MX2010010277A - Tecnica y sistema de calibracion con vibrosis. - Google Patents

Abstract

Una técnica incluye operar un vibrador sísmico, que incluye impulsar el vibrador sísmico a diferentes frecuencias y fuerzas de impulsión. La técnica incluye monitorear un parámetro afectado por la operación del vibrador sísmico durante el barrido de frecuencias y con base por lo menos en parte en el parámetro monitoreado, que determina un perfil de fuerza de impulsión máxima para el vibrador sísmico.

Description

TECNICA Y SISTEMA DE CALIBRACION POR VIBROSIS Antecedentes de la Invención La invención se refiere generalmente a una técnica y un sistema de calibración por vibrosis.

La exploración símica involucra la supervisión de formaciones geológicas subterráneas para depósitos de hidrocarburos. Una supervisión involucra típicamente desplegar fuente(s) sísmica(s) y sensores sísmicos en ubicaciones predeterminadas. Las fuentes generan ondas sísmicas, las cuales se propagan hacia las formaciones geológicas creando cambios de presión y vibraciones a lo largo de su camino. Los cambios de las propiedades elásticas de la formación geológica difunden las ondas sísmicas, cambiando su dirección de propagación y otras propiedades. Parte de la energ ía emitida por las fuentes llega a los sensores sísmicos. Algunos sensores sísmicos son sensibles a los cambios de presión (hidrófonos) y otros son sensibles al movimiento de partículas (por ejemplo, geófonos). Las supervisiones industriales pueden desplegar solamente un tipo de sensores o ambos. En respuesta a los eventos sísmicos detectados, los sensores generan señales eléctricas para producir información sísmica. El análisis de la información sísmica puede indicar entonces la presencia o ausencia de ubicaciones probables de depósitos de hidrocarburos.

Un tipo de fuente sísmica es una fuente de energía impulsiva, tal como dinamita para supervisiones terrestres o un cañón de aire marino para supervisiones marinas. La fuente de energ ía impulsiva produce una cantidad relativamente grande de energ ía que se inyecta en la tierra en un periodo de tiempo relativamente corto. En consecuencia, la información resultante tiene generalmente una proporción de, señal a ruido relativamente alta lo cual facilita operaciones subsiguientes de procesamiento de información. El uso de una fuente de energía impulsiva para supervisiones terrestres pueden tener ciertos problemas de seguridad y ambientales.

Otro tipo de fuente sísmica es un vibrador sísmico, que se usa en conexión con una supervisión de "vibrosis". Para una supervisión sísmica que se conduce en tierra seca, el vibrador sísmico imparte una señal de fuente sísmica hacia la tierra, que tiene un nivel de energ ía relativamente más bajo que la señal que se genera mediante una fuente de energía impulsiva. Sin embargo, la energía que se produce mediante la señal del vibrador sísmico dura un periodo de tiempo relativamente más prolongado.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad de la invención , una técnica incluye operar un vibrador sísmico, que incluye impulsar el vibrador sísmico a diferentes frecuencias y fuerzas de impulsión. La técnica incluye monitorear un parámetro afectado por la operación del vibrador sísmico durante el barrido de frecuencias y con base, por lo menos en parte, en el parámetro monitoreado, determinar un perfil de fuerza de impulsión máxima para el vibrador sísmico.

En otra modalidad de la invención , un sistema incluye un vibrador sísmico y un controlador. El controlador está adaptado para provocar que el vibrador sísmico opere en diferentes frecuencias e impulsar] fuerzas para generar información de calibración, que identifica un perfil de fuerza ; ? máxima de impulsión para el vibrador sísmico. El controlador está adaptado para provocar que el vibrador sísmico opere de coríformidad ¦j con un segundo barrido, cuya fuerza de impulso se deriva de la información de calibración en conexión con una adquisición de ibrosis.

En todavía otra modalidad de la invención, un artículo incluye un medio de almacenamiento legible por computadora para almacenar instrucciones que cuando se ejecutan mediante un sistema con base en un procesador provocan que el sistema con base en procesador reciba información indicativa de un parámetro afectado por la operación de un vibrador sísmico en respuesta al vibrador sísmico que se impulsa a diferentes frecuencias y fuerzas de impulsión . Cuando se ejecutan las instrucciones se provoca que el sistema con base en procesador] procese i la información para determinar un perfil de fuerza máxima de impulsión para el vibrador sísmico con base por lo menos en parte en la información.

