NO156669B - Fremgangsmaate ved seismiske undersoekelser. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved seismisk undersøkelse på land eller til sjøs, ved hvilken mekanisk vibrasjonsenergi overføres inn i jorden fordelt over tid slik at energi som overføres ved forskjellige tidspunkter, på samme tid returneres fra forskjellige underjordiske strukturer av interesse, energien mottas fra jorden over en tidsperiode idet en seismisk mottaker benyttes til å generere et elektrisk signal som representerer energien etter forplantning og refleksjon i jorden, og det elektriske signal behandles for å frembringe en indikasjon på de underjordiske strukturer.

Ved praktisering av seismiske undersøkelser inn-føres akustisk energi i jorden ved eller nær jordoverflaten ved hjelp av en av en mangfoldighet av akustiske kilder. Typiske kilder i et undersøkelses- eller prospekteringsmiljø på land omfatter dynamitt og vibratorer. Ved marin prospektering er det vanlig å benytte luftkanoner. I begge tilfeller er en oppstilling av seismiske mottakere anordnet i nærheten av kilden. Når det gjelder landprospektering, omfatter denne oppstilling som et typisk eksempel et antall geofongrupper som er anordnet langs en linje som strekker seg fra kildepunktet, eller i noen tilfeller i en område-fordeling nær kildepunktet. Når det dreier seg om marin prospektering, omfatter de seismiske mottakere som et typisk eksempel et antall hydrofoner som slepes bak et fartøy i en seismisk hydrofonkabel (streamer).

Når kilden avfyres, forplanter energien seg nedover gjennom materialet i jorden i form av elastiske bølger. Disse bølger reflekteres på grunn av impedansdiskontinuite-ter som opptrer på grensen mellom lag av forskjellige materialer under jordoverflaten. Den reflekterte energi forplanter seg tilbake oppover og detekteres av de seismiske mottakere. Undersøkelse av de mottatte signaler av dyktige analytikere tillater at det kan foretas vurderinger angående, strukturen under jordoverflaten.

Som et typisk eksempel blir dataene fra de seismiske mottakere for hver avfyring av kilden registrert i en tilstrekkelig tidsperiode Tmaks til å sikre at alle refleksjoner fra den dypeste reflektor av interesse er inkludert i registreringen. Deretter avbrytes registreringen inntil den neste kildeeksitasjon skal inntreffe. Som et resultat av dette forekommer ingen blanding av refleksjoner fra to eller flere skudd eller avfyringer på en vilkårlig gitt registrering. Kildene blir typisk avfyrt med intervaller på ti sekunder eller mer.

I de fleste tilfeller blir behandling og tolkning av de signaler som mottas av mottakerne, utført i tidsom-rådet eller tidsplanet (time domain). Det er imidlertid også mulig å omforme signalene og utføre behandlingen i frekvensplanet. Som et typisk eksempel ville dette medføre digitalisering av de mottatte signaler og omforming av signalene ved hjelp av en diskret fouriertransformasjon (DFT). Resultatet av den diskrete fouriertransformasjon er i form av transformerte verdier ved hver av et antall diskrete frekvenser. I dette tilfelle blir frekvensintervallet Af mellom antallet av diskrete frekvenser ved hvilke uavhengige data eksisterer, bestemt av registreringstiden Tmaks* Nærmere bestemt er

I et tidligere kjent system som er vist og be-skrevet i US-patentskrift 3 332 512, frembringer benyttelse av fourieranalyse "i revers" en rekkefølge av pulser ut fra et antall sinusbølger som adderes til hverandre slik at pulsene har en begrenset båndbredde. Det genereres og utsendes en endelig eller begrenset sekvens av bølgepakker hvor hver bølgepakke omfatter en summasjon i fase av et utvalgt antall sinusbølger fra en smal gruppe av suksessive frekvenser, for tilveiebringelse av fourierkomponentene av et seismisk signal med en fremherskende puls som er egnet for lettvint identifikasjon ved mottagning og summasjon av de overførte pakker.

