JPH0713660B2 - Ocean source array and seismic pulse generation method - Google Patents

Ocean source array and seismic pulse generation method

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JPH0713660B2
JPH0713660B2 JP61138033A JP13803386A JPH0713660B2 JP H0713660 B2 JPH0713660 B2 JP H0713660B2 JP 61138033 A JP61138033 A JP 61138033A JP 13803386 A JP13803386 A JP 13803386A JP H0713660 B2 JPH0713660 B2 JP H0713660B2
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レイモンド ヤング ディー
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エクソン プロダクシヨン リサ−チ コムパニ−
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/003Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
    • G01V1/006Seismic data acquisition in general, e.g. survey design generating single signals by using more than one generator, e.g. beam steering or focussing arrays

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、一般には地震探査、詳細にはアレーの個々の
震源が限界距離だけ相互に離れている海洋震源アレー
と、相互に限界距離だけ離れている海洋震源を用いて地
震パルスを発生する方法に関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to seismic exploration, and in particular to marine seismic arrays where individual hypocenters of an array are separated from one another by a critical distance and only critical distances from each other. It relates to a method of generating seismic pulses using distant oceanic sources.

(従来の技術) 海洋地震探査においては、水中に設置された1個または
それ以上の海洋震源を作動させると、水中に音響エネル
ギーが放出され、海水の下の地質層の中に伝播する音響
パルスすなわち衝撃波が発生する。このパルスは、水を
通って海底の地質層の中に伝播し、反射されて音波とし
て戻ってくる。反射された音波は、ジオホン(地中聴音
器)、ハイドロホン(水中聴音器)、あるいは類似の機
器によって検出され、電気信号に変換される。これらの
電気信号は、そのあとの解析および解明のため記録され
る。記録された信号を解析することによって海底の地質
層の構造やそれらの層に付随する石油堆積を知ることが
できる。
(Prior Art) In ocean seismic exploration, when one or more ocean hypocenters installed in water are activated, acoustic energy is released into the water and propagates into the geological layer below the seawater. That is, a shock wave is generated. This pulse propagates through the water into the seafloor geological formations and is reflected back as a sound wave. The reflected sound waves are detected by a geophone (underground sounding device), a hydrophone (underwater sounding device), or a similar device, and converted into an electric signal. These electrical signals are recorded for subsequent analysis and clarification. By analyzing the recorded signals, it is possible to know the structure of the seafloor geological layers and the associated oil deposits.

用語“水”は、特許請求の範囲を含め、ここで使用する
場合は、沼沢水、泥水、湿地水、および本発明による海
洋震源の使用を可能にする十分な水を含む他のすべての
液体を意味するものとする。
The term "water", as used in the claims, as used herein, includes swamp water, mud water, wetland water, and all other liquids including sufficient water to enable use of the ocean epicenter according to the invention. Shall mean.

陸上地震探査の一方法では、浅水抗井あるいは通常の試
錐作業に使われる泥水抗井の中に海洋震源が設置され
る。海洋震源によって発生し、反射された音響パルス
は、地上に置かれたジオホンによって検出される。上述
の代りに、ジオホンを近くの井戸の立て穴に設置するこ
ともできる。この方法の変型として、水中、すなわち泥
水抗井の中に設置したハイドロホンにより、反射された
音響パルスを検出することもできる。
One method of land seismic exploration involves placing the ocean hypocenter in a shallow well or a mud well used for normal drilling. Acoustic pulses generated and reflected by the oceanic epicenter are detected by a geophone placed on the ground. Alternatively, geophones can be installed in the well wells nearby. As a modification of this method, the reflected acoustic pulse can be detected by a hydrophone installed in water, that is, in a muddy well.

水中で音響パルスを発生する通常の海洋震源には、多く
の種類がある。たとえば地層の中に強いパルスを送り込
むためにダイナマイトなどの爆薬を使用することができ
る。別の通常海洋震源は、水面下の電極による一群のコ
ンデンサ放電を使用して急激に崩壊する内破気泡を発生
する。この音響パルス発生方法は、水面近くの地質層か
ら高解像応答が欲しい場合に広く使用されている。
There are many types of conventional oceanic hypocenters that generate acoustic pulses in water. For example, explosives such as dynamite can be used to drive strong pulses into the formation. Another conventional ocean seismic source uses a group of capacitor discharges by underwater electrodes to produce a burst of implosion bubbles. This acoustic pulse generation method is widely used when high resolution response is desired from a geological layer near the water surface.

点火されると音響パルスを発生する爆発性ガス(たとえ
ば、プロパンと空気の混合物またはプロパンと酸素の混
合物)を用いた海洋震源も広く使われてきた。爆発性ガ
ス・ガンの主な種類としては、(1)水と接している可
撓膜の背後で混合ガスを爆発させることによって効果を
もたらすものと、(2)ガス爆発の結果生じた気泡を直
接水中に放出させることによって効果をもたらすものと
がある。前者の形式のガス・ガンの例は、米国特許第3,
658,149号(1972年4月25日発行)に記載されており、
後者の形式のガス・ガンの例は、米国特許第4,193,472
号(1980年3月18日発行)に記載されている。
Ocean seismic sources using explosive gases (eg, a mixture of propane and air or a mixture of propane and oxygen) that produce an acoustic pulse when ignited have also been widely used. The main types of explosive gas guns are (1) those that produce an effect by detonating a mixed gas behind a flexible membrane that is in contact with water, and (2) bubbles that result from gas explosion. In some cases, the effect is obtained by directly releasing it into water. An example of the former type of gas gun is U.S. Pat.
No. 658,149 (issued April 25, 1972),
An example of the latter type of gas gun is U.S. Pat.
Issue (issued March 18, 1980).

また、産業界では、爆発性混合物の代りに高圧ガスを使
用する音響エネルギー源も広く使用されてきた。開ポー
ト付きの高圧ガス・ガンの典型的構造は、米国特許第3,
653,460号(1972年4月4日発行)と同第4,141,431号
(1979年2月27日発行)に見られる。海洋地震探査用の
典型的な高圧ガス・ガンは、充てんされた圧縮ガスを高
圧で閉じ込めるように構成されたチャンバー付きのハウ
ジングを有する。チャンバーには弁が付いており、チャ
ンバー内の圧力が高い間弁が閉じている。ガンの“引き
金”を引くと、弁が急激に開かれる。これにより高圧ガ
スがチャンバーから出てハウジングの排出ポートを通っ
て周囲媒体の中で膨張し、音響パルスを発生する。
Also, acoustic energy sources using high pressure gas instead of explosive mixtures have been widely used in industry. A typical construction of a high pressure gas gun with an open port is U.S. Pat.
Seen in 653,460 (issued April 4, 1972) and No. 4,141,431 (issued February 27, 1979). A typical high pressure gas gun for ocean seismic exploration has a housing with a chamber configured to confine a filled compressed gas at high pressure. The chamber is equipped with a valve that is closed during high pressure in the chamber. When the gun “trigger” is pulled, the valve opens rapidly. This causes the high pressure gas to exit the chamber and expand through the outlet port of the housing into the ambient medium, producing an acoustic pulse.