Ventajas y otros aspectos de la invención se harán evidentes a partir del siguiente dibujo, descripción y reivindicaciones.

Breve Descri pción del Dibujo La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de adquisición vibrosis de acuerdo con una modalidad de la invención .

La Figura 2 es un diagrama de flujo que representa una técnica para calibrar un vibrador sísmico y operar el vibrador sísmico en conexión con una adquisición de vibrosis de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 3 ilustra la derivación empírica de un perfil de fuerza máxima de impulsión para un vibrador sísmico de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 4, 6 y 7 son diagramas de flujo que representan técnicas para determinar un perfil de fuerza máxima de impulsión para un vibrador sísmico de acuerdo con modalidades de la invención.

La Figura 5 es un diagrama esquemático de un sistema de procesamiento de acuerdo con una modalidad de la invención.

Descripción Detallada Haciendo referencia a la Figura 1, un sistema 8 de adquisición de vibrosis con base en tierra, de acuerdo con modalidades de la invención, incluye un vibrador sísmico 10 colocado en la superficie; geófonos D,, D2, D3 y D4; y un sistema 14 de adquisición de datos. Para realizar una supervisión de vibrosis, el vibrador sísmico 10 genera una señal 15 de fuente sísmica para propósitos de inyectar un barrido de vibrosis en la tierra. Una interfaz 18 entre impedancias de subsuperficie IITH e lm2 refleja la señal 15 en los puntos , l2, h e l4 para producir una señal 19 reflejada que es detectada por los geófonos D1t D2l D3 y D4, respectivamente. El sistema 14 de adquisición de datos reúne la información sísmica sin procesar adquirida por los geófonos D1f D2, D3 y D4 y la información sísmica sin procesar puede ser procesada para proporcionar información sobre reflectores de subsuperficie y las propiedades físicas de formaciones de subsuperficie.

Para propósitos de generar la señal 15 de fuente sísmica, el vibrador sísmico 1 0 contiene un actuador hidráulico que impulsa un elemento 1 1 de vibración en respuesta a una señal de impulsión (llamada "DF(t)"). Para propósitos de generar la señal 1 5 de fuente sísmica, el vibrador sísmico 1 0 contiene un actuador hidráulico que impulsa un elemento 1 1 de vibración en respuesta a una señal de impulsión (llamada "DF(t)" . Más específicamente, la señal de impulsión DF(t) puede ser una sinusoide cuya amplitud y frecuencia se cambian durante el barrido, como se discute adicionalmente más adelante. Debido a que el elemento 1 1 de vibración está acoplado a una placa 1 2 de base que está en contacto con la superficie 1 6 de la tierra, la energía del elemento 1 1 se acopla a la tierra para producir la señal 1 5 de la fuente sísmica.

Se hace notar que, de acuerdo con otras modalidades de la invención , el elemento 1 1 de vibración puede ser impulsado mediante un actuador diferente a un actuador hidráulico. Por ejemplo, de acuerdo con otras modalidades de la invención, el elemento 1 1 de vibración puede ser impulsado mediante un actuador electromagnético. Adicionalmente, de acuerdo con otras modalidades de la invención , el vibrador sísmico 1 0 puede ser ubicado en un barreno y así puede no estar ubicado en la superficie. De acuerdo con algunas modalidades de la invención, los sensores sísmicos, tales como geófonos, pueden ubicarse alternativamente en un barreno. Por lo tanto, aunque se exponen en la presente ejemplos específicos de vibradores sísmicos y sensores sísmicos ubicados en la superficie, se entiende que los sensores sísmicos, el vibrador sísmico o ambas de estas entidades pueden estar ubicadas agujero abajo dependiendo de las modalidades particulares de ; i ; i la invención. Así, están contempladas muchas variaciones y están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Entre otros aspectos, el vibrador sísmico 1 0 puede incluir un aparato 1 3 de medición de señales, que incluye sensores (acelerómetros, por ejemplo) para medir la señal 15 de la fuente sísmica (es decir, para medir la fuerza de salida del vibrador sísmico 1 0). Como se representa en la Figura 1 , el vibrador sísmico 1 0 puede montarse en un camión 17, un arreglo que aumenta la movilidad del vibrador.