For visse typer av etter-transformasjonsbehand-ling er det ikke nødvendig eller ønskelig å benytte de transformerte verdier ved alle de diskrete frekvenser. I noen tilfeller kan kanskje bare 10% av de tilgjengelige, transformerte verdier bli benyttet. Det er således en vesentlig reduksjon i den mengde data som skal registreres og behandles. Dersom dataene innsamles ved benyttelse av tidligere kjente metoder, byr imidlertid kasseringen av en stor prosent av de transformerte verdier på et problem.

Typiske seismiske kilder, såsom de som er angitt foran, innfører energi i jorden over et forholdsvis bredt bånd av frekvenser. Som et resultat av dette inneholder de mottatte signaler energi ved DFT-frekvensene som kasseres såvel som de frekvenser som bibeholdes for videre behandling. Energien ved de kasserte frekvenser går effektivt tapt. Innsamling av dataene i overensstemmelse med prinsippene for den foreliggende oppfinnelse overvinner på effektiv måte dette problem. Dataene innsamles på en sådan måte at man sikrer at i hovedsaken hele den energi som innføres av kilden, opptrer ved de frekvenser som skal bibeholdes for videre behandling.

Det er således et hovedformål med oppfinnelsen .å tilveiebringe en fremgangsmåte ved seismiske undersøkelser ved hvilken bruken av den energi som er tilgjengelig fra en seismisk kilde, optimaliseres, idet det benyttes en spesiell sammenheng mellom formen på utsendt eller overført energi og metoden for behandling av tidssegmenter av den mottatte energi, slik at det gjøres mest mulig effektiv bruk av denne energi.

Ovennevnte formål oppnås med en fremgangsmåte

av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at tidsvariabiliteten av den overførte energi er slik at energiens effekttetthetsspektrum har signifikante verdier bare ved i hovedsaken alle eller visse av et antall jevnt adskilte, diskrete frekvenser som er adskilt med en konstant frekvensavstand df som danner et kamspektrum, og at fremgangsmåten omfatter transformering av et tidssegment av det elektriske signal som frembringes som reaksjon på den returnerte energi, til frekvensplanet, idet transformasjonen er basert på den antagelse at tidssegmentet gjentas i det uendelige, og tidssegmentet har en tidsvarighet T, hvor frekvensavstanden A f mellom diskrete frekvenser av tidssegmentets transformasjon er lik l/T

og frekvensavstanden Af er et submultiplum av df, og den nevnte indikasjon på de underjordiske strukturer frembringes ut fra det transformerte, elektriske signal.

Ved utførelse av fremgangsmåten kan hensiktsmes-sig en pulskilde som avfyres med en konstant repetisjonshastighet, benyttes til å sende energien inn i jorden. Alternativt kan en frekvensmodulert sinuskilde benyttes

til å sende energien inn i jorden.

Når det dreier seg om en pulskilde, såsom dynamitt eller en luftkanon, oppnås kam-effekttetthetsspektret ved gjentatt avfyring av kilden med en konstant repetisjonshastighet og kontinuerlig registrering av dataene fra mottakerne. På denne måte vil det mottatte signal ved ethvert tidspunkt omfatte reflektert energi fra et antall av de foregående kildeavfyringer. Et typisk intervall mellom suksessive kildeavfyringer er ett sekund.

Vibratorer genererer typisk kontinuerlige signaler som har sinusform. Den momentane frekvens av sinusbølge-signalene kan styres og blir typisk brakt til å variere over et lineært sveip. Ved utførelse av

oppfinnelsen blir imidlertid den momentane vibratorfrekvens frekvensmodulert ved hjelp av en andre sinusbølgefrekvens. På denne måte kan vibratoren også bringes til å overføre energi til jorden med et kamspektrum.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser en marin prospekteringssituasjon ved hvilken fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan praktiseres, fig. 2a og 2b viser det uendelige pulstog som frembringes av en pulskilde i én utførelse av oppfinnelsen, og frekvensplan-motstykket av pulstoget, fig. 3 viser et typisk sveipsignal som genereres av en vibrasjonskilde, fig. 4a og 4b viser sveipsignalet som genereres for benyttelse av vibrasjonskilder i én ut-førelse av oppfinnelsen, og frekvensplan-motstykket av det kontinuerlige vibrasjonssignal, og fig. 5 illustrerer en "langsrullende" undersøkelsesmetode (engelsk: roll-a-long prospecting method).