特殊な高圧ガス・ガン、すなわちエア・ガンが海洋地震
エネルギー源として広く使用されるようになってきた。
典型的なエア・ガンは、前述の高圧ガス・ガンの構造を
有しており、高圧ガスは空気である。一般に、エア・ガ
ン内の圧さく空気は、所望の音響パルスを発生させるた
め水中に放出する前は、2,000〜6,000psiの圧力に維持
されている。
Special high pressure gas guns, or air guns, have become widely used as ocean seismic energy sources.
A typical air gun has the structure of the high pressure gas gun described above, where the high pressure gas is air. Generally, the compressed air in the air gun is maintained at a pressure of 2,000 to 6,000 psi before being released into the water to produce the desired acoustic pulse.

従来のエア・ガンの円筒形ハウジングには、一般に、排
出ポートが付いており、弁が開かれると、そこを通って
高圧ガスが放出される。これらの水中エア・ガンの排出
ポートの構造には、いろいろのものがある。一般的構造
では、エアガンの円筒形ハウジングの外周に4個の排出
ポートが対称的に配置されている。ボルト・テクノロジ
ー・インコーポレーション(Bolt Technology Inc.)か
ら販売されているPAR(登録商標)エア・ガンは、4個
の対称配置の排出ポートを有するエア・ガンの例であ
る。別の構造においては、高圧ガス・ガンの外周に360
°延びている1個の排出ポートを通して圧さく空気が放
出される。ジオフィジカル・サービス・インコーポレー
ション(Geophsical Service Inc.)によって設計され
た外部スリーブ・エア・ガンは、上記の360°排出ポー
トを有するエアガンの例である。外部スリーブ・エア・
ガンの場合は、ガンのハウジングと同心軸上にあるシャ
トル弁がハウジングの外面に沿って滑動し、360°排出
ポートを開閉するようになっている。
The cylindrical housing of a conventional air gun typically has an exhaust port through which high pressure gas is released when the valve is opened. There are various structures for the discharge ports of these underwater air guns. In a typical construction, four exhaust ports are symmetrically arranged on the outer circumference of the cylindrical housing of the air gun. The PAR® air gun sold by Bolt Technology Inc. is an example of an air gun with four symmetrically arranged exhaust ports. In another construction, 360 around the high pressure gas gun.
Depressurized air is expelled through one extending exhaust port. The external sleeve air gun, designed by Geophysical Service Inc., is an example of an air gun with a 360 ° discharge port as described above. External sleeve air
In the case of a gun, a shuttle valve concentric with the gun housing slides along the outer surface of the housing to open and close the 360 ° discharge port.

海洋地震探査を実施する場合には、2個以上の海洋震源
から成るアレーが長い間使用されてきた。たとえば、米
国特許第3,437,170号(1969年4月8日発行)は、アレ
ー内の数個の震源を同時に作動させる方法を開示してい
る。この方法によれば、アレーによって生じた音響信号
のエネルギー周波数スペクトルは、各震源の所で一部の
気泡は合体するが他はそうでないように気泡を発生させ
ることによって整形される。合体した気泡は、それぞ
れ、それらを形成する合体した個々の気泡が合体しなか
った場合に発生するであろうエネルギー周波数スペクト
ルのそれとは異なる周波数成分を発生する。上記の米国
特許第3,437,170号は、生じた音響信号の初期成分、す
なわち“一次”成分の強さに対し、発生した全ての気泡
の連続振動の強さを抑制する方法の改善については述べ
ていない。詳述すると、上記米国特許第3,437,170号
は、発生した信号の一次信号成分とその信号に付随する
最も強い連続振動成分との振幅比を改善する好ましい震
源限界間隔について、何も教えていないし、また示唆も
していない。この振幅比は、以下“一次対気泡比”と呼
ぶことがある。
Arrays of two or more oceanic seismic sources have long been used when conducting oceanic seismic surveys. For example, U.S. Pat. No. 3,437,170 (issued April 8, 1969) discloses a method of simultaneously activating several epicenters in an array. According to this method, the energy-frequency spectrum of the acoustic signal produced by the array is shaped by producing bubbles at each source such that some bubbles coalesce while others do not. Each coalesced bubble produces a frequency component that differs from that of the energy frequency spectrum that would occur if the coalesced individual bubbles forming them were not coalesced. The above-mentioned U.S. Pat. No. 3,437,170 does not mention the improvement of the method for suppressing the continuous vibration strength of all the generated bubbles with respect to the strength of the initial component, that is, the "first order" component of the generated acoustic signal. . In particular, said U.S. Pat.No. 3,437,170 does not teach anything about a preferred source limit interval that improves the amplitude ratio between the primary signal component of the generated signal and the strongest continuous vibration component associated with that signal, and It does not suggest. This amplitude ratio may hereinafter be referred to as the "primary to bubble ratio".

発生した一次信号に対する二次気泡振動を抑制するよう
に設計された震源アレーが提案されている。たとえば、
米国特許第4,382,486号(1983年5月10日発行)に記載
されているエア・ガン・アレーの場合、エア・ガンの容
積比およびガン相互の間隔は、二次気泡振動に起因する
音響ノイズを小さくすると同時に、アレーが“点震源”
であるようアレーの全体寸法を十分小さくするという制
約を満すように選ばれる。上記米国特許第4,382,486号
は、発生した気泡が独立し、かつ干渉しないように、装
置の個々のガンを十分に離して配置すべきことを教えて
おり、さらに、特別の方程式に従って各エア・ガンの容
積比を選択することによって、気泡の振動に起因する音
響ノイズを小さくするように“調整”すべきことも教え
ている。
A source array designed to suppress secondary bubble vibrations to the generated primary signal has been proposed. For example,
In the case of the air gun array described in US Pat. No. 4,382,486 (issued May 10, 1983), the volume ratio of the air guns and the spacing between the guns reduces the acoustic noise due to secondary bubble vibration. At the same time as making it smaller, the array is a “point epicenter”
Is chosen to satisfy the constraint of making the overall dimensions of the array sufficiently small. The above-mentioned U.S. Pat.No. 4,382,486 teaches that the individual guns of the device should be placed far enough apart so that the generated bubbles are independent and do not interfere, and in addition, according to a special equation, each air gun It also teaches that by choosing the volumetric ratio of, the "tuning" should be made to reduce the acoustic noise due to bubble vibration.

