionnée avec les accéléromètres 300' et ne sont pas ainsi illustrés séparément. La FIG. 7 représente un mode de réalisation similaire, mais dans lequel les accéléromètres 300' (un seul indiqué) sont conditionnés séparément de l'électronique associée 315'. Il faut noter que dans les modes de réalisation des FIG. 3A û FIG. 3B, FIG. 6, et FIG. 7 des accéléromètres à microsystème électromécanique sont utilisés. Ces dispositifs sont typiquement mis en oeuvre en utilisant un matériau semi- conducteur et des processus de fabrication microélectroniques. Ainsi, ils présentent d'importants avantages sur les accéléromètres conventionnels en termes de taille, de coût et de fiabilité. En particulier, la taille plus petite des accéléromètres à microsystème électromécanique permet leur intégration dans une flûte marine.

Si on revient sur la FIG. 2A, le capteur acoustique 200 et le capteur de déplacement des particules 203 sont co-localisés en ce qu'ils sont tous les deux logés dans la sonde détectrice 124. La co-localisation est souhaitable dans la mesure où elle est souhaitable pour la mesure du bruit à prendre aussi près que possible du point où les données sismiques sont acquises. Plus de distance entre l'acquisition de données de bruit et l'acquisition de données sismiques va signifier moins de précision dans la mesure du bruit au point d'acquisition de données sismiques. Cependant, il n'est pas nécessaire que le capteur de déplacement des particules soit positionné à l'intérieur de la sonde détectrice 124. Par exemple, tel qu'indiqué par la FIG. 2B, le capteur de déplacement des particules 203' peut être positionné dans un caisson rempli de fluide 205 dans la flûte d'enregistrement 112. Le capteur de déplacement des particules 203 est co-localisé avec le capteur acoustique 200 en ce qu'il est suffisamment proche pour que les données de bruit qu'il acquiert de façon raisonnable représentent le composant de bruit des données sismiques acquises. Le capteur de déplacement des particules 203' de la FIG. 2B peut être, par exemple, un accéléromètre immergé dans un fluide 207, tel que du kérosène. Si le problème majeur est le niveau de bruit sur les capteurs acoustiques 200, on peut utiliser les données de l'accéléromètre pour corriger les données hydrophoniques. Ceci devrait être particulièrement applicable aux caissons de kérosène dans une flûte solide. La distribution de pression à l'intérieur du caisson rempli de fluide 205 concerne la vibration du caisson 205. Avec une bonne estimation de la partie de bruit (vibration) de l'accélération en ligne, on peut utiliser ces données pour corriger la mesure de la pression. La partie de bruit de l'accélération en ligne peut être isolée en utilisant des effets de filtrage mécanique, prédits via des expériences, une analyse analytique, des simulations numériques ou à partir d'une combinaison de ces dernières. Le rapport entre la vibration en ligne et la distribution de pression à l'intérieur d'un caisson peut être trouvé en utilisant des expériences, une analyse analytique, des simulations numériques ou à partir d'une combinaison de ces dernières. En se référant aux deux FIG. 2A et FIG. 2B, la flûte d'enregistrement 112 est illustrée contenant un fil électrique 206, une ligne de commande et de contrôle 209, et une ligne de données 212. Comme l'appréciera l'homme du métier, une variété de signaux sont transmis vers le haut et le bas de la flûte d'enregistrement 112 pendant le relevé sismique. Par exemple,l'énergie est transmise aux composants électroniques (par ex, le capteur acoustique 200 et le capteur de déplacement des particules 203), des signaux de commande sont envoyés aux éléments de positionnement (non illustrés), et les données sont retransmises au navire 110. Dans ce but, la flûte d'enregistrement 112 fournit un nombre de lignes sur lesquelles ces signaux peuvent être transmis. L'homme du métier appréciera en outre qu'il existe un nombre de techniques pouvant être employées pour faire varier le nombre de lignes utilisées dans ce but. Le mode de réalisation illustré utilise trois fils de sortie dédiés aux trois fonctions pour simplifier l'illustration et de façon à ne pas obscurcir la présente invention. De plus, la flûte d'enregistrement 112 va également comprendre d'autres structures, tels que des éléments de renforcement (non illustrés) qui sont omis à des fins de clarté.

Si on se réfère aux figures FIG. 1A et FIG. 1B, l'ordinateur 109 sert d'interface avec le système de navigation (non illustré) du navire hydrographique 106. À partir du système de navigation, l'ordinateur 109 obtient des estimations des paramètres étendus du système, telles que la direction de remorquage, la vitesse de remorquage et la direction du courant ainsi que la vitesse mesurée du courant. Dans le mode de réalisation illustré, l'ordinateur 109 surveille les positions réelles de chacun des engins 122 et est programmé avec les positions souhaitées des ou les séparations minimales souhaitées entre les flûtes d'enregistrement 112. Les positions horizontales des engins 122 peuvent en découler en utilisant diverses techniques bien connues dans l'art. Les positions verticales ou profondeurs des engins 122 sont typiquement surveillées en utilisant les capteurs de pression (non illustrés) fixés sur les engins 122. La formation géologique 130 présente un réflecteur sismique 145. Comme l'homme du métier ayant le bénéfice de cette divulgation va l'apprécier, des formations géologiques étudiées peuvent être bien plus complexes. Par exemple, des réflecteurs multiples présentant des événements de trempage multiples peuvent être présents. Les FIG. 1A et FIG 1B omettent ces couches supplémentaires de complexité à des fins de clarté et de façon à ne pas obscurcir la présente invention.

