NL7905698A - Werkwijze en inrichting voor verticaal seismisch onderzoek. - Google Patents

Description

* · * Λ ·« t -1- 20842/JF/iv

Aanvrager: Société de prospection électrique Schlumberger, Parijs Cédex,

Frankrijk.

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor verticaal seismisch onderzoek.

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor verticaal seis misch onderzoek gebruikmakend van een boorgat, welk ondergrondse aardformaties doorloopt, alsmede op een inrichting voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel uit boorgatopnamen van seismische golven welke zich voortplanten in aardformaties.

10 De techniek volgens de uitvinding is gericht op een werkwijze en inrich ting voor seismisch'onderzoek en profilering van ondergrondse aardformaties welke worden doorlopen door een boorgat en meer in het bijzonder, op verbeterde werkwijzen en inrichtingen voor het opnemen op verschillende boorgatdiepten en een verwerking van representaties van seismische golven welke zich voort-15 planten in ondergrondse aardformaties nabij een boorgat voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel.

Oppervlakte-seismische technieken welke zowel gebruikmaken van seismische bronnen als detectoren aan het oppervlak hebben de laatste jaren een uitgebreide ontwikkeling ondergaan. Een recent onderzoek van octrooischriften 20 op dit terrein van de techniek kan worden gevonden in Technology Assessment and Forecast - 8th Report (December 1977), geleid en gepubliceerd door het Ü.S. Department of Commerce. Recentelijker hebben boorgatopnemingen van seismische golven verzonden aan het oppervlak de kalibratie mogelijk gemaakt van seismische twee-weg-looptijden naar boorgatdiepten. Deze kalibratie wordt uit-25 gevoerd door het instellen van een speciaal aangepaste seismische broninrich-ting op een bekende diepte. Na verzekering dat de boorgatsinrichting stevig is geklemd aan het boorgat, wordt de draadlijn, welke wordt gebruikt voor het neerlaten van de inrichting gevierd ten einde de mogelijkheid van loopwegen langs de draadlijn te verkleinen. Een seismische bron aan het oppervlak wordt 30 dan geactiveerd voor het zenden van seismische golven in de ondergronds aardformaties doorlopen door het boorgat. Het oppervlaktesignaal en signaturen van de seismische golven ontvangen op een weinig testpunten langs het boorgat worden opgenomen. De looptijd tussen zenden en detecteren van de seismische golf wordt bepaald op bekende boorgatdiepten. Deze tijd en diepte-informatie 35 maakt kalibratie mogelijk van het tijd-basis oppervlakte-seismische profiel op 790 5 6 98 * « ‘ o.

-2- 20842/JF/iv boorgatdiepten welke overeenkomen met de diepte waarop de inrichting is ingesteld.

Andere informatie verkregen op bekende boorgatdiepten kunnen nu worden geïntegreerd in de gekalibreerde seismische profielen. Aftastingen bijvoorbeeld, 5 welke zijn verkregen met betrekking tot de diepte kunnen nu worden omgezet in de tijd-basis van het seismische profiel. Formatiekarakteristieken aanwezig in zowel de seismische profielen als de boorgataftastingen kunnen daardoor worden gerelateerd. Deze verbanden zijn echter vaak duister, zoals bijvoorbeeld een bepaalde snelheid of dichtheidsverandering aanwezig op een 10 boorgat aftasting ("log") kan niet zijn gerelateerd aan een bepaalde reflectie aanwezig in het seismische profiel.

Het is dan ook een doel van de uitvinding een seismische onderzoek-techniek te verschaffen welke een direct verband heeft tussen seismische profielen opgew’ekt door signalen verkregen aan het oppervlak en signalen verkre-15 gen in het boorgat.

Een benadering om boorgatsignalen te relateren en seismische signalen maakt gebruik van boorgataftastingen, in hoofdzaak snelheid, dichtheid en re-centelijker de dipmeter-aftastingen, ten einde een synthetisch seismogram op te wekken. Deze techniek is beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 20 558 832 ingediend op 17 maart 1975. Kortom er worden reflectiecoëfficiënten afgeleid met betrekking tot de diepte uit de boorgatsnelheid en/of dichtheid&f-tastingen en de snelheidsaftocht zijn geïntegreerd en misschien periodiek gekalibreerd door middel van de hierboven beschreven testschoten ten einde looptijden te verschaffen. Een bronsignatuur wordt dan gekozen an gecon-25 volveerd in de reflectiediepten en looptijdinformatie voor het verschaffen van een synthetisch seismisch profiel van het boorgat. Wanneer dip-inf onnatie wordt gebruikt, kan dit profiel gericht vanaf het boorgat worden uitgebreid in een gespecificeerde richting. De aard echter van de sporen hangt af van de aangenomen bronsignatuur. Dit en beperkingen met betrekking tot andere 30 informatie maakt alleen een realistische synthetisering mogelijk van zich naar beneden voortplantende seismische golven. De bovengenoemde boorgataftastingen bijvoorbeeld verschaffen niet de noodzakelijke informatie voor het synthetiseren van seismische signalen gereflecteerd door ondergrondse formaties beneden de bodem van het boorgat.

35 Het is dan ook een verder doel van de uitvinding een verticaal seis- 7905698 .· -3- 20842/JF/iv » · mische onderzoektechniek te verschaffen welke gebruik maakt van karakteristieken van feitelijke seismische golven ontvangen in het boorgat na voortplan-ling naar beneden via ondergrondse aardformaties doorlopen door het boorgat, en daarna deze formatie te penetreren om vervolgens naar boven gereflecteerd 5 te worden en opnieuw te passeren door deze formaties om ontvangen te worden op een later tijdstip op dezelfde diepte in het boorgat.

Een benadering met betrekking tot seismisch onderzoek waarbij rechtstreeks gebruik wordt gemaakt van opnamen van seismische golven ontvangen in een boorgat op verschillende diepten wordt aangeduid als verticale seismische 10 profilering of eenvoudigweg VSP. Een seismisch instrument geschikt voor gebruik in het boorgat wordt aangebracht zoals hierboven beschreven met betrekking tot de techniek van tijd-dieptekalibratie of seismisch referentieschieten. Echter worden vele andere instellingen gebruikt op diepteniveaus welke systematisch op constante diepte-intervallen van elkaar liggen op misschien 10 meter 15 of meer van elkaar. Op elke diepte wordt een seismisch signaal gezonden aan het oppervlak om zich voort te planten in de ondergrondse aardformatie naar beneden in het boorgat, waar dit wordt ontvangen door het werktuig en met betrekking tot de tijd wordt opgenomen. Nu echter in tegenstelling tot de kali-bratieschoten, strekt de tijd van elke opneming zich ver uit over de eerste 20 ontvangsttijd voor de zich naar beneden voortplantende golf, zodat golven met verschillende voortplantingsmodi en meervouden daarvan eveneens worden opgenomen.

In sommige gevallen zijn de opgenomen tijdsintervallen lang genoeg om een opname mogelijk te maken van golven welke naar beneden zijn voortgeplant voorbij de opgencmen diepte en vervolgens werden gereflecteerd om zich naar 25 boven voort te planten naar het boorgatwerktuig. Deze gereflecteerde golven vertegenwoordigen informatie zoals de aanwezigheid en positie van een formatiereflector ver beneden de boorgatswerktuigdiepte en zelfs onder de bodem van het boorgat. Bijgevolg is de mogelijk voor het detecteren en herkennen van deze zich naar boven vormende golf zeer belangrijk bij VSP-30 onderzoek.

Het meten van zich naar boven voortplantende golven in het boorgat biedt een voordeel met betrekking tot oppervlakte-seismische metingen aangezien het signaalverlies vanwege de loopbaan-en reflectieverliezen worden geminimaliseerd door het vermijden van een gedeelte van de weg terug naar het 35 oppervlak. Boorgatmetingen hebben echter het nadeel dat zich naar beneden 790 5 6 98 » r « * -4- 20842/JF/iv r voortplantende golven, welke van veel minder belang zijn, eveneens kortere en minder ver liesrijke loopwegen hebben (slechts één weg in het geval van de boorgatmeting) en bij gevolg sterk interfereren met de zwakkere signalen welke zich voortplanten in een naar boven gerichte richting. In vele gevallen 5 blijken de zich naar boven voortplantende signalen verloren te zijn op ondiepere diepten aangezien deze later arriveren en later in de tijd in de opnamen. Deze zwakke signalen worden verder verduisterd door nog steeds naar beneden voortplantende golven, gebruikelijk meerdere eerdere aankomsten vertraagd. Verder wordt het volgen van naar boven gerichte voortplantingsmodi 10 door trends tot stand gebracht door diepere opnamen, alwaar de identificatie van de zich naar boven voortplantende modi eenvoudiger is, gecompliceerd door in-lijnbrengingsverschuivingen.

Het is dan ook een verder doel van de uitvinding een verticaal seismisch onderzoek te verschaffen alsmede profileertechnieken welke de herkenning 15 vereenvoudigen van zwakke, zich naar boven voortplantende seismische golfmodi ondanks de aanwezigheid van sterkere zich naar beneden voortplantende modi»— —

Een benadering om het laatste gedeelte van seismische opnamen te verbeteren is het vergroten van de versterkingsfactor gerelateerd aan de voortschrijding van de tijd, hetgeen de langere loopweg ietwat compenseert, welke 20 wordt geïmpliceerd door de laatste aankomsttijd. Wanneer echter relatief onverzwakte, zich naar beneden voortplantende modi nog steeds aanwezig zijn op late tijdstippen zoals nog steeds optredend öj "ringing" van de bronsignalen tussen het zee-oppervlak en de zeebodem bij de buitengaatse onderzoekingen, zullen deze eveneens worden versterkt. Eigenlijk zou de toegepaste verrijkings-25 techniek op voordelige wijze bij voorkeur onderscheid dienen aan te brengen tussen modi welke zich voortplanten in één richting, terwijl modi zich voortplantend in de andere richting worden verrijkt, ongeacht het tijdstip waarop deze optreden.

Overeenkomstig is het een verder doel van de uitvinding een techniek 30 te verschaffen voor het verticaal seismisch onderzoek en profilering welke bij voorkeur seismische golven welke zich voortplanten in de gegeven richting onderdrukken en seismische golven welke zich in een tegenovergestelde richting met betrekking tot die gegeven richting voortplanten worden versterkt.

Het is bekend, zoals beschreven in het boek,,v Vertical Seismic Profiling ", 35 door E.L. Gal’perin, zoals vertaald door A.J. Hermont en onder redactie van 7905698 • < -5- 20842/JF/iv t « J.E. Vlhite voor de Society of Exploration Geophysicists, op biz. 27, kolora 1 daarvan, dat voor betrouwbare golf correlatie, de faseverschuiving tussen naburige punten niet groter dient te zijn dan rond een derde van de golflengte. Aangezien de snelheid varieert, kunnen de intervallen tussen de punten voor-5 af worden gekozen uit elektrische put-aftastcurven en uit een algemeen begrip van de dwarsdoorsnede.