発生した気泡が合体するように郡内の各ガンが郡内の他
のガンに十分に近接して配置されている等容積のエア・
ガンの郡と単一エア・ガンとを用いた別のアレー設計が
提案されている。このアレーは、郡内のガン容積の和に
等しい容積の単一エア・ガンで各郡を置き換えて得られ
るであろう音響信号の一次対気泡比よりも大きな一次対
気泡比をもつ音響パルスを発生することができる。改善
された総合アレー応答を得るために、この単一ガン郡と
ガン郡との組合せが必要であると述べられている。上記
アレーの詳細は、B.F.Giles他の論文「エア・ガン・ア
レー設計のシステム・アプローチ」Geophysical Prosye
cting,Vol21、77-101頁、(1973年)と、1984年6月22
日−24日ロンドンで開かれた探査地球物理学者ヨーロツ
パ協会の第14回会議において発表されたW.R.Cottonの論
文「外部スリーブ・ガンの海洋震源アレーへの利用」を
参照されたい。しかしながら、もしほゞ同じ最大半径を
もつ気泡を発生するように構造された震源を本出願に記
載した限界距離だけ離して配置すれば、生じた音響パル
スは、予想もしない大きな一次対気泡比(以下詳細に説
明する条件の下で、5〜880Hzの記録バンド幅で、49:1
にも達する)を有し、特に浅い水深、たとえば10フィー
ト以下の水深に設置した場合は、地震探査に有効であろ
うということを、従来の技術は開示していないし、示唆
もしていない、また、これまでは知られてもいなかっ
た。
Each gun in the county is placed close enough to the other guns in the county so that the generated bubbles coalesce.
Another array design using gun counties and single air guns has been proposed. This array produces acoustic pulses with a primary-to-bubble ratio greater than that of the acoustic signal that would be obtained by replacing each group with a single air gun of a volume equal to the sum of the gun volumes in the group. Can occur. It is stated that this single gun county and gun county combination is required to obtain an improved overall array response. For more information on the above arrays, see BF Giles et al., "System Approach to Air Gun Array Design," Geophysical Prosye.
cting, Vol 21, pp. 77-101, (1973) and June 22, 1984.
See WRCotton's paper, "Use of External Sleeve Guns for Ocean Source Arrays," presented at the 14th Congress of the European Geophysicist European Union of Exploration Geophysics held in London, 24th June. However, if the hypocenters that were constructed to generate bubbles with about the same maximum radius were placed a distance apart as described in this application, the resulting acoustic pulse would produce an unexpectedly large primary to bubble ratio (below 49: 1 with a recording bandwidth of 5 to 880 Hz under the conditions described in detail.
The conventional technology does not disclose or suggest that it will be effective for seismic exploration, especially when it is installed at a shallow water depth, for example, at a water depth of 10 feet or less. , Never before been known.

二次気泡振動を小さくする別のアレー設計が、米国特許
第2,771,961号(1956年11月27日発行)に記載されてい
る。このアレーは、発生した爆発による気泡が合体する
のを防ぐために、十分大きな垂直距離をおいて配置され
た、指定の相対的潜在エネルギーを有する2個の爆薬か
ら成っている。上記米国特許第2,771,961号は、爆薬の
好ましい垂直距離Dは、(A1+A2)≦D≦3/2(A1
A2)の関係を満すべきことを教えている。ここで、A
1は、第1爆薬による爆発気泡の最大半径であり、A2
第2爆薬による爆発気泡の最大半径である。また、上記
米国特許第2,771,961号は、このアレー構造によって、
2つの爆発気泡間の相互作用に起因する二次気泡振動の
エネルギーが消散することを教えている。上記米国特許
第2,771,961号が教えている垂直間隔を有する爆薬アレ
ーは、浅水における探査作業に使用するには適当でない
し、また250Hzに近い周波数範囲で十分なエネルギー内
容の広帯域信号が必要である探査作業については、適当
な音響信号が得られないであろう。
Another array design that reduces secondary bubble vibration is described in US Pat. No. 2,771,961 (issued November 27, 1956). The array consists of two explosives with a specified relative potential energy placed at a sufficiently large vertical distance to prevent the bubbles of the resulting explosion from merging. According to the above-mentioned US Pat. No. 2,771,961, the preferred vertical distance D of explosive is (A 1 + A 2 ) ≦ D ≦ 3/2 (A 1 +
A 2 ) teaches that the relationship should be fulfilled. Where A
1 is the maximum radius of the explosive bubble caused by the first explosive, and A 2 is the maximum radius of the explosive bubble caused by the second explosive. Further, the above-mentioned U.S. Pat.No. 2,771,961 has the following array structure.
He teaches that the energy of secondary bubble vibrations is dissipated due to the interaction between two explosive bubbles. Explosive arrays with vertical spacing taught by U.S. Pat. For work, no adequate acoustic signal will be obtained.

(発明の構成) 本発明の海洋震源アレーは、水中に設置され、作動させ
たとき、ほゞ等しい最大半径Rを有する気泡を発生する
ように構成された3個以上の海洋震源を備えている。各
震源は、一次対気泡比(アレーによって生じた信号につ
いて)が最大になるように選択された限界距離Dだけ最
も近い他の震源から離されている。全ての実施例におい
て、Dは1.2Rより小さくなく、2Rを越えることはない。
本発明にかかるアレーの各震源は、限界距離だけ離され
た場合の“相互依存性”に特徴がある。好ましい第1の
実施例において、アレーは、辺の長さが約 の正方形のほゞ四隅に配置された4個の震源を備えてい
る。好ましい第2の実施例において、アレーは、二辺の
長さが約 の二等辺三角形のほゞ頂点に配置された3個の震源を備
えている 上記アレーの各震源を同時に作動させる本発明にかかる
方法は、約10フィート以内の水深に気泡を発生させる場
合に特に都合がよい。
(Structure of the Invention) The marine seismic array of the present invention comprises three or more marine seismic sources configured to generate bubbles having a substantially equal maximum radius R when installed and operated in water. . Each epicenter is separated from the other epicenters by the critical distance D selected to maximize the primary to bubble ratio (for the signal produced by the array). In all examples, D is no less than 1.2R and never more than 2R.
Each epicenter of the array according to the invention is characterized by "interdependence" when separated by a critical distance. In a first preferred embodiment, the array has a side length of about It has four hypocenters located at the four corners of the square. In a second preferred embodiment, the array is approximately two sides long. The method according to the present invention, in which each source of the above array is operated simultaneously, which has three hypocenters arranged at approximately the vertices of the isosceles triangle of convenient.

(実施例) 本発明のアレーは、水中に設置され、作動させたとき、
ほゞ等しい最大半径Rをもつ気泡を発生するように構成
された3個以上の海洋震源を有している。ほゞ等しい容
積の、ほゞ等しい圧力で充てんされた市販のエア・ガン
は、本発明の好ましい実施例に使用するのに適してい
る。第1図に示した本発明のアレー実施例は、4個のほ
ゞ等しい容積のエア・ガン(参照番号1、2、3、4で
識別してある)を有している。各エア・ガンには、ガン
の縦軸に垂直な方向にガスを放出するための1個または
それ以上の排出ポート10が設けられている。ガンを相互
に連結したり、支持構造、すなわちフレーム5に連結す
るためのフランジ12が各ガンから延びている。ガン1〜
4同志を連結するために、対のフランジ12の間にチェー
ン8または類似のものが取り付けられている。また、ガ
ン1〜4をフレーム5に連結するために、フランジ12と
フレーム5とから延びているフランジ14の間にチェーン
6または類似のものが取り付けられている。フレーム5
は、ボート、バージ、ブイ、フロート、ドック、埠頭、
あるいは波止場などの水中支持構造体に取り付けて、水
面に対し所望する位置に支持することができる。以下の
説明において、フレーム5、チェーン6、8、およびフ
ランジ12、14を“位置決めユニット”と呼ぶことがあ
る。代りに、多くの別種の位置決めユニットを使用し
て、アレーのエア・ガンを相互に、かつ水面に対し所望
する位置に保持できることは明らかであろう。
(Example) The array of the present invention, when installed in water and operated,
It has three or more oceanic seismic sources configured to generate bubbles of approximately equal maximum radius R. Commercially available air guns of approximately equal volume and approximately equal pressure are suitable for use in the preferred embodiment of the present invention. The array embodiment of the invention shown in FIG. 1 has four approximately equal volume air guns (identified by reference numerals 1, 2, 3, and 4). Each air gun is provided with one or more exhaust ports 10 for releasing gas in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the gun. A flange 12 extends from each gun for connecting the guns to each other and to a support structure or frame 5. Gun 1
A chain 8 or the like is mounted between the pair of flanges 12 to connect the four. A chain 6 or the like is mounted between the flange 12 and a flange 14 extending from the frame 5 to connect the guns 1 to 4 to the frame 5. Frame 5
Is a boat, barge, buoy, float, dock, wharf,
Alternatively, it can be attached to an underwater support structure such as a wharf and supported at a desired position with respect to the water surface. In the following description, the frame 5, the chains 6 and 8, and the flanges 12 and 14 may be referred to as "positioning unit". It will be appreciated that many alternative positioning units could alternatively be used to hold the array's air guns in a desired position relative to each other and to the surface of the water.

