MX2014001007A - Aparato y metodo para la determinacion de firma de campo alejado para fuente vibradora sismica marina. - Google Patents

Abstract

Se describe un dispositivo de cómputo, sistema y método para calcular una firma de campo alejado de una fuente sísmica vibradora. El método incluye determinar una aceleración absoluta de un pistón de la fuente sísmica vibradora, mientras la fuente sísmica vibradora genera una onda sísmica; calcular, basándose en la aceleración absoluta del pistón, una forma de onda de campo alejado de la fuente sísmica vibradora a un punto dado (O) lejos de la fuente sísmica vibradora; y correlacionar de manera cruzada la forma de onda de campo alejado con una señal piloto de dirección de la fuente sísmica vibradora para determinar la firma de campo alejado de la fuente sísmica vibradora.

Description

APARATO Y METODO PARA LA DETERMINACION DE FIRMA DE CAMPO ALEJADO PARA FUENTE VIBRADORA SISMICA MARINA ANTECEDENTES CAMPO TECNICO Las modalidades del tema aquí descrito generalmente se refieren a métodos y sistemas y, más particularmente, a mecanismos y técnicas para determinar una firma de campo alejado de una fuente vibrador marina.

DISCUSION DE LOS ANTECEDENTES La sismología de reflejo es un método para exploración geofísica para determinar propiedades de una porción una capa de subsuelo en la tierra; tal información es especialmente útil en la industria petrolera y de gas. En prospección sísmica marina, se utiliza una fuente sísmica en un cuerpo de agua para generar una señal sísmica que se propaga en la tierra y que es al menos parcialmente reflejada por los reflectores sísmicos de subsuelo. Los sensores sísmicos localizados en el fondo del mar, o en el cuerpo de agua a una profundidad conocida, registran los reflejos, y pueden procesarse datos sísmicos resultantes para evaluar la ubicación y profundidad de los reflectores de subsuelo. Al medir el tiempo que le toma a los reflejos (por ejemplo, señal acústica) desplazarse desde la fuente a varios receptores, es posible estimar la profundidad y/o composición de las características que causan tales reflejos. Estas características pueden estar asociadas con depósitos de hidrocarburos subterráneos.

Para aplicaciones marinas, las fuentes sísmicas son esencialmente impulsivas (por ejemplo, se permite repentinamente que el aire comprimido se expanda). Una de las fuentes más utilizadas es pistolas de aire que producen una alta cantidad de energía acústica sobre un tiempo corto. Tal fuente es remolcada por una embarcación ya sea en la superficie de agua o a cierta profundidad. Ondas acústicas de la pistola de aire se propagan en todas direcciones. Un rango de frecuencia típico de las ondas acústicas emitidas está entre 6 y 300 Hz. Sin embargo, el contenido de frecuencia de las fuentes impulsivas no es completamente controlable, y se seleccionan diferentes fuentes dependiendo de las necesidades de sondeo particulares. Además, el uso de fuentes impulsivas puede plantear ciertos problemas de seguridad y ambientales.

De esa forma, puede utilizarse otra clase de fuentes, tales como fuentes vibradoras. Las fuentes vibradoras, incluyendo fuentes hidráulica o eléctricamente energizadas y fuentes que emplean material piezoeléctrico, no magnetoestrectivo, se han utilizado previamente en operaciones marinas. Tal fuente vibradora se describe en la Solicitud de Patente Serie No. 13/415,216, (aquí '216) "fuente para Adquisición Sísmica Marina y Método", presentada el 8 de marzo, 2012, cuyo contenido completo se incorpora aquí por referencia, y esta solicitud se asigna al apoderado de la presente solicitud. Un aspecto p ositivo de fuentes vibradoras es que pueden generar señales acústicas que incluyen varias bandas de frecuencia. De esa forma, la banda de frecuencia de tal fuente puede controlarse mejor, comparada con fuentes impulsivas.

Una representación de la presión acústica generada por una fuente (impulsiva o vibradora), conocida como forma de onda de campo alejado, puede medirse o calcularse. Basándose en la forma de onda de campo alejado, puede definirse una firma (firma de campo alejado) de la fuente. La firma de una fuente se desea, como se discutirá posteriormente. Por ejemplo, Solicitud de Patente Europea EP0047100B1, "Mejoras en y/o que se refieren a determinación de firmas de campo alejado, por ejemplo de fuentes sísmicas", todo su contenido se incorpora aquí por referencia, presenta un método aplicable a pistolas de aire para determinar la firma de campo alejado generada por una disposición de varias unidades. Cada unidad se proporciona con su "hidrófono de campo cercano" localizado en una distancia conocida desde la fuente. El método que enciende secuencialmente toda las unidades (es decir, cuando se enciende una, las otras unidades no se encienden) localizadas en la disposición, que implica que se ignoran las interacciones entre unidades. Al conocer algunos parámetros ambientales (reflejo en la interfase de mar/aire, profundidad de fuente, etc.), puede estimarse la firma de campo alejado por la suma de las firmas de la unidad de fuente individual según se detectó por cada hidrófono de campo cercano y al tomar en cuenta (sintéticamente) el efecto fantasma.

La Patente de E.U.A. No. 4,868,794, "Método para Acumular Datos para Uso al Determinar las Firmas de Disposiciones de Fuentes Sísmicas Marinas", presenta un método similar como se discutió anteriormente. Sin embargo, este método proporciona la firma de campo alejado de una disposición cuando todas las unidades son encendidas sincrónicamente, lo que implica que las interacciones entre fuente se toman en cuenta. Cada unidad sísmica puede representarse por una firma de campo cercano conceptual dada por datos de campo cercano pos-procesados. El estimado de disposición de firma de campo alejado entonces puede determinarse en cualquier punto deseado bajo la superficie del mar, y no sólo a lo largo del eje vertical generalmente utilizado para dirigir medición de campo alejado. Sin embargo, existe un problema con este método: cuando se utiliza un sensor de campo cercano para determinar la presión de sonido de una unidad de fuente dada, ese sensor de campo cercano también detecta presiones de sonido de otras unidades de fuente y sus interacciones. De esa forma, es necesario un paso de procesamiento (para determinar la firma de campo cercano conceptual) para separar las presiones de sonido de las otras unidades de fuente y para remover estos componentes. Debido a que este paso de procesamiento es lento y puede producir imprecisiones, es deseable no tener que realizar este paso.

Otra técnica descrita en GB 2,468,912, "Procesamiento de Datos Sísmicos", cuyo contenido completo se incluye aquí para referencia, presenta un método para proporcionar error cuantitativo en estimación de firma de campo alejado al utilizar tanto el método descrito anteriormente (basándose en firma de campo cercano conceptual) y datos medidos en puntos receptores específicos a lo largo de serpentinas. Estos datos se comparan y pueden mostrar si cualquier error de estimación de firmas conceptuales puede llevar a errores en la estimación de firma de campo alejado.