El elemento 1 1 de vibración contiene una masa de reacción que oscila a una frecuencia y amplitud que son controladas por la señal de impulsión DF(t): la frecuencia de la señal de impulsión DF(t) fija la frecuencia de oscilación de la masa de reacción ; y la amplitud de la oscilación, en general , es controlada por una magnitud de la señal de impulsión DF(t). Durante el barrido, la frecuencia de la señal de impulsión DF(t) transita (y así, la frecuencia de oscilación de las transiciones de la masa de reacción) en un rango de frecuencias, una frecuencia cada vez. La amplitud de la señal de impulsión DF(t) es variada también durante la continuación del barrido a una envoltura diseñada de amplitud-tiempo, como se describe adicionalménte más adelante. El perfil de fuerza máxima puede ser una función de las restricciones físicas que son impuestas por el vibrador sísmico, así como restricciones que son impuestas por las propiedades geofísicas de la tierra.

Los mejores resultados de las supervisiones se obtienen típicamente maximizando la energía que inyecta el vibrador sísmico 10 a 1 l! la tierra, lo cual significa que los resultados óptimos sé obtienen típicamente, en general , maximizando la fuerza que se genera por la masa de reacción oscilante. En general , se requiere una amplitud más grande de oscilación para la masa de reacción en el extremo inferior del rango de frecuencia para entregar la misma fuerza que la fuerza entregada por una amplitud menor de oscilación en el extremo superior del rango de frecuencia . Sin embargo, el vibrador símico 1 0 tiene limitaciones físicas, que controlan el desplazamiento máximo de la masa de reacción . Las limitaciones del desplazamiento máximo varían con la frecuencia. Debido a que el desplazamiento de la masa de reacción es una función de la señal de impulsión DF(t), las limitaciones físicas antes expuestas del vibrador sísmico 1 0 establecen una fuerza máxima de impulsión versus el perfil de frecuencia (llamado en la presente un "perfil de fuerza máxima") para el vibrador 1 0.

Más específicamente, para una frecuencia de oscilación dada, el vibrador sísmico 10 tiene una fuerza de impulsión limitante asociada: la fuerza de impulsión que maximiza la fuerza de salida del vibrador 1 0 mientras que mantiene un contenido armónico de la fuerza de salida en o por debajo de un nivel aceptable. Así, una fuerza de impulsión por arriba de la fuerza de impulsión limitante no produce incremento en la fuerza de salida, produce una fuerza de salida que tiene un nivel inaceptable de distorsión armónica y/o produce una fuerza de salida que es menor, de otra forma, que la óptima. Las fuerzas de impulsión limitantes para las diferentes frecuencias forman colectivamente el perfil de fuerza máxima, el cual, como se describe adicionalmente más adelante, puede usarse para diseñar los parámetros de la señal de impulsión DF(t) para un barrido de vibrosis.

Las técnicas y los sistemas se describen en la presente para propósitos de determinar empíricamente el perfil de fuerza máxima para el vibrador sísmico 1 0. Más específicamente, la Figura 2 representa ,una técnica 50 de ejemplo para determinar el perfil de fuerza máxima y usar este perfil de fuerza para adquirir información sísmica en conexión con una adquisición de vibrosis, de acuerdo con algunas modalidades de la invención . De conformidad con la técnica 50, un vibrador sísmico se opera (bloque 52) una frecuencia a la vez, de conformidad con un barrido de frecuencia . En este respecto, el barrido de frecuencia puede involucrar la operación del vibrador sísmico a frecuencias monotónicamente crecientes o decrecientes. Se hace notar que aunque se describe un ejemplo de una operación que involucra una frécuencia monotónicamente creciente, las frecuencias pueden ser adquiridas en cualquier orden , dependiendo de la modalidad particular de la invención . En este respecto, las frecuencias pueden ser adquiridas secuencialmente, no secuencialmente, en un modo creciente ó en un modo decreciente, según haya requerimiento absoluto para un orden particular. Además, las frecuencias pueden ser relacionadas linealmente o pueden ser no lineales una con respecto a otra, dependiendo de la modalidad particular de la invención. I ndependientemente de la forma de barrido de frecuencia en particular, sin embargo, la técnica 50 involucra determinar la fuerza de impulsión limitante para cada frecuencia.