位置決めユニットは、作動させたときアレーの各震源が
水中でほゞRの最大半径をもつ気泡を発生するように、
かつ各震源がアレー内の最も近い他の震源から限界距離
Dだけ離されるように、適当に寸法を定め、かつ水面に
対し設置すべきである。第1図において、実施例は正方
形の四隅に配置された4個の震源を有し、各震源はアレ
ー内の最も近い他の震源から限界距離Dだけ離れている
ことが好ましい。ここで、Dは、 にほゞ等しい。一実施例において、正方形は、共通の水
深Lの所に当初の中心を有する気泡を発生させるように
水中に向きを定めて置かれる。
The positioning unit, when activated, causes each source of the array to generate bubbles in water that have a maximum radius of approximately R,
And each source should be appropriately dimensioned and placed against the surface of the water so that it is separated from the nearest other source in the array by a critical distance D. In FIG. 1, the embodiment has four epicenters arranged at the four corners of a square, each epicenter preferably being separated from the nearest other epicenter in the array by a critical distance D. Where D is Almost equal. In one embodiment, the squares are oriented in water to generate bubbles having an initial center at a common water depth L.

アレーの震源によって生じた各気泡が同一水平面内に
(すなわち、特定の水深に)当初の中心を有すること
は、必らずしも必要ではない。正しく言えば、作動させ
たとき、個々の気泡の当初の中心位置間の水深差が十分
に小さく、発生した各気泡の最大半径がほゞ同じになる
ように各震源を水中に配置することが、本発明の範囲に
入るのである。したがって、ガン1、2の縦軸線(ポー
ト10が同心的にそのまわりに配置されている軸線)がガ
ン3、4の縦軸線と異なる水深に位置している、第1図
のアレーに類似したアレーを用いることは、もし発生し
た各気泡の最大半径がほゞ同じであれば、本発明の範囲
に入る。別の例として、ガンを作動させたとき、ガン
1、2、3、4の各ポート10がほゞ同じ水深に位置して
いる第1図のアレーに類似したアレーを用いることは、
もし発生した各気泡の最大半径がほゞ同じであれば、本
発明の範囲に入る。
It is not absolutely necessary that each bubble produced by the epicenter of the array has its original center in the same horizontal plane (ie at a particular depth). Properly speaking, it is recommended that each hypocenter be placed in water so that, when activated, the water depth difference between the initial center positions of the individual bubbles is sufficiently small and the maximum radius of each bubble generated is approximately the same. That is, within the scope of the present invention. Therefore, the longitudinal axes of the guns 1 and 2 (the axes around which the ports 10 are concentrically arranged) are located at different water depths than the longitudinal axes of the guns 3 and 4, similar to the array of FIG. The use of an array falls within the scope of the invention if the maximum radius of each bubble generated is about the same. As another example, when operating the gun, using an array similar to the array of FIG. 1 in which each port 10 of the gun 1, 2, 3, 4 is located at approximately the same depth,
If the maximum radius of each bubble generated is approximately the same, it is within the scope of the present invention.

第1図に示した実施例において、本発明の震源アレーに
よって生じる音響パルスは、もし回転後ガンによって発
生した気泡の当初の中心間距離が回転前とほゞ同じある
ような新しい位置にガンが置かれるならば、アレーの1
個またはそれ以上のガンの回転によって影響を受けない
ことが判った。
In the embodiment shown in FIG. 1, the acoustic pulse produced by the source array of the present invention causes the gun to move to a new position such that the initial center-to-center distance of the bubbles produced by the gun after rotation is about the same as before rotation. 1 of the array if placed
It was found to be unaffected by the rotation of one or more guns.

最大気泡半径Rの大きさは、気泡の当初の中心がある水
深Lおよび海洋震源の特性を含めて、多数のパラメータ
によって決まることは理解されよう。本発明のアレーに
エア・ガン以外の震源を用いてもよいことは当然考えら
れる。エア・ガンを用いている好ましい実施例におい
て、Rの大きさは、この分野ではよく知られているよう
に、ガス・チャンバーの容積とガス作動直前のチャンバ
ー内のガス圧力とによって決まるであろう。たとえば、
ユナイテット・ジオフィジカル・コーポレーション(Un
ited Geophysical Corporation)のスタッフによって作
成され、1968年11月デンバー市で開かれた探査地球物理
学者協会の第38回年次会議において、エア・ガンの既知
特性から最大気泡半径Rを推定する方法を説明するため
に提出された、“地震エネルギー源1968年ハンドブッグ
を参照されたい。
It will be appreciated that the size of the maximum bubble radius R will depend on a number of parameters, including the depth L at which the initial center of the bubble is L and the characteristics of the ocean source. It is, of course, conceivable that sources other than air guns may be used in the array of the present invention. In the preferred embodiment using an air gun, the magnitude of R will depend on the volume of the gas chamber and the gas pressure in the chamber just prior to gas activation, as is well known in the art. . For example,
United Geophysical Corporation (Un
Ited Geophysical Corporation) staff at the 38th Annual Meeting of the Society for Exploration Geophysicists in Denver, November 1968, on how to estimate the maximum bubble radius R from known properties of air guns. See “1968 Seismic Energy Source Handbug,” submitted for illustration.

外部スリーブ方式で、40in3の加圧ガス・チャンバー容
積を有し、2000psiで充てんされた4個のエア・ガンを
有するアレーの場合、水深5フィートで(すなわち、約
5フィートの水深に当初の中心がある気泡を発生させる
ために)使用する場合の最適アレー形態は、辺の長さが
約221/2インチの正方形の四隅に各震源を配置すること
であることが判った。表1は、水深20、15、10、5フィ
ートでそれぞれ作動させた上記アレーの平均推定一次対
気泡比(5-880Hzの記録バンド幅について)を示す。
For an outer-sleeve array with a pressurized gas chamber volume of 40 in 3 and four air guns filled at 2000 psi, at a depth of 5 feet (ie, about 5 feet to the original depth). It has been found that the optimal array configuration, when used to generate a centered bubble, is to place the epicenters at the four corners of a square with sides of about 221/2 inches. Table 1 shows the average estimated primary to bubble ratio (for a recording bandwidth of 5-880 Hz) for the above arrays operated at water depths of 20, 15, 10, and 5 feet, respectively.

