FR2916540A1

FR2916540A1 - Procede d'exploration sismique permettant la supression de fantomes dus aux reflexions a la surface de l'eau, et procede de traitement de donnees sismiques pour la supression de ces fantomes

Info

Publication number: FR2916540A1
Application number: FR0755279A
Authority: FR
Inventors: Bruno Gratacos
Original assignee: CGG Services SAS
Current assignee: Sercel SAS
Priority date: 2007-05-25
Filing date: 2007-05-25
Publication date: 2008-11-28
Anticipated expiration: 2027-05-25
Also published as: US20090016158A1; GB2449564A; MX2009012741A; NO20093407L; GB0809583D0; AU2008257573B2; BRPI0812104A2; AU2008257573A1; FR2916540B1; GB2449564B; WO2008145630A1; US8553491B2

Abstract

L'invention concerne un procédé d'exploration sismique marine à au moins deux profondeurs différentes au moyen de flûtes comprenant chacune un ensemble d'hydrophones, l'acquisition de données aux différentes profondeurs étant réalisée dans une même région d'exploration, et la position des flûtes et des hydrophones lors de l'acquisition des données à une première profondeur est indépendante de la position des flûtes et des hydrophones lors de l'acquisition des données à une deuxième profondeur.

Description

PROCEDE D'EXPLORATION SISMIQUE PERMETTANT LA SUPPRESSION DE FANTOMES DUS

AUX REFLEXIONS A LA SURFACE DE L'EAU, ET PROCEDE DE TRAITEMENT DE DONNEES SISMIQUES POUR LA SUPPRESSION DE CES FANTOMES La présente invention concerne l'exploration sismique marine. Elle concerne notamment un procédé d'exploration sismique marine permettant la suppression de "fantômes" et un procédé de traitement de données sismiques pour la suppression de fantômes.

Un fantôme (ou ghost selon la terminologie anglo-saxonne) est un signal parasite dû aux réflexions à la surface de l'eau.

ETAT DE LA TECHNIQUE Une technique répandue de recherche de pétrole ou de gaz consiste à effectuer une prospection sismique du sous-sol. Pour imager la structure du sous-sol, le géophysicien utilise les techniques de sismique réflexion . En sismique marine, la technique consiste à remorquer derrière un navire : - une ou plusieurs source(s) d'énergie pour l'émission d'une onde acoustique, et - des récepteurs sismiques disposés sur des flûtes (ou streamers selon la terminologie anglo-saxonne) pour enregistrer l'onde acoustique réfléchie par les interfaces entre couches géologiques. La source communique une onde acoustique à l'eau. Les ondes de compression créées se propagent de façon cohérente vers le bas (propagation descendante). Lorsque le champ d'ondes frappe les interfaces entre les formations terrestres, appelées réflecteurs, il est réfléchi à travers la terre et l'eau jusqu'aux récepteurs sismiques (propagation montante), où il est converti en signaux électriques et enregistré. Les récepteurs sismiques sont disposés de façon telle et en nombre suffisant pour que les signaux enregistrés, appelés traces d'entrée, constituent des données sismiques et permettent de 30 reconstituer la configuration des couches géologiques. Un problème que l'on rencontre est celui de la réverbération et peut être expliqué comme suit. Une onde sismique réfléchie par un réflecteur passe dans l'eau dans une direction30 généralement ascendante. Cette onde, que l'on appelle la primaire , se propage dans l'eau et passe par le récepteur sismique qui enregistre sa présence. Le champ d'ondes continue sa progression vers la surface de l'eau, où il est réfléchi vers le bas. Ce champ d'ondes réfléchi ou fantôme (ghost en anglais) se propage également dans l'eau et passe par les récepteurs où il est à nouveau enregistré. Cette réverbération du champ d'ondes sismique dans l'eau obscurcit les données sismiques, en amplifiant certaines fréquences et en en atténuant d'autres, ce qui rend difficile l'analyse des formations terrestres sous-jacentes. Il a déjà été proposé, pour supprimer les fantômes, d'acquérir des données sismiques à deux profondeurs différentes. Cette méthode est appelée over-under selon la terminologie anglo-saxonne (pour over cable - under cable ). Le document US 2 757 356 décrit un procédé d'enregistrement de données sismiques par réflexion dans lequel deux récepteurs sismographiques sont disposés à deux profondeurs distinctes dans l'eau de façon à ce que les réverbérations dans la colonne d'eau qu'ils reçoivent soient déphasées de 180 degrés. En combinant la sortie des récepteurs, le document suggère que les réverbérations s'annulent. Le document US 2006/0176775 propose un dispositif permettant de relier une flûte située à une première profondeur à une flûte située à une deuxième profondeur pour assurer l'alignement vertical des flûtes aux première et deuxième profondeurs.