La determinación de la firma de campo alejado, que es representativa de una porción de la señal acústica recibida por sensor sísmico, es importante para un procedimiento de eliminación de firma debido a que, tradicionalmente, se utiliza un estimado de la firma de campo alejado para deconvulcionar los datos sísmicos registrados para minimizar interferencia y/o para obtener pequeñas sondas de fase cero. Este procedimiento es conocido como eliminación de firma.

Sin embargo, los métodos discutidos anteriormente sufren de una o más desventajas. Por ejemplo, si se utiliza el sensor de campo cercano para registrar la firma de campo cercano, la medición puede no ser precisa o puede fallar el sensor. Si se utiliza un sensor de campo alejado (que debe localizarse a una profundidad mínima que varía en la comunidad sísmica, sin embargo, un ejemplo es al menos 300 m bajo la fuente), el equipo para tales mediciones es costoso y no siempre es c onfiable. Los métodos que no confían en un sensor pero que utilizan varios modelos para calcular la firma de campo alejado no son precisos y requieren pasos de procesamiento intensivos y lentos. También, no pueden ser aplicables para aplicaciones de agua superficial.

De esa forma, se desea obtener la firma de campo alejado de una fuente marina con equipo adicional mínimo, en una forma confiable, basada en datos reales, en lugar de estimados, para superar los problemas y desventajas mencionados anteriormente.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De acuerdo con una modalidad ilustrativa, existe un método para calcular una firma de campo alejado de una fuente sísmica vibradora. El método incluye un paso para determinar una aceleración absoluta de un pistón de la fuente sísmica vibradora mientras la fuente sísmica vibradora genera una onda sísmica; y un paso para calcular, basándose en la aceleración absoluta del pistón, una forma de onda de campo alejado del agente sísmico vibrador en un punto dado (O) alejado de la fuente sísmica vibradora.

De acuerdo con otra modalidad ilustrativa, existe un método para calcular una firma de campo alejado de una disposición de fuente sísmica vibradora. El método incluye un paso para determinar aceleraciones absolutas de pistones de fuentes sísmicas vibradoras individuales de la disposición de fuente sísmica vibradora mientras las fuentes sísmicas vibradoras individuales generan ondas sísmicas; y un paso para calcular, basándose en las aceleraciones absolutas de los pistones, una forma de onda de campo alejado de la disposición de fuente sísmica vibradora en un punto dado (O) alejado de la disposición de fuente sísmica vibradora.

De acuerdo incluso con otra modalidad ilustrativa, existe un dispositivo de cómputo para calcular una firma de campo alejado de una fuente sísmica vibradora. El dispositivo de cómputo incluye una interfase para recibir una aceleración absoluta de un pistón de la fuente sísmica vibradora mientras la fuente sísmica vibradora genera una onda sísmica; y un procesador conectado a la interfase. El procesador está configurado para calcular, basándose en la aceleración absoluta del pistón, una forma de onda de campo alejado de la fuente sísmica vibradora en un punto (O) lejos de la fuente sísmica vibradora, y correlacionar de manera cruzada la forma de onda de campo alejado con una señal piloto de dirección de la fuente sísmica vibradora para determinar la firma de campo alejado de la fuente sísmica vibradora.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Los dibujos acompañantes, que se incorporan en y constituyen una parte de la especificación, ilustran una o más modalidades y, junto con la descripción, explican estas modalidades. En los dibujos: La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de sondeo sísmico que utiliza un sensor de campo alejado para determinar una firma de campo alejado de una fuente sísmica; La Figura 2A ¡lustra una fuente sísmica vibradora individual que tiene dos pistones de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 2B es una representación esquemática de un modelo de mono-polo para una fuente vibradora sísmica; La Figura 3A ilustra una fuente sísmica vibradora individual que tiene un sensor en un pistón para medir una aceleración del pistón de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 3B ilustra un movimiento de un pistón de una fuente sísmica vibradora; La Figura 4 es una ilustración sísmica de una disposición de fuente vibradora sísmica de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 5 es una ilustración esquemática de una disposición de fuente vibradora sísmica y una disposición virtual correspondiente que se toma en cuenta cuando se calcula una forma de onda de campo alejado de acuerdo con una modalidad ilustrativa; Las Figuras 6A-B son ilustraciones esquemáticas de un procedimiento para obtener una pequeña onda de campo alejado de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 6C es una ilustración esquemática de otro procedimiento para obtener una pequeña onda de campo alejado de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 7 es un cuadro de flujo de un método para determinar una pequeña onda de campo alejado de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 8 es un diagrama esquemático de un dispositivo de cómputo en el cual puede ¡mplementarse el método anterior de acuerdo con una modalidad ilustrativa; y La Figura 9 es un diagrama esquemático de una serpentina curveada.

DESCRIPCION DETALLADA La siguiente descripción de las modalidades ilustrativas se refiere a los dibujos anexos. Los mismos números de referencia en diferentes dibujos identifican elementos iguales o similares. La siguiente descripción detallada no limita la invención. A su vez, el alcance de la invención se define por las reivindicaciones anexas. Se discuten las siguientes modalidades, para simplicidad, con respecto a la terminología y a la estructura de una unidad de fuente acústica que tiene dos pistones opuestamente impulsados. Sin embargo, las modalidades que se van a discutir a continuación no están limitadas a este tipo de fuente vibradora, pero pueden aplicarse a otras fuentes sísmicas que tienen un pistón o más de dos pistones.

La referencia a través de la especificación a "una modalidad" o "modalidad" significa que se incluye un aspecto, estructura o característica particular descrita en conexión con una modalidad al menos en una modalidad del tema descrito. De esa forma, la aparición de las frases "en una modalidad" o "en modalidad" en varios lugares a través de la especificación no necesariamente están haciendo referencia a la misma modalidad. Además, los aspectos, estructuras o características particulares pueden combinarse en cualquier forma adecuada en una o más modalidades.

De acuerdo con una modalidad, existe un método para calcular una firma de campo alejado de una fuente sísmica vibradora. El método incluye un paso para determinar una aceleración de un pistón de una fuente sísmica vibradora mientras la fuente sísmica vibradora genera una onda sísmica; un paso para calcular, basándose en la aceleración del pistón, una forma de onda de campo alejado de la fuente sísmica vibradora a un punto dado (O) lejos de la fuente sísmica vibradora; y un paso para correlacionar de manera cruzada la forma de onda de campo alejado con una señal piloto de dirección de la fuente sísmica vibradora para determinar una fuente de campo alejado de la fuente sísmica vibradora. El mismo concepto novedoso puede aplicarse a una disposición de fuente vibradora sísmica que incluye varias fuentes vibradoras individuales.