表1のデータを作るために使用したアレーは、図示の4
ポート付きエア・ガンを外部スリーブ・ガンで置き換え
た第1図の型式のアレーである。表1の最左列のデータ
は、アレーの4個のガン全部を同時に作動させて得たも
のである。第2列のデータは、ガン1、2、3(第1図
に識別されている)のみを同時に作動させて得たもので
ある。同様に他の列のデータは、それぞれガン1と2、
ガン1と3、ガン1のみを同時に作動させて得たもので
ある。アレーは、各ガンの縦軸線が垂直なり、ガンのガ
ス放出ポートが指定水深において水平に置かれるような
向きで水中に設置した。
The array used to create the data in Table 1 is shown in Figure 4
FIG. 3 is an array of the type shown in FIG. 1 in which the ported air gun is replaced with an external sleeve gun. The data in the leftmost column of Table 1 was obtained by operating all four guns in the array simultaneously. The data in the second column was obtained by operating only guns 1, 2, 3 (identified in FIG. 1) simultaneously. Similarly, the data in the other columns are guns 1 and 2, respectively.
It was obtained by operating guns 1 and 3 and only gun 1 at the same time. The array was placed in the water with the vertical axis of each gun being vertical and the gun's gas release ports oriented horizontally at the specified depth.

第2図は、ガンのガス放出ポートを水深5フィートに置
き、表1のデータを得るためアレーのガンを同時に作動
させたときに生じた音響パルスの時間領域特性を示す。
横軸は、作動後の時間的推移(msec)であり、t=100m
secの所で作動が起ったことを示す。曲線は、震源アレ
ーの直下183mに置かれた検出器で受信し、工業上一般的
に使われている仕方で、1mの距離の所で測定されたもの
と同等な圧力に正規化された時間対音響信号圧力を示
す。
FIG. 2 shows the time domain characteristics of the acoustic pulses produced when the gun outgassing port was placed at a depth of 5 feet and the array guns were simultaneously activated to obtain the data in Table 1.
The horizontal axis is the time transition (msec) after operation, t = 100m
Indicates that the operation has occurred at sec. The curve is the time received by a detector placed 183m directly below the source array and normalized to pressure equivalent to that measured at a distance of 1m in a manner commonly used in industry. The acoustic signal pressure is shown.

第3図は、同じアレーを用いて同じやり方で発生させた
音響パルスの周波数領域特性を示す。音響パルスは第2
図に時間領域特性を示したものと同じである。特に興味
があるのは、示された振幅スペクトルでわかる滑らかで
広いバンド幅である。従来のエア・ガン・アレーで得ら
れるよりもかなり良好な時間的解像を得るには、10フィ
ート以下の水深に本発明のアレーのエア・ガンを設置
し、作動させればよいことが判った。このように浅い水
深では、250Hz以上の周波数でゴースト・ノッチ(ghost
notch)が現われるであろうし、1msecの録音は震源ア
レーを最適使用する場合の最小限許容規準である。
FIG. 3 shows the frequency domain characteristics of acoustic pulses generated in the same way with the same array. Second acoustic pulse
This is the same as the time domain characteristics shown in the figure. Of particular interest is the smooth and wide bandwidth seen in the amplitude spectrum shown. It has been found that the air guns of the present invention can be installed and operated in water depths of 10 feet or less to obtain much better temporal resolution than that obtained with conventional air gun arrays. It was At such shallow depths, the ghost notch (ghost notch) at frequencies above 250 Hz
notch) will appear, and recording of 1 msec is the minimum allowable criterion for optimal use of the hypocenter array.

第5図は、相互に重なり合った4個の気泡を略図で示
す。各気泡は本発明のアレーの実施例の1個の震源の作
動によって発生したものであり、各気泡は、その最大半
径Rまで膨張した瞬間におけるものである。第5図のア
レーの各震源は、辺の長さが である正方形の四隅に配置されている。もしアレーの4
個の震源をほゞ同時に作動させれば、生じた4個の気泡
がかなり相互に作用し合うことは、気泡の重なり合う領
域から明らかである。
FIG. 5 shows diagrammatically four bubbles which overlap one another. Each bubble was generated by actuation of one epicenter of the array embodiment of the present invention, and each bubble was at the moment it expanded to its maximum radius R. Each epicenter of the array in Fig. 5 has a side length Are arranged in the four corners of a square. If the array 4
It is clear from the overlapping regions of the bubbles that the four bubbles produced interact significantly if the hypocenters are activated almost at the same time.

4個以上または4個以下の海洋震源を有するアレーも本
発明の範囲に入る。たとえば、好ましい1つの実施例で
は、それぞれが最大半径Rの気泡を発生することが可能
な震源を3個用いている。この代りの好ましい実施例に
おいては、各震源は、作動すると、最大半径Rの気泡を
発生するように位置決めユニットによって保持されてお
り、二辺の長さが の三角形のほゞ頂点に各震源が配置されている。また、
作動したとき発生した気泡の中心が当初三角形のほゞ頂
点にあるように、3個の震源を配置することは、その三
角形の少なくとも2辺の長さDが1.2R≦D≦2Rの範囲に
ある場合には、本発明の範囲に入る。
Arrays with four or more or four ocean seismic sources are also within the scope of the invention. For example, one preferred embodiment uses three hypocenters, each capable of producing bubbles of maximum radius R. In this alternative preferred embodiment, each source is held by a positioning unit to generate bubbles of maximum radius R when activated and has two sides of length. Each epicenter is located at the apex of the triangle. Also,
The three hypocenters are arranged so that the center of the bubble generated at the time of operation is initially at the apex of the triangle, so that the length D of at least two sides of the triangle is within the range of 1.2R ≦ D ≦ 2R. In some cases, it falls within the scope of the invention.

3震源アレーの好ましい実施例は、第1図のアレーから
1個のガンを取り外し、他の3個を同時に作動させるこ
とによって作ることができる。第1図のアレーの4個の
ガンのうち3個のみを同時に作動させ、4番目は作動さ
せないことも本発明の範囲に入る。上述の好ましいガン
間隔が維持される限り、二次パルスの抑制は改善され
る。たとえば、表1の第2列のデータは、本発明の3ガ
ン実施例により、一次対気泡比が28:1のパルスが得られ
ることを示している。
A preferred embodiment of a three-source array can be made by removing one gun from the array of Figure 1 and operating the other three simultaneously. It is within the scope of the invention that only three of the four guns in the array of FIG. 1 are activated at the same time and the fourth is not. Secondary pulse suppression is improved as long as the preferred gun spacing described above is maintained. For example, the data in the second column of Table 1 shows that the 3-gun embodiment of the present invention produces pulses with a primary to bubble ratio of 28: 1.

また、アレーの各震源が同じ体積の気泡(最大半径Rを
もつ)を発生するように配置されており、かつアレーの
各震源が最も近い他の震源からここに記述した限界距離
だけ離れている場合には、4個以上の震源を有するアレ
ーを用いることも、本発明の範囲に入る。その1つの実
施例においては、6個の震源が3個づつ平行な2列に配
置され、各震源とそれに最も近い震源との距離は約 である。
Also, each epicenter of the array is arranged so as to generate bubbles of the same volume (having the maximum radius R), and each epicenter of the array is separated from the nearest other epicenter by the limit distance described here. In some cases, it is within the scope of the invention to use an array with four or more epicenters. In one example, six hypocenters are arranged in two parallel rows of three, and the distance between each hypocenter and the nearest hypocenter is approximately Is.