Toutefois, une telle solution est coûteuse et difficile à mettre en oeuvre puisqu'elle impose la mise en place de dispositifs annexes sur les flûtes. Un but de l'invention est de proposer un procédé d'exploration sismique marine plus économique et plus facile à mettre en oeuvre que le procédé décrit dans le document US 2006/0176775.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de traitement sismique permettant d'éliminer les fantômes avec un résultat au moins équivalent à celui obtenu avec le système décrit dans le document US 2006/0176775.

PRESENTATION DE L'INVENTION Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un procédé d'exploration sismique marine à au moins deux profondeurs différentes au moyen de flûtes comprenant chacune un ensemble d'hydrophones, l'acquisition de données aux différentes profondeurs étant réalisée dans une même région d'exploration, procédé selon lequel, dans ladite région d'exploration, la position des flûtes et des hydrophones lors de l'acquisition des données sismiques à une première profondeur est indépendante de la position des flûtes et des hydrophones lors de l'acquisition des données sismiques à une deuxième profondeur. On entend par région d'exploration , l'aire délimitée par les flûtes lors de l'acquisition des signaux sismiques à l'une des profondeurs, à laquelle on ajoute une marge d' erreur. La marge d'erreur correspond à une surface entourant l'aire délimitée par les flûtes lors de l'acquisition des signaux sismiques à l'une des profondeurs. Cette marge d'erreur dépend notamment d'un facteur de qualité désiré par l'utilisateur, comme il sera expliqué plus en détail dans la suite de la description. Le procédé d'exploration sismique proposé ci-dessus présente l'avantage d'être plus économique que le procédé décrit dans le document US 2006/0176775.

En effet, en se dégageant des contraintes sur l'alignement des flûtes aux première et deuxième profondeurs, le procédé d'exploration décrit ci-dessus permet de s'affranchir de l'utilisation des dispositifs annexes proposés dans le document US 2006/0176775. Dans une variante, l'acquisition des données sismiques est effectuée en deux passages décalés dans le temps. En d'autres termes, dans le cas d'une acquisition de données sismiques à deux profondeurs, l'acquisition des données sismiques à la première profondeur est réalisée lors d'un premier passage, et l'acquisition des données sismiques à la deuxième profondeur est réalisée lors d'un deuxième passage. Cette variante permet de couvrir une zone d'exploration plus étendue et/ou d'améliorer la qualité des traces de sortie obtenues par rapport au procédé d'exploration sismique décrit dans le document US 2006/0176775. En effet, le nombre maximum de flûtes utilisées pour une prospection sismique dépend de la puissance de tractage du bateau utilisé pour effectuer celle-ci. Ainsi, dans le cas d'une exploration sismique, de type over-under , telle que décrite dans le document US 2006/0176775, le nombre de flûtes utilisées à chaque profondeur est égal à la moitié du nombre de flûtes maximum que peut tracter le bateau.