Selv om oppfinnelsen ikke er begrenset til dette, skal en første utførelse av oppfinnelsen illustreres i et marint undersøkelsesmiljø. På fig. 1 transporterer et undersøkelsesfartøy 10 både den seismiske kilde og seismiske mottakere ved eller nær overflaten av vannet 12. Den seismiske kilde 14 omfatter typisk en luftkanon eller en oppstilling av luftkanoner. De seismiske mottakere omfatter et antall hydrofoner som bæres av en seismisk hydrofonkabel 18. Lengden av sådanne hydrofonkabler er typisk av størrelsesorden 2 kilometer. Energi fra kilden 14 forplanter seg nedover gjennom vannet i form av trykkvariasjoner og går inn i det faste materiale i jorden ved havbunnen 20. Energien fortsetter nedover i jorden i form av elastiske bølger. Dersom bølgene treffer en impedansdiskontinuitet 22, såsom grensen mellom to lag av underjordiske materialer som har forskjellige litologiske egenskaper, blir en del av bølgen reflektert tilbake oppover, for å detekteres av de seismiske mottakere. En representativ strålebane 24 for sådan energi-utbredelse er vist på fig. 1.

Refleksjoner fra dype reflektorer blir av de seismiske mottakere mottatt senere i en registrering enn energi fra gruntliggende reflektorer.

Ved seismiske undersøkelsesmetoder ifølge den kjente teknikk ble kilden avfyrt én gang, og data ble deretter registrert fra de seismiske mottakere i en tilstrekkelig tidsperiode til å sikre at refleksjoner fra.den dypeste reflektor av interesse ble inkludert i registreringen. Registreringen ble deretter avbrutt inntil det neste tidspunkt ved hvilket kilden skulle avfyres. Ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse blir data fra de seismiske mottakere registrert kontinuerlig. Kilden avfyres

med en repetisjonshastighet som i vesentlig grad overskrider den som ble benyttet ved tidligere kjente metoder. Tidligere var det minste intervall mellom suksessive avfyringer av kilden ca. 10 sekunder. Ved praktisering av den foreliggende oppfinnelse er på den annen side et intervall på 1 sekund mellom suksessive avfyringer typisk.

Fig. 2a viser et idelisert tidsdiagram av den bølgeform som frembringes av kilden 14. Bidraget til den totale bølgeform som frembringes ved hver avfyring av kilden, er representert ved en puls eller Dirac-deltafunksjon. Kildeavfyringene opptrer gjentatte ganger med et tidsinter-vall At mellom suksessive kildeavfyringer. Den tidsfunk-sjon som frembringes av kilden 14, kan således representeres ved en uendelig rekke av pulsfunksjoner.

Fouriertransformasjonen av tidsbølgeformen på fig. 2a er vist på fig. 2b. Slik det er velkjent, omfatter denne frekvensplan-representasjon av funksjonen også en uendelig rekke av pulsfunksjoner. Effekttetthetsspektret av bølgeformen på fig. 2a har således energi bare ved et antall diskrete frekvenser. Avstanden mellom tilstøtende frekvenser hvor spektraltopper opptrer, svarer til en fre-kvensforskjell på df hvor:

df = l/At.

Denne type effekttetthetsspektrum betegnes som et kamspektrum.

Selv om de uendelige rekker av pulsfunksjoner som er illustrert på fig. 2a og 2b, er nyttige for visse be-grepsmessige formål, avviker de i én betydning fra den virkelige, fysiske situasjon. Dette skriver seg i prinsipp fra det faktum at den matematiske Dirac-deltafunksjon som antas for kildebølgeformen, ikke er nøyaktig oppnåel ig. raed fysiske konstruksjoner. Dirac-deltafunksjonen er en funksjon hvis tidsvarighet blir infinitesimalt liten og hvis amplitude blir uendelig stor. I virkelig praksis har de bølgeformer som frembringes av seismiske luftkanoner eller andre seismiske pulskilder, én eller annen kort, men endelig varighet og en stor, men ikke uendelig amplitude. En mer nøyaktig avbildning av den virkelige tidsplan-funksjon som frembringes ved gjentatte avfyringer av en luftkanon, ville derfor bli frembrakt ved folding av en uendelig rekke av pulsfunksjoner ifølge fig. 2a med den virkelige bølgeform som frembringes ved en eneste avfyring av luftkanonen. Slik det er velkjent, svarer folding av to sådanne funksjoner i tidsplanet til multiplika-sjon av transformasjonene av de to tidsplanfunksjoner i frekvensplanet. Dersom man utfører fouriertransformasjonen på den typiske bølgelengde som frembringes ved en eneste avfyring av en luftkanon, oppnår man en transformasjon som har signifikante verdier over et visst område av lave frekvenser og i hovedsaken null amplitude ved frekvenser over én eller annen grensefrekvens. Fouriertransformasjonen av en sådan tidsplanfunksjon likner med andre ord i en viss grad transformasjonen til et lavpassfilter. Dersom denne type transformasjon multipliseres med den uendelige rekke av pulsfunksjoner ifølge fig. 2b, fremkommer en endelig rekke av avveide pulsfunksjoner som er sentrert rundt null frekvens og strekker seg fra en viss grensefrékvens nedover til det negative motstykke til denne grensefrékvens.

