NL8202114A

NL8202114A - Stelsel voor het sorteren van seismische gegevens van onderzoek op zee.

Info

Publication number: NL8202114A
Application number: NL8202114A
Authority: NL
Original assignee: Norway Geophysical Co
Priority date: 1981-05-26
Filing date: 1982-05-24
Publication date: 1982-12-16
Also published as: IE821051L; NO148309B; FR2506952A1; DE3219827A1; DK163690B; AU8414982A; NL190941B; DK163690C; NO811786L; FR2506952B1; NO148309C; DE3219827C2; US4561073A; NL190941C; MX154901A; OA07110A; IE52887B1; GB2099583A; CA1209239A; BR8203037A

Description

«,· .Λ » - 823104/Ke/mk

Korte aanduiding: Stelsel voor het sorteren van seismische gegevens van onderzoek op zee.

Door Aanvraagster worden als uitvinders genoemd:

Helge Brandsceirer, te Stabekk, Noorwegen 0yvind Mj0en te Saetre, Noorwegen

Tor A. Ommundsen te Blommenholm, Noorwegen.

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het sorteren van gegevens uit seismisch onderzoek op zee, waarin gegevens die samenhangen met geofysische condities tezamen met de geografische positie continue worden vastgelegd tijdens metingen 5 die uitgevoerd worden met behulp van gesleepte kabels.

Voor het verkrijgen van seismische gegevens op zee is het gebruikelijke praktijk reeksen luchtkanonnen te-slepen achter een boot. De luchtkanonnen geven pulsen af die weerkaatst worden vanaf verschillende lagen van de zeebedding, en de reflecties 10 worden opgevangen door een akoestische kabel en vastgelegd. Gelijktijdig wordt de positie van de kabel vastgelegd, zodat de afzonderlijke pulsen gecoördineerd kunnen worden met de plaatsen waar de gegevens zijn verkregen. Een werkwijze voor zo’n positiebepaling door middel van hoekmetingen wordt bijvoorbeeld beschreven in het 15 Amerikaanse octrooischrift 3.953.827.

Wanneer langere kabels achter een schip worden gesleept zullen ze door wind en stromingsomstandigheden worden beïnvloed. Het is daarom ook op elk belangrijk te weten waar de gesleepte kabel zich bevindt, zodat de navigatie van de boot in zekere 20 mate aan de heersende omstandigheden kan worden aangepast. Het gebruik van hoekmetingen voor positiebepaling kan worden gebruikt voor het vastleggen van de kabelpositie, en een dergelijke methode wordt bijvoorbeeld beschreven in de Noorse octrooiaanvrage 79 0832.

Met dergelijke metingen zal er echter in elk ge-25 val een aantal bronnen van fouten ontstaan, waardoor de juiste vastlegging en uitzetting van de aardformatie moeilijk wordt gemaakt.

8202 1 1 4 < * -2-

De onderhavige uitvindt beoogt een compensatie te verschaffen voor deze bronnen van fouten, in elk geval in zekere mate, om een zo nauwkeurig mogelijk beeld van de aardformatie te verkrijgen. De uitvinding kan dus worden beschouwd als een sorteer- , 5 systeem, of als een manier om een speciaal sorteerpatroon te vormen voor de verkregen gegevens die afkomstig zijn van seismische opnamen met een gesleepte kabel.

De wijze waarop dit volgens de uitvinding wordt bereikt is omschreven in de bijgevoegde conclusies.

10 Bij de werkwijzen die eerder werden gebruikt voor het verkrijgen van seismische gegevens was het gebruikelijk de gegevens min of meer in een rechtlijnige richting achter het schip te verzamelen, terwijl het schip een koers volgde zodat een serie naast elkaar evenwijdig liggende lijnen werd gevormd met correspon-- 15 derende lijnen dwars op de eerste. Zo krijgt men gegevens langs de lijnen van een netwerk, zodat men kan zeggen dat de gegevens een kader vormen voor de ruiten van het net.

De werkwijze volgens de uitvinding is gebaseerd op een nieuwe en andere benadering. Het te onderzoeken gebied wordt 20 tevoren verdeeld in een net of in ruiten, en het doel van de werkwijze volgens de uitvinding is het verzamelen van de vastgelegde gegevens binnen de ruiten van het net, en niet langs het kader van de ruiten.

Het bezwaar van de bekende werkwijze, waarbij 25 gegevens worden verzameld volgens lijnen, is dat deze lijnen geen gelijkmatige configuratie zullen hebben als gevolg van afwijkingen die worden veroorzaakt door stromingsomstandigheden, wind enzovoort. De vastlegging en de analyse van de uitkomsten worden dus gehinderd door bronnen van fouten.