Hoewel deze djepte-i nterroi gnprestfe kan verzekeren dat de instelpunten dicht genoeg bij elkaar liggen om aan het 1/3 golflengtecriterium te voldoen, verschaft het niet het redelijke voordeel dat wordt gevonden door het nauw-10 keurig bepalen van de snelheid van de ondergrondse formatie tussen de voorgestelde instelpunten, zoals alleen wordt gevonden bij directe metingen van snelheid zoals door een akoestische aftasting of door seismische metingen gemaakt op punten in de omgeving ervan en onder gebruikmaking van deze snelheids-metingen voor het bepalen van het nauwkeurige diepte-interval tussen de instel-15 punten welk is gerelateerd aan een gekozen en consistent gedeelte van een feitelijk waargenomen golf, waarbij dat gedeelte eigenschappen heeft welke het verwerken van de opgenoerade seismische gevolgen verbeterd en vereenvoudigd.

Overeenkomstig is het het hoofddoel van de uitvinding een verticale 20 seismisch onderzoektechniek te verschaffen welke optimaal gebruik maakt van de golf periode, golflengte en snelheidskarakteristieken van de seismische golven ontvangen op een diepte voor het besturen van de diepteinterval tussen naburige opneempunten op een dusdanige wijze dat opnamen kunnen worden verwerkt in het veld onder gebruikmaking van de relatief niet-intelligente elektronica 25 voor het verschaffen van verticale seismische profielsporen welke in hoofdzaak zijn verbeterd met betrekking tot de opnamen ervan zodat in de opgewekte spoor-seismische golven zich voortplantend in een richting zijn onderdrukt terwijl de seismische golven zicht voortplantend in een tegenover gestelde richting zijn versterkt.

30 De uitvinding beoogt de bovengenoemde bezwaren van de stand van de techniek op te heffen en ten minste een van de bovengestelde doelen te verwezenlijken en voorziet daartoe in een werkwijze voor verticaal seismisch onderzoek gebruikmakend van een boorgat}welk ondergrondse aardformaties doorloopt, daardoor gekenmerkt, dat deze dè volgende stappen omvat: 35 het zenden van een periodiek seismisch signaal om zich voort te planten als 790 5 6 98 I 9* * · -6- 20842/JF/iv seismische golven in ondergrondse aardforraaties, het opnemen op een eerste opneemdiepte in een boorgat van een representatie van een eerste seismische golf ontvangen van het seismische signaal en zich voortplantend in een aardformatie nabij het boorgat, 5 het bepalen van het dippte-interval langs het boorgat overeenkomend met een tijdsinterval afhankelijk van een gekozen golfgedeelte van een seismische golf welke zich in een bekende modus en snelheid in de aardformatie voortplant en het opnemen op een tweede diepte in het boorgat welke verschilt van 10 de eerste diepte met het bepaalde diepte-interval van een representatie van een tweede seismische golf op dusdanige wijze dat de eerste en tweede opgenomen representaties van seismische golven welke zich voortplanten in de aardformatie nabij het boorgat kunnen worden gecombineerd als een functie van het tijdsinterval om bij voorkeur seismische golven te onderdrukken welke zich 15 voortplanten in een gegeven richting en het versterken van de seismische golven welke zich voortplanten in een richting tegenovergesteld aan de gegeven richting, alsmede in een inrichting voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel uit boorgatopnamen van seismische golven welke zich voortplanten in 20 aardformaties, welke daardoor worden gekenmerkt, dat deze omvat: middelen voor het verschaffen op verscheidene boorgatdiepten van representaties van opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend in ondergrondse aardformaties nabij een boorgat, middelen voor het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met 25 een gekozen gedeelte van een golflengte van een seismische golf aanwezig in één van de representaties en zich voortplantend in de gegeven modus in formaties nabij het boorgat, middelen voor het bepalen van een diepte-interval overeenkomend met het tijdsinterval onder gebruikmaking van de voortplantingssnelheid van de 30 modus in de formatie, middelen voor het bewegen van een ontvanger van de boorgat-seismische golven naar boorgat-niveaus variërend in boorgatdiepte met ongeveer het bepaalde diepte-interval voor het verschaffen van opgenomen representatie van boorgat-seismische golven verschoven met het bepaalde tijdsinterval en 35 middelen voor het combineren van de opgenomen representaties als 790 5 6 98 * · 1 . * -7- 20842/JF/iv een functie van het bepaalde tijdsinterval voor het verschaffen van verticale seismische profielsporent waarbij bij voorkeur seismische golven worden onderdrukt, welke zich voortplanten in de modus met de snelheden in een gegeven richting en het versterken van de seismische golven zich voortplantend in 5 een richting tegenovergesteld aan de gegeven richting. ___

De voordelen volgens de uitvinding worden verkregen door het zenden van periodieke seismische signalen ten einde seimische golven voort te planten in ondergrondse aardformaties doorlopen door een boorgat. De seismische golven in de formaties nabij het boorgat worden ontvangen en de representaties 10 ervan opgenomen op bepaalde boorgatsdiepten ten einde een verticaal, seismisch profiel te vormen. De opname van representaties van seismische golven wordt geleid op diepteniveaus welke variëren met bepaalde diepte-intervallen overeenkomend met een tijdsinterval afhankelijk van het gekozen gedeelte van een seismische golf welke zich voortplant in de formatie alsmede de snelheid er-15 van.

Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het bovengenoemde tijdsinterval bepaald aan de hand van de snelheidsinformatie afgeleid van hetzelfde boorgat.Profilering wordt volbracht door het combineren van opnamen van diepteniveaus gescheiden door dit tijdsinterval onder gebruikmaking van daaraan 20 gerelateerde vertragingen en de voortplantingsrichting voor het verschaffen van sporen waarin bij voorkeur seismische golven welke zich voortplanten in één richting worden onderdrukt, terwijl automatisch die, welke zich voortplanten in een tegenovergestelde inrichting worden versterkt.

Bij een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een verticaal 25 seismisch profiel opgenomen eveneens onder gebruikmaking van dit tijdsinterval voor de tijdschaal tussen de sporen. De sporen worden opgewekt door gecombineerde opnamen van diepteniveaus gescheiden door diepte-intervallen overeenkomend met het tijdsinterval van een kwart-golf lengte van ëen gekozen pro-pagatiemodus in de formatie nabij het boorgat. Het combineren maakt eveneens 30 gebruik van vertraging gerelateerd aan deze kwar t-golflengte tijd voor het verschaffen van voorkeursonderdrukking van seismische golven die zich voortplanten in één richting en automatische versterking van golven in de tegenovergestelde richting. Het gebruik van de kwart-golflengtetijd voor het bepalen van het diepte-interval tussen opgenomen diepte, de daaraan gerelateerde vertra-35 ging in deze gecombineerde opnamen en de tijdschaal tussen de verticale seis- 7905698 * * β - -8- 20842/JF/iv mische profielsporen vereenvoddigt wezenlijk veld verwerking en-opwekking van het verticale seismische profiel. De uitvinding zal nu gedetailleerder worden beschreven aan de hand van de tekening, waarin:

Fig. 1A een schematische tekening is van een seismische boorgat-onder-5 zoekinrichting;

Fig. 1B een inrichting toont voor het bepalen van boorgatdiepte-inter-vallen en -diepteniveaus voor het opnemen van seismische golven in een boorgat in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 2 schematisch mogelijke wegen aantoont van seismische golven, van 10 oppervlakte-emissie en voortplanting door de ondergrondse aardformaties na bij een boorgat op twee verschillende diepteniveaus;

Fig. 3 schematisch seismische golf vormen toont zoals ontvangen en op verschillende trappen van de bewerking en opneming in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding; en 15 Fig. 4 een blok-schema is welk een uitvoeringsvorm van een implemen tatie van de uitvinding toont.

Bij een bepaalde uitvoeringsvorm getoond in fig. 1A is de uitvinding toegepast op het onderzoek van ondergrondse aardformaties onder de zee. Zoals echter hierna zal worden toegelicht is de uitvinding eveneens toepasbaar op 20 onderzoek op het vaste land, onder gebruikmaking van bekende bronnen van seismische signalen, welke daarvoor geschikt zijn. De installatie voor zee-toepas-sing omvat,zoals getoond in fig» 1A, in essentie een boorplatform 12 geplaatst over een boorgat 12, welk de ondergrondse aardformaties 13 doordringt. Een seismische signaalbron 10 is ondergedompeld in de zee 18 gedragen door een 25 boei 20. De bron omvat öj deze toepassing een luchtkanon 10 omvattende een kamer voorzien van onder hoge druk gebrachte lucht welke snel wordt ontladen door het openen van een vrijmaakklep. Het schieten van dit kanon kan elektrisch worden bestuurd door een op afstand geplaatste locatie en heeft een seismische golf met grote intensiteit tot gevolg met verder eenbekend(e) golf-30 vorm en frequentiespectrum. De pseudo-periode T van de gezonden seismische golf hangt af van de gebruikte bron. In overeenstemming echter met de concepten van de uitvinding, hangt de pseudo-periode T van ondergrondse seismischge golven af van verder factoren.

Wanneer een gezonden seismische golf aardformaties doorloopt werken 35 deze formaties als frequentiefliters welke in grotere of geringere mate 7905698 * · * -9- 20842/JF/iv . · bepaalde frequenties in de frequentiespectra van de golven gezonden door de bron op het oppervlak absorberen. Bij beschouwing van de vorm van golven afgeleverd door het luchtkanon 10 en een beneden in het gat geplaatste ontvanger 14, kunnen de seismische golven welke het niveau van de ontvanger berei-5 ken bij benadering eveneens worden beschouwd als pseudo-periodiek en met een periode gerelateerd aan de periode T. Het verdient echter de voorkeur dat de pseudo-periode T gebruikt in overeenstemming met de uitvinding wordt bepaald door seismische golven welke de relatief lange weg hebben afgelegd tussen de oppervlaktebron en de beneden in het gat geplaatste ontvanger en dus de hier-10 boven gekozen frequentie-absorptie hebben ondergaan en verder de beperkingen van de bepaalde ontvanger gebruikt voor de opname beneden in het gat van deze golven. De pseudo-periode T wordt ten behoeve van de uitvinding gedefinieerd als het tijdsinterval tussen twee opeenvolgende extreme waarden van hetzelfde teken of nuldoorgangen in dezelfde richting, bijvoorbeeld van een 15 ontvangen golf vorm op een gegeven boorgatdiepte. De pseudo-periode zoals ëe-bruikt in de uitvinding wordt bij voorkeur bepaald uit de begingedeelten van de ontvangen golf vorm en daardoor met betrekking tot de eerste gecomprimeerde modus welke zich voortplant in een naar beneden gerichte richting. De zich naar beneden voortplantende gecomprimeerde modus zal worden gebruikt voor 20 illustratieve doeleinden maar opgemerkt dient te worden dat de uitvinding toepasbaar is op een pseudoperiode T bepaald uit andere propagatie-modi, zoals de transversale modus welke iets later aangrijpt dan de eerste gecomprimeerde of longitudinale modus oftewel buis-golfmodus welk nog later kan optreden maar voorafgaande aan de komende modi die overtreft qua amplitude. Even-25 eens dient opgemerkt te worden dat de propagatiemoduswaarvan de pseudo-periode T wordt bepaald niet beperkt behoeft te worden tot een modus welke zich voortplant in een naar beneden gerichte richting.

De pseudo-periode van een gedetecteerde seismische golf kan bij voorkeur worden bepaald door het analyseren van de golf ontvangen op een gegeven 30 diepteniveau, bijvoorbeeld de eerste boorgatsdiepte.

Het verdient de voorkeur dat deze eerste diepte zich bevindt binnen een geheel boorgatsmeetinterval welke dient te worden gebruikt voor de VSP.