Slik som foran bemerket, blir de signaler som mottas av hydrofonene, ved praktisering av den foreliggende oppfinnelse digitalisert og registrert kontinuerlig. Det finnes ingen brudd i registreringen mellom skudd eller avfyringer, slik det er tilfellet ved tidligere kjente metoder. For praktiske formål er sålédes registreringene fra hver hydrofon uendelige i utstrekning. Av praktiske grunner er det imidlertid også nødvendig å blokkere dataene inn i endelige eller begrensede utsnitt (segmenter) T for behandling. Sådanne data kan samples med en samplingshastighet på 1 millisekund, og en typisk blokklengde kan være 8 sekunder.

Utsnittet eller segmentet av samplede data omformes først til frekvensplanet ved benyttelse av den diskrete fouriertransformasjon. Den funksjonelle representasjon av det digitaliserte segment i tidsplanet er h(n); (n=0,1, 2,..., N-l). For en segmentléngde T på ca. 8 sekunder med en samp-ling på 1 millisekund velges N i virkeligheten slik at den har en verdi på 8192. Dette spesielle valg fra antallet av sampler i et segment er diktert av det faktum at transformasjonen i virkeligheten utføres ved benyttelse av den raske fouriertransformasjon som krever at antall sampler i et segment er lik en eller annen potens av to.

Den diskrete fouriertransformasjon (DFT) er definert i likning 1.

DF-transformasjonen frembringer et antall transformerte verdier i frekvetnsplanet som hver svarer til en bestemt verdi av k. Frekvensintervallet Af mellom to vil-kårlige, tilgrensende transformasjonsverdier, dvs. mellom transformasjonsverdier ved to fortløpende verdier av indek-sen k, er gitt ved likning 2.

hvor x er tidsplanets samplingsperiode. Bemerk at n-r = T.

For en samplingsperiode på 1 millisekund og et segment med 8192 sampler har frekvensintervallet Af en verdi på 0,122 Hz. Frekvensplanfunksjonen H(k) som er et resultat av " DF-transformasjonen, har derfor en verdi ved hver av et antall frekvenser hvor disse frekvenser er adskilt med intervaller på 0,12 2 Hz.

Selv om frekvensplanverdiene er tilgjengelige ved hver 0,12 2 Hz, kan det ofte være ønskelig å behandle bare et undersett av disse verdier. Et typisk sådant undersett kan omfatte den gruppe som består av hver åttende tilgjengelig verdi. Frekvensavst&nden mellom de verdier som i virkeligheten benyttes, har da en verdi på 0,977 Hz. For å sikre at hele den energi som innføres av kilden 14 på fig. 1, opptrer ved disse frekvenser som i virkeligheten benyttes, er det nødvendig at intervallet mellom tilgrensende spektraltopper av kilde-effekttetthetsspektret som er vist på fig. 2b, også har en verdi på 0,977 Hz. Dette vil være tilfellet dersom intervallet At mellom suksessive avfyringe av kilden, som vist på fig. 2a, har en verdi på 1,024 sek.