Para claridad, observar que para una fuente impulsiva (por ejemplo, una pistola de aire), la forma de onda de campo alejado y la firma de campo alejado pueden utilizarse intercambiablemente. Sin embargo, para una fuente sísmica vibradora, estos dos conceptos son diferentes. Se considera una forma de onda de campo alejado para hacer un estimado de la presión de disposición de fuente resultante en un punto de remoción en el mar bajo la condición que la fuente está operando en el agua únicamente con el efecto del reflejo del límite de aire/agua incluido y sin características de tierra o mar o de tierra subterránea o múltiplos de reflejo incluidos. La firma de campo alejado es una cantidad más general, por ejemplo, la correlación de la forma de onda de campo alejado con otra señal. Para el caso particular cuando la otra señal es la señal piloto y/o la señal piloto fantasma, el resultado de esta correlación es la pequeña onda de campo alejado (un caso particular de firma de campo alejado). En otros procedimientos matemáticos, entonces puede preverse una correlación por aquellos expertos en la técnica para definir la firma de campo alejado de una fuente vibradora.

Durante un sondeo sísmico, la respuesta medible T(t) (la señal registrada con un sensor sísmico) se considera para estar compuesta de la respuesta de impulso de la tierra G(t) convolucionada con la atenuación de tierra E(t) y la forma de onda de campo alejado T(t) de la fuente sísmica, más algún ruido N(t). Esto puede traducirse matemáticamente en: T(t) = [P(t) * G(t) * E(t)] + N(t), (1) en donde "*" representa el operador de convolución.

Un paso de procesamiento de datos sísmicos inicial intenta recuperar la respuesta de impulso de tierra G(t) de la cantidad medible T(t). Para lograr esto, la relación de señal a ruido necesita ser lo suficientemente grande y necesita conocerse la forma de la forma de onda del campo alejado P(t). De esa forma, es necesario verificar la forma de onda de campo alejado para tener acceso a la respuesta de impulso de la tierra, sin importar qué clase de tecnología de fuente sísmica se utiliza.

Fuentes de energía impulsiva, tales como pistolas de aire, permiten que se inyecte una gran cantidad de energía en la tierra en un periodo de tiempo muy corto, mientras comúnmente se utiliza una fuente vibradora sísmica marina para propagar señales de energía sobre un periodo de tiempo extendido. Los datos registrados de esta forma entonces son correlacionados de manera cruzada para convertir la señal de fuente extendida en un impulso (pequeña onda, como se discute posteriormente).

Como se discutió en la sección de antecedentes, la forma de onda de campo alejado puede registrarse con sensores de campo alejado (hidrófonos) localizados bajo la fuente a una profundidad suficiente con el fin de tener acceso a la radiación de campo alejado de la fuente. Esto e s verdadero sin importar la clase de tecnología de fuente sísmica utilizada.

Tal sistema 100 se ilustra en la Figura 1. El sistema 100 incluye un recipiente 102 que remolca una o más serpentinas 104 y una fuente sísmica 106. La fuente sísmica 106 puede ser cualquiera de las fuentes discutidas anteriormente. En esta modalidad, la fuente sísmica 106 es una sobre/bajo la fuente, es decir, una fuente que tiene una parte que emite una señal en una primera banda de frecuencia y una parte que emite una señal en una segunda banda de frecuencia. Las dos bandas de frecuencia pueden ser diferentes o pueden traslaparse. El sistema 100 además incluye un sensor 108 para adquirir la forma de onda de campo alejado de la fuente.

Observar que la fuente puede incluir uno o más puntos de fuente independientes (no mostrados). Por ejemplo, si la fuente es una disposición de pistola de aire, la disposición incluye varias pistolas de aire individuales. Lo mismo puede ser verdadero para una fuente vibradora. El sensor 108 registra la energía generada por la fuente 106, es decir, la forma de onda de campo alejado 110 de la fuente.

Sin embargo, este aspecto presenta varias desventajas. Si el sistema sísmico es un sistema remolcado, como en se ilustra la Figura 1, pueden percibirse vibraciones de los cables involucrados al remolcar la sonda por los sensores de campo alejado como una señal generada por la fuente acústica, y de esa forma, se contaminan las los registros sísmicos por tales perturbaciones.

Otra desventaja al utilizar sensores de campo alejado para determinar la forma de onda de campo alejado es la necesidad de tener los sensores a una profundidad dada (por ejemplo, 300 m) bajo la fuente. De esa forma, cuando necesita realizarse un sondeo sísmico de agua superficial (típicamente menor que 100 m), los sensores no pueden colocarse a la profundidad requerida para determinar la forma de onda de campo alejado debido que el lecho marino 102 está demasiado cerca de la fuente 106.

Además, esta técnica proporciona únicamente una firma vertical, que es útil la mayor parte del tiempo, pero no lo suficiente en algunas situaciones. Además, la función fantasma introducida por radiación directa de la fuente más el reflejo en la inferíase de mar/aire no se desarrolla completamente cuando los sensores de campo alejado están localizados en la cercanía de 500 m. Esto significa que la firma vertical contiene errores estimados y no la verdadera firma de campo alejado vertical de fuente.

Los problemas observados anteriormente pueden eliminarse si se utiliza una fuente vibradora y se implementa un método novedoso para calcular la firma de campo alejado, como se discute a continuación. La Figura 2A muestra una fuente vibradora sísmica 200. Esta fuente puede ser la fuente descrita en la solicitud de patente '216 u otra fuente vibradora. Considerar la fuente vibradora 200 como teniendo un alojamiento 202 con dos aberturas que incorporan dos pistones 204. Los pistones 204 pueden calcularse (simultáneamente o no) por uno o más accionadores 206. El accionador 206 puede ser un accionador electromagnético u otro tipo (por ejemplo, neumático). El movimiento de atrás hacia adelante de los pistones 204, como se accionó por el accionador 206, genera una señal acústica 208. Tal fuente puede modelarse con un mono-polo como se ilustra en la Figura 2B, es decir, una fuente de punto que emite una señal acústica esférica 208, si los dos pistones tienen la misma área y se sincronizan/controlan para que se extienden ambos igualmente hacia afuera juntos y hacia adentro juntos, y si la longitud de onda irradiada es suficientemente grande para las dimensiones de fuente.