A l'inverse, en effectuant l'acquisition en deux passages tel que proposé, il est possible d'utiliser, pour chacune des deux profondeurs, un nombre de flûtes égale au nombre de flûtes maximum que peut tracter le bateau. Selon un autre aspect, l'invention a pour objet un procédé de traitement de données sismiques marines acquises à au moins deux profondeurs différentes au moyen de flûtes comprenant chacune un ensemble d'hydrophones, l'acquisition de données aux différentes profondeurs étant réalisée dans une même région d'exploration, de manière à obtenir des traces de sortie dans lesquelles des réflexions de surface parasites ont été supprimées, procédé dans lequel les traces de sorties sont obtenues par des combinaisons linéaires des données sismiques dans le domaine fréquentiel, les coefficients de ladite combinaison linéaire étant calculés, pour chaque fréquence, à partir des positions et profondeurs d'acquisition des données sismiques, des positions et de la profondeur auxquelles on souhaite obtenir les traces de sortie, et de l'équation de propagation des ondes dans la couche d'eau située au dessus des hydrophones. Ce procédé de traitement sismique est adapté aux données sismiques acquises à deux profondeurs et dont les positions d'enregistrement aux première et deuxième profondeurs sont indépendantes. On entend par position , des coordonnées en deux dimensions (x, y) dans un plan perpendiculaire à la ligne verticale sur laquelle le mesurage de la profondeur est effectué.

PRESENTATION DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages des procédés d'exploration et de traitement sismique ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des illustrations schématiques de l'acquisition de données sismiques (ou traces d'entrée), - la figure 3 est une vue de dessus d'hydrophones disposés à deux profondeurs, - la figure 4 est une représentation schématique d'un facteur de qualité pour différentes fréquences en fonction de la position pour laquelle un champ d'ondes montant Uo a été calculé par rapport aux grilles, - la figure 5 illustre des données sismiques acquises à des profondeurs de 9 mètres (Hom) et 18 mètres (Hi8m), ainsi qu'un champ d'ondes montant Uo calculé à partir de ces données sismiques (traces d'entrée), - la figure 6 est une représentation graphique illustrant le champ d'ondes réel Uo, le champ calculé êo ainsi que la différence entre le champ d'ondes réel et le champ d'ondes estimé êo - Uo, - la figure 7 est un organigramme du procédé de traitement sismique.

DESCRIPTION On décrira dans la suite plus en détail les procédés d'exploration sismique et de traitement présentés ci-dessus. Le procédé d'exploration comprend l'acquisition de données sismiques à deux profondeurs. Ces données sismiques sont enregistrées grâce à un dispositif d'acquisition dans lequel une même position de source donne lieu à des enregistrements de signaux sismiques au moyen de deux jeux de flûtes placés à des profondeurs différentes. Pour chaque profondeur, on peut enregistrer les données sismiques à des instants différents et avec des sources différentes, mais la région d'exploration (zone couverte par un jeu de flûtes au moment de l'acquisition à laquelle on ajoute une marge d'erreur dont la valeur dépend de la fréquence étudiée) doit être la même aux première et deuxième profondeurs. A l'intérieur de cette région d'exploration, les positions des flûtes et des hydrophones aux première et deuxième profondeurs peuvent être différentes. Ainsi, la position des flûtes et des hydrophones lors de l'acquisition des données à la première profondeur est indépendante de la position des flûtes et des hydrophones lors de l'acquisition des données à la deuxième profondeur. Une fois l'acquisition des données sismiques au première et deuxième profondeurs effectuée, un procédé de traitement décrit ci- après assure la suppression des fantômes. La figure 1 illustre schématiquement une étape d'acquisition des données sismiques marines. On a en particulier représenté une masse d'eau 1 s'étendant au dessus d'un fond marin, avec à la surface de l'eau 10 un navire 13 de prospection sismique.

Le navire 13 remorque une ou plusieurs source(s) sismiques 14 destinées à émettre une onde acoustique dans l'eau. La source 14 peut être un canon à air comprimé, un vibrateur marin ou d'autres types de source connus de l'homme de l'art.