Más específicamente, durante el barrido de frecuencia, con base por lo menos en parte en un parámetro que es afectado por la operación del vibrador sísmico, tal como la fuerza de salida, se determina un perfil de fuerza máxima para el vibrador sísmico, de conformidad con el bloque i 54. Los parámetros diferentes al de la fuerza de salida pueden ser monitoreados para propósitos de determinar el perfil de fuerza máxima de impulsión , tal como un valor indicado por un sistema de control para el vibrador sísmico, un estatus de señal de error o un nivel de distorsión armónica. Se supone, en la presente, que, a menos que se indique otra cosa, la fuerza de salida es monitoreada y usada para derivar el perfil de fuerza máxima de impulsión . Sin embargo, el perfil de fuerza máxima de impulsión puede derivarse con base por lo menos en parte én otros parámetros, dependiendo de la modalidad particular de la invención.

La fuerza de salida del vibrador sísmico puede ser monitoreada vía sensores a bordo (tales como acelerómetros, por ejemplo) del vibrador sísmico 1 0 y/o puede ser monitoreada mediante sensores externos y aparatos de medición , solo como algunos ejemplos. Usando e| perfil de fuerza máxima de impulsión, se puede determinar entonces un barrido para adquisición de vibrosis, de conformidad con el bloque 56. Como un ejemplo más específico, se puede diseñar una señal de fuerza de impulsión DF(t) con base en el perfil de fuerza máxima determinado, como se describe adicionalmente más adelante. Subsiguientemente, el vibrador sísmico puede ser operado (bloque 58) en respuesta a la señal DF(t) de fuerza de impulsión para propósitos de adquirir mediciones sísmicas, de conformidad con el bloque 60.

Debido a que el perfil de fuerza máxima determinado puede ser una función de las restricciones físicas que son impuestas por el vibrador sísmico, así como también restricciones que son impuestas por las propiedades geofísicas de la tierra, el perfil de fuerza máxima determinado puede o puede no ser reutilizado para una ubicación diferente de supervisión. Así, la habilidad para reutilizar el perfil de fuerza máxima determinado depende de la similitud de las propiedades geofísicas de la nueva ubicación versus las propiedades geofísicas de la ubicación original donde se determinó el perfil de fuerza máxima.

Como un ejemplo, la Figura 3 es una ilustración 20 de una derivación de ejemplo de un perfil 22 de fuerza máxima de acuerdo con algunas modalidades de la invención. Para esta derivación, se opera el vibrador sísmico, una frecuencia a la vez, de conformidad con un barrido de frecuencia que abarca desde aproximadamente 3 Hertzios (Hz) hasta aproximadamente 42 Hz. Las frecuencias en el barrido se incrementan linealmente o no linealmente y, para cada frecuencia, el vibrador sísmico se opera a fuerzas de impulsión progresivamente crecientes para propósitos de determinar la fuerza de impulsión limitante para la frecuencia particular. En general, las frecuencias pueden ser incrementadas en cantidades más pequeñas para las frecuencias más bajas y cantidades más grandes para las frecuencias más altas. Por ejemplo, las frecuencias pueden ser incrementadas en 0.5 Hz desde 3 Hz hasta 5 Hz, incrementadas en 1 Hz desde 5 Hz hasta 1 5 Hz y después incrementadas en cantidades más grandes para frecuencias sobre los 15 Hz.

Como un ejemplo más específico, la Figura 3 representa las fuerzas 24 de impulsión progresivamente crecientes para una frecuencia de 20 Hz. Conforme aumentan las fuerzas 24 de impulsión , eventuaímente, se alcanzan las capacidades del vibrador sísmico. Más específicamente, las fuerzas 24 de impulsión crecientes se aproximan y exceden al perfil 22: una fuerza 24 de impulsión debajo del perfil 22 no es maximízada en aquella fuerza 24 de impulsión más grande que produce una füerza de salida más grande; y una fuerza 24 de impulsión arriba del perfil 22 produce una fuerza de salida que tiene un nivel aceptable de distorsión armónica , una fuerza de salida que no excede la fuerza de salida a la fuerza de salida producida por la fuerza de impulsión en el perfil y/o una fuerza de salida que no se optimiza de otra forma, como se indica por la fuerza de salida monitoreada. Como se muestra en la Figura 3, la fuerza de impulsión limitante a 20 Hz es aproximadamente 82 por ciento de la fuerza de sujeción .