30 Met de uitvinding wordt dan ook een nieuwe opname techniek verschaft, die bestaat uit het ,verzamelen van gegevens binnen de ruiten van het net. De gegevens binnen elke ruit of elke cel van het netwerk kunnen dan worden verwerkt overeenkomstig het beoogde doel, ter verkrijging van een maximale benutting van de 8202114 0' > -3- vastgelegde informatie, dat wil zeggen, men kan de uitkomsten van de metingen in elke ruit evalueren op basis van gemiddelde evaluaties en zo een waarde voor elke ruit verkrijgen, die nauwkeuriger is dan gegevens die vroeger werden verkregen, of de gegevens kunnen een 5 beter scheidend vermogen hebben en een betere structuuranalyse leveren. Men kan dus de verkregen gegevens op verschillende manieren benutten, of overeenkomstig verschillende kriteria, teneinde het best mogelijke beeld te verkrijgen. De noodzakelijke conditie om dit te bereiken is echter dat de metingen stringent gekoppeld zijn 10 aan de positie, iets dat op zijn beurt voordelen levert bij het verzamelen van gegevens binnen ruiten van een netwerk. Verkregen gegevens kunnen worden overgedragen naar of geplaatst in de juiste ruit totdat elke afzonderlijke ruit op deze basis is ingevuld; zo zal de gesleepte geofoonkabel onafhankelijk zijn van krommingen in 15 zijn baan, omdat het niet de rechte vorm is die belangrijk is maar slechts dat de positiebepaling juist is. Een slechte dekking van afzonderlijke gebieden zou duidelijk blijken uit de invulling van de ruiten, zodat een slecht gedekt gebied opnieuw gemeten kan worden, wat op eenvoudige manier kan worden gedaan.

20 Een consequentie van de werkwijze ,volgens de uit vinding is dat men de verkregen gegevens ook kan gebruiken voor direkte besturing van de positie van het schip zowel als de kabel, via een gegevensmonitor. Dit geeft voordelen zowel voor de verkrijging van gegevens als voor het manoevreren van het schip, en 25 de vakman zal op elk moment een indicatie krijgen van de bestaande omstandigheden en of de vastlegging van gegevens een gunstig patroon volgt. Men zal dus in staat zijn om te overlappen of metingen van slecht opgenomen gebieden onmiddellijk te herhalen zonder dat men eerst een uitgebreide analyse van de verkregen 30 gegevens moet uitvoeren.

Om een verdere bewaking van de verkregen gegevens te verkrijgen is het praktisch gebleken vanuit meettechniek oogpunt de kabel te verdelen in een aantal ondergroepen voor de meting. Het is van voordeel wanneer de geogoonkabel wordt verdeeld 8202114 -4-

v V

in drie hoofd-ondergroepen. Het voordeel van een dergelijke verdeling in secties is dat men een kleinere groep gegevens kan waarnemen en daardoor een overzicht verkrijgen van de verdeling van gegevens die ontvangen worden vanuit verschillende posities aan 5 de kabel. Oe verhouding en de posities van de afzonderlijke groepen worden geëvalueerd, zodat een beeld van het geheel wordt verkregen. Het is dus eenvoudig kriteria te stellen voor aanvaardbare meetwaarden. Men kan zeggen goede reflectie-uitkomsten uit de kabel worden verkregen wanneer men gegevens verkrijgt uit alle drie de 10 groepen langs de kabel. Verder dient een zeker percentage meetresultaten te worden verkregen uit elke groep. Dit percentage kan voortdurend worden vastgelegd en bepaalt de kwaliteit van de metingen, terwijl tegelijk de procedure vereenvoudigd is doordat het dekkingspercentage in elke groep kan worden gevolgd.

15 De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van de navolgende beschrijving van een uitvoerings-voorbeeld, zoals weergegeven in de bijgaande tekening.

Fig. 1 is een schema met de verdeling van het net volgens de uitvinding; 20 Fig. 2 toont schematisch een boot met een geofoon- kabel tijdens de meetoperatie;

Fig. 3 en 4 zijn blokschema's ter toelichting van het stelsel volgens de uitvinding;

Fig. 5 is een stromingsdiagram van de gegevens-25 verwerking in het stelsel, en

Fig. 6 illustreert hoe de met het stelsel verkregen gegevens worden weergegeven.