Le navire 13 remorque également un premier ensemble de flûtes situé à une première profondeur zl (par exemple 9 mètres) et un deuxième ensemble de flûtes situé à une deuxième profondeur z2 (par exemple 18 mètres). Chaque flûte comprend une pluralité de récepteurs sismiques ou hydrophones 11, 12 destinés à enregistrer les signaux acoustiques émis par la source après leurs réflexions successives sur les interfaces entre couches géologiques - appelées réflecteurs. Le dispositif d'acquisition fonctionne comme suit (cf. figure 2). La vibration sismique émise par la source sismique 14 descend le long de plusieurs trajectoires 15 et est réfléchie aux interfaces entre des matériaux d'impédances acoustiques différentes telles que l'interface 16 - le fond de la mer est référencé 16a. Un champ d'ondes réfléchies 17 remonte vers la surface de l'eau 10 et est enregistré par les hydrophones 12 à la deuxième profondeur, et par les hydrophones 11 à la première profondeur. Les hydrophones 11, 12 aux première et deuxième profondeurs zl, z2 enregistrent les ondes réfléchies du champ d'ondes montant 17. Toutefois, et comme indiqué dans la partie Etat de la technique , les enregistrements sont affectés par des réflexions parasites : un champ d'ondes descendant 18 dû à la réflexion des ondes à la surface de l'eau 10 se superpose avec le champ d'ondes montant 17 porteur de l'information sur la configuration des couches géologiques.

Les enregistrements comportent donc des pics correspondant à des réflexions de surface, ou réflexions parasites. Le procédé de traitement sismique décrit ci-après permet d'éliminer ces réflexions parasites.

Théorie relative au procédé de traitement Dans ce qui suit, t représente le temps et f les fréquences. On considère un ensemble {E} de n traces d'entrée hydrophones correspondant à un ou plusieurs points de tirs à une même position (Xs, Ys), les coordonnées (x, y, z) de chaque hydrophone étant connue, ainsi que 6(f) correspondant à la signature de la source convoluée par la signature de l'hydrophone et des électroniques d'enregistrement.

On souhaite donc reconstituer les traces de sortie Uo(x, y, t) du champ d'ondes montant pour les m positions de surface d'un ensemble {R}, sachant que les transformées de Fourier FKXKy du champ d'ondes à une profondeur z sont liées à celle de Uo par la relation suivante dérivée de l'équation de propagation des ondes dans un milieu à vitesse constante c (i.e. de l'eau) : Hz(f,kx,ky) =2tsin(27c z.\/(.f/c)2ùkx2ùky2)Uo(f,kx, = Gz(f,k,ky)(LU,k,ky) On a défini ainsi le fantôme dans le domaine des fréquences et des nombres d'ondes par Gz(f,kx,ky) = 2tsin( 27c z.\/(f/c)2ùkx2 ùky2) . Pour une fréquence f donnée, le champ d'ondes montant Uo extrait des données enregistrées est donné par la relation :