Como se mencionó antes, de acuerdo con modalidades de la invención , la distorsión armónica puede ser considerada para propósitos de evaluación de la fuerza de impulsión máxima para una frecuencia particular. Como un ejemplo más específico, la distorsión armónica de tercer orden puede ser considerada de acuerdo con algunas modalidades de la invención para propósitos de determinar la fuerza de impulsión limitante. Como se representa gráficamente en la Figura 3 para mediciones 28 de distorsión armónica a una fuerza de impulsión en particular, la distorsión armónica aumenta generalmente (como se indica por la flecha 29) conforme disminuye la frecuencia. Se pueden monitorear otros componentes del espectro de la fuerza de salida, diferentes al tercer componente armónico, y usar como bases para determinar la fuerza de impulsión limitante para una frecuencia en particular, de acuerdo con otras modalidades de la invención.

De acuerdo con otras modalidades de la invención , el rango de fuerzas de impulsión que se prueban para una frecuencia dada puede ser determinado con base en una fuerza de impulsión limitante esperada para la frecuencia. Por ejemplo, de acuerdo con algunas modalidades de la invención , puede usarse la fuerza de impulsión limitante que se determina para una frecuencia adyacente como un calibrador para predecir una fuerza de impulsión limitante esperada para la frecuencia actual que se evalúa. En este respecto, el rango de fuerzas de impulsión para la frecuencia actual puede ser definido mediante porcentajes predefinidos arriba y debajo del valor de fuerza de impulsión limitante esperado.

Como un ejemplo más específico, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, el rango de fuerzas de impulsión puede abarcar entre -1 5% y +5% de la fuerza de impulsión limitante esperada. Así , si a una frecuencia de 6 Hz, una fuerza limitante se encuentra a 50% del valor de sujeción, entonces el rango de fuerza para el cual se requiere información a 6.5 Hz (la siguiente frecuencia en el barrido de frecuencia) contiene fuerzas de impulsión de 35%, 40% , 45% , 50% y 55% de la fuerza de sujeción .

Alternativamente, de acuerdo con otras modalidades de la invención , puede realizarse la prueba sistemática de un rango más amplio de combinaciones de parámetros para catalogar el perfil de fuerza máxima, lo que permite que las pruebas subsiguientes (tales como pruebas en diferentes condiciones de terreno, por ejemplo) sean específicas con relación a los resultados iniciales.

Los incrementos entre los niveles de fuerza de impulsión que se prueban pueden disminuirse para la "afinación precisa" de la determinación de la fuerza de impulsión limitante después de que la "afinación burda" identifica la fuerza de impulsión limitante con menos precisión. Por ejemplo, como se representa en la Figura 3, las fuerzas 24 de impulsión pueden ser incrementadas en 10% de la fuerza de sujeción hasta que se obtiene una aproximación tosca de la fuerza de impulsión limitante. Después, las fuerzas 24 de impulsión se incrementan progresivamente en incrementos relativamente similares en un rango 25 que abarca toda la fuerza de impulsión limitante determinada de manera tosca.

Haciendo referencia a la Figura 4, de acuerdo con algunas modalidades de la invención , una técnica 80 para determinar un perfil de fuerza máxima para el vibrador sísmico incluye determinar (de conformidad con el diamante 82) si el barrido de frecuencia va a avanzar a la siguiente frecuencia. Si es así, entonces el barrido se hace avanzar a la siguiente frecuencia de conformidad con el bloque 84 y después se determina la fuerza de impulsión limitante esperada, de conformidad con el bloque 86. Con base en la fuerza de impulsión limitante esperada determinada se determina un rango de fuerzas de impulsión de conformidad con el bloque 88.