Het VSP-meetinterval, welk alle opeenvolgende diepteniveaus omvat voor een complete opname van een VSP, is klein, (een paar honderd meter) in verge-35 lijking met de ondergrondse diepte van de ontvanger (van 2 km tot 4 km). De 7905698 <t tn -10- 20842/JF/iv veranderingen in de pseudo-periode met betrekking tot het VSP-meetinterval zullen dus klein ajn in vergelijking met de veranderingen in de pseudoperiode geïnduceerd door de totale loopweg van de seismische golf van de bron tot de ontvanger.

5 Bijvoorbeeld kan de opname van verticale seismische profielen worden uitgevoerd tussen diepten van 2850 meter en 3250 meter en daardoor over een meetinterval van ongeveer 400 meter, hetgeen kort is in vergelijking met de loopweg van oppervlak naar ondergrondse diepten van 2500 meter. Over het algemeen zal de pseudo-periode van de gedetecteerde seismische golf opgenomen 10 over dit korte interval niet wezenlijk variëren gedurende de opname van het verticale seismische profiel. De pseudo-periode zal echter variëren onder bepaalde omstandigheden, zoals bijvoorbeeld wanneer de snelheid van de ondergrondse aardformaties nabij het boorgat zeer verschillen van elkaar met betrekking van het ene niveau tot het andere en/of wanneer een meetinterval van 15 het seismische profiel erg lang is. In dit geval verdient het de voorkeur de variaties in de pseudo-periode van de gedetecteerde golven over dit interval te kennen. Dit kan dan worden bereikt door het meten van een tijd tussen twee opeenvolgende overeenkomende punten op opeenvolgende perioden van een ontvangen seismische golf.

2o In het geval .van het boren op het vasteland, is de seismische bron ge plaatst op het oppervlak nabij het boorgat. Bijvoorbeeld kan de bron geplaatst zijn in een ondiep gat geboord nabij het oppervlak, of waar een geschikte boor-gatbron aanwezig is kan de bron worden geplaatst in hetzelfde boorgat als de ontvanger.

25 De ontvanger 14 beneden in het gat 12 getoond in fig. 1A kan een geofoon of een hydrofoon zijn en een geschikt boorgatwerktuig omvatten. Ontvanger 14 wordt opgehaald en neergelaten in het boorgat 12 door een draadlijn 15 lopend over schijven bevestigd aan een boortoren 9> hetgeen een bestuursbeweging mogelijk maakt van de ontvanger 14 in boorgat 12. Elektrische geleiders in de 30 draadlijn 15 maken overdracht mogelijk van seismische signalen ontvangen door de ontvanger 14 naar aanvullende apparatuur op het oppervlak. Gebruikelijk is de ontvanger 14 ontworpen om geklemd of mechanisch gekoppeld te worden aan de rand van het boorgat op dusdanige wijze dat de detectie van seismische golven wordt vereenvoudigd wanneer deze de ontvanger bereiken. De bron 10 over-35 eenkomstig ontvanger 14 wordt bestuurd door oppervlakte-apparatuur 16 via een 7905698 • * -11- 20842/JF/iv elektrische kabel 8. Conventionele middelen zijn eveneens aangebracht in de oppervlakte-apparatuur 16 voor het bepalen van de diepte bereikt in het boorgat door de het werktuig omvattende ontvanger 14.

Een referentie aftaster 17, Zoals een hydrofoon, ondergedompeld in de 5 zee 18, wordt gedragen door een kraan 19 bij toepassingen op zee maar de aftaster 17 kan bij toepassing op land eveneens geschikt worden geplaatst. Re-ferentie-aftaster 17 maakt het mogelijk aan de oppervlakte-apparatuur 16 een referentie-seismisch signaal af te leveren in de vorm gezonden aan het oppervlak. Het referentiesignaal wordt gebruikt voor het verifiëren van de 10 juiste werking en stand van het luchtkanon 10. Het dient eveneens als een gemeenschappelijk startpunt in de tijd voor opname beneden in het gat van de seismische golven. Deze referentie-aftaster en het geassocieerde signaal is echter optioneel aangezien het.tijdreferentiesignaal aldus gebruikt voor het begin van het seismisch signaal kan worden gebruikt als een startpunt, dat 15 wil zeggen een gemeenschappelijke tijd is gelijk aan de nul-referentie, bij het opnemen van golven beneden in het gat.

Fig. 1B toont gedetailleerder de werkwijze en inrichting gebruikt voor de verticale seismische onderzoekingen. De oppervlakte-apparatuur 16 omvat overeenkomstig de stand van de techniek een trommel 110 voor het opslaan en 20 afrollen van draadlijn 15 welke wordt gebruikt voor het neerlaten en ophalen van de ontvanger 14 met het seismische werktuig voor het boorgat. Trommel 110 wordt aangedreven door een aandrijforgaan 112, door middel van een geschikte mechanische voedingseenheid welke niet is getoond, bestuurd door een bediener welke de boorgatsdiepte van ontvanger 14 waarneemt op een dieptemeter 114 25 verbonden via een elektrisch of mechanisch aandrijforgaan 116 met een· draadlijnmeeteenheid 118 mechanisch gekoppeld met de draadlijn 15. Op een begin-• boorgatsdiepte gebruikelijk nabij de bodem van het boorgat, zoals getoond in fig. 1B bij 100, stopt de bediener het seismische werktuig via een elektrisch signaal naar beneden gezonden via de geleiders in draadlijn 15. Signalen van 30 het werktuig worden eveneens geretourneerd door de draadlijn 15, slipring-verzamelaar 120 en kabel 122 naar de oppervlakte-opnemer 44. Wanneer de op-neeminrichting is klaargemaakt3maakt de bediener gebruik van de schietbestu-ring 124 voor het activeren van de oppervlaktebron 10 via kabel 8A. Zoals beschreven met betrekking tot fig. 1A kan een oppervlakte-referentiesignaal 35 ontvangen via kabel 8B door geofoon 17 eveneens worden opgenomen door opnemer 44.

7905698 -12- 20842/JF/iv

De opname kan in de vorm zijn van een analoog spoor met betrekking tot de tijd welk een schiettijdreferentie Sq toont, gesuperponeerd op het signaal van de ontvanger beneden in het gat. De schietreferentietijd wordt normaal gevolgd door een rustperiode en daarna de eerste aankomst zich recht-5 streeks voortplantend van de bron via de ondergrondse aardformaties naar de ontvanger beneden in het gat. Aangezien de ontvangerdiepte zoals verschaft door de dieptemeter 114 bekend is, kan de diepte worden gerelateerd aan de tijd tussen SQ en de rechtstreekse aankomst. Deze eenrichtingslooptijd is nuttig voor de tijd en dieptekalibratie van zowel het verticale seismische 10 profiel als elk oppervlak-seismisch profiel dat aanwezig kan zijn.

Kenmerkend volgen verdere seismische golfmodiof de eerste aankomst, nog steeds aankomend op tijdstippen verscheidene seconden na oppervlakte-eraissie door bron 10. De bron van sommige van deze golven zal verder worden beschreven aan de hand van fig. 2.

15 Het is moeilijk de verscheidene propagatiemodi te identificeren aan de hand van een enkel spoor. Bijgevolg zullen aanvullende sporen op verschillende bekende dieptes worden verkregen. De oppervlakte-apparatuurbediener zal het boorgat-werktuig loskoppelen en dit bewegen naar een nieuwe diepte, misschien met een geschikte dieptestap naar boven, zoals bijvoorbeeld 10 meter 20 boven de voorafgaande diepte, zoals getoond in fig. 1B bij 101. Het hierboven beschreven instel-, schiet- en opneemproces zal op deze diepte worden herhaald en gelijksoortig op diepten 102, 103 etc., gescheiden door deze zelfde dieptestap, Door vergelijking van de sporen op twee of meer op afstand van elkaar liggende diepten, wordt het mogelijk de verschillende aankomsten te identifi-25 ceren. De fig. 2 en 3 zijn nuttig voor het verklaren van de bron en de tijd van deze aankomsten en ze zullen nu worden besproken, waarna teruggekeerd zal worden tot fig. 1B en een gedetailleerde beschrijving van de techniek volgens de uitvinding zal worden gegeven.

In fig. 2 is schematisch het niveau van het zee-oppervlak met het ver-30 wijzingscijfer 21 aangegeven, het niveau van de zeebodem met 22 eh èen algemeen verticale richting met 23, welke overeenkomt met het boorgat welk de ondergrondse aardformaties doorloopt tot op de bodem 24 van het boorgat. De bron van de seismische golf is aangeduid met het verwijzingssymbool S in de figuur.

Twee verschillende boorgatdiepteniveaus op hoogten door A en B. De fig. 2 en 35 3 maken het mogelijk bepaalde principes te tonen welke worden gebruikt 7905698 1 ' -13- 20842/JF/iv volgens de uitvinding en naar beide figuren zal worden verwezen bij de hierna volgende beschrijving.

Een verticaal seismisch profiel (VSP) wordt verkregen door het uitvoeren van een groot aantal metingen op successievelijke diepteniveaus van de 5 ontvanger. De bron S kan voordelig gefixeerd blijven zoals getoond in fig. 2 op of nabij het oppervlak maar wordt gebruikelijk verschoven met· betrekking tot het boorgat ten einde toegang daartoe te verschaffen. De afwijking van de positie van de bron met betrekking tot de verticale projectie van de boorgatpositie van de ontvanger is gebruikelijk klein in vergelijking met de 10 grootste diepten waarop de ontvanger zal worden geplaatst. Het is echter be kend deze horizontale verplaatsing van de bron ten opzichte van de verticale projectie van de boorgat-ontvanger te compenseren.

De verticale afstanden in fig. 2 zijn veel kleiner getekend in vergelijking met de horizontale afstanden ten einde de tekening te vereenvoudigen.

15 Voor elk beschouwd diepteniveau wordt een seismische golf gezonden door bekrachtiging van de bron S en de ontvangen golven worden gedetecteerd door een ontvanger op een gegeven diepteniveau zoals getoond in fig. 2 bij A en B.

De elektrische signalen welke de seismische golven vertegenwoordigen worden gezonden naar de oppervlakte-apparatuur 16, zoals hierboven verklaard en 20 opgenomen door opnemer 44. Het begingedeelte van twee dergelijke ontvangen golfvormen bijvoorbeeld bij de diepten A en B getoond in fig. 2, zijn schematisch getoond in fig. 3.

Zoals getoond in fig. 3 vertegenwoordigen de variaties in de amplitude E als een functie van de toenemende tijd de ruwe signaalsporen van de diepten 25 A en B. De golfvormen getoond in fig. 3 vertegenwoordigen de eerste ontvangen golven in zeer vereenvoudigde vorm in vergelijking met die welke worden verkregen in werkelijkheid.

Opeenvolgende diepteniveause A en B kunnen gescheiden zijn door een geschikt vast diepte-interval volgens de stand van de techniek, maar zoals 30 nu zal worden verklaard is het diepte-interval tussen opeenvolgende diepteniveaus gebruikt volgens de techniek volgens de uitvinding niet gefixeerd, maar variëren als een functie van de tijd in plaats van de diepte.

Opnames van golfvormen genomen op verschillende diepten, of op even dieptestappen zoals volgens de stand van de techniek of in tijdstoeneming 35 zoals volgens de uitvinding, vertonen gebruikelijke signalen welke overeen- 7905698 * * * 4 , • ’c *p -14- 20842/JF/iv kernen met seismische golven welke zich voortplanten in de naar beneden gerichte richting en in vele gevallen zich naar boven voortplanten. De zich naar boven voortplantende golven zijn gebruikelijk reflecties van een diepere formatie.