1 A = UoH( H+ CN)

n Uo = A Hz avec : A : matrice des coefficients d'une combinaison linéaire calculés pour chaque fréquence HZ : ensemble des données sismiques acquises quelle que soit la profondeur. La matrice de covariance de Uo , dont les éléments diagonaux représentent le niveau de bruit présent dans les données reconstituées est CUo = CUo ùA C* UoH avec : C U H : matrice (m,n) de covariance de Uo aux positions de reconstruction avec les 0 données aux positions enregistrées, CH : matrice (n, n) de covariance du "fantôme " aux positions enregistrées, C N : matrice (n, n) de covariance des niveaux de bruits enregistrées, Cu : matrice (m, m) de covariance de Uo aux positions de reconstruction, et 0 C U H : est la transposée conjuguée (ou transposée hermitienne) de la matrice 0 CUoH . 20 25 La matrice CN ne contient que des termes diagonaux (on ne cherchera pas à modéliser la propagation des bruits) qui sont la puissance estimée du bruit à la fréquence considérée pour les hydrophones. Cette matrice CN peut être obtenue soit par des mesures du bruit (enregistrement sans source d'énergie), soit par l'utilisation de modèles mathématiques de propagation en profondeur de la houle tel que décrit dans la publication de Torgeir Moan, édité dans le livre Dynamic Loading and Design of Structures , de Andreas J. Kappos, en page 180. Si on ne sait rien sur le bruit, on peut éventuellement mettre à zéro les éléments diagonaux. Il faut toutefois ajouter aux éléments diagonaux de CN un terme dit de pré-blanchiment (ou pre-whitening selon la terminologie anglo-saxonne) car à la fréquence zéro (c'est-à-dire le continu) les hydrophones ne peuvent avoir enregistré d'information et le système à résoudre devient singulier. Une fois les traces d'entrée enregistrées, un traitement permet d'éliminer les fantômes. Dans un mode de mise en oeuvre, le traitement comprend une étape 100 consistant à 15 calculer les transformées de Fourier (du domaine temporel au domaine fréquentiel) des traces d'entrée enregistrées par les hydrophones. Puis, pour toutes les fréquences f inférieures ou égale à une fréquence seuil (fm. ou Furax) : - on calcule Km, sachant que Km. = f/c (étape 110), où KTäax représente le nombre d'onde maximum possible pour la frequence f considérée - on calcule les matrices de covariance CH, CUoH, CN (étape 120), - on calcule A, êo ainsi que les éléments diagonaux de Cri. (étape 130), - on calcule le niveau de bruit (étape 140) : si ce niveau de bruit calculé est supérieur à une valeur de bruit seuil, on met à zéro la valeur du champ d'ondes êo estimé à la fréquence f (étape 150). Lorsque la fréquence f devient supérieure à la fréquence seuil (fur. ou Fm.), on calcule la transformée de Fourier inverse des transformées de Fourier des traces de sortie. L'ensemble des données est constitué de toutes les traces d'entrée d'une même position source. Les positions à reconstituer sont celles des hydrophones de la flûte supérieure.

Le théorème d'échantillonnage de Nyquist permet le calcul de la fréquence seuil. En vertu du théorème d'échantillonnage (Nyquist), il n'y a pas de perte d'information pour les longueurs d'ondes supérieures à la moitié de la distance entre deux flûtes adjacentes de la pluralité de flûtes. A partir de cette contrainte, on peut calculer la fréquence seuil Fi. à ne pas dépasser. La relation k= Veau / f entre la longueur d'onde et la fréquence permet de caractériser les longueurs d'ondes présentes à une fréquence donnée. Pour une fréquence f on a donc K.(f) = f / Veau (où Veau représente la vitesse de propagation des ondes dans l'eau). On peut réduire encore les angles d'incidence de Uo en notant que les ondes réfléchies ne peuvent avoir une incidence supérieure à l'angle critique défini par sin(e ) = V eau Vs01 Avantageusement, on peut choisir une fréquence seuil furax fixée par l'utilisateur et inférieure à la fréquence seuil Finax de Nyquist. En effet, on ne cherchera, en général, qu'à compléter les hydrophones des flûtes supérieures dans les basses fréquences. Il suffit donc d'interrompre le procédé à une certaine fréquence seuil donnée par les caractéristiques d'acquisition. Dans ce cas, pour toute fréquence f supérieure à fur , on calcule les traces de sortie à partir des traces d'entrée acquises par les hydrophones des flûtes supérieures (i.e. les plus proches de la surface de l'eau) auxquelles on applique un filtre inverse (désignature). Ceci permet d'éviter de limiter la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus aux fréquences désirées par l'utilisateur. En effet, pour les hautes fréquences, les procédés classiques de filtrage inverse à partir de données sismiques acquises à une seule profondeur permettent d'obtenir de bon résultats (pour les hautes fréquences) et sont généralement moins coûteux en ressources informatiques et en temps de traitement que les procédés over-under.