Después, el vibrador sísmico se opera a la frecuencia particular para el rango de fuerzas de impulsión y se registran las fuerzas de salida del vibrador sísmico, de conformidad con el bloque que durante el registro de las fuerzas de salida, se una determinación dinámica para la fuerza de impulsión esa frecuencia. Si la calibración continúa (diamante 94), entonces el control regresa al diamante 82 para propósitos de avanzar a la siguiente frecuencia. Se nota que el circuito antes descrito puede repetirse varias veces a la misma frecuencia para propósitos de ajustar de manera óptima las fuerzas de impulsión para mejorar la resolución de la determinación de la fuerza de impulsión limitante. : I Al final de la calibración , se puede determinar el perfil de fuerza I máxima, de conformidad con el bloque 98. Se nota que las fuerzas de impulsión limitantes pueden ser determinadas después del barrido de , i frecuencia o durante el barrido de frecuencia, dependiendo de la modalidad particular de la invención.

Como se discutió antes, una aplicación del perfil de fuerzá máxima es la generación de un barrido de vibrosis que se optimiza para maximizar la energía de baja frecuencia que se inyecta a la tierra. Como un ejemplo más específico, suponiendo que la fuerza de impulsión ", y la o está puede en los "TV"), como se describe a continuación: 1 donde "fmin" representa la frecuencia mínima de interés y "t¡(f¡)" representa una función monotónica de f¡ que puede ser numéricamente invertido para obtener la frecuencia instantánea dependiente del tiempo que se pone en el terreno, o " f¡(t) ." Las amplitudes de barrido para la señal de fuerza de impulsión DF(t) pueden determinarse como se describe a continuación: en donde "a" representa una fase inicial definida por el usuario.

Se pueden encontrar más detalles con respecto al uso del perfil de fuerza máxima para derivar el barrido de vibrosis en la Publicación de Solicitud de Patente de E. U. No. 2007/0133354 A1 titulada "SISTEMAS Y METODOS PARA AUMENTAR CONTENIDO DE BAJA FRECUENCIA EN ADQUISICION DE VIBROSIS", que se publicó el 14 de junio de 2007 y se incorpora en la presente por referencia en su totalidad.

De acuerdo con algunas modalidades de la invención, el vibrador sísmico puede ser operado para transmitir al interior de la tierra una fuerza-terreno cuya envoltura de componente fundamental se parece sustancialmente al perfil de fuerza máxima de impulsión. El componente fundamental de la fuerza-terreno es el componente de la fuerza-componente total cuya frecuencia instantánea como función del, tiempo coincide con aquella de la frecuencia instantánea deseada (piloto). Si se resta la fuerza fundamental de la fuerza de terreno total, la señal restante es el ruido (armónico y de cualquier otro tipo) generado por el vibrador.

Haciendo referencia a la Figura 5, de acuerdo con algunas , ? modalidades de la i nvención , un sistema 320 de procesamiento puede realizar por lo menos algunas de las técnicas que se descri ben en la presente para tales propósitos de operación di vibrador sísmico d urante la determinación del perfil de fuerza máxima, determinación del perfil de fuerza máxima con base en las fuerzas de salida monitoreadas, determi nación de los parámetros de la señal de la fuerza de impulsión DF(t) para un barrido , y/u operación del vibrador sísmico para realizar una adquisición de vibrosis, solo como unos ejemplos. El sistema 320 puede estar ubicado en el vibrador sísmico, en un sistema de adquisición de superficie, en ubicaciones remotas, etc. De acuerdo con algunas modal idades de la i nvención , el sistema 320 puede inclui r un procesador 350 , tal como u no o más microprocesadores y/o microcontroladores.

El procesador 350 puede estar acoplado a una interfaz 360 de comunicación para propósitos de recibir información q ue corresponde a mediciones de la fuerza de salida del vibrador sísmico y/o información de cali bración que ind ica un perfil de fuerza máxi ma. Así , de acuerdo con modalidades de la invención descrita en la presente, el procesador 350 , cuando ejecuta i nstrucciones almacenadas en una memoria del sistema 320 de procesamiento de información sísmica, puede reci bir información de la fuerza de salida.

Como ejem plos, la interfaz 360 puede ser una interfaz de barra colectora serial USB , una interfaz de red , una interfaz de medio removible (tal como una tarjeta flash, CD-ROM , etc. ) o una interfaz de al macenamiento magnético (i nterfaces I DE o SCS I , como ejemplos). Así, la interfaz 360 puede tener numerosas formas, dependiendo de la modalidad particular de la invención .