I den foregående, teoretiske diskusjon er kilde-bølgeformen på fig. 2a antatt å være uendelig av varighet. Som en praktisk sak må selvsagt dataene behandles i blokker, og i denne beskrivelse er blokkene antatt å ha en lengde på 8192 sampler. Ved utnyttelse av sirkularitetsegenskapen av den raske fouriertransformasjon fremkommer imidlertid den endelige datablokk eller segmentet på 8192 sampler, med en kildeavfyring for hver 1024 sampler (At=1024 ms), som et effektivt, uendelig datasegment med et periodisk avfyrings-intervall. Sirkularitetsegenskapen betyr at det endelige datasegment antas å bli gjentatt i fourieranalysen, og da avfyringsintervallet At er et helt submultiplum av datablok-ken, returneres periodisitet i fouriertransformasjonen.

Videre kan det kanskje ikke være mulig å styre

de virkelige avfyringsøyeblikk i den grad som kunne være ønskelig. Som et resultat kan det virkelige effekttetthetsspektrum være noe forskjellig fra det som er vist på fig. 2, og små mengder av energi kan opptre ved andre frekvenser enn de som er betegnet med pulsfunksjonene. I det praktiske tilfelle kan det imidlertid sies at effekttetthetsspektret har i hovedsaken ikke-nullverdier bare ved visse diskrete frekvenser. Ved hjelp av oppfinnelsen bringes således hele kilde-utgangsenergien til å opp.tre ved de frekvenser som vil bli benyttet ved senere behandling.

Selv om denne utførelse av oppfinnelsen er blitt vist i et marint, seismisk undersøkelsesmiljø, er de samme prinsipper også anvendelige på bruken av en pulskilde i et land-undersøkelsesmiljø. Dette kunne oppnås ved bruk av f.eks. en dynamittkilde.

I en annen utførelse av oppfinnelsen benyttes en vibrasjons-energikilde. Én sådan kilde er vist i US-PS

3 929 206. Sådanne vibrasjonskilder er typisk hydraulisk energisert og tjener til å tilføre energi i sinusform til jorden. Den momentane frekvens av det tilførte signal kan styres ved hjelp av vibratorelektronikken og kan bringes til å variere på en på forhånd valgt måte. En typisk "sveip"-eller "ping"-bølgeform ("sweep" or "chirp" waveform) er vist skjematisk på fig. 3. I et typisk tilfelle kan en sådan bølgeform begynne med en momentan frekvens på 5 Hz og sveipe lineært opp til en momentan frekvens på 100 Hz over en perio-de på 15 sekunder. Ved praktisering av den foreliggende oppfinnelse blir imidlertid den momentane frekvens av vibratoren variert på en ny og meget fordelaktig måte for å resul-

tere i et kam-effekttetthetsspektrum.

Nærmere bestemt varieres den momentane frekvens kontinuerlig på en periodisk måte. Fig. 4a og 4b illustrerer et sådant sveipsignal og dets frekvensplan-motstykke når beskaffenheten av den periodiske variasjon er sinusformet.

På fig. 4a dekker tidsintervallet At en syklus av den periodiske variasjon.

Den momentane frekvens bringes således til å variere på en periodisk måte over et på forhånd valgt område av frekvenser. Variasjonen av den momentane frekvens ligger typisk på en lavere frekvens enn hvilken som helst verdi av selve den momentane frekvens. Betraktet fra et kommunika-sjonsteoretisk synspunkt kan vibratoren betraktes som om den har en bærefrekvens som frekvensmoduleres med en lavfrekvent, modulerende sinusbølge. Slik det er velkjent, har et sådant frekvensmodulert signal den funksjonelle representasjon som er gitt i nedenstående likning 3 3 hvor o og W m er henholdsvis radianbærefrekvensen og den modulerende frekvens og hvor k^ er modulasjonsgraden.

Dersom man da ser bort fra integrasjonskonstanten QQ som en konstant vinkel og lar hvor kalles deviasjonsforholdet, fås følgende resultat:

hvor leddene Jn er Besselfunksjoner av første slag og orden n.