5 In fig. 2 kaatst een reflecterende aardformatie 25 seismische golven welke zijn gezonden door bron S naar boven na het volgen van wegen welke ongeveer overeenkomen met de seismische golven rechtstreeks op A ontvangen enerzijds en B anderzijds. De wegen voor de golven welke zich naar beneden voortplanten van de bronrichting zijn getoond in fig. 2 door de van pijlen 10 voorziene lijnen 1 en 2 gericht naar respectievelijk A en B. Nagenoeg para-lelle lijne 1» en respectievelijk 2' vertegenwoordigen gelijksoortige wegen maar voor golfvormen welk'e zich voortplanten tot voorbij de detectiepunten bij A en B naar formaties beneden deze punten totdat deze worden teruggekaatst door een reflectieformatie zoals getoond bij 25. Na reflectie wordt 15 de voortplantingsrichting omgekeerd zodat een reflectie van dezelfde seismische golf gedetecteerd bij A op een eerder tijdstip opnieuw kan worden gedetecteerd bij A op een later tijdstip, waarbij de eerder gedetecteerde golf een kortere weg 1 af legt dan de laatste namelijk een lagere weg 1’ + 3.

De eerste detectie van een bepaalde golf vertegenwoordigt dus de golf welke 20 zich voortplant in een naar beneden gerichte richting langs weg 1 terwijl de laatste detectie een golf kan vertegenwoordigen welke zich in de tegenovergestelde richting voortplant langs weg 3. Hetzelfde geldt voor golven welke zich naar beneden voorplanten langs baan 2 om gedetecteerd te worden bij B maar omdat natuurlijk weg 2 langer is dan baan 1, zal de begindetectie bij 25 B later in de tijd zijn met betrekking tot het schiet tijdstip, dan de detectie op de ondiepere diepte A. Omdat echter een refectieweg 4 korter is voor punt B dan de reflectieweg 3 voor punt A zullen gereflecteerde golven eerder worden gedetecteerd bij B dan bij A.

Merk op dat de zich naar beneden voortplantende wegen 1’ en 2’ voor 30 de gereflecteerde golven respectievelijk gedetecteerd bij A en B in essentie hetzelfde zijn. De variatie in weglengte voor de directe golven is het verschil tussen de naar beneden gerichte baan 1 en 2 vertegenwoordigd in fig. 2 en voor de gereflecteerde golven het verschil tussen de naar boven gerichte wegen 3 en 4. Dit wegverschil is hetzelfde in beide richtingen en is een functie 35 van de afstand tussen diepte B en A. Aangezien het hier dezelfde formatie be- 7905698 -15- 20842/JF/iv treft,· is het tijdsverschil tussen detecties van dezelfde modi zich naar beneden en naar boven voortplantend hetzelfde.

De golf vormen van een opgenomen signaal overeenstemmend met de golven ontvangen op de punten A en B zijn getoond in fig. 3 onder gebruikmaking van 5 dezelfde baan-en detectie -verwijzingscijfers. De signalen 1 en 2 vertegenwoordigen de signalen welke zijn ontvangen op de respectievelijke diepteni-veaus A en B. De signalen 1 en 2 zijn in essentie identiek op diepteniveaus A en B met uitzondering van het feit dat het signaal 2 ontvangen op de diepere diepte B in tijd vertraagd is met betrekking tot signaal 1 genomen op de on-10 diepere diepte A. Deze vertraging wordt omgekeerd voor de reflecteerde signalen, dat wil zeggen dat signaal 3 van de ondiepere ontvangen diepte A is vertraagd met betrekking tot het gereflecteerde signaal 4 ontvangen op diepere diepte B.

Zoals bekend en hierboven toegelicht zal de tijdsvertraging een functie 15 zijn van zowel de diepte-af stand tussen de niveaus A en B en de snelheid van de formatie nabij het boorgat tussen deze niveaus. Wanneer dus de niveaus ver van elkaar liggen, zoals bijvoorbeeld 50, 100 meter of meer zal de vertraging overeenkomen met ten minste een wezenlijk deel van de periode overeenkomend met een periode van de golf. Voor constante dieptetoenemingen tussen deze 20 niveaus, zal de vertraging variëren met natuurlijk de snelheid van de formatie en de veranderingen in de op-lijn-ligging van zowel naar beneden als naar boven zich voortplantende golven.

Aan de hand van de golfvormen getoond bij A en B getoond in fig. 3 zal opgemerkt worden dat de bepaalde vertraging gelijk aan At zoals daar ge-25 illustreerd, overeenkomt met het gekozen gedeelte van de periode van de getoonde golf vorm. Dit treedt op wanneer de golf vorming wordt opgenomen in overeenstemming met de uitvinding. Hoe dit voor elkaar wordt gebracht zal worden toegelicht met behulp van een gegeven golfvorm G zoals getoond aan de beneden-zijde van fig. 3.

30 Zoals getoond bij G van fig. 3 kan de golf welke een seismische golf vertegenwoordigt welke zich voortplant in een gegeven modus in de formatie nabij het boorgat worden beschouwd als pseudo-periodiek. Een gehele periode van een dergelijke golf is getoond bij G en deze zal een overeenkomstige golflengte hebben in de formatie. Zowel de periode als de golflengte kan worden 35 verdeeld in karakteristieke gedeelten. In overeenstemming met de uitvinding 790 5 6 98 % „ η x -. .

-16- 20842/JF/iv komt het gekozen gedeelte overeen met een kwart van de pseudoperiode T. Laten we in het bijzonder de totale tijd van een punt op de golf tot het overeenkomstige punt in de volgende peridde van die golf beschouwen als T. Laat bijvoorbeeld T overeenkomen met de tijdsperiode tussen een eerste 0-doorgang 5 0+ tot de overeenkomstige 0-doorgang 0+ van de volgende periode, of gelijk soortig tussen overeenkomstige negatieve nuldoorgangen 0- tussen jopeenvolgende perioden of tussen overeenkomstige positieve pieken ;P+ of overeenkomstige negatieve P" zoals getoond voor de enkele periode te zien bij G van fig. 3. Wanneer opeenvolgende perioden of een gedeelte van een gegeven periode voor 10 een gekozen seismische golf wordt verstoord of verduisterd, kan het overblijvende gedeelte worden gebruikt voor de beschouwing van de golven zoals vertoond bij G als opgedeeld in vier ongeveer gelijke delen welke een kwart van de golfperiode vertegenwoordigen. Door aanneming dus van de partiële perioden tussen 0+ en -P+, -P* en 0“, 0“ en P” of P“ en G+ zijn ongeveer gelijk, kan 15 men de kwartgolflengte bepalen van elk van deze gedeelten of wanneer verscheidene gedeelten beschikbaar zijn, de kwartgolfbepaling welke vertegenwoordigd wordt door elk gedeelte en het gemiddelde daarvan afleiden ten einde vervorming van een bijzondere sub-periode te voorkomen zodat wordt vermeden dat onnauwkeurigheden hun intrede doen in de kwartgolflengtebepaling.

2o Zodra de tijdsperiode overeenkomend met het gekozen gedeelte van een golf ia bepaald, kan een overeenkomstig diepte-interval worden bepaald wanneer de snelheid van de seismische golf in de formatie nabij het boorgat bekend ' is of kan worden aangenomen. De golflengte voor de seismische golf in de formatie nabij het boorgat overeenkomend met de pseudo-periode T kan bijvoorbeeld 25 worden gevonden door deze tijd te vermenigvuldigen met de snelheid van de seismische golven in die formatie. In het bijzonder kan de lengte of het boorgat-interval overeenkomen met een tijdsperiode voor het gekozen gedeelte van de golflengte worden bepaald. Het is op deze wijze dat volgens de uitvinding een diepte-interval langs het boorgat overeenkomt met een tijdsperiode van het 30 gekozen gedeelte van een gegeven seismische golf wordt bepaald. Dit diepte-interval bestuurt dan de afstand tussen de opeenvolgende diepteniveaus welke gebruikt worden voor het verkrijgen van golfvormen zodanig dat de vertraging die getoond is in fig. 3 tussen seismische representatie welke zich voortplant in dè gegeven richting constant zijn. In het bijzonder worden de diepte-inter-35 vallen tussen opeenvolgende opneemdiepten bepaald onder gebruikmaking van het 7905698 t « -17- 20842/JF/iv tijdsinterval voor een gekozen golfgedeelte van een gegeven seismische golf welke zich voortplant met een bekende snelheid in de aardformaties nabij het boorgat. Bij voorkeur stemt het gekozen gedeelte overeen met een kwart van de golfperiode. De voordelen van de toepassing van dit in het bijzonder 5 gekozen gedeelte zal nu worden beschreven onder verwijzing naar de rest van de signalen getoond in fig. 3.

Wanneer het diepte-interval langs het boorgat tussen diepte A en diepte B getoond in fig. 2 overeenkomt met in hoofdzaak een kwart van de golflengte van de signalen 1 en 2 getoond in fig. 3, zal de vertraging tussen de signalen 10 1 en 2 zijn zoals getoond bij A en B in het bovengedeelte van fig. 3. Zoals daar getoond kan een gegeven kenmerk zoals een piek, nuldoorgang of dergelijke aanwezig op het signaal 1 opgenomen op diepte A worden gevonden op signaal 2 opgenomen op diepte B vertraagd met de tijdsperiode Δt=T/4 wanneer de afstand £X. tussen diepte A en B eveneens overeenkomt met hetzelfde golflengte-15 gedeelte in de formatie. Dit verband blijft gelden of het gekozen gedeelte nu een kwart of een half of zelfs een gehele periode is. In overeenstemming met de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding en zoals getoond in fig. 3 dient het gekozen gedeelte echter ongeveer overeen te komen met een kwart-golflengte, dat wil zeggen de gekozen tijd en diepte-interval dienen overeen-20 te komen met een kwart van de periode en golflengte. Dit introduceert een bekende vertraging overeenkomend met deze tijdsperioden voor zich naar beneden voortplantende seismische modi zoals vertoont tussen de signalen 1 en 2 en in het bijzonder verzekert dit ons dat dezelfde bekende vertraging aanwezig zal zijn tussen de zich naar boven voortplantende modi zoals getoont tussen 25 de signalen 3 en 4 later in de golfvorm.

Met andere woorden zal het gebruik van constante bekende tijden tussen diepten verzekeren dat de hoekö getoond in fig. 3 dus bekend zal zijn en bepaald kan worden uit de snelheid van die modus. Dit vereenvoudigt het volgen van die modus van golfvorm tot golfvorm. Dit is in het bijzonder belangrijk 30 voor zwakkere zich naar boven voortplantende modi zoals getoond door de signalen 3 en 4. Het is echter zelfs belangrijker dat dit de verwerking van de seismische representatie aldus opgenomen vereenvoudigt en op voordelige wijze makkelijker maakt. Dit zal duidelijk zijn aan de hand van de hierna volgende toelichting met betrekking tot de golf vormen C, D en E in fig. 3.