De acuerdo con algunas modalidades de la invención, la interfaz 360 puede estar acoplada a una memoria 340 del sistema 320 y puede almacenar, por ejemplo, varios conjuntos de datos de alimentación y/o salida involucrados con las técnicas 50 y/u 80, como se indica mediante el número de referencia 348. La memoria 340 puede almacenar instrucciones 344 de programa, que cuando se ejecutan por el procesador 350, pueden causar que el procesador 350 realice una o más de las técnicas que se describen en la presente, tales como las técnicas 50 y/u 80 y exhibir resultados obtenidos vía la(s) técnica(s) en un exhibidor (no mostrado en la Figura 5) del sistema 320, de acuerdo con algunas modalidades de la invención .

Están contempladas otras modalidades y están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo , haciendo referencia a la Figuras 6, de acuerdo con otras modalidades de la invención , se puede usar una técnica 400 para propósitos de determinar un perfil de fuerza máxima mediante, en cada frecuencia, impulsar el vibrador sísmico con una fuerza variable de impulsión y analizar la fuerza de salida correspondiente que se produce por el vibrador independientemente de la distorsión armónica que está presente en la fuerza de salida monitoreada. Más específicamente, de conformidad con la técnica 400, se hace un avance a la siguiente frecuencia, de conformidad con el bloque 402 , y se opera el vibrador sísmico (bloque 408) con una fuerza de impulsión variable. Así, a diferencia de las técnicas antes discutidas, el vibrador sísmico es impulsado con la fuerza de impulsión variable predeterminada, independientemente de la distorsión armónica . La fuerza de salida del vibrador sísmico es registrada (bloque 41 2), y si permanecen frecuencias adicionales en el barrido de frecuencia (como se determina en el diamante 41 6), la técnica 400 regresa al bloque 402. De otra manera, las fuerzas de salida registradas para cada frecuencia son analizadas (bloque 420) para determinar (bloque 424) una fuerza de impulsión limitante para esa frecuencia. Por ejemplo, algunas propiedades (contenido de espectro, fuerzas promedio, envoltura de amplitud-tiempo, etc. ) de las fuerzas de salida monitoreadas para cada frecuencia pueden ser determinadas y comparadas con patrones predeterminados asociados con fuerzas de impulsión limitantes predeterminadas para determinar la fuerza de impulsión limitante para esa frecuencia. Las fuerzas de salida monitoreadas pueden ser analizadas de otras maneras en otras modalidades de la invención.

Como un ejemplo de aun otra modalidad de la invención, en lugar de realizar un barrido de frecuencia para determinar el perfil de fuerza máxima, las fuerzas de impulsión pueden ser barridas. En este respecto, haciendo referencia a la Figura 7 , una técnica 450 determina las frecuencias que pueden ser impulsadas para cada fuerza de impulsión dada mediante la impulsión del vibrador sísmico a la fuerza de impulsión para un rango de frecuencias angosto. Más específicamente, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, la técnica 450 incluye la conformación al barrido de fuerza de impulsión, avanzar (bloque 454) a la siguiente fuerza de impulsión y a la siguiente fuerza de impulsión , ! ¡I determinar un rango o rangos particulares de frecuencias para prueba, de conformidad con el bloque 458. El vibrador sísmico se opera entonces a la fuerza de impulsión actual , de conformidad con el bloque y 462, en el/los rango(s) de frecuencia determinado(s). Las fuerzas dé salida correspondientes que se producen mediante el vibrador sísmico se registran entonces (bloque 466), y con base en las fuerzas de salida registradas, se hace una determinación, de conformidad con el bloque 470, con respecto a las frecuencias que están asociadas con la fuerza de impulsión particular que se prueba en el perfil de fuerza máxima. En este respecto, se pueden probar varios rangos de frecuencias traslapantes para propósitos de seleccionar y/o eliminar los rangos de frecuencia para derivar las frecuencias a ser asignadas en el perfil de fuerza máxima para ese nivel de fuerza de impulsión particular. Asumiendo que la calibración no ha terminado (diamante 474), el control regresa al bloque 454 para el siguiente nivel de fuerza de impulsión .