Esto es diferente de fuentes vibradoras marinas tradicionales en donde se acciona un pistón individual y, por esta razón, se modelan estas fuentes como una combinación de una fuente de mono-polo y una fuente de dipolo. La presencia de un pistón individual hace que el modelo mecánico de fuente v ibradora marina tome en cuenta tanto una placa de base como una masa de reacción (ver Baeten y otros, "La fuente vibradora marina", First Break, vol. 6, no. 9, septiembre 1988, cuyo contenido completo se incorpora aquí). Para la fuente ilustrada en la Figura 2A, ese modelo no es aplicable debido a que no existe necesidad de una masa de reacción. De esa forma, las fórmulas matemáticas utilizadas para determinar la firma de campo alejado son diferentes, como se discute posteriormente.

Puede localizarse un sensor 210 en el pistón 204 para determinar su aceleración. La Figura 2A muestra que el sensor 210 está montado en el interior del alojamiento 202. En una aplicación, el sensor 210 puede montarse sobre el exterior del pistón. El sensor 210 también puede montarse sobre un componente del accionador 206, por ejemplo, la barra que acciona el pistón si el sistema guía es suficientemente rígida. En una modalidad, el accionador 206 está rígidamente unido al alojamiento 202.

Con respecto a la aceleración medida con el sensor 210, se cree que la siguiente discusión está en orden. De acuerdo c on una modalidad ilustrativa, se desea medir la aceleración de pistón con relación a un punto de referencia relacionado con tierra para que se determine la verdadera aceleración del cambio volumétrico del dispositivo. En otras palabras, la aceleración de pistón relativa a la tierra (aceleración absoluta) y no relativa al alojamiento de fuente (aceleración relativa) en la cantidad que se va a utilizar en los cálculos a continuación. De esa forma, si el alojamiento tiene su propia aceleración, un sensor localizado en el pistón puede medir la aceleración de pistón con relación al alojamiento y no la aceleración absoluta. Si el sistema mide la aceleración de pistón con relación al espacio libre y el alojamiento se está remolcando y se somete a ruido de alojamiento, éste se mediría por un acelerómetro cuya referencia es un punto fijo en el espacio. Este ruido puede rechazarse al utilizar, por ejemplo, una medida de aceleración diferencial (acelerómetro o pistón-aceleración de alojamiento). Para determinar la aceleración absoluta del pistón, la aceleración de fuente necesita calcularse. La a celeración de fuente puede medirse con métodos conocidos y esta aceleración puede agregarse o restarse de la aceleración medida del pistón para determinar la aceleración absoluta del pistón.

Para el caso del controlador gemelo ilustrado en la Figura 2A, se asume que los dos accionadores continuos 206 coinciden perfectamente. Sin embargo, esto puede no ser el caso. De esa forma, una medición de las dos aceleraciones de pistón con relación al alojamiento tenderá a rechazar este desequilibrio en la medición. El desequilibrio no es un productor eficiente de energía acústica ya que actúa como un dipolo. También el controlador gemelo se remolca y se somete a vibración de remolcado.

Para estimar la aceleración diferencial, podrían utilizarse dispositivos como sensores de Transformador Diferencial Variable Lineal (LVDT) y pueden montarse entre el pistón y el alojamiento y entonces, su salida, puede ser diferenciada al doble en el tiempo. Por ejemplo, un primer componente puede unirse fijamente al pistón y un segundo componente del sensor puede unirse fijamente al alojamiento para determinar la aceleración relativa del pistón al alojamiento. Entonces, otro sensor montado en el alojamiento puede utilizarse para determinar la aceleración del alojamiento con relación a la tierra. Alternativamente, pueden utilizarse transductores de velocidad uniforme y su salida diferenciada una vez para obtener la aceleración diferencial.

La señal sísmica 208 generada por una fuente vibradora sísmica puede ser una señal de barrido de frecuencia continuamente variable, que aumenta o disminuye de manera monótona dentro de un rango de frecuencia, y puede presentar una modulación de amplitud. También pueden generarse otros tipos de señales, por ejemplo, secuencias pseudo-aleatorias, no lineales.

La expresión de sonido generada por la fuente mostrada en la Figura 2A puede calcularse como se discute a continuación como utilizando la fórmula integral de Helmholtz: en donde |r - r0| es la distancia desde un punto localizado en la superficie de la fuente denominado como r0 a un punto en donde la presión de sonido p se calcula indicada como r, S es un área de toda la superficie que incluye los pistones, k es un número de onda, j al cuadrado es -1, ? es la frecuencia, V es la distribución de velocidad normal en la fuente, n es la normal a la superficie de la fuente completa, y p es la densidad de fluido (agua en este caso). Observar que la ecuación (2) tiene dos términos dentro de la ménsula, el primero que corresponde a radiación mono-polar y el segundo a radiación dipolar. En una aplicación, existe una pluralidad de fuentes individuales que forman la disposición de fuente y las fuentes individuales pueden tener aceleraciones diferentes, formas de pistón, masas, etc. Para esta situación, es posible medir cada aceleración de fuente individual y entonces combinar estas aceleraciones utilizando una suma ponderada de las señales de aceleración de todos los pistones como un estimado de firma de campo alejado. En una aplicación, la ponderación se realiza para ser proporcional al área de pistón.

La ecuación (2) es válida en cualquier lugar en el fluido, en cualquier punto fuera del límite. Sin embargo, cuando se calcula el campo alejado y entonces se asume que la longitud de onda irradiada ? es muy superior a la longitud típica I la fuente 202, de esa forma puede ignorarse el término de radiación de dipolo. De esa forma, la forma de onda de campo alejado de una unidad de fuente gemela como se ilustra en la Figura 2B es equivalente a la radiación de dos fuentes de punto (Una fuente de punto por pistón). La presión de sonido para una fuente de punto entonces se vuelve: p(r, t) = ;'? f^- e - V* wt = p(r, ?) . (3) La amplitud de presión de sonido es: ??(G,?)| =^, (4) y la fase de presión de sonido se proporciona por: ¿p(r, ?) = k · G~F, (5) en donde Q es la fuerza de fuente (es decir, el producto del área de fuente vibradora y la velocidad normal sobre el límite para un mono-polo) con unidades [m3/s] y puede expresarse como: ? = JL V(r) -ndS, (6) con n siendo el vector de unidad, que es normal para superficie del pistón, y dS siendo un elemento de área sobre la superficie del pistón.

Para un pistón circular plano, Q = V0XSP, en donde V0 es la velocidad de pistón y Sp es el área de pistón. Debido a que la velocidad (del pistón) tiene una distribución normal homogénea sobre el pistón plano que se mueve con la velocidad V0, el área Sp del pistón se proporciona por R2, en donde R es el radio del pistón. De esa forma, la amplitud de presión se proporciona por: A siendo la aceleración del pistón.