Il se peut que le système à résoudre pour un point de tir complet pose des problèmes de nature informatique. On peut avantageusement le découper en plusieurs systèmes plus petits, en prenant la précaution d'inclure tous les hydrophones distants de moins de Z tan(e ) max d'un voisinage considéré : c'est-à-dire en incluant tous les trajets contribuant au voisinage. L'étape de calcul des matrices de covariance se déroule comme suit, avec = j(f /c)2 ùkx2 Soient i, j deux indices correspondants à deux positions de {R} (donc sur la surface). On note r(i,j) la distance (horizontale) entre ces deux points. L'élément (i, j) de la matrice de covariance Cu0 est donnée par (Jo et J1 sont les fonctions de Bessel usuelles): = E(U U ) =(2n)2JJe2tn(kx(xi-xi)+kx(yi-Yj))d1 dky K 27t j)) K r a 47t 2r(i, j) Jl ( Soient p, q deux indices correspondant à deux positions de {H} (donc sous la surface). On note r(p,q) la distance horizontale entre ces deux points. L'élément (p, q) de la matrice de covariance CH est donnée par : CH (p, q) = E(HpHq) = 1 ff6 p6 q GzG e2t~t (kx(xp xg>+ky(Yp Yg d k d k (27c )2 p zq x y CU.(i'j) 1 - K _ (~ v p qJo (cos(21t (zp ù zq)) ù cos(2it (z p + zq) )) Jo (2itkr(p, q))kdk Soient i, p deux indices correspondant à une position de {R} et une position de {H}, on 15 note r(i,p) la distance horizontale entre ces deux points. L'élément (i, p) de la matrice de covariance CUoH est donné par : CUo (i' p) = E(U H p) 1 ff 2tn (kx(xi-xp)+ky(yi-y (2702 JJ 6 pGz pe d kx dky _ ùt ~çù fK v 9J0sin(2it Zp ) Jo (2itkr(i, p))kdk 20 où 6 représente la signature de la source sismique, G représente le fantôme dû aux réflexions parasites de surface. Les deux dernières intégrales n'ont pas de solution analytique mais peuvent être calculées numériquement par un algorithme de type quadrature de Gauss, ou bien en remplaçant les fonctions trigonométriques par un simple développement limité et en résolvant analytiquement ces deux intégrales. La figure 5 est un exemple de résultat présentant le champ d'ondes montant Uo 20 calculé à partir : - de traces d'entrée 21 acquises à une profondeurs de neuf mètres (H9m) et - de traces d'entrée 22 acquises à une profondeur de dix-huit mètres (H18m)• Les données synthétiques illustrées à la figure 5 correspondent à un point diffractant situé à 400 mètres sous la surface de l'eau et enregistré sur deux grilles d'hydrophones 23, 24 situées respectivement à 9 mètres et 18 mètres.