Den frekvensmodulerte bølge ses å bestå av en uendelig rekke sinuskurver som er sentrert rundt bærefrekvensen WQ. De andre sinuskurver er adskilt fra bærefrekvensen med frekvensintervaller som er hele multipla av den modulerende frekvens W . Individuelle sinuskurver

m

har amplituder som er gitt ved de forskjellige Besselfunksjoner. Teoretisk vil det frekvensmodulerte signal dekke hele frekvensspektret med sidebånd. I virkeligheten avtar Besselkoeffisientene forholdsvis raskt og rekken konvergerer, slik at den båndbredde som eksiteres av vibratoren, i virkeligheten er endelig. Resultatet av å variere den momentane frekvens av vibratorutgangssignalet på sinusformet måte, er et avveid kam-effekttetthetsspektrum, dvs. et spektrum som har spektraltopper ved ensartet adskilte, diskrete frekvenser, men hvor amplitudene av de individuelle topper ikke er ensartede. Det skal også bemerkes at i likningene 3 og 4 ble amplituden A antatt å være konstant. I virkeligheten er vibratorutgangssigna-lets amplitude typisk frekvensavhengig, idet amplitudene har en tendens til å avta etter hvert som frekvensen øker. For å være nøyaktig måtte derfor denne amplitudeavhengig-het av frekvensen kombineres med Besselfunksjon-vektene for å komme til de riktige amplituder av de forskjellige spektraltopper. Resultatet er imidlertid fremdeles et avveid kamspektrum.

For å oppnå hensikten med oppfinnelsen, må også

i dette tilfelle bærefrekvensen og den modulerende frekvens velges slik at kam-effekttetthetsspektrets spektraltopper opptrer ved frekvenser av den diskrete fouriertransformasjon som skal benyttes. Ved drift med en vibratorkilde er det vanlig å betrakte registreringslengder på ca. 30 sekunder. Dersom det i realiteten benyttes en registrering på 32,768 sekunder med en samplingshastighet på 4 ms, oppnås det igjen en registrering som har 8192 sampler. Avstanden mellom tilstøtende frekvenser i DF-transformasjonen er 0,0305175 Hz. Dersom man hvert trettiende sekund velger en sådan frekvens for senere behandling, er inter-

vallet mellom behandlede frekvenser 0,97656 Hz. Én sådan behandlet frekvens som opptrer ved omtrent midten av båndet av interesse, ligger ved 49,804662 Hz. Dersom vibrator-bærefrekvensen velges slik at den ligger på denne frekvens, vil derfor WQ-leddet i utviklingen av likning 4 opptre ved en behandlet frekvens. Da de andre behandlede frekvenser vil opptre ved hele multipla av 0,97656 Hz fra denne sen-trale frekvens, velges den modulerende frekvens til å være 0,97656 Hz, slik at sidebåndene av vibratorsignalet opptrer ved behandlede frekvenser.

Ut fra det foregående innses at den frekvens som utvikles av vibratoren, har et spektrum av kamtypen. Denne metode kan realiseres i en "langsrullings"-undersøkelse (roll-a-long exploration). Fig. 5 viser en skjematisk illustrasjon av en todimensjonal "langsrullings"-undersøkel-se. Den øvre rekke på fig. 5 illustrerer de typiske posisjoner av en seismisk kilde, angitt med en stjerne, og åtte geofongrupper som er angitt med åpne sirkler og er vilkårlig nummerert fra 1 til 8. Etter at vibratoren ved konven-sjonell undersøkelse har fullført et sveip, stopper geofon-gruppene registrering, gruppen ved den bakre ende av linjen av grupper flyttes til den fremre ende og vibratoren flyttes opp med avstanden mellom tilstøtende geofongrupper, for å frembringe den spredning som er vist i den andre linje på fig. 5. Vibratoren frembringer her et annet sveip, og opp-flyttingsprosedyren gjentas for å frembringe den spredning som er vist i den tredje linje. Denne prosedyre med svei-ping og deretter oppflytting fortsettes inntil dekning av det ønskede område er blitt fullført. Det skal bemerkes at den vertikale adskillelse mellom de tre spredninger på fig. 5 bare er vist for illustrasjonsklarthet. Gruppene 3-8 opptar de samme posisjoner i hver av de tre spredninger som er vist.