Sin embargo, es posible que el pistón tenga una forma diferente, es decir, no es un pistón circular plano como se ilustra en la Figura 3A. Por ejemplo, la Figura 3B muestra una fuente vibradora 300 que tiene un compartimento fijo (es decir, el compartimento no se mueve) y un pistón 350 que tiene una forma semi-esférica que se mueve con relación al compartimento. Los conceptos novedosos aquí discutidos también aplican a otras formas. Para el pistón semiesférico 350, la fuerza de fuente Q se proporciona por: Q = Sís ¾(r) dS = jo> rB(r) dS, (8) en donde t? e s el desplazamiento normal. La velocidad d e volumen correspondiente, creada por el pistón hemi-esférico que se mueve con desplazamiento axial t0, se proporciona por: Q = jú> Sís T0cos6 dS, (9) en donde T es el ángulo entre el desplazamiento axial t0 y el desplazamiento normal t? para un punto dado sobre la superficie de pistón. Puede mostrarse que Q es igual a V0xSp, con Sp que es la superficie proyectada del pistón hemi-esférico sobre la base del pistón 350A. En otras palabras, aunque la forma del pistón es semi-esférica o puede tener otra forma, la fuerza de la fuente aún se proporciona por la velocidad axial del pistón multiplicada por la proyección del área del pistón 350B sobre su base 350A. De esa forma, la radiación de campo alejado de un pistón hemi-esférico (u otra forma, cóncava o convexa) es similar (equivalente) a un pistón plano.

Basándose en esta observación, la presión de sonido de una fuente vibradora individual puede extenderse a una disposición de fuente vibradora que incluye varias fuentes vibradoras individuales (única). Además, debido a que el sistema vibrador es pequeño comparado con la longitud de onda generada, es posible considerar que cada fuente vibradora individual 200 o 300 es una fuente de punto (fuente que emite un campo de onda que es esféricamente simétrico). Uno o más pistones (se observa que la fuente puede tener uno o más pistones, y la Figura 2A muestra dos pistones) pueden estar equipados, como se muestra en la Figura 3A, con un sensor 310 (por ejemplo, acelerómetro de mono- o multi-eje) para medir aceleración del pistón axial. Como ya se observó, la aceleración relativa del pistón medido necesita ajustarse para determinar la aceleración absoluta. Esto es especialmente importante si se utiliza una fuente con un pistón individual a medida que el alojamiento de la fuente actúa como un segundo pistón, lo que significa que el alojamiento tiene una aceleración no cero cuando el pistón se mueve. De esa forma, la aceleración absoluta del pistón es la cantidad que necesita medirse/calcularse y utilizarse en las presentes ecuaciones.

Para esta clase de fuente vibradora, la energía irradiada en el campo alejado, es decir, la forma de onda de campo alejado, es directamente proporcional a la aceleración absoluta del pistón. De esa forma, la presión de sonido P¡ de un ¡nesima fuente vibradora individual, observada en un punto r¡ desde el pistón i en un tiempo dado t se proporciona por: P,(r„0=^ , (10) que es similar a la ecuación (7) y en la cual c es la velocidad de sonido en agua. Observar que la influencia o interacción entre ¡nésima fuente y otras fuentes en la disposición de fuente se captura por la aceleración absoluta A¡ del pistón.

La fórmula matemática anterior es verdadera para una fuente vibradora única (individual) como se discutió anteriormente. Sin embargo, una disposición vibradora marina práctica frecuentemente contiene docenas de fuentes vibradoras individuales para irradiar suficiente energía acústica dentro del agua y para lograr la directividad requerida para una respuesta de frecuencia seleccionada. Además, para lograr un ancho de banda específico y para mejorar la eficiencia de fuente, pueden utilizarse simultáneamente disposiciones de niveles múltiples.

Un ejemplo de una disposición de fuente de niveles múltiples se muestra en la Figura 4. La disposición de fuente de niveles múltiples 400 incluye una primera disposición 402 de fuentes vibradoras individuales 404 (por ejemplo, una fuente 200) y una segunda disposición 406 de fuentes vibradoras individuales 408. Las fuentes vibradoras individuales 404 y 408 pueden ser idénticas o diferentes. Emiten el mismo espectro de frecuencia o diferentes espectros de frecuencia. La primera disposición 402 puede localizarse en una primera profundidad H1 (desde la superficie marina 410) y la segunda disposición 406 puede localizarse a una segunda profundidad H2. En una aplicación, las fuentes vibradoras individuales 404 en la primera disposición 402 pueden distribuirse en una línea inclinada, sobre una línea curveada o a lo largo de una línea parametrizada (por ejemplo, un círculo, parábola, etc.). Lo mismo es verdadero para la segunda disposición 406.

Asumiendo que todas las fuentes vibradoras individuales NHF 404 están localizadas a la misma profundidad H1 y emitiendo una alta frecuencia HF, y todas las fuentes vibradoras individuales NLF 408 están localizadas a la misma profundidad H2 y emitiendo una baja frecuencia LF, la disposición de fuente de niveles múltiples 400 puede modelarse como una combinación de NHF mono-polos que tienen la frecuencia HF y mono-polos NHF que tienen la frecuencia LF, como también se ilustra en la Figura 4.

Considerando la superficie marina 410 como un reflector plano, cada una de las fuentes sísmicas NLF + NHF crean fuentes virtuales adicionales debido al reflejo de la superficie colindante de mar/aire. Estas fuentes virtuales crean señales adicionales (fantasmas) que necesitan considerarse cuando se estima la firma de campo alejado. La fuerza de estas señales adicionales de las fuentes sísmicas virtuales depende de la distancia desde el ¡nesimo pistón virtual al punto de observador predeterminado. De esa forma, el nivel de presión de sonido P(t, d) en un punto predeterminado (punto de observador O situado en la distancia d1 desde el centro de la disposición de fuente, ver Figura 5) necesita incluir las fuentes virtuales, y puede expresarse al tomar en cuenta la presión de sonido P¡ (ver ecuación (10)) generada por cada fuente vibradora individual como a continuación: en donde M es el número de niveles (dos en el ejemplo ilustrado en la Figura 4), NK e s el número de pistones por nivel (2XNLF y 2XNHF para el ejemplo anterior), A¡K es la aceleración absoluta del ¡nésimo pistón desde el nivel k, s¡k es la jnesima área de pistón efectiva (es decir, la proyección del área del pistón sobre su base como se discutió anteriormente) desde el nivel k, y r y r2' son respectivamente las distancias desde el ¡nésimo pistón y el y ¡nésimo pistón virtual hacia el punto O de observador predeterminado. Observar que parece caso, el coeficiente de reflejo R se considera que es constante. Una vista general de la geometría de la fuente vibradora real 500 y la fuente vibradora virtual 502 se ilustra en la Figura 5.