Wanneer seismische gegevens moeten worden verkregen voor een specifiek gebied, wordt dit gebied eerst onderver-30 deeld in ruiten, zoals weergegeven in Fig. 1, waarbij elke ruit een bepaalde afmeting en positie heeft binnen het gebied dat moet worden opgenomen. Terwijl de gegevens worden verzameld worden ze opgenomen binnen de afzonderlijke ruiten totdat een minimale dekkingsgraad in alle ruiten is verkregen. De aldus verkregen opge- 8202114 -5- J' % nomen gegevens worden vastgelegd en overgebracht naar een centrale gegevensverwerker voor verdere evaluatie en berekening van de geofysische omstandigheden. De verkrijging op zichzelf van de gegevens wordt uitgevoerd door een schip dat een bepaald patroon 5 volgt, bijvoorbeeld over kolommen ruiten, en dat daardoor gegevens ontvangt. Fig. 2 illustreert hoe dit wordt gedaan. Een schip 1 is uitgerust met een gesleepte kabel, vanwaar seismische pulsen worden uitgezonden bij 2, en waar weerkaatsingssignalen gemeten worden langs de kabel. Op de meetplaatsen zijn instrumenten aanwezig voor 10 het bepalen van de positie, bijvoorbeeld zogenaamde kompassen, die in Fig. 2 aangeduid zijn door het verwijzingscijfer 3. De gesleepte kabel heeft ook een eindboei 4 voor verdere positiebepaling. Wanneer het schip vaart langs de lijn 5, zal de gesleepte kabel in de meeste gevallen niet rechtstreeks achter het vaartuig liggen, als 15 gevolg van wind en stromingen die drift zullen veroorzaken. De hoofdmeting in het in Fig. 2 weergegeven voorbeeld zal dus plaatsvinden in de zone die aangeduid wordt door de létter a, terwijl het schip zelf vaart in de zone die aangeduid wordt door de letter b, en waarbij opgenomen gegevens ook afkomstig zijn van de zone c.

20 De uitvinding houdt rekening met deze verplaatsingen, en de gegevens uit de verschillende zones worden, op grondslag van de positie-definities uit de kompassen 3, geplaatst in de juiste ruit in het rasterpatroon van Fig. 1. Zelfs wanneer de gesleepte kabel dus de gewenste koers niet volgt, kunnen de opgenomen gegevens worden ge-25 bruikt, en door het weergeven van een beeld aan boord van het schip dat de positie laat zien van de kabel, zoals weergegeven in Fig. 2, zal het ook mogelijk zijn de besturing van het vaartuig zo te beïnvloeden dat gewenste uitkomsten worden verkregen. Afzonderlijke eigenschappen van het stelsel volgens de uitvinding 30 blijken uit Fig. 3 tot 5.

Fig. 3 toont hoe gegevens zowel uit het navigatiesysteem van het vaartuig als uit het systeem dat de positie bepaalt van de gesleepte kabel, tezamen met de seismische gegevens, overgebracht worden naar een seismische logger. Deze gegevens 8202114 « % -6- worden verder verwerkt en geëvalueerd in een voor dit doel bestemde stuureenheid, en de uitkomsten worden getoond op twee weergavein-richtingen, waarbij de ene informatie geeft die van belang is voor de verdere navigatiekoers van het schip en de voortzetting van de 5 metingen, en de andere in principe de mate van invulling of dekking laat zien in de ruiten in het net. De gegevens die worden gecontroleerd en geëvalueerd in de gegevenslogger worden gebruikt voor het beïnvloeden van het navigatiestelsel van het schip.

Fig. 4 toont een iets meer gedetailleerd schema 10 van het stelsel. De invoer naar de gegevenslogger bestaat uit informatie uit het navigatiestelsel en uit de besturingsmiddelen voor de seismische signaalzender. Deze informatie kan worden gebruikt voor correctie van het navigatiestelsel ter verbetering van de verkrijging van de gegevens en wordt ook overgezonden naar een 15 opnamestelsel waarin de positie-informatie gecoördineerd wordt met de verkregen seismische gegevens. De meting en evaluatie in de gegevenslogger worden waargenomen door een stuurstelsel dat de verkregen gegevens en de dekking van de ruit in het netwerk bestuurt.