Ved praktisering av den foreliggende oppfinnelse, når vibratoren og gruppene befinner seg i den spredning som er vist ved den øvre linje på fig. 5, drives vibratoren slik som ovenfor for å frembringe en periodisk frekvensmodulert bølgeform slik som omtalt ovenfor. Mens dette finner sted, flyttes en andre vibrator til den beliggen-het som er vist i den andre linje på figuren, og en geofon-gruppe flyttes til den fremre ende av spredningen. Når den første vibrator er klar til å skrus av, skrus den andre vibrator på i synkronisme med den første vibrator, slik at nettovirkningen er en fortsettelse av den periodisk frekvensmodulerte bølgeform som overføres til jorden.

Mens den andre vibrator genererer, flyttes den første vibrator til den posisjon som er vist i den tredje linje på fig. 5 hvor den er klar til å oppfange sekvensen av signalgene-rering fra den andre vibrator. I den foretrukne utførelse mottar og registrerer de forskjellige geofongrupper data kontinuerlig bortsett fra under de intervaller da gruppen flyttes. Denne kontinuerlige registrering er karakteris-tisk for den foretrukne utførelse uten hensyn til typen av kilde.

Den vesentlige datakomprimering som tilveiebrin-ges ved hjelp av denne fremgangsmåte, kan oppnås på feltet slik at man dermed reduserer den datamengde som må registreres og transporteres til et behandlingssenter. Slik som foran bemerket, blir de kontinuerlig mottatte data blokkert til endelige segmenter for behandling, såsom ved hjelp av den diskrete fouriertransformasjon (DFT). Dette kan med fordel gjøres på feltet på følgende måte. så snart et utsnitt eller segment av data mottas, kan det omformes væd benyttelse av DF-transformasjonen, idet de transformerte verdier ved uønskede frekvenser kasseres og bare transformasjonsverdiene ved ønskede frekvenser registreres på lagringsmediet, f.eks. magnetbånd. Mens denne foreløpige behandling finner sted, mottar og lagrer geofongruppen det neste datasegment på et midlertidig lagringssted. Så snart dette neste segment er blitt fullstendig mottatt, blir også dette forbehandlet mens gruppen registrerer det tredje segment. Denne prosedyre fortsetter etter ønske, slik at for-behandlingen omfattende datafullførelsen i realiteten oppnås i sann tid, med det resultat at den datamengde som må registreres for senere behandling, reduseres i vesentlig grad.

Selv om kamspektret i de viste utførelser har

et .antall regelmessig adskilte spektraltopper, er det ved

praktisering av oppfinnelsen ikke nødvendig at sådan regelmessig adskillelse opptrer. Noen av kammens tenner kan med andre ord mangle. Når det dreier seg om vibratorutførelsen, blir denne variasjon meget nær realisert da visse av spek-traltoppene vil ha amplituder som ligger vesentlig under amplitudene av andre spektraltopper. Visse av spektral-toppene i kammen er således i realiteten ikke-eksisterende.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved seismisk undersøkelse på land og til sjøs, ved hvilken mekanisk vibrasjonsenergi overføres inn i jorden fordelt over tid slik at energi som overføres ved forskjellige tidspunkter, på samme tid returneres fra forskjellige underjordiske strukturer av interesse, energien mottas fra jorden over en tidsperiode idet en seismisk mottaker benyttes til å generere et elektrisk signal som representerer energien etter forplantning og refleksjon i jorden, og det elektriske signal behandles for å frembringe en indikasjon på de underjordiske strukturer, karakterisert ved at tidsvariabiliteten av den overførte energi er slik at energiens effekttetthetsspektrum har signifikante verdier bare ved i hovedsaken alle eller visse av et antall jevnt adskilte, diskrete frekvenser som er adskilt med en konstant frekvensavstand df som danner et kamspektrum, og at fremgangsmåten omfatter transformering av et tidssegment av det elektriske signal som frembringes som reaksjon på den returnerte energi, til frekvensplanet, idet transformasjonen er basert på den antagelse at tidssegmentet gjentas i det uendelige, og tidssegmentet har en tidsvarighet T, hvor frekvensavstanden Af mellom diskrete frekvenser av tidssegmentets transformasjon er lik l/T og frekvensavstanden Af er et submultiplum av df, og den nevnte indikasjon på de underjordiske strukturer frembringes ut fra det transformerte, elektriske signal.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en pulskilde som avfyres med en konstant repetisjonshastighet, benyttes til å sende energien inn i jorden.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en frekvensmodulert sinuskilde