各実施例における最適限界間隔は、震源の特性と要求通
りに震源を位置決めするため用いた位置決めユニットの
型式とで決まる。使用の際、与えられたアレーについ
て、1.2R〜2Rの範囲から選択した異なる震源間隔でいく
つかの測定を順次実行して経験的に最適限界震源間隔を
決めることが好ましい。一定の記録バンド幅に対する最
大一次対気泡比は、最適限界間隔のとき得られるはずで
ある。
The optimum limit interval in each embodiment is determined by the characteristics of the epicenter and the type of positioning unit used to position the epicenter as required. In use, for a given array, it is preferable to empirically determine the optimum critical source spacing by performing several measurements sequentially at different source spacings selected from the range 1.2R-2R. The maximum first-order-to-bubble ratio for a given recording bandwidth should be obtained at the optimal margin interval.

また、2組以上の発震源を有するアレーを用いること
は、各組自体が本発明によるアレーを具体化している場
合には、本発明の範囲に入る。たとえば、第4図に示す
実施例は、4組の震源を有し、各組は第1図に示した4
震源型式である。第1組の震源は、震源111、112、11
3、114から成っており、他の3組の震源は、それぞれ、
震源115〜118、119〜122、123-126から成っている。各
震源は、チェーン130または類似のものでフレーム110に
対し所定の位置に配置されており、各組の震源はチェー
ン131または類似のもので互いに対し要求通りに配置さ
れている。
Also, the use of arrays having more than one set of focal sources is within the scope of the invention if each set itself embodies the array according to the invention. For example, the embodiment shown in FIG. 4 has four sets of hypocenters, each set having four sets shown in FIG.
The epicenter type. The first set of hypocenters is hypocenters 111, 112, 11
3 and 114, and the other three hypocenters are
It consists of hypocenters 115-118, 119-122, and 123-126. Each epicenter is located in a predetermined position with respect to the frame 110 with a chain 130 or similar, and each set of epicenters is located with respect to each other with a chain 131 or similar.

第4図の実施例の一変型の場合は、アレーはほゞ等しい
圧力で充てんされ、ほゞ等しい容積のエア・ガンを有し
ており、アレーの個々の震源が発生した気泡の最大半径
がほゞ同じであるよう十分に狭い範囲の水深の所に当初
の中心を有する気泡を各震源が発生するように、水中に
設置される。もう1つの変型の場合は、各組の震源がほ
ゞ等しい圧力で充てんされたほゞ等しい容積のエア・ガ
ンを有しており(エア・ガンの容積と圧力は、組ごとに
異なっていてもよいし、アレーの全ての組で同じであっ
てもよい)、第1組の震源によって生じた気泡が第2組
の震源によって生じた気泡とは異なる平均水深の所に発
生するように、各組は第4図に示した位置決めユニット
とは異なる寸法の位置決めユニットによって所定の位置
に保持されている。この後者の変型の場合は、第1組の
震源によって生じた気泡が第2組の震源によって生じた
気泡とは異なる最大半径をもつこともできるし、あるい
は同じ最大半径をもつこともできる。また各組がいろい
ろ異なる型式の震源(たとえば、異なる容積のエア・ガ
ンなど)を有することは、もし各組の震源の全てが作動
したとき、ほゞ同じ最大半径(この最大半径は組ごとに
異なっていてもよい)の気泡を発生し、かつ各組の震源
がその最大気泡半径について限界間隔だけ離れていれ
ば、本発明の範囲に入る。個々の組の震源を連結してい
るフレーム部材160は、アレーが点震源の特徴をもつよ
うに、長さが十分短かいことが好ましい。ある種の利用
においては、各組の震源がほとんど独立しているよう
に、フレーム部材160の長さを選ぶことができる。
In one variation of the embodiment of FIG. 4, the array was filled with about equal pressure and had an air gun of about equal volume, and the maximum radius of bubbles produced by each source of the array was It is installed in the water so that each epicenter produces bubbles with an initial center at a depth that is sufficiently narrow to be about the same. In another variant, each set of epicenters had an approximately equal volume of air gun filled with approximately equal pressure (the volume and pressure of the air gun differed from group to group). Or it may be the same for all pairs of arrays), so that the bubbles produced by the first set of hypocenters occur at a different mean depth than the bubbles produced by the second set of hypocenters, Each set is held in place by a positioning unit of a different size than the positioning unit shown in FIG. In this latter variant, the bubbles produced by the first set of epicenters may have a different maximum radius than the bubbles produced by the second set of epicenters, or they may have the same maximum radius. It also means that each set has different types of sources (eg different volume air guns) if all the sources of each set are activated, they have almost the same maximum radius (this maximum radius is It may fall within the scope of the present invention as long as it produces different bubbles) and the sources of each set are separated by a critical distance for their maximum bubble radius. The frame members 160 connecting the individual sets of sources are preferably short enough in length so that the array has the characteristics of a point source. In some applications, the length of the frame member 160 can be chosen so that each set of hypocenters is nearly independent.

各組の震源に関する最大気泡半径は同じであってもよい
し、代りに組ごとに異なっていてもよい。数組のエア・
ガンを用いた一実施例においては、各組が共通容積のエ
ア・ガンを有し、各組の容積比はエア・ガン・アレーを
調整する既知の方法に従って決定される。
The maximum bubble radii for each set of epicenters may be the same, or alternatively may be different for each set. Several sets of air
In one gun-based embodiment, each set has a common volume of air guns, and the volume ratio of each set is determined according to known methods for adjusting an air gun array.

以上説明したどのアレー実施例を使用した場合でも、ア
レーの相互依存性震源をほゞ同時に作動させることによ
って生じた音響パルスは、その気泡振動がその一次パル
ス成分の振幅に対し抑制されるので、一次パルスの下向
きに進行するエネルギーの振幅が最大になる。たとえ
ば、各組が異なる水深に配置されしかもその全ての組
が、作動したとき、10フィートの範囲内の水深に中心を
もつ気泡を発生するように配置された3組の震源を有す
る本発明のアレー実施例の場合は、震源を約2msec継続
期間の間に作動させることが好ましい。この実施におい
て、3組の震源がそれぞれ、水深L、L−5、L+5フ
ィートの所の中心をもつ気泡を発生する場合は、各組を
1msecの間隔で順次作動させることが好ましい。
No matter which array embodiment described above is used, the acoustic pulse produced by operating the interdependent sources of the array at about the same time has its bubble oscillations suppressed to the amplitude of its primary pulse component, The amplitude of the energy traveling downward in the primary pulse is maximized. For example, the present invention has three sets of sources, each set at a different depth of water, and all of the sets are arranged to, when activated, generate bubbles centered at a depth of water within a range of 10 feet. For array implementations, it is preferable to operate the epicenter for a duration of about 2 msec. In this implementation, if each of the three hypocenters produces bubbles centered at depths L, L-5, and L + 5 feet,
It is preferable to operate sequentially at intervals of 1 msec.