35 Zoals duidelijk zal zijn aan de hand van de sporen A en B in fig. 3, 7905698 . t . · .

-18- 20842/JF/iv kunnen de signalen 1 en 2 in lijn met elkaar worden gebracht door het verschaffen van een vertraging voor de golfvorm B gelijk aan Λt, dat wil,{.zeggen gelijk aan de tijdsperiode voor het gekozen golflengtegedeelte overeenkomend met het signaal. Dit is getoond door de golfvormen C en D. Merk op dat deze 5 vertraging hier wordt geïntroduceerd in de golfvorm verkregen op het ondiepere diepteniveau en dus de zich naar beneden voortplantende golven in lijn worden gebracht. Deze vertraging wijzigt eveneens het verband tussen de zich naar boven voortplantende signalen zodat deze verder uit lijn liggen. Dit is aangegeven met de hoek et overeenkomend met de helling van de tijd-trend-lijn 10 voor deze zich naar boven voortplantende signalen. Eenvoudig kan worden bepaald dat deze signalen nu met een halve pseudo-periode oftewel T/2-fase zijn.

Opname van de golfvormen op diepte-intervallen bepaald op de hierboven beschreven wijzen maakt het mogelijk dat de vertraging Δ t vooraf bekend is en geïntroduceerd in een van de opgenomen golfvormen zodat de enige aanvullen-15 de verwerking noodzakelijk voor het onderdrukken van seismische golven welke zich voortplanten in een richting te onderdrukken terwijl tegelijkertijd de golfvormen zich voortplantend in de tegenovergestelde inrichting te verrijken de twee opgenomen representaties af te trekken. Dit resiiteert in een golfvorm-spoor zoals getoond bij E van fig. 3. Waar vooraf signalen 1 en 2 aanwezig 20 waren, bestaat nu slechts een klein artifact E^ van de zich naar beneden voortplantende golf energie waardoor in hoofdzaak die golf is onderdrukt. Merk op dat ofschoon niet getoond deze onderdrukking effectief is voor alle golven, welke zich voortplanten in een naar beneden gerichte richting met de snelheid toegepast voor het bepalen van de vertraging Δ t. Niet alleen de eerste 25 gecomprimeerde aankomst waarvan Δ t kan worden bepaald maar dus alle zich naar beneden voortplantende meervouden of. echo’s ervan zullen worden onderdrukt. Tegelijkertijd zullen golven zich voortplanten in de opgaande richting met die snelheid worden verrrijkt zoals getoond voor het signaal Eu aanwezig in het laatste gedeelte van spoor E van fig. 3. De verrrijking wordt dus 30 verkregen omdat, hoewel in-fase componenten van de zich naar beneden voortplantende golf afgetrokken worden, de zich naar boven voortplantende golf in een uit-fase verband is zodat dit tot gevolg heeft dat na het aftrekproces de uit-fase- energie wordt versterkt en dus in hoofdzaak modi zich voortplantend in de naarboven gerichte richting verrijkt. Merk eveneens op zoals getoond bij 35 E van fig. 3 dat de resulterende golfvorm overeenkomend met de zich naar bo- 790 5 6 98 t « -19- 20842/JF/iv ven voortplantende golf een zich onderscheidende vorm heeft, waardoor het volgen ervan ondanks eventueel aanwezige ruis welke aanwezig kan zijn op het verwerkte VSP-spoor toestaat.

De noodzaak van het bepalen van de tijdsperiode 41 uit het gekozen 5 golf gedeelte van variëren, maar deze periode behoeft niet tussen elk diepte- niveau te worden bepaald. In vele gevallen zou de tijdsperiode constant blijven gedurende het VSP-meetinterval. De tijdsperiode kan worden verwacht te variëren wanneer de formaties in de loopweg voor het gekozen gedeelte van de seismische golf,dat wil zeggen in de naar beneden gerichte baan voor de ge-10 comprimeerde modus, verandering in de snelheid of absorptiekarakteristieken. Wanneer bijvoorbeeld de baan nu geen of wel formatie bevat met een verschillende selectieve frequentie-absorptiekarakteristiek, verandert dit frequentie van de beneden in het gat ontvangen golf.

De pseudo-periode en daardoor het tijdsinterval voor het gekozen 15 golfgedeelte kan worden verwacht te veranderen met veranderingen in de bron- frequentie, zoals bijvoorbeeld wanneer een verandering van het getij de-zeediepte van luchtkanon 10 verandert. Vanwege deze reden verdient het de voorkeur dat de tijdsperiode van tijd tot tijd wordt gecontroleerd gedurende het onderzoek. Eveneens wanneer de technieken volgens deze uitvinding worden 20 toegepast op andere propagatiemodi, zoals de transversale modus, is het ook mogelijk dat de tijdsperiode voor deze periode varieert van welke is bepaald voor de gecomprimeerde modus en deze variatie dient te worden geïncorporeerd in de techniek. Natuurlijk zal de transversale modussnelheid wezenlijk verschillen van die van de longitudinale modus en daardoor verandert de variatie van 25 het overeenkomstige diepte-interval.

!Di feite is het de voortplantingsmodussnelheid van de formaties nabij het boorgat welke de hoofdzakelijke regelfactor is van de variaties in diepte-intervallen tussen de diepteniveaus gebruikt voor opnamen. Ingezien dient te worden dat terwijl de diepte-intervallen variëren in overeenstemming met ver-30 anderde snelheden, de tijdsperiode echter niet noodzakelijkerwijs zal variëren met de snelheid en dat dus de verwerking van de opgenomen seismische golven eenvoudig en onveranderd blijft. Dit is een wezenlijk voordeel voor veld-geïmplementeerde verwerking en verschaft de mogelijkheid van het opwekken van verrijkte verticale seismische profielen ter plaatse van de bron. Bij voorkeur 35 wordt de snelheidsinformatie met betrekking tot de diepte beschikbaar gemaakt 7905698 « ' « - -20- 20842/JF/iv gemaakt voor het onderzoek . Dan, wanneer de tijdsperiode overeenkomend met het gekozen gedeelte van de golflengte voor de voortplantingsmodus welke bij voorkeur dient te worden onderdrukt in een richting en versterkt in de andere richting j reeds bekend is,kan'vanwege het vertrouwd zijn met de 5 bron van een voorafgaande boorgatopname van de seismische golfvorm-represen-tatie gemaakt binnen het verticale seismische profielinterval, een schema van diepteniveaus worden bepaald, voordat met het onderzoek wordt begonnen.

Zoals echter getoond in fig. 1B kan de snelheid/diepte-informatie worden opgeslagen in het geheugen van een computer 130 en worden gebruikt gedurende 10 het verloop van het onderzoek. Allereerst wordt een eerste opname gemaakt van een seismische golfrepresentatie zoals ontvangen op een eerste diepte, bijvoorbeeld zoals op diepte 100 en bij de bodem van het boorgat zoals getoond in fig. 1B. Uit deze opname of uit een voorafgaande opname zoals hierboven beschreven, wordt het tijdsinterval 4t voor het gekozen golfgedeelte van de 15· seismische golfmodus welke bij voorkeur dient te worden onderdrukt enerzijds en versterkt anderzijds bepaald zoals reeds besproken aan de hand van fig. 3. Deze bepaling van 4 t kan ook worden gemaakt door computer 130 wanneer deze op geschikte wijze is geprogrammeerd voor het detecteren van nuldoorgan-gen of pieken welke de pseudoperiode van de ontvangen golf! karakteriseren, 20 zoals besproken met betrekking tot de golfvorm G van fig. 3.

Zodra het tijdsinterval voor het gekozen golfgedeelte van een eerste seismische golf is bepaald, kan een tweede opneemdiepte worden bepaald onder gebruikmaking van de snelheid van de ondergrondse formatie nabij het boorgat op de eerste diepte. Deze bepaling verschaft een diepte-interval, ΔΧ, overeen-25 komend· met het bepaalde tijdsinterval. Deze variabele ΔΧ kan daarna worden afgetrokken van de eerste diepte ten einde de tweede opneemdiepte te bepalen.

Zoals getoond in fig. 1B omvat de dieptemeetinrichting een meetwiel 118 en verbinding 116, welke eveneens kan zijn verbonden met computer 130 zodat de computer de noodzakelijke informatie heeft voor de bepaling van A X en de 30 tweede opneemdiepte. Zoals eveneens getoond in fig. 1B kan de computer via de verbinding 138 zijn verbonden met de gieraandrijving 112 om automatisch de ontvanger 14 te bewegen naar het diepte-intervalAX^ zoals getoond in fig.

1B, op de tweede opneemdiepte.

Op dit punt zal de computer kunnen worden gebruikt voor het voorbe-35 reiden van het bronwerktuig ten einde de nieuwe seismische golf te ontvangen 7905698 -21- 20842/JF/iv en via kabel 8A het seismische signaal aan de oppervlaktebron te initiëren. Zowel het referentiesignaal ontvangen van de geofoon 17 als het seismische golfsignaal ontvangen door de ontvanger 14 beneden in het gat kunnen zijn verbonden met een digitaal-naar-analoog-omzetter 132 via lijnen 8B en respes-5 petctievelijk 126. De omzetter wordt bestuurd door de omzetter via een twee-wegbus 134 ten einde deze signalen cm te zetten in digitale monstersignalen gerelateerd aan de tijd. Op deze wijze kunnen de representaties van de seimische golven ontvangen op beide opneemdiepten worden opgeslagen in het geheugen van computer 130. Eveneens opgeslagen de tijdsperiode At zodat de opgenomen repre-10 sentaties kunnen worden verschaft op een opeenvolgende tijdstip en gecombineerd onder gebruikmaking van deze vertraging.

Zoals hiervoor beschreven is het proces welk het combineren van golf-vormen met zich meebrengt welke zijn opgenomen op diepte-intervallen overeenkomend met het tijdsinterval voor het gekozen golfgedeelte vereenvoudigd door 15 de nieuwe wijze waardoor het variërende diepte-interval wordt bepaald. Het proces dus van het combineren van opeenvolgende golfvormen opgenomen op de hierboven beschreven wijze brengt in hoofdzaak de vertraging en aftrekking van een van de opgenoemde golfvormen van de andere met zich mee. Zoals nu duidelijk is aan de hand van de voorgaande beschrijving zal wanneer de ondie-20 pere diepte-opname wordt vertraagd voor het combineren met de diepere opname de zich naar beneden voortplantende modus worden onderdrukt, terwijl de zich met dezelfde snelheid naar boven voortplantende modus zal worden versterkt.

Wanneer op alternatieve wijze de golfvormen opgenomen op de diepere diepte worden vertraagd en_afgetrokken van die opgenomen op de ondiepere diep-25 te, zal de voorkeursrichting-gevoeligheid worden omgekeerd en de golven welke zich naar beneden voortplanten worden versterkt terwijl die welke zich naar boven voortplanten kunnen worden onderdrukt.

De voorkeurstoepassing van de onderzoekstechniek is het onderdrukken van de grotere en vaak dominante zich naar beneden voortplantende longitudinale 30 modus terwijl de zich naar boven voortplantende gereflecteerde reflecties worden verrijkt. Het resulterende verrijkte verticale seismische profiel is getoond bij 140 in fig. 1B. Artifacten van de onderdrukte zich naar beneden voortplantende modi zijn aangegeven langs de tijd-trend-£.jn terwijl de versterkte zich naar boven voortplantende modi zijn aangegeven langs tnend-35 3Ljn Eu· Door het laten convergeren van deze twee trendlijnen zoals aangegeven 7905698 -22- 20842/JF/iv in fig. 1B, wordt de positie van de reflecterende formatie aangegeven zoals geïllustreerd bij lijn 25» welke in dit geval wordt gevonden beneden het be-gin-diepteniveau 100 en in feite beneden de bodem van het boorgat.