La misma ecuación puede escribirse en la frecuencia de dominio para qué un desplazamiento de fase por pistón f0' pueda tomarse en cuenta para aplicación de disposición en fase. La ecuación en el dominio de frecuencia es: en donde el término ejcot se omite para simplicidad. una aplicación, si una disposición de fuente no es rígida (por ejemplo, la distancia entre fuentes vibradoras individuales que conforman la disposición de fuente pueden cambiar) o si la profundidad no se controla de manera precisa, es necesario obtener información sobre las posiciones de cada fuente vibradora individual. Esto se requiere para lograr una precisión de los estimados de distancias {r-\' y r2'). Las posiciones de cada fuente vibradora individual pueden obtenerse al utilizar un sistema externo para verificar las posiciones de fuentes en la disposición, por ejemplo, al montar receptores GPS 422 sobre los flotadores de fuente 420, como se ilustra en la Figura 4, y/o al colocar sensores de profundidad 424 sobre las fuentes en cada nivel.

De esa forma, la presión de sonido P(t, d) (también denominada forma de onda de campo alejado) producida por todas las fuentes vibradoras individuales y sus contrapartes virtuales pueden calcularse con una de las ecuaciones discutidas anteriormente. Teniendo la forma de onda de campo alejado desde la disposición de fuente, puede derivarse una pequeña onda de campo alejado correspondiente (elemento comprimido por tiempo) al utilizar una operación de correlación cruzada entre el estimado de forma de onda de campo alejado y los pilotos 604 utilizados para impulsar ambas sub-disposiciones de fuentes (NLF + NHF)- La pequeña onda de campo alejado, en esta modalidad ilustrativa, entonces es la firma de campo alejado. De esa forma, la firma de campo alejado es un nombre genérico y es válida si se utiliza otro dispositivo matemático. Este procedimiento s e muestra esquemáticamente en la Figura 6A, en el cual la forma de onda de campo alejado P(t) 602 obtenida a lo largo del eje vertical esta correlacionada de manera cruzada en el paso 606 con el piloto o pilotos de señal SP(t) 604 para obtener la pequeña onda de campo alejado W(t) 608, que se ilustra en la Figura 6B.

La Figura 6C ilustra otra modalidad en la cual se realiza un paso adicional (comparándolo con la modalidad de la Figura 6A). El paso adicional toma en cuenta pilotos fantasma GP(t) en el paso de correlación cruzada 606, y de esa forma, el término ingresado incluye los pilotos de señal SP(t) y los pilotos fantasma GP(t). El piloto fantasma GP(t) puede ser, por ejemplo, el piloto de señal SP(t) que tiene su polaridad invertida y retrasado en tiempo dependiendo de la profundidad. De esta forma, puede estimarse la pequeña onda de campo alejado W(t) sin fantasma 608.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa, un método para determinar la firma de campo alejado de una fuente sísmica marina, basándose en las enseñanzas de las modalidades anteriores, se discute ahora con respecto a la Figura 7. El método se discute con referencia a una fuente sísmica que tiene un pistón móvil que genera las ondas sísmicas. En el paso 700, se determina la aceleración absoluta del pistón. Esto puede lograrse al utilizar un sensor o sensores montados sobre/al pistón y/o accionador, o al estimar la aceleración de la señal de dirección que impulsa la fuente sísmica.

Si la fuente sísmica incluye varias fuentes vibradoras individuales, es decir, es una disposición de f uente sísmica, puede calcularse una presión de sonido para cada una de las fuentes vibradoras individuales en el paso 702 basándose, por ejemplo, en la fórmula (10). Puede utilizarse otra fórmula en la fuente sísmica vibradora que no está bien aproximada por un modelo de mono-polo como se ilustra e n la Figura 2 B. La geometría de la disposición de fuente sísmica se recibe en el paso 704. La geometría puede ser fija, es decir, las fuentes vibradoras individuales no se mueven con relación a la otra. En este caso, la geometría de la disposición de fuente sísmica puede almacenarse antes del sondeo sísmico y utilizarse como sea necesario para actualizar la firma de campo alejado de disposición de fuente. Sin embargo, si la geometría de disposición de fuente sísmica no es fija, los receptores GPS 422 y/o los sensores de profundidad 424 pueden actualizar periódicamente la geometría de la disposición de fuente sísmica.

Basándose en las presiones de sonido de fuentes vibradoras individuales y la geometría de disposición de fuente, la presión de sonido para toda la disposición de fuente sísmica se calcula en el paso 706 (por ejemplo, basándose en ecuaciones (11) y/o (12)). Basándose en esto, la forma de onda de campo alejado de disposición de fuente sísmica se calcula en el paso 708. En el paso 710, la forma de onda de campo alejado es correlacionada de manera cruzada con la señal piloto que impulsa la fuente sísmica para obtener la firma de campo alejado (por ejemplo, la pequeña onda de campo alejado). La firma de campo alejado puede utilizarse en el paso 712 para deconvolucionar los datos sísmicos registrados para mejorar la precisión del resultado final. En el paso 714, puede formarse una imagen del subsuelo sondeado basándose en los datos sísmicos de convulsionados.

Una o más ventajas asociadas con el método de firma de campo alejado novedoso discutido anteriormente se consideran ahora. El método novedoso es escalable, es decir, puede aplicarse a cualquier número de fuentes vibradoras individuales. Además, utilizando la señal de aceleración axial (aceleración absoluta) de la fuente vibradora individual para determinar la firma de campo alejado, la interacción entre pistones de diferentes fuentes individuales de la disposición se toma en cuenta. En otras palabras, este método captura la presión de sonido generada por la fuente individual de interés y también el efecto o influencia (interacción) de todas las otras fuentes individuales sobre la fuente considerada sin capturar la presión de sonido generada las otras fuentes individuales de la disposición. Esto es verdadero sin importar si las fuentes individuales vibran e n un modo sincrónico o asincrónico. El método novedoso discutido anteriormente es independiente de la tecnología de accionador.

De esa forma, la aceleración de pistón absoluta utilizada en este método puede utilizarse directamente para calcular la firma de campo alejado en cualquier punto bajo la superficie marina. El método que utiliza sensores de campo cercano implica un paso adicional en el procesamiento con el fin de obtener la "firma de campo cercano conceptual" bien conocida. Este paso adicional no es necesario en este método, simplificando de esa forma el procesamiento y reduciendo el tiempo de procesamiento.

Un ejemplo de un dispositivo de cómputo representativo capaz de llevar a cabo operaciones de acuerdo con las modalidades ilustrativas discutidas anteriormente se ilustra en la Figura 8. Pueden utilizarse hardware, firmware, software o una combinación de los mismos para realizar los varios pasos y operaciones aquí descritas.