On entend, dans le cadre de la présente, par grille d'hydrophones , l'ensemble des positions des hydrophones à une profondeur. Chaque grille d'hydrophones 23, 24 présente une longueur de 100 mètres et une largeur de 50 mètres. Les deux grilles d'hydrophones 23, 24 sont entrelacées, comme illustré à la figure 3, où les hydrophones 23 de la grille située à 9 mètres de profondeurs sont représentés par des étoiles, et où les hydrophones 24 de la grille située à 18 mètres de profondeurs sont représentés par des losanges. On peut qualifier la reconstitution du champ d'ondes montant Uo par le facteur de qualité tr(CuoùC'U0) P trac o) La figure 4 est une représentation schématique de ce facteur de qualité pour des 20 fréquences de 3 Hz, 6 Hz, 9 Hz et 12 Hz en fonction de la position pour laquelle le champ d'ondes montant Uo a été calculé par rapport aux grilles. Les lignes horizontales 40, 41, 42, 43 permettent de comparer la dégradation de l'extrapolation spatiale du champ d'ondes par rapport à la longueur d'onde de la fréquence considérée. 25 On constate que le facteur qualité est proche de 1 lorsque l'on reste à l'intérieur des deux grilles, puis décroît d'autant plus rapidement que l'on s'éloigne des deux grilles, et que les fréquences considérées augmentent. La marge d'erreur sera déterminée en fonction de la fréquence considérée et du facteur de qualité désiré par l'utilisateur. Ainsi, si l'utilisateur désire un facteur de qualité égale à 0,8 (ligne horizontale 40), alors la largeur de la marge d'erreur sera de 20 mètres à la fréquence f=12Hz, et de 200 mètres à la fréquence f=3Hz.

A l'intérieur des grilles, le champ d'ondes est parfaitement reconstitué, comme illustré à la figure 6 qui représente le champ d'ondes réel 29, le champ d'ondes calculées 30 et la différence 31 entre le champ d'ondes calculé et le champ d'ondes réel.

Le procédé décrit ci-dessus peut être adapté à un traitement en deux dimensions (x, z), c'est-à-dire en estimant que la géologie ne varie pas latéralement. On considère alors les câbles par paires verticales. Il suffit de poser k,, = 0 dans les formules des matrices de covariance

x(f) décrites précédemment, puis de calculer les espérances par une intégration f ...dk. La xmax(f) technique du développement limité du facteur intégré permet de trouver une approximation analytique des covariances.

De préférence, le procédé de traitement décrit ci-dessus sera mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de traitement comprenant des moyens pour la mise en oeuvre des étapes du procédé de traitement, tel qu'un ordinateur de type PC comportant une mémoire, une unité de

traitement sur lequel est exécuté un programme d'ordinateur.

Ce programme d'ordinateur comprendra notamment un ou plusieurs algorithme permettant d'exécuter les étapes du procédé décrit précédemment. Bien évidemment, un dernier objet concerne un programme d'ordinateur en tant que tel enregistré sur un support.

Les procédés décrits ci-dessus permettent de limiter les contraintes sur l'alignement des

flûtes aux première et deuxième profondeurs dans le cas d'une acquisition de type overunder .

En particulier :

- il n'est pas nécessaire d'aligner avec précision les flûtes aux première et deuxième profondeurs;

- l'acquisition aux première et deuxième profondeurs peut être effectuée en deux passes ; en d'autres termes, on peut effectuer une acquisition à la première profondeur lors d'un premier passage, et une acquisition à la deuxième profondeur lors d'un deuxième passage.30

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'exploration sismique marine à au moins deux profondeurs différentes (zl, z2) au moyen de flûtes comprenant chacune un ensemble d'hydrophones (11, 12), l'acquisition de données aux différentes profondeurs étant réalisée dans une même région d'exploration, caractérisé en ce que, dans ladite région d'exploration, la position des flûtes et des hydrophones (11) lors de l'acquisition des données à une première profondeur (zl) est indépendante de la position des flûtes et des hydrophones (12) lors de l'acquisition des données à une deuxième profondeur (z2).

2. Procédé d'exploration selon la revendication 1, dans lequel l'acquisition des données à la première profondeur (zl) est réalisée lors d'un premier passage, et l'acquisition des données à la deuxième profondeur (z2) est réalisée lors d'un deuxième passage.

3. Procédé d'exploration selon l'une des revendications 1 ou 2, comprenant en outre le traitement des données sismiques acquises par les hydrophones (11, 12) aux deux profondeurs (zl, z2) en vue d'obtenir des traces de sortie dans lesquelles des réflexions de surface parasites ont été supprimées, les traces de sorties étant obtenues par des combinaisons linéaires des données sismiques dans le domaine fréquentiel, les coefficients de ladite combinaison linéaire étant calculés, pour chaque fréquence, à partir des positions et profondeurs d'acquisition des données sismiques, de positions et d'une profondeur auxquelles on souhaite obtenir les traces de sortie, et d'une équation de propagation des ondes dans une couche d'eau située au dessus des hydrophones.