Bij het verticale seismische profiel resulterend uit de techniek vol-5 gens de uitvinding, zoals getoond bij bijvoorbeeld 140 van fig. 1B, dient opgemerkt te worden dat de helling van de twee lijnen, Ed en Eu dezelfde zijn en overeenkomen met een verschuiving van twee keren het tijdsinterval of 2 At of de halve periode T/2 van de gekozen golf. Deze helling vertegenwoordigd door de hoek d. in fig. 3 is gerelateerd aan de hoekΘeveneens aangegeven in 10 fig. 3 door het verband tangens = 2 tangens .

De implementatie van de werkwijze volgens de uitvinding kan natuurlijk of analoog of digitaal zijn. Een alternatieve uitvoeringsvorm met betrekking tot die getoond in fig. 1B is aangegeven door het schema van fig. 4. Een stuur-functie V = f(x), welk relaties vertegenwoordigt van de voortplantingssnelheid 15 van akoestische golven als een functie van een diepte x over het profielinter-val in het boorgat wordt opgeslagen ii het geheugen 32. Dit geheugen kan eenvoudigweg de vorm hebben van een band met een vooraf opgenomen akoestische aftasting met betrekking tot de diepte daarop. Een aanvullend geheugen 31 bevat de vorige bepaalde tijdsperiode At overeenkomend met het gekozen gedeel-20 te van de golf welk gewenst is voor de onderdrukten in één richting en versterkten in de andere·.. De bepaling van 4 t is hierboven beschreven. Een vermenigvuldiger 33 voert de operatie A X = V.. A t uit na de opname van elke seismische golfrepresentatie . Deze bewerking verschaft A X welke automatisch kan worden opgeteld bij de vorige diepte voor het verschaffen van de volgende diep-25 te of deze optelbewerking kan worden overgelaten aan de bediener van de opper-vlakte-apparatuur.

Wanneer opeenvolgende diepten bepaald zoals hierboven ongeveer overeenstemmend zijn, zal de voortplantingstijd van de gekozen golf tussen twee opeenvolgende diepten gelijk zijn aan At aangezien variaties in de snelheid 30 worden beschouwd in de bepaling van het diepte-interval Δ X. Deze beschouwing vereenvoudigt de verwerkingstijd voor het uitvoeren van de richtingsgevoelige voorkeursonderdrukking en-versterking.

De eenvoud van de verwerking wordt eveneens getoond in fig. 4, waar wordt aangenomen dat de diepere golfvorm overeenkomt met de signaal B ingang 35 naar filter 35 en de ondiepere golfvorm opgenomen op een diepte-interval h X

790 5 6 98 * -23- 20842/JF/iv naar boven wordt toegevoegd aan A bij filter 38.

Beide filters 35 en 38 zijn van een band-doorlaat-type welke valse signalen elimineren. De uitgangen van deze filters worden versterkt door de versterkers respectievelijk 36 en 39*De uitgangen van beide versterkers 5 kunnen worden opgeslagen in een geheugen. In het geïllustreerde geval wordt eraan herinnerd dat diepte B dieper is dan de diepte A en dat het de voorkeur verdient op te nemen van diep naar ondiep. Om deze reden wordt het gefilterde en versterkte signaal ontvangen op diepte B tijdelijk opgenomen in geheu-ijen 37. Opvolgend op het tijdstip dat de seismische golf wordt ontvangen op 10 diepte A, zullen de eerder opgenomen golf vormen worden uitgelezen-uit geheugen 37. Aangezien deze laatste produktie van de seismische golfvormen ontvanen op diepte B gesynchroniseerd kan zijn met het schietreferentiepunt gemeenschappelijk voor elke ontvangen golf, zoals getoond door de tijdmarkeerders Sq in de golfvormen getoond in fig. 3 is het noodzakelijk de ondiepere ont-15 vangst met betrekking tot deze gemeenschappelijke tijdmarkeerder te vertragen meteen hoeveelheid overeenkomend met het lokale constante tijdsinterval L t. Dit is getoond bij 41 van fig. 4. Het resultaat van de synchronisering en de vertraagde golfvormrepresentaties verschaft door geheugen 37 en vertraging 41 zijn getoond bij respectievelijk D en C van fig. 3, in lijn liggend met de 20 gekozen golfsegmenten zich voortplantend in de richting van A naar B. zodat zoals getoond bij de verschillende versterker 43 in fig. 4, de twee seismische golfrepresentaties eenvoudigweg kunnen worden afgetrokken voor het verschaffen van de golfvormige representatie E welke bij voorkeur het uitgerichte gedeelte van golfvormen zoals signaal 1 en 2 onderdrukt, waarbij alleen artifacten 25 overblijven overeenkomend met het kleine verschil in amplitude en fase tussen deze signalen zoals getoond in fig. 3 door E^. Tegelijkertijd is er een automatische versterking van de golf voortgeplant in de tegenovergestelde richting met dezelfde snelheid zoals getoond in fig. 3, door de signalen 3 en 4, hetgeen resulteert in een versterkte golf Eu voor die gedeelten welke lopen in 30 de naarboven gerichte richting. De gecombineerde signalen kunnen opgenomen worden 'door een opnemer 44, welke de gebruikelijke ruwe signalen opgenomen ii een verticaal seismisch profiel vervangt door de verrijkte signalen, met het resulterende profiel getoond bij 140 van fig. 1B. Het volgende is een illustratief voorbeeld van de techniek. De pseudoperiode van het seismische signaal 35 verschaft door een luchtkanon zoals getoond bij fig. 1A, zal rond 24 millise- 790 5 6 98 -24- 20842/JF/iv conden zijn op het moment dat dit zich voortplant van de bron via de ondergrondse aardforraatie tot een diepte van rond 3000 meter en daar wordt ontvangen. Daardoor is de pseudoperiode T 24 milliseconden en het gekozen gedeelte van de golf zich voortplantend naar beneden zal overeenkomen met ongeveer 6 milli-5 seconden. Het tijdsinterval toegepast volgens deze techniek zal dus 6 milliseconden genomen worden. Formatiesnelheden kunnen variëren tussen 2500 meter per seconde en 5 km per seconde op deze diepten zodat het diepte-intervalA X verwacht kan worden te variëren tussen begrenzen tussen minder dan 15 meter tot meer dan 30 meter. Als een eenvoudig voorbeeld, waarbij de snelheid is 10 gevonden te zijn 3000 meter per seconde, is het diepte-interval λ X overeenkomend met het 6 milliseconden tijds-interval 18 meter.

De uitvinding is niet beperkt tot het hierboven beschreven uitvoerings-voorbeeld. Het kan bijvoorbeeld praktischer zijn op te nemen op die niveaus welke gescheiden zijn door een diepte-interval welk veel minder is dan 15 me-15 ter, het minimale normaal te verwachten diepte-interval, maar op te nemen bij diepte-intervallen van bijvoorbeeld 5 meter. Wanneer dit het geval dient te zijn, kan de uitvinding worden toegepast door het bepalen van diepte-interval zoals hierboven beschreven op de normale wijze en dat het kiezen van de opnamen ontvangen op diepten welke de beste benadering zijn van het diepte-inter-20 valAXt Op deze wijze kunnen opnamen van diepteniveaus gescheiden door de voorkeursdiepte-interval worden bepaald ajs een functie van de formatiesnel-heid nabij het boorgat in de nabijheid van deze diepte worden verschaft en gecombineerd zoals hierboven is beschreven. Geschikte bewerkstellingen van een vertraging gebruikt bij deze combineringsbewerking kan worden gemaakt voor 25 benaderingen van de diepte-intervallen beschikbaar tussen twee dergelijke opnamen.

Samengevat en zoals getoond in fig. 1B worden seismische signalen periodiek gezonden om zich voort te planten in de ondergrondse aardformaties in de omgeving van het boorgat.Een eerste seismisch signaal wordt opgenomen op 30 een begindiepte, bij voorkeur nabij de bodem van het boorgat. Een gedeelte van dit opgenomen signaal wordt daarna geanalyseerd om een tijdsperiode te bepalen of een gekozen golf in dat signaal. Gewoonlijk zal dit signaal overeenkomen met de zich naar beneden voortplantende aankomst rechtstreeks ontvangen door de bron. De voorkeurstijdsperiode komt overeen met de korte golfpe-35 riode in het tijdsdomijn en met de daarmee overeenkomende korte golflengte 790 5 6 98 , « -25- 20842/JF/iv in het ruimtedomijn van de formatie waardoor deze zich voortplant. Een diep-te-interval langs het boorgat overeenkomend met dit tijdsinterval of golflengte wordt bepaald onder gebruikmaking van de formatiesnelheid en de volgende op-namediepte wordt aan de hand daarvan bepaald. Zoals getoond in fig. 1B, 5 variëren de diepte-intervallen tussen opeenvolgende opneemdiepten, aangegeven als ΔΧ-j» AXg etc. In overeenstemming met de formatiesnelheid 28 nabij het boorgat op dezelfde diepte. Deze variatie in diepte-interval als een functie van de formatiesnelheid is in„ onderscheidende tegenstelling met het constante diepte-interval gebruikt bij technieken volgens de stand van de techniek.

10 Zoals getoond in fig. 1B neemt het diepte-interval iX toe met toenemen de snelheid 128. Anders gezegd zijn de diepteniveaus geconcentreerder, aangrenzend formaties met lage snelheden dan hoge snelheidsformaties. Dit zal duidelijk zijn wanneer de resulterende seismische profielsporen worden opgenomen met betrekking tot de diepten en deze opnamen met betrekking tot de snel-15 heid van de formaties. Een verticaal seismisch profiel opgenomen op een diepte-schaal zal;opgenomen door dezelfde} variërende scheidingen tonen tussen de profielsporen, wanneer vervaardigd in overeenstemming met het kenmerk van de uitvinding, terwijl de profielen gemaakt volgens de stand van de techniek constante scheidingen zullen tonen tussen de sporen. Bij de complementaire 20 tijdbasispresentatie zullen de sporen vervaardigd onder gebruikmaking van de constante diepte-intervallen-techniek volgens de stand van de techniek variërende scheidingen tonen terwijl de sporen verschaft in overeenstemming met de uitvinding gelijke scheidingen zullen vertonen aangezien deze in feite zijn opgenomen met constante tijdsintervallen, hetgeen zoals hiervoor toegelicht 25 de opvolgende verwerking vereenvoudigt, en zoals nu duidelijk is dit de pro-duktie van de resulterende verticale seismische profielen op een tijdsschaal vereenvoudigt, waarbij het tijdsinterval tussen profielsporen overeenkomt met de constante At. Terwijl de fundamentele nieuwe kenmerken van de uitvinding zijn getoond en hierboven beschreven, zal het duidelijk zijn dat verscheidene 30 substituties, veranderingen en modificaties in vorm en detail van de getoonde inrichting en de werkwijze ervan kunnen worden gemaakt door vaklui op dit gebied van de techniek zonder buiten de strekking van en de geest van de uitvinding te komen. Het is dus duidelijk dat de nieuwe opneem- en combineer-techniek kan worden gebruikt onder gebruikmaking van verschillende opnemers en schake-35 lingen zoals bijvoorbeeld de opnamen kunnen worden gemaakt op de beschreven 790 5 6 98 » * ' * - -26- 20842/JF/iv wijze, met de seismische golfvormrepresentatie opgenomen op digitale magnetische band. Op een opvolgende tijd en plaats kunnen deze opnamen worden gebruikt voor het verschaffen van de representaties van de golfvormen opgenomen op de verscheidene diepteniveaus met het diepte-interval tussen de niveaus.