20 Fig. 5 toont een meer gedetailleerd stroomschema van de meting, controle en evaluatie van de verkregen gegevenshoe-veelheid ten aanzien van de positiebepaling. De verkregen gegevens worden eerst gecontroleerd en foutieve gegevens worden verwijderd. Op basis van de geaccepteerde gegevens wordt een berekening uitge-25 voerd van de configuratie en de positie van de kabel, en dit wordt vergeleken met een gegevensstatus voor de meting. De verkregen uitkomsten worden ook weergegeven op een scherm, en men kan kiezen welke informatie men weergegevens wenst te zien. De berekende uitkomsten voor positie en configuratie van de kabel worden dan ver-30 geleken met eventuele eerder verkregen gegevens om de mate van dekking in het onderzochte gebied te bepalen. Op grondslag van dit resultaat kunnen besturingsinstructies worden gegeven, die voortdurend in werkelijke tijd worden berekend en aangeboden en worden gebruikt om de verdere vaart van het vaartuig te derigeren ter ver 8202114 9 « krijging van de best mogelijke dekking. Deze uitkomsten worden ook weergegeven op het scherm.

De bijgewerkte gegevens worden opgeslagen en overgebracht tezamen met reservegegevens die opgeslagen zijn, aan een 5 besturingseenheid waar de dekking kan worden gecontroleerd, en waar ook een indicatie wordt gegeven van bevredigende/onbevredigende resultaten. Op grondslag van deze gegevens en de gegevens die weergegeven worden op het eerdergenoemde scherm, zal het mogelijk zijn een gewenste dekking te verkrijgen van gegevensinformatie voor alle 10 ruiten in een netwerkzone, welke gegevens worden verzameld en geanalyseerd op een later tijdstip.

Figuur 6 laat een voorbeeld zien dat men kan verkrijgen op het scherm, dat informatie levert omtrent de situatie op het moment in de operatie van de gegevensverkrijging. Rechts in 15 de hoek van de figuur vindt men de status van het onderzoek, met informatie over welk gebied wordt onderzocht en informatie omtrent signaaltransmissie enzovoort. Links in de figuur zal een beeld verschijnen van de positie van de kabel, met daarin ook een subnetwerk getekend. Onderaan rechts wordt informatie weergegeven die laat 20 zien of de verkregen meetwaarden voldoende zijn. In dit beeld ziet men ook een schematische weergave van de positie van de gesleepte kabel zelf, in de vorm van drie symbolen tussen haken. Deze drie symbolen tussen haken laten de verdeling van de kabel in drie subgroepen zien, en men ziet hier dat elke afzonderlijke groep wat 25 betreft zijn positie kan worden gevolgd en geëvalueerd.

De uitvinding verschaft dus een stelsel dat het mogelijk maakt de gegevensverkrijging van seismisch onderzoek van de zeebedding zo waar te nemen dat men de best mogelijke dekkingsgraad verkrijgt met aanvaardbare gegevens, welke gegevens ook van 30 zodanig type zijn, dat een duidelijk beeld kan worden getekend van de geofysische omstandigheden.

8202114

Claims

1. Stelsel voor het sorteren van gegevens uit seismisch onderzoek op zee, waarbij gegevens met betrekking tot geofysische omstandigheden voortdurend worden opgenomen tezamen met de geografische positie tijdens metingen die uitgevoerd worden met 5 behulp van gesleepte geofysische kabels, met het kenmerk, dat het te onderzoeken gebied onderverdeeld wordt in ruiten met een bepaalde afmeting en positie, dat de verkregen gegevens worden gesorteerd in een controle-inrichting waarin geaccepteerde gegevens verder worden verwerkt in een rekeneenheid en overgebracht worden 10 naar de afzonderlijke ruiten, en dat uit deze gegevens de configuratie en positie van de kabel worden berekend, dat voortdurend tijdens de meetoperatie deze gegevens worden weergegeven op een weer-gave-inrichting, die stuurgegevens laat zien, opnamegegevens alsmede de positie van de kabel, en waaruit de dekking in de afzonder-15 lijke ruiten van het meetgebied blijkt en wordt geëvalueerd voor mogelijke bijstelling van de besturing van het vaartuig, en dat de gegevens, volgend op de verkrijging van voldoende gegevens in geordende vorm, worden vastgelegd voor latere behandeling.

2. Stelsel volgens conclusie l,met het ken-20 merk, dat de lengte van de geofysische kabel worden onderverdeeld in een aantal subgroepen, bij voorkeur drie stuks, dat de positie en de metingen voor elk van de groepen worden opgenomen en geplot, en dat ogenblikswaarden voor de meetpositie en de meetkwa-liteit worden geëvalueerd voor elke groep en als een combinatie van 25 groepswaarden en worden gebruikt voor de bepaling van de besturing van het vaartuig en de verdere verkrijging van meetgegevens. 8202114