El dispositivo de cómputo ilustrativo 800 adecuado para realizar las actividades descritas en las modalidades ilustrativas puede incluir un servidor 801. Tal servidor 801 puede incluir una unidad de procesador central (CPU) 802 acoplada a una memoria de acceso aleatorio (RAM) 802 y a una memoria de sólo lectura (ROM) 806. La ROM 806 también puede tener otros tipos de medios de almacenamiento para almacenar programas, tales como ROM programable (PROM), PROM borrable (EPROM), etc. El procesador 802 puede comunicarse con otros componentes internos y externos a través del sistema de circuitos de entrada/salida (l/O) 808 y conductor común 810, para proporcionar señales de control y similares. Por ejemplo, el procesador 802 puede comunicarse con los sensores, sistema de accionador electromagnético y/o el mecanismo de presión. El procesador 802 lleva a cabo una variedad de funciones como se conoce en la técnica, como se dicta por instrucciones de software y/o firmware.

El servidor 801 también puede incluir uno o más dispositivos de almacenamiento de datos, incluyendo unidades de disco duro y flexible 812, unidades de CD-ROM 814, y otro hardware capaz de leer y/o almacenar información tal como un DVD, etc. En una modalidad, el software para llevar a cabo los pasos discutidos anteriormente puede almacenarse y distribuirse en un CD-ROM 816, disquete 818 u otra forma de medio capaz de almacenar de manera portátil información. Estos medios de almacenamiento pueden insertarse en, y leerse por, dispositivos tal como la unidad de CD-ROM 814, la unidad de disco 812, etc. El servidor 801 puede acoplarse a una pantalla 820, que puede ser cualquier tipo de pantalla conocida o pantalla de presentación, tal como pantallas LCD, pantallas de plasma, tubos de rayo de cátodo (CRT), etc. Se proporciona una interfase de entrada de usuario 822, incluyendo uno o más mecanismos de interfase de usuario tal como un ratón, teclado, micrófono, almohadilla táctil, pantalla táctil, sistema de reconocimiento de voz, etc.

El servidor 801 puede estar acoplado a otros dispositivos de cómputo, tales como el equipo de un recipiente, a través de una red. El servidor puede ser parte de una configuración de red más grande como en una red de área global (GAN) tal con Internet 828, que permite conexión final a los varios dispositivos de cliente/observador de línea terrestre y/o móviles.

Como también se apreciará por un experto en la técnica, las modalidades ilustrativas pueden representarse en un dispositivo de comunicación inalámbrica, una red de telecomunicación, como un método o en un producto de programa de computadora. Por consiguiente, las modalidades ilustrativas pueden tomar la forma de una modalidad completamente de hardware o una modalidad que combina aspectos de hardware y software. Además, las modalidades ilustrativas pueden tomar la forma de un producto de programa de computadora almacenado en un medio de almacenamiento legible por computadora que tiene instrucciones legibles por computadora representadas en el medio. Puede utilizarse cualquier medio legible por computadora adecuado, incluyendo discos duros, CD-ROM, discos versátiles digitales (DVD), dispositivos de almacenamiento óptico, o dispositivos de almacenamiento magnético tales como un disco flexible o cinta magnética. Otros ejemplos no limitantes de medios legibles por computadora incluyen memoria de tipo flash u otros tipos conocidos de memorias.

Las modalidades anteriores se discuten sin especificar qué tipo de receptores sísmicos se utilizan para registrar los datos sísmicos. En este sentido, se conoce en la técnica utilizar, para un sondeo sísmico marino, serpentinas con receptores sísmicos que se remolcan por una o más embarcaciones. Las serpentinas pueden ser horizontales o inclinadas o tener un perfil curveado como se ilustra en la Figura 9.

La serpentina curveada 900 de la Figura 9 incluye un cuerpo 902 que tiene una longitud predeterminada, varios resonadores 904 proporcionados a lo largo del cuerpo, y varios resonadores 906 proporcionados a lo largo del cuerpo para mantener el perfil curveado seleccionado. La serpentina está configurada para fluir bajo el agua cuando se remolca para que se distribuyan varios detectores a lo largo del perfil curveado. El perfil curveado puede describirse por una curva parametrizada, por ejemplo, una curva descrita por (i) una profundidad z0 de un primer detector (medida desde la superficie del agua 912), (ii) una inclinación s0 de una primera porción T del cuerpo con un eje 914 paralelo con la superficie de agua 912, y (iii) una distancia horizontal predeterminada hc entre el primer detector y un final del perfil curveado. Observar que no toda la serpentina tiene que tener el perfil curveado. En otras palabras, el perfil curveado no debe interpretarse para aplicarse siempre a toda la longitud de la serpentina. Aunque es posible esta situación, el perfil curveado puede aplicarse únicamente a una porción 908 de la serpentina. En otras palabras, la serpentina puede tener (i) únicamente una porción 908 con el perfil curveado o (ii) una porción 908 que tiene el perfil curveado y una porción 910 que tiene un perfil plano, las dos porciones están fijadas entre sí.

Las modalidades ilustrativas descritas proporcionan un método y un dispositivo de cómputo para determinar una firma de campo alejado mejorada de una fuente sísmica. Se debe entender que esta descripción no pretende limitar la invención. Por el contrario, las modalidades ilustrativas pretenden cubrir alternativas, modificaciones y equivalentes, que es incluyen en el espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas. Además, en la descripción detallada de las modalidades ilustrativas, se describen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar un entendimiento comprensivo de la invención reclamada. Sin embargo, un experto en la técnica puede entender que pueden practicarse varias modalidades sin tales detalles específicos.

Aunque las características y elementos de las presentes modalidades ilustrativas se describen en las modalidades en combinaciones particulares, puede utilizarse cada característica o elemento sólo sin las otras características y elementos de las modalidades o en varias combinaciones con o sin otras características y elementos aquí descritos.

Esta descripción descrita utiliza ejemplos del tema descrito para permitir a cualquier experto en la técnica practicar la misma, incluyendo hacer y utilizar cualquiera de los dispositivos o sistemas y realizar cualquiera de los métodos incorporados. El alcance patentable del tema se define por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que ocurren para aquellos expertos en la técnica. Tales otros ejemplos pretenden estar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. - Un método para calcular una firma de campo alejado de una fuente sísmica vibradora, el método comprende: determinar una aceleración absoluta de un pistón de la fuente sísmica vibradora mientras la fuente sísmica vibradora genera una onda sísmica; y calcular, basándose en la aceleración absoluta del pistón, una forma de onda de campo alejado de la fuente sísmica vibradora en un punto dado (O) lejos de la fuente sísmica vibradora.

2. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende: correlacionar de manera cruzada la forma de onda de campo alejado con una señal piloto de dirección de la fuente sísmica vibradora para determinar la firma de campo alejado de la fuente sísmica vibradora.

3. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso de determinar comprende: medir una aceleración relativa del pistón con al menos un sensor; y calcular la aceleración absoluta del pistón tomando en cuenta una aceleración de fuente sísmica vibradora.

4. - El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde al menos un sensor tiene un componente que está directamente unido al pistón y un componente que está directamente unido a un alojamiento de la fuente sísmica vibradora e incluye un Transformador Diferencial Variable Lineal y su salida es diferenciada al doble con tiempo para determinar la aceleración del pistón con relación al alojamiento.

5.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde paso de determinar comprende: calcular la aceleración del pistón con relación a la tierra.

6.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la fuente sísmica vibradora comprende un compartimento que tiene primera y segunda aberturas, primer y segundo pistones configurados para cerrar la primera y segunda aberturas, y un sistema accionador proporcionado dentro del compartimento y configurado para accionar simultáneamente el primer y segundo pistones para generar la onda sísmica.

7.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el paso de calcular comprende: calcular la forma de onda de campo alejado como en donde P es la forma de onda de campo alejado, t es el tiempo, d^ es una distancia entre la fuente vibradora sísmica y un punto en donde se calcula la forma de onda de campo alejado, p es la densidad media, A¡ en la aceleración del pistón i, S¡, es la superficie efectiva del pistón i, r¡, es si únicamente se considera una fuente vibradora sísmica individual, R es una reflectividad de la interfase de aire-agua, y r2 es una distancia entre (i) el punto en donde se calcula la forma de onda de campo alejado y (ii) una posición de espejo de la fuente vibradora sísmica con relación a la inferíase de aire-agua.

8. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende: deconvolucionar los datos sísmicos registrados con los varios receptores basándose en una firma de campo alejado calculada basándose en la forma de onda de campo alejado.

9. - El método de acuerdo con la reivindicación 8, que además comprende: presentar en una pantalla una imagen de un subsuelo sondeado basándose en los datos sísmicos registrados deconvulcionados basándose en la firma de campo alejado.

10. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la señal de dirección se agrega a pilotos fantasma antes de correlacionarse de manera cruzada con la forma de onda de campo alejado para obtener una pequeña onda de campo alejado sin fantasma.

11. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la forma de onda de campo alejado calculada en un punto seleccionado se relaciona (i) con una presión de sonido generada por la fuente vibradora sísmica y efectos sobre el pistón de la fuente vibradora sísmica de fuentes vibradoras vecinas, (ii) pero no presiones de sonido directamente generadas por las fuentes vibradoras vecinas.

12. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una forma del pistón de la fuente vibradora sísmica es hemi-esférica.

13. - Un método para calcular una firma de campo alejado de una disposición de fuente sísmica vibradora, el método comprende: determinar aceleraciones absolutas de pistones de fuentes sísmicas vibradoras individuales de la disposición de fuente sísmica vibradora mientras las fuentes sísmicas vibradoras individuales generan ondas sísmicas; y calcular, basándose en las aceleraciones absolutas de los pistones, una forma de onda de campo alejado de la disposición de fuente sísmica vibrador en un punto dado (O) lejos de la disposición de fuente sísmica vibradora.

14. - El método la acuerdo con la reivindicación 13, que además comprende: correlacionar de manera cruzada la forma de onda de campo alejado con una señal piloto de dirección de la disposición de fuente sísmica vibradora para determinar una firma de campo alejado de la disposición de fuente sísmica vibradora.

15.- El método de acuerdo con la reivindicación 12, que además comprende: recibir información que se refiere a una geometría de la disposición de fuente vibradora; y utilizar la geometría para calcular la forma de onda de campo alejado.

16.- El método de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el paso de calcular comprende: calcular, la forma de onda de campo alejado como en donde P es la forma de onda de campo alejado, t es el tiempo, di es una distancia entre un centro de la disposición de fuente vibradora sísmica y un punto en donde se calcula la forma de onda de campo alejado, p es la densidad media, A¡ es la aceleración del pistón i, S¡, es la superficie efectiva del pistón i, r¡, es la distancia entre ¡nesima fuente vibradora sísmica individual, y el punto, R es una ref lectividad de la interfase de aire-agua, y r2 es una distancia entre (i) el punto en donde se calcula la forma de onda de campo alejado y (ii) una posición de espejo de la fuente vibradora sísmica individual con relación a la interfase de aire-agua.

17.- El método de acuerdo con la reivindicación 14, que además comprende: deconvolucionar los datos sísmicos registrados como receptores basándose en la firma de campo alejado; y presentar en una pantalla una imagen de un subsuelo sondeado basándose en los datos sísmicos de convulsionados.

18.- Un dispositivo de cómputo para calcular una firma de campo alejado de una fuente sísmica vibradora, el dispositivo de cómputo comprende: una interfase para recibir una aceleración absoluta de un pistón de la fuente sísmica vibradora mientras la fuente sísmica vibradora genera una onda sísmica; y un procesador conectado a la interfase y configurado para, calcular, basándose en la aceleración absoluta del pistón, una forma de onda de campo alejado de la fuente sísmica vibradora en un punto dado (O) lejos de la fuente sísmica vibradora, y correlacionar de manera cruzada la forma de onda de campo alejado con una señal piloto de dirección de la fuente sísmica vibradora para determinar la firma de campo alejado de la fuente sísmica vibradora.

19.- El dispositivo de cómputo de acuerdo con la reivindicación 18, en donde la fuente sísmica vibradora comprende un compartimento que tiene primera y segunda aberturas, primer y segundo pistones configurados para cerrar la primer y segunda aberturas, y un sistema accionador proporcionado dentro del compartimento y configurado para accionar simultáneamente el primer y segundo pistones para generar la onda sísmica. dispositivo de cómputo de acuerdo con reivindicación 18, en donde el procesador está configurado para calcular la forma de onda de campo alejado basándose fórmula en donde P es la forma de onda de campo alejado, t es el tiempo, es una distancia entre la fuente vibradora sísmica y un punto en donde se calcula la forma de onda de campo alejado, p es la densidad media, A¡ es la aceleración del pistón i, S¡, es la superficie efectiva del pistón i, r¡, es d! sí únicamente se considera una fuente vibradora sísmica individual, R es una reflectividad de la interfase de aire-agua, y r2 es una distancia entre (i) el punto en donde se calcula la forma de onda de campo alejado y (ii) una posición de espejo de la fuente vibradora sísmica con relación a la interfase de aire-agua.