5 Wanneer de snelheid van de formaties naar het boorgat op deze diepteniveaus niet voorafgaand is bepaald kan dit worden bepaald door het meten van de tijdsinterval tussen dezelfde seismische golf op deze verschillende diepteniveaus. Op een gelijksoortige wijze kan het tijdsinterval · Δ t overeenkomen met een groot gedeelte van de opgenomen golflengte dan worden bepaald onder 10 gebruik met de bepaalde snelheid indien vereist^uit de opgenomen golfvormen op twee verschillende diepteniveaus, voor het bepalen van een diepte-interval waardoor de opgenomen golfvormen welke dienen te worden gecombineerd kunnen worden verschaft. Met twee diepteniveaus gescheiden door dit diepte-interval aldus bepaald, kunnen de golfvormrepresentaties opgenomen op diepten welke 15 overeenkomen met de scheiding met de diepte-interval, selectief worden teruggewonnen en verwerkt in overeenstemming met de uitvinding. Deze verwerking^ zou dan een van deze representaties vertragen of verschuiven met de hierboven bepaalde At. De synchronisatie in de tijd voor dit proces kan worden verschaft door het aanbrengen in de opnamen van een tijdmarkeerteken gere-20 lateerd aan de schiettijd.

Na combinatie door vertraging en aftrekking kan het resulterende signaal worden opgenomen als een spoor op een grafische opnemer zoals ëen Calcomp plotter. Een aanvullende diepte-interval kan worden bepaald op de hierboven beschreven wijze en toegepast voor het bepalen van een aanvullende diepte-op-25 name. De voorafgaand opgenomen seismische golfrepresentatie op die diepte kan dan worden verschaft en verwerkt op gelijksoortige wijze en opgenomen worden naast het voorafgaand verwerkt spoor. De opname kan worden uitgevoerd op een schaal welke het verschil in diepte vertegenwoordigt tussen de diepte-opneempunten of kan worden gedaan op een tijdsschaal welke de gelijke tijds-30 intervallen toont tussen de gekozen opneemdiepten.

Op een gelijksoortige wijze kunnen analoge componenten worden gebruikt voor specifieke onderdelen van de digitale functie, welke anders zouden zijn geïmplementeerd door de computer getoond in fig. 1B. Al dergdijke variaties en modificaties vallen derhalve binnen de bedoelde beschermingsomvang van de 35 uitvinding zoals gedefinieerd door de volgende conclusies, -CONCLUSIES- 790 5 6 98

Claims (32)

1. Werkwijze voor verticaal seismisch onderzoek gebruikmakend van een boorgat welk ondergrondse aardformaties doorloopt, met het kenmerk, dat deze de vol-5 gende stappen omvat: het zenden van een periodiek seismisch signaal om zich voort te planten als sèismische golven in ondergrondse aardformaties, het opnemen op een eerste opneemdiepte in een boorgat van een representatie van een eerste seismische golf ontvangen van het seismische signaal en 10 zich voortplantend in een aardformatie nabij het boorgat, het bepalen van het dippte-interval langs het boorgat overeenkomend met een tijdsinterval afhankelijk van een gekozen golfgedeelte van een seismische golf welke zich in een bekende modus en snelheid in de aardformatie voortplant en 15 het opnemen op een tweede diepte in het boorgat welke verschilt van de eerste diepte met het bepaalde diepte-interval van een representatie van een tweede seismische golf op dusdanige wijze dat de eerste en tweede opgenomen representaties van seismische golven welke zich voortplanten in de aardformatie nabij het boorgat kunnen worden gecombineerd als een functie van 20 het tijdsinterval om bij voorkeur seismische golven te onderdrukken welke zich voortplanten in een gegeven richting en het versterken van de seismische golven welke zich voortplanten in een richting tegenovergesteld aan de gegeven richting.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stap van het 25 opnemen op de diepte,het verschaffen van de representaties van de eerste en tweede representaties van seismische golven omvat met een tijdsvertraging van het tijdsinterval voor het verschaffen van ’een vertraagcfe representatie van een van de seismische golven voor het combineren met de onderliggende representatie van de seismische golf.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de vertraagde representatie wordt gecombineerd met de onderliggende representatie van de seismische golf door aftrekking ten einde seismische golven te onderdrukken welke zich voortplanten in de richting van de vertraagde representatiediepte . naar de onderliggende representatiediepte, terwijl de versterkte seismische 35 golven zich voortplanten in de richting van de onderliggende diepte naar de 790 5 6 98 1 . « · -28- 20842/JF/iv vertraagde diepte.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de vertraagde representatiediepte ondieper is dan de onderliggende representatiediepte en de onderdrukte seismische golven zich voortplanten naar beneden en de 5 versterkte seismische golven zich naar boven voortplanten in de ondergrondse aardformaties nabij het boorgat.

5. Werkwijze volgens conclusie 2-3, met het kenmerk, dab~het gekozen golf-gedeelte ongeveer één vierde van de golfperiode is van de seismische golf welke zich in een bekende modus voortplant in d? aardformatie nabij het boorgat 10 tussen de eerste en tweede diepte.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het gekozen golf-gedeelte ongeveer één vierde van de golfperiode is van de seismische golf welke zich .voortplant in een bekende modus in de aardformatie nabij het boorgat tussen de eerste en tweede diepte.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gekozen golflengtegedeelte ongeveer één vierde is van de golflengte van de seismische golf welke zich in een bekende modus voortplant in de aardformatie nabij het boorgat tussen de eerste en tweede diepte.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de stap van 20 het opnemen op de tweede diepte, het verschaffen omvat van de representatie van de eerste seismische golf vertraagd met het tijdsinterval voor het verschaffen van een vertraagde representatie van de eerste seismische golf voor een combinatie met de representatie van de tweede seismische golf.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de stap van het 25 opnemen op de tweede diepte,het verschaffen omvat van de representatie van de eerste seismische golf vertraagd met het tijdsinterval voor het verschaffen van een vertraagde representatie voor een combinatie met representatie van de tweede seismische golf.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat deze verder 30 de volgende stappen omvat: het opnemen van de gecombineerde representaties, het bepalen van aanvullende diepte-intervallen en het opnemen op aanvullende diepten welke variëren met de vooraf bepaalde diepte-intervallen van aanvullende seismische golfrepresentaties welke worden vertraagd en gecombi-35 neerd met een vertraging gerelateerd aan een tijdsinterval voor het gekozen 790 5 6 98 * -29- 20842/JF/iv golfgedeelte voor het verschaffen van aanvullende seismische sporen, het onderdrukken van seismische golven welke zich voortplanten in de richting en het opnemen van de sporen met de tijdsintervallen ertussen langs een verticale schaal.

11. Werkwijze voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel uit boorgat-opnamen van seismische golven welke zich voortplanten in aardfor-maties, met het kenmerk, dat deze de volgende stappen omvat: a) het verschaffen op verscheidene boorgat-diepten van representaties van opgenomen boorgat-seismische golven welke zich voortplanten in de onder- 10 grondse aardformaties nabij een boorgat, b) het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met een gekozen gedeelte van een golflengte van een seismische golf aanwezig in e'en van de representaties en zich voortplantend in een gegeven modus in de formatie nabij het boorgat, 15 c) het bepalen van een diepte-interval overeenkomend met het tijdsin terval onder gebruikmaking van de voortplantingssnelheid in de modus in de formatie, d) het kiezen uit de verschafte representaties van opgenomen boorgat-seismische golven van representaties variërend in boorgatdiepten ongeveer 20 met het vooraf bepaalde diepte-interval, en e) het combineren van de gekozen representaties als een functie van· het bepaalde tijdsinterval ten einde een verticaal seismisch profielspoor-representatie te verschaffen welke tij voorkeur seismische golven onderdrukt welke zich voortplanten in de modus met de snelheden in een gegeven richting en 25 versterking van de seismische golven zich voortplantend in de richting tegenovergesteld aan de gegeven richting.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het tijdsinterval overeenkomend met het gekozen gedeelte van de seismische golf een kwart is van de periode van de seismische golf.

13. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat deze verder de stap· omvat van het opnemen van het verschafte spoor.

14. Werkwijze voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel uit boorgat-opnamen van seismische golven zich voortplantend in aardformaties, met het kenmerk, dat deze omvat: 35 a) het verschaffen van een representatie van eerste opgenomen boorgat- 7905698 -30- 20842/JF/iV Y . ' Γ' , * seismische golven welke zich voortplanten in een ondergrondse aardformatie nabij het boorgat op een boorgatsdiepte, b) het verschaffen van aanvullende representaties van opgenomen boor-gat-seismische golven zich vaortplantend in de aardformatie op aanvullende 5 boorgatsdiepten welke in afstand variëren van de eerste boorgatsdiepte, c) het bepalen van het tijdsinterval overeenkomend met een gekozen gedeelte van de periode van een seismische golf zich voortplantend in de formatie nabij het boorgat op de eerste boorgatsdiepte, d) het bepalen van een diepte-interval onder gebruikmaking van een 10 voortplantingssnelheid voor de formatie en het bepaalde tijdsinter val overeenkomend met het gekozen gedeelte van de seismische golf, e) het kiezen uit de verschafte aanvullende representatie van opgenomen boorgat-seismische golven op aanvullende boorgatsdiepten van een representatie op de boorgatsdiepte overeenkomend met ongeveer een diepte welke met 15 het vooraf bepaalde diepte-interval verschilt van de eerste boorgatsdiepte, en f) het combineren als een functie van het vooraf bepaalde tijdsinterval van de eerste en gekozen representaties van opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend langs het boorgat ten einde een verticaal seismisch profiel-spoorrepresentatie te verschaffen van bij voorkeur versterkte seismische 20 golven zich voortplantend met de snelheid in één richting en onderdrukte seismische golven zich voortplantend met de snelheid in andere richtingen.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk,dat deze verder de stappen omvat van het herhalen van de stappen (d), (e), en (f) voor aanvullende diepte-intervallen en representaties ten einde aanvullende sporen te 25 verschaffen.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat deze verder de stappen omvat van het opnemen van de sporen in stappen van het vooraf bepaalde tijdsinterval ten ..einde een verticaal seismisch profiel te verschaffen.

17. Werkwijze voor het verschaffen van een verticaal seismogram uit boorgatopnamen van seismische golven welke zich voortplanten in aardformaties, met het kenmerk, dat deze omvat: a) het verschaffen van een representatie van in een eerste opgenomen boorgatseismische golf zich voortplantend in een ondergrondse aardformatie 35 nabij een boorgat op een eerste boorgatsdiepte, -i 790 5 6 98 I · , -31- 20842/JF/iv * f b) het verschaffen van aanvullende representaties van aanvullende opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend in de aardformaties op aanvullende boorgatsdiepten welke in afstand verschillen van de eerste boorgatsdiepten, 5 c) het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met een gekozen gedeelte van de golflengte van de seismische golf welke zich voortplant in de formaties nabij het boorgat volgens de eerste boorgatdiepte, d) het bepalen van een diepte-interval onder gebruikmaking van de voortplantingssnelheid voor de formatie en het bepaalde tijdsinterval overeenkomend 10 met een groot gedeelte van de golflengte, e) het kiezen uit de verschafte aanvullende representaties van opgenomen boorgat-seismische golven op aanvullende boorgatsdiepten van de representatie op de boorgatsdiepte welke ongeveer overeenkomt met de diepte· welke met het bepaalde diepte-interval verschilt van de eerste boorgatsdiepte, 15 f) het combineren als een functie van het bepaalde tijdsinterval van de eerste en gekozen representaties van de opgenomen boorgat-seismische golf welke zich voortplanten langs het boorgat, welk combineren bij voorkeur seismische golven onderdrukt, terwijl ze zich voortplanten met de snelheid in één richting en 20 g) het opnemen van de gecombineerde representaties van de opgenomen boorgat-seismische golven als één spoor in een verticaal seismogram.