Si on se réfère encore aux FIG. 1A û FIG. 1 B, la source sismique 115 génère une pluralité de signaux d'étude sismique 125 conformément à la pratique conventionnelle puisque le navire hydrographique 106 remorque les flûtes d'enregistrement 107 sur la zone à étudier selon une configuration prédéterminée. Les signaux d'étude sismique 125 se propagent et sont réfléchis par la formation géologique souterraine 130. L'invention peut néanmoins être mise en pratique en présence d'une telle complexité. Les récepteurs 106 détectent les signaux réfléchis 135 depuis la formation géologique 130 de façon conventionnelle. Les instruments dans les sondes 124 génèrent ensuite des données représentant les réflexions 135, et les données sismiques sont intégrées dans les signaux électromagnétiques. Les signaux générés par les récepteurs 106 sont communiqués à l'ordinateur 109. L'ordinateur 109 collecte les données sismiques pour le traitement. L'ordinateur 109 est centralement situé sur le navire hydrographique 110.

Cependant, comme l'appréciera l'homme du métier, diverses parties de l'ordinateur 109 peuvent être distribuées dans leur totalité ou partiellement, par exemple, via la batterie d'enregistrement sismique 105, dans des modes de réalisation alternatifs. L'ordinateur 109 peut traiter les données sismiques elles-mêmes, stocker les données sismiques pour un traitement ultérieur, transmettre les données sismiques à un emplacement distant pour le traitement, une certaine combinaison des ces opérations. Typiquement, le traitement est effectué à bord du navire hydrographique 106 ou à une certaine période ultérieure plutôt que dans le navire hydrographique 106 en raison du désir de maintenir la production. Les données peuvent, par conséquent, être stockées sur un support de stockage magnétique portable (non illustré) ou transmises sans fil depuis le navire hydrographique 106 jusqu'au centre de traitement 140 à des fins de traitement conformément à la présente invention. Typiquement, dans une étude marine, ceci se passera sur des liaisons satellite 142 et un satellite 143. Il faut noter que certains modes de réalisation alternatifs peuvent utiliser des systèmes de collecte de données multiples 120. Ceci est la conclusion de la description détaillée. Les modes de réalisation particuliers décrits ci-dessus sont donnés à titre d'illustration uniquement, puisque l'invention peut être modifiée et mise en pratique de différentes façons mais équivalentes pour l'homme du métier ayant le bénéfice des enseignements présentés ici. De plus, aucune limitation n'est destinée aux détails de construction ou de conception illustrée ici, autre que celle décrite dans les revendications ci-dessous. Il est par conséquent évident que les ,o modes de réalisation particuliers décrits ci-dessus peuvent être changés ou modifiés et que de telles variations sont prises en compte dans l'esprit et la portée de l'invention. En conséquence, la protection recherchée ici est prévue dans les revendications ci-dessous.

Claims

REVENDICATIONS

1. Capteur de déplacement des particules, comprenant : un élément détecteur capable de détecter un vecteur déplacement de particules à partir d'un changement de position de ce dernier ; et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné ; dans lequel le capteur de déplacement de particules est symétrique autour de son axe longitudinal et possède un centre de gravité qui coïncide avec son centre volumétrique.

2. Capteur de déplacement des particules, comprenant : un accéléromètre capable de détecter un vecteur déplacement de particule à partir d'un changement de position de ce dernier ; et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné.

3. Capteur de déplacement des particules destiné à une utilisation dans une flûte d'enregistrement, le capteur de déplacement des particules comprenant un accéléromètre à microsystème électromécanique.

4. Capteur de déplacement des particules destiné à mesurer un champ d'onde sismique dans l'eau, comprenant : un élément détecteur capable de détecter un vecteur déplacement de particules à partir d'un changement de position de ce dernier ; et un matériel d'emballage dans lequel l'élément détecteur est positionné ; dans lequel l'élément détecteur est un capteur de vitesse ou un accéléromètre comprend un microsystème électromécanique.

5. Capteur de déplacement des particules comprenant : un matériel d'emballage ; une pluralité de composants contenant au moins un élément détecteur, les composants étant disposés dans le matériel d'emballage d'une manière définissant une ouverture à travers laquelle un câble peut s'étendre.

6. Capteur de déplacement selon les revendications 1 4, 5, dans lequel l'élément détecteur comprend un compteur de vitesse ou un accéléromètre.

7. Capteur de déplacement selon la revendication 6, dans lequel l'accéléromètre comprend un accéléromètre à microsystème électromécanique à trois axes.

8. Capteur de déplacement selon la revendication 6, dans lequel l'élément détecteur comprend trois accéléromètres à microsystème électromécanique à axe unique, orientés de façon orthogonale.

9. Capteur de déplacement selon l'une quelconque des revendications prédédentes à l'exception de la revendication 3, dans lequel le matériel d'emballage comprend : un fluide ; un corps déformable en mousse expansée ; un polymère ayant des microsphères ajoutées ; ou un plastique de faible densité.

10. Capteur de déplacement selon l'une des revendications précédentes comprenant : une flûte d'enregistrement ; une pluralité de capteurs acoustiques distribués le long de la flûte 20 d'enregistrement ; et une pluralité de capteurs de déplacement des particules distribués le long de la flûte d'enregistrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.

11. Capteur de déplacement selon la revendication 10, dans lequel les capteurs de déplacement des particules sont co-localisés avec l'un des 25 capteurs acoustiques.

12. Capteur de déplacement selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, dans lequel les capteurs acoustiques comprennent une pluralité d'hydrophones.

13. Capteur de déplacement selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, comprenant en outre une source acoustique.