この分野の専門家は、本発明を実施する場合、本発明の
範囲と精神から逸脱することなく、さまざまの修正や代
替を思い浮べるであろう。また、発明を特定の好ましい
実施例について説明したが、特許請求の範囲に記載され
た発明は、そのような特定の実施例に限定されないこと
を理解すべきである。
Various modifications and alternatives will occur to those skilled in the art when implementing the present invention without departing from the scope and spirit of the invention. Also, while the invention has been described with respect to particular preferred embodiments, it should be understood that the invention as claimed is not limited to such particular embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明を具体化した海洋震源アレーの斜視図
である。アレーは、相互に所定の限界間隔で保持された
4個のエア・ガンとガンを取り付けているフレームを有
する。 第2図は、4個のエア・ガンのアレーを使った本発明の
好ましい実施によって生じた音響パルスの時間領域特性
を示すグラフである。各エア・ガンは40in3の容積を有
し、2000psiで作動させ、水深5フィートの所で気泡を
発生させた。 第3図は、第2図に示したパルスを発生させるために用
いた同じアレーを作動させて得た音響パルスの周波数領
域特性を示すグラフである。 第4図は、4震源を4組有している本発明の別のアレー
実施例の簡単に斜視図であり、各組は第1図に示した型
式のものである。 第5図は、それぞれが最大半径Rを有する4つの気泡を
示す略図である。各気泡は、一辺の長さDが の正方形の四隅に配置された4個の震源を有する本発明
のアレー実施例において、1個の海洋震源の作動によっ
て生じたものである。 1、2、3、4……エア・ガン、5……支持構造(フレ
ーム)、6、8……チェーン、10……排出ポート、12、
14……フランジ、110……フレーム、111〜114、115〜11
8、119〜122、123〜126……震源、130、131……チェー
ン、160……フレーム部材。
FIG. 1 is a perspective view of an ocean epicenter array embodying the present invention. The array has four air guns and a frame mounting the guns, which are held at a predetermined distance from each other. FIG. 2 is a graph showing the time domain characteristics of an acoustic pulse produced by a preferred implementation of the invention using an array of four air guns. Each air gun had a volume of 40 in 3 and was operated at 2000 psi to generate bubbles at a depth of 5 feet. FIG. 3 is a graph showing the frequency domain characteristics of an acoustic pulse obtained by operating the same array used to generate the pulse shown in FIG. FIG. 4 is a simplified perspective view of another array embodiment of the present invention having four sets of four epicenters, each set of the type shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing four bubbles each having a maximum radius R. Each bubble has a side length D In an array embodiment of the present invention having four epicenters located at the four corners of a square, the result is the actuation of one ocean epicenter. 1, 2, 3, 4 ... Air gun, 5 ... Support structure (frame), 6, 8 ... Chain, 10 ... Discharge port, 12,
14 …… Flange, 110 …… Frame, 111-114, 115-11
8, 119-122, 123-126 …… hypocenter, 130, 131 …… chain, 160 …… frame member.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−148280(JP,A) 特開 昭58−32185(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-57-148280 (JP, A) JP-A-58-32185 (JP, A)