18. Werkwijze volgens conclusie 17» met het kenmerk, dat de stappen a) tot en met f) worden herhaald onder gebruikmaking van de boorgatdiepte van de laatst gekozen representatie als de eerste boorgatsdiepte ten einde aanvullende spo- 25 ren te kiezen, combineren en op te nemen in het verticale seismogram waarbij seismische golven worden onderdrukt terwijl ze zich voortplanten met de snelheid in de ene richting.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat deze de herhaling van stap d) bevat ten einde verschillende diepte-intervallen te bepalen 30 onder gebruikmaking van de verschillende voortplantingssnelheden van de verschillende formaties ten einde aanvullende sporen te kiezen, combineren en op te nemen waarbij seismische golven welke zich voortplanten in de ene richting met de verschillende snelheden worden onderdrukt.

20. Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat deze verder 35 de volgende stappen omvat: 790 5 6 98 -32- 20842/JF/iv h) het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met een ander gekozen gedeelte van de golflengte van de seismische golf zich voortplantend in de andere richting in de formatie nabij het boorgat op de eerste boor-gatsdiepte, 5 i) het bepalen van een ander diepte -interval onder gebruikmaking van een voortplantingssnelheid voor de formatie en het tijdsinterval overeenkomend met het andere gekozen gedeelte van de golflengte, j) het kiezen uit de verschafte aanvullende representaties van opgenomen boorgat-seismische golven van een andere representatie op de boorgats- 10 diepte overeenkomend met ongeveer een diepte welke met het andere bepaalde diepte-interval verschilt van de eerste boorgatsdiepte, en k) het combineren als een functie van het bepaalde tijdsinterval van de eerste en andere gekozen representaties van de opgenomen boorgat-seismische golven welke zich voortplanten langs het boorgat voor het verschaffen van een 15 verticaal seismogramspoorrepresentatie, waarbij bij voorkeur het andere gedeelte van gekozen seismische golven welke zich voortplanten met de snelheid in de andere richting worden onderdrukt.

21. Werkwijze voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel uit boorgat-opnamen van seismische golven zich voortplantend 20 in aardformaties, met het kenmerk, dat deze omvat: a) het verschaffen van representaties van opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend in ondergrondse aardformaties op verschillende boor-gatsdiepten, b) . het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met een gekozen ge-25 deelte van de periode van een seismische golf zich voortplantend in een gegeven modus in de formatie nabij het boorgat op een gegeven boorgatsdiepte, c) het bepalen van een diepte-interval onder gebruikmaking van de voortplantingssnelheid van de modus in de formatie en het tijdsinterval overeenkomend met het gekozen gedeelte van de golfperiode, 30 d) het kiezen uit de verschafte representaties van opgenomen boorgat- seismische golven op verschillende boorgatsdiepten van representaties op boor-gatsdiepten overeenkomend met ongeveer de diepte variërend met het bepaalde diepte-interval, e) het vertragen van de ene van de gekozen representaties met het be-35 paalde tijdsinterval en het combineren van de gekozen representatie van de 790 5 6 98 .33- 20842/JF/iv opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend langs het boorgat voor het verschaffen van een verticaal seismisch profielspoor-representatie waarbij bij voorkeur seismische golven worden onderdrukt welke zich voortplanten met de snelheid«in één richting.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat het tijds interval overeenkomend met het gekozen gedeelte van een seismische golf een kwart van de periode is van de seismische golf en de vertraging overeenkomt met de voortplanting in een gegeven richting voor het onderdrukken van golven welke zich voortplanten in gegeven richting.

23. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat deze verder de volgende stappen omvat: g) het bepalen van een ander tijdsinterval overeenkomend met een gekozen gedeelte van de periode van een andere seismische golf welke zich voortplant in de formatie nabij het boorgat op de gegeven boorgatsdiepte, 15 h) het bepalen van een ander diepte-interval onder gebruikmaking van de voortplantingssnelheid voor de andere seismische golf zich voortplantend in de formatie en het andere tijdsinterval overeenkomend met de andere golf, i) het kiezen uit de verschafte representatie van opgenomen boorgat-seismische golven van andere representatiesop boorgatdiepten overeenkomend 20 met diepten welke variëren met het andere bepaalde diepte-interval, j) het vertragen van een van de gekozen andere representaties als een functie van het andere bepaalde tijdsinterval en k) het combineren van de andere gekozen en vertraagde representaties van de opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend langs het boor- ?5 gat voor het verschaffen van een andere verticaal seismogram-spoorrepre- sentatie, waarbij bij voorkeur de andere seismische golven welke zich voortplanten met de snelheid in de gegeven richting worden onderdrukt.

24. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat deze verder de volgende stappen cmvat: }0 g) het bepalen van een ander tijdsinterval overeenkomend met een geko zen gedeelte van de periode van een andere seismische golf zich voortplantend in een formatie nabij het boorgat op de gegeven boorgatsdiepte, h) het bepalen van andere diepte-intervallen onder gebruikmaking van een voortplantingssnelheid voor de andere seismische golven in de formatie $5 en het andere tijdsinterval overeenkomend met de andere golf, 790 5 6 98 -V * 7 « -34- 20842/JF/iv i) het kiezen uit de verschafte representaties van verschillende representaties opgenomen op boorgatdiepten overeenkomend met ongeveer de diepten variërend met het bepaalde andere diepte-interval, j) het vertragen van een van de gekozen andere representaties als 5 een functie van het andere bepaalde tijdsinterval en k) het combineren van de gekozen andere representaties van de boorgat-seismische golven zich voortplantend langs het boorgat voor het verschaffen van een andere verticale seismogram-spoorrepresentatie, waarbij bij voorkeur de andere seismische golf zich voortplant met de snelheid van de andere 10 seismische golf in gegeven richting wordt onderdrukt.

25. Werkwijze voor verticaal seismisch onderzoek gebruik makend van een boorgat welk ondergrondse aardformaties doordringt, met het kenmerk, dat deze de volgende stappen omvat: het herhaaldelijk emitteren van periodieke seismische signalen ten einde 15 te propageren als seismische golven in ondergrondse .aardformaties, het opnemen op een eerste opneemdiepte in een boorgat van een eerste seismische golf ontvangen van het seismische signaal en zich voortplantend in de aardformaties nabij het boorgat, het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met een kwart van de 20 periode van een seismische golf zich voortplantend in de formatie, het bepalen van een diepte-interval langs een boorgat onder gebruikmaking van een bekende voortplantingssnelheid voor de formatie en overeenkomend met het bepaalde tijdsinterval, het opnemen op een tweede diepte verschillende van de eerste diepte 25 met het bepaalde diepte-interval van een tweede seismische golf ontvangen van het seismische signaal en zich voortplantend in de aardformaties nabij het boorgat, en het combineren als functie van het bepaalde tijdsinterval van de eerste en tweede opgenomen seismische golf ontvangen van het seismische signaal ten 30 einde bij voorkeur seismische golven te versterken welke zich voortplanten met de voortplantingssnelheid in de aardformaties nabij het boorgat in één richting, terwijl seismische golven zich voortplantend met de snelheid in andere richtingen worden onderdrukt.

26.Seismische onderzoekswerkwijze voor het verschaffen van een verti-35 caal seismisch profiel van een boorgat, met het kenmerk, dat deze de volgen- 790 5 6 98 -35- 20842/JF/iv de stappen omvat: het emitteren van seismische golven door een bron, het detecteren van pseudo-periodieke golven ontvangen door middel van een werktuig geplaatst in het boorgat op verschillende successievelijke 5 diepteniveaus, het opnemen van signalen overeenkomend met de gedetecteerde golven ten einde golfvormen te verkrijgen welke elk als een functie van de tijd de golven vertegenwoordigen welke zijn gedetecteerd op de diepteniveaus, waarbij de diepte-intervallen tussen de diepteniveaus worden bepaald door 10 de voortplantingssnelheid 'en een kwart-golfperiode van de seismische golven in ondergrondse formaties nabij het boorgat op de diepteniveaus om overeen té komen met ongeveer een kwart golflengte in de formatie, het combineren van signalen opgenomen op diepteniveaus gescheiden door de kwart-golflengte voor het verschaffen van gecombineerde signalen waarbij 15 seismische golven zich voortplantend in één richting worden onderdrukt, terwijl seismische golven zich voortplanterü in tegenovergestelde richting worden versterkt en het opnemen van de gecombineerde signalen voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het combine ren, gebruik maakt van een kwart-golflengte-vertraging tussen signalen.

28. Werkwijze volgens conclusie 27» met het kenmerk, dat de kwart-golf periode vertraging wordt geïntroduceerd in het signaal opgenomen op de ondiepe van de twee diepteniveaus welke wordt gecombineerd voor het onderdruk-25 ken van signalen zich voortplantend in de ondiepe naar diepe richting terwijl de signalen in de diepe naar ondiepe richting worden versterkt. ·

29· Werkwijze volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat het combineren het aftrekken omvat van gecombineerde signalen voor het verschaffen van sporen voor het verticale seismische profiel.

30 30.Inrichting voor het verschaffen van een verticaal seismisch profiel uit boorgatopnaraen van seismische golven zich voofctplantend in aardformaties, met het kenmerk, dat deze omvat: a) middelen voor het verschaffen op verscheidene boorgatdiepten van representaties van opgenomen boorgat-seismische golven zich voortplantend 35 in ondergrondse aardformaties nabij een boorgat, 7905698 ** * * * * - - -36- 20842/JF/iv b) middelen voor het bepalen van een tijdsinterval overeenkomend met een gekozen gedeelte van een golflengte van een seismische golf aanwezig in één van de representaties en zich voortplantend in de gegeven modus in formaties nabij het boorgat, . 5 c) middelen voor het bepalen van een diepte-interval overeenkomend met het tijdsinterval onder gebruikmaking van de voortplantingssnelheid van de modus in de formatie, d) middelen voor het bewegen van een ontvanger van de boorgat-seismische golven naar boorgat-niveaus variërend in boorgatdiepte met ongeveer het be- 10 paalde diepte-interval voor het verschaffen van opgenomen representatie van boorgat-seismische golven verschoven met het bepaalde tijdsinterval en e) middelen voor het combineren van de opgenomen representaties als een functie van het bepaalde tijdsinterval voor het verschaffen van verticale seismische profielsporen, waarbij bij voorkeur seismische golven worden onder- 15 drukt, welke zich voortplanten in de modus met de snelheden in een gegeven richting en het versterken van de seismische golven zich voortplantend in een richting tegenovergesteld aan de gegeven richting.

31. Inrichting volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat het tijdsinterval overeenkomt met het gekozen gedeelte van een seismische golf een 20 kwart is van de periode van de seismische golf.

32. De inrichting volgens conclusie 31, met het kenmerk, dat deze verder middelen omvat voor het opnemen van het verschafte spoor. 25 790 5 6 98