Aunque la presente invención se ha descrito con respecto a un número limitado de modalidades, aquellos expertos en la técnica, que tengan el beneficio de esta descripción, apreciarán numerosas modificaciones y variaciones a partir de la misma. Se pretende que las reivindicaciones adjuntas cubran todas esas modificaciones y variaciones según caigan dentro del espíritu y el alcance verdaderos de esta presente invención .

Claims (14)

REIVINDICACIONES I

1. Un método para exploración geológica, que comprende: operar un vibrador sísmico, que comprende impulsar el vibrador sísmico a diferentes frecuencias y fuerzas de impulsión; monitorear un parámetro afectado por la operación del vibrador sísmico; y con base por lo menos en parte en el parámetro monitoreado, determinar un perfil de fuerza máxima de impulsión para el vibrador sísmico.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el acto de monitorear el parámetro comprende monitorear una fuerza de salida del vibrador sísmico.

3. El método de la reivindicación 1, en donde la operación comprende: impulsar el vibrador sísmico a diferentes frecuencias de conformidad con un barrido de frecuencias; o para cada frecuencia, determinar una fuerza de impulsión limitante del vibrador en la frecuencia.

4. El método de la reivindicación 3, en donde el acto de determinar la fuerza de impulsión limitante comprende: para cada frecuencia, impulsar el vibrador sísmico a diferentes fuerzas de impulsión de conformidad con un barrido de fuerza de impulsión.

5. El método de la reivindicación 4, en dondeel acto de impulsar el vibrador sísmico de conformidad con un barrido de fuerza de impulsión para cada frecuencia comprende seleccionar un rango de las fuerzas de i impulsión con base por lo menos en parte en una fuerza de impulsión limitante esperada para la frecuencia.

6. El método de la reivindicación 5, que comprende además: determinar la fuerza de impulsión limitante esperada para la frecuencia con base en la fuerza de impulsión limitante determinada para otra frecuencia.

7. El método de la reivindicación 5, en donde el acto de seleccionar el rango comprende: seleccionar un extremo superior del rango con base en un primer porcentaje predeterminado de la fuerza de impulsión limitante esperada; y seleccionar un extremo inferior del rango con base en un segundo porcentaje predeterminado de la fuerza de impulsión limitante esperada.

8. El método de la reivindicación 7, en donde el primer y el segundo porcentajes predeterminados son diferentes; o en donde el primer porcentaje predeterminado comprende aproximadamente cinco porciento y el segundo porcentaje predeterminado comprende aproximadamente 1 5 porciento.

9. El método de la reivindicación 1 , que comprende además: Determinar un barrido para el vibrador sísmico para adquisición de vibrosis con base, por lo menos en parte, en el perfil determinado de fuerza máxima de impulsión .

1 0. El método de la reivindicación 1 0, que comprende además: operar el vibrador sísmico de conformidad con el barrido determinado; y adquirir mediciones sísmicas en respuesta a la operación del vibrador sísmico de conformidad con el barrido determinado.

1 1 . El método de la reivindicación 1 , en donde la operación comprende impulsar el vibrador sísmico a las diferentes fuerzas la impulsión de conformidad con un barrido de fuerza de impulsión ; y la determinación comprende asociar una o más frecuencias con cada fuerza de impulsión para determinar el perfil de fuerza máxima.

1 2. El método de la reivindicación 1 , en donde la operación comprende impulsar el vibrador sísmico a las diferentes frecuencias de conformidad con un barrido de frecuencia y para cada una de las frecuencias que opera el vibrador sísmico en respuesta a una fuerza de impulsión variable, el monitoreo comprende en cada frecuencia, registrar una fuerza de salida generada por el vibrador sísmico debido a la operación del vibrador sísmico con la fuerza de impulsión variable; y la determinación comprende determinar una fuerza de impulsión limitante para cada frecuencia con base en un análisis de la fuerza de salida registrada .

1 3. El método de la reivindicación 1 , en donde la operación comprende operar el vibrador para transmitir al interior de la tierra una fuerza-terreno cuya envoltura de componente fundamental se parece sustancialmente al perfil de fuerza de impulsión máxima.

14. El vibrador un sistema para exploración geológica, que comprende: un vibrador sísmico; y un controlador adaptado para causar que el vibrador sísmico opere de acuerdo con un método como se reivindica en las reivindicaciones 1 a 1 3.