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水中において地震パルスを発生する方法に
おいて、 (a) 少なくとも3つの海洋震源を含む1つのセット
を水中に配置する段階を含み、前記海洋震源の各々は、
水中で最大半径がほゞRの気泡を発生するように構成さ
れており、作動させたとき、最大半径Rの気泡を発生す
るような水深に設置され、かつそのセット内の最も近い
海洋震源の各々から限界距離Dだけ離れているように配
置されており、ここで、Dは、1.2R≦D≦2Rの関係にあ
って、かつ各海洋震源の作動により生じる音響信号の一
次パルスに対する相続く振動の抑制をほゞ最大とするよ
うに選定されており、そして、 (b) 水中に地震パルスを発生させるように、前記各
海洋震源をほゞ同時に作動させる段階を含む、 ことを特徴とする水中地震パルス発生方法。
1. A method of generating seismic pulses in water, comprising the step of: (a) placing a set of at least three ocean sources in water, each of said ocean sources being:
It is configured to generate bubbles with a maximum radius of approximately R in water, and is installed at a water depth that produces bubbles with a maximum radius of R when activated, and of the nearest oceanic source in the set. They are arranged to be separated from each other by a critical distance D, where D is in the relationship of 1.2R ≦ D ≦ 2R and is continuous for the primary pulse of the acoustic signal produced by the operation of each ocean source. Selected to maximize the suppression of vibrations, and (b) including actuating each of the oceanic seismic sources at about the same time to generate seismic pulses in the water. Underwater earthquake pulse generation method.
【請求項2】前記各海洋震源は、ほゞ等しいチャンバー
容積を有し、ほゞ等しい圧力で作動されるエア・ガンで
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
2. The method of claim 1 wherein each of the oceanic epicenters is an air gun having approximately equal chamber volume and operating at approximately equal pressure.
【請求項3】前記セットは、発生する4つの気泡の当初
の中心が正方形のほゞ四隅に位置するように配置された
4つの海洋震源を含む特許請求の範囲第1項または第2
項記載の方法。
3. The set according to claim 1, wherein the set includes four ocean seismic sources arranged so that the initial centers of the four generated bubbles are located at the four corners of the square.
Method described in section.
【請求項4】前記限界距離Dは、 にほゞ等しい特許請求の範囲第3項記載の方法。4. The limit distance D is The method of claim 3 which is substantially equal. 【請求項5】前記セットは、発生する3つの気泡の当初
の中心が三角形のほゞ頂点に位置するように配置された
3個の海洋震源を含み、前記三角形の少なくとも二辺の
長さが に等しい特許請求の範囲第1項記載の方法。
5. The set includes three ocean hypocenters arranged such that the initial centers of the three generated bubbles are located at approximately the vertices of the triangle, and the length of at least two sides of the triangle is at least two. A method according to claim 1 which is equal to.
【請求項6】前記各海洋震源は、水面下約10フィート以
内の深さに設置される特許請求の範囲第1項記載の方
法。
6. The method of claim 1, wherein each of the oceanic epicenters is installed at a depth within about 10 feet below the surface of the water.
【請求項7】水中において地震パルスを発生する方法に
おいて、 (a) 少なくとも3つの海洋震源を含む第1のセット
を水中に配置する段階を含み、この第1のセット内の海
洋震源の各々は、水中で最大半径がほゞRの気泡を発生
するように構成されており、作動させたとき、最大半径
Rの気泡を発生するような水深に設置され、かつこの第
1のセット内の最も近い海洋震源の各々から限界距離D
だけ離れているように配置されており、ここで、Dは1.
2R≦D≦2Rの関係にあって、かつこの第1のセット内の
海洋震源の作動により生じる音響信号の一次パルスに対
する相続く振動の抑制をほゞ最大とするように選定され
ており、そして、 (b) 少なくとも3つの海洋震源を含む第2のセット
を水中に配置する段階を含み、この第2のセット内の海
洋震源の各々は、水中で最大半径がほゞSの気泡を発生
するように構成されており、作動させたとき、最大半径
Sの気泡を発生するような水深に設置され、かつこの第
2のセット内の最も近い海洋震源の各々から限界距離E
だけ離れているように配置されており、ここで、Eは1.
2S≦E≦2Sの関係にあって、かつこの第2のセット内の
海洋震源の作動により生じる音響信号の一次パルスに対
する相続く振動の抑制をほゞ最大とするように選定され
ており、さらに、 (c) 水中に地震パルスを発生させるように、前記各
セット内の各海洋震源をほゞ同時に作動させる段階を含
む、 ことを特徴とする水中地震パルス発生方法。
7. A method of generating seismic pulses in water, comprising: (a) placing a first set of at least three oceanic sources in water, each oceanic source in the first set comprising: , Is designed to generate bubbles with a maximum radius of approximately R in water, and is installed at a water depth that produces bubbles with a maximum radius of R when activated, and is the most deep in this first set. Critical distance D from each of the near ocean hypocenters
Are placed so that they are only separated, where D is 1.
2R ≤ D ≤ 2R and is selected to maximize the suppression of successive vibrations to the primary pulse of the acoustic signal produced by the operation of the oceanic sources in this first set, and , (B) including placing a second set of at least three ocean hypocenters in water, each of the ocean hypocenters in the second set producing bubbles in water having a maximum radius of approximately S And is installed at a water depth such that when actuated, it produces bubbles of maximum radius S, and a critical distance E from each of the nearest oceanic sources in this second set.
It is arranged so that it is only separated, where E is 1.
2S ≦ E ≦ 2S, and is selected to maximize the suppression of successive vibrations to the primary pulse of the acoustic signal produced by the operation of the oceanic hypocenters in this second set. (C) A method for generating an underwater seismic pulse, including the step of operating each of the oceanic hypocenters in each of the sets at substantially the same time so as to generate an earthquake pulse in water.
【請求項8】前記第1のセット内の各海洋震源は、この
第1のセット内の他の海洋震源とほゞ同じチャンバー容
積を有するエア・ガンであり、前記第2のセット内の各
海洋震源は、この第2のセット内の他の海洋震源とほゞ
同じチャンバー容積を有するエア・ガンである特許請求
の範囲第7項記載の方法。
8. Each ocean source in the first set is an air gun having approximately the same chamber volume as the other ocean sources in the first set and each ocean source in the second set. 8. The method of claim 7 wherein the ocean source is an air gun that has approximately the same chamber volume as the other ocean sources in this second set.
【請求項9】前記最大半径Rは、前記最大半径Sにほゞ
等しい特許請求の範囲第7項記載の方法。
9. The method of claim 7 wherein said maximum radius R is approximately equal to said maximum radius S.
【請求項10】前記各海洋震源は、水面下約10フィート
以内の深さに設置される特許請求の範囲第7項記載の方
法。
10. The method of claim 7, wherein each of the oceanic epicenters is located at a depth within about 10 feet below the surface of the water.
【請求項11】海洋震源アレーにおいて、 (a) それぞれが水中で最大半径がほゞRの気泡を発
生することができる少なくとも3個の海洋震源を含む第
1のセットと、 (b) 該第1のセット内の各海洋震源を作動させたと
き水深Lで最大半径Rの気泡を発生するように、かつこ
の第1のセット内の各海洋震源がこの第1のセット内の
最も近い海洋震源の各々から限界距離Dだけ離れている
ように、この第1のセットの海洋震源を水中に位置決め
するための第1の位置決めユニットと、 を備えており、前記限界距離Dは、1.2R≦D≦2Rの関係
にあって、かつこの第1のセット内の海洋震源の作動に
より生じる音響信号の一次パルスに対する相続く振動の
抑制をほゞ最大とするように選定されていることを特徴
とする海洋震源アレー。
11. An ocean hypocenter array comprising: (a) a first set each comprising at least three ocean hypocenters capable of producing bubbles in water having a maximum radius of approximately R; To generate bubbles of maximum radius R at water depth L when each ocean source within the first set is activated, and each ocean source within this first set is the closest ocean source within this first set. A first positioning unit for positioning the first set of oceanic hypocenters in water such that they are separated from each other by a limit distance D, wherein the limit distance D is 1.2R ≦ D. ≤2R and is selected to maximize the suppression of successive vibrations to the primary pulse of the acoustic signal produced by the operation of the oceanic source in this first set. Ocean hypocenter array.
【請求項12】前記第1のセットは、4個の海洋震源を
含み、前記限界距離Dは、ほゞ に等しい特許請求の範囲第11項記載の海洋震源アレー。
12. The first set includes four oceanic hypocenters, and the critical distance D is approximately A hypocenter array according to claim 11, which is equal to.
【請求項13】前記第1のセットは、少なくとも2辺の
長さが に等しい三角形のほゞ頂点に配置された3個の海洋震源
を含む特許請求の範囲第11項記載の海洋震源アレー。
13. The first set has a length of at least two sides. 12. An ocean hypocenter array as claimed in claim 11 including three ocean hypocenters located at approximately the apices of a triangle equal to.
【請求項14】それぞれが水中で最大半径がほゞSの気
泡を発生することができる少なくとも3個の海洋震源を
含む第2のセットと、該第2のセット内の各海洋震源を
作動させたとき水深Mで最大半径Sの気泡を発生するよ
うに、かつこの第2のセット内の各海洋震源がこの第2
のセット内の最も近い海洋震源の各々から限界距離Eだ
け離れているように、この第2のセットの海洋震源を水
中に位置決めするための第2の位置決めユニットとをさ
らに備えており、前記限界距離Eは、1.2S≦E≦2Sの関
係にあって、かつこの第2のセット内の海洋震源の作動
により生じる音響信号の一次パルスに対する相続く振動
の抑制をほゞ最大とするように選定されている特許請求
の範囲第11項記載の海洋震源アレー。
14. A second set each comprising at least three ocean sources capable of producing bubbles in water having a maximum radius of approximately S, and actuating each ocean source within the second set. To generate bubbles of maximum radius S at depth M, and each ocean source in this second set
A second positioning unit for positioning the second set of oceanic hypocenters in the water such that they are separated from each of the nearest oceanic hypocenters in the set by a limit distance E. Distance E is selected to be 1.2S ≤ E ≤ 2S and to maximize the suppression of successive vibrations to the primary pulse of the acoustic signal produced by the operation of oceanic hypocenters in this second set. The ocean seismic source array according to claim 11.
【請求項15】前記第1のセット内の海洋震源によって
生じた気泡は、前記第2のセット内の海洋震源によって
生じた気泡から大部分が独立している特許請求の範囲第
14項記載の海洋震源アレー。
15. The bubbles produced by oceanic sources in the first set are largely independent of the bubbles produced by oceanic sources in the second set.
Ocean hypocenter array described in paragraph 14.
【請求項16】前記最大半径Rは、前記最大半径Sにほ
ゞ等しい特許請求の範囲第14項記載の海洋震源アレー。
16. The marine seismic array according to claim 14, wherein the maximum radius R is approximately equal to the maximum radius S.
【請求項17】前記最大半径Rは、前記最大半径Sとは
かなり異なっている特許請求の範囲第14項記載の海洋震
源アレー。
17. The marine seismic array according to claim 14, wherein the maximum radius R is significantly different from the maximum radius S.
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