4. Procédé d'exploration selon la revendication 3, dans lequel les traces de sortie correspondent à un champ d'ondes montant calculé pour une profondeur égale à la surface de l'eau.

5. Procédé d'exploration selon la revendication 3, dans lequel les positions auxquelles on souhaite obtenir les traces de sortie correspondent aux positions d'acquisition des données sismiques à la première profondeur.

6. Procédé d'exploration selon l'une des revendications 3 à 5, comprenant en outre une étape de calcul d'un niveau de bruit dans les traces de sortie.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel si le niveau de bruit calculé d'une trace de sortie est supérieur à un niveau de bruit seuil, on affecte à zéro la trace de sortie.

8. Procédé selon la revendication 3 à 7, dans lequel on minimise le niveau de bruit en tenant compte, dans l'étape de calcul des coefficients de la combinaison linéaire, de signatures de la source sismique utilisée lors de l'acquisition des données sismiques, et de caractéristiques des hydrophones.

9. Procédé selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel pour toute fréquence f supérieure à une fréquence seuil fm. prédéterminée par un utilisateur, les traces de sorties sont obtenues à partir des données sismiques, acquises par les hydrophones situés à la profondeur la plus proche de la surface de l'eau, auxquelles est appliqué un filtre inverse.

10. Procédé de traitement de données sismiques marines acquises à au moins deux profondeurs différentes (zl, z2) au moyen de flûtes comprenant chacune un ensemble d'hydrophones (11, 12), l'acquisition de données aux différentes profondeurs (zl, z2) étant réalisée dans une même région d'exploration, en vue d'obtenir des traces de sortie dans lesquelles des réflexions de surface parasites ont été supprimées, caractérisé en ce que les traces de sorties sont obtenues par des combinaisons linéaires des données sismiques dans le domaine fréquentiel, les coefficients de ladite combinaison linéaire étant calculés, pour chaque fréquence, à partir des positions et profondeurs d'acquisition des données sismiques, de positions et d'une profondeur auxquelles on souhaite obtenir les traces de sortie, et d'une équation de propagation des ondes dans une couche d'eau située au dessus des hydrophones.

11. Procédé de traitement selon la revendication 10, dans lequel les traces de sortie correspondent à un champ d'ondes montant calculé pour une profondeur égale à la surface de l'eau.

12. Procédé de traitement selon l'une des revendications 10 et 11, dans lequel les positions auxquelles on souhaite obtenir les traces de sortie correspondent aux positions d'acquisition des données sismiques à la première profondeur.

13. Procédé de traitement selon l'une des revendications 10 à 12, comprenant en outre une étape de calcul d'un niveau de bruit dans les traces de sortie.

14. Procédé de traitement selon la revendication 13, dans lequel si le niveau de bruit calculé d'une trace de sortie est supérieur à un niveau de bruit seuil, on affecte à zéro la trace de sortie.

15. Procédé de traitement selon la revendication 10 à 14, dans lequel on minimise le niveau de bruit en tenant compte des signatures de la source sismique utilisée lors de l'acquisition des données sismiques, et des caractéristiques des hydrophones dans l'étape de calcul des coefficients de la combinaison linéaire.

16. Procédé de traitement selon l'une des revendications 11 à 15, dans lequel, pour toute fréquence f supérieure à une fréquence seuil fm prédéterminée par un utilisateur, les traces de sorties sont obtenues à partir des données sismiques, acquises par les hydrophones situés à la profondeur la plus proche de la surface de l'eau, auxquelles est appliqué un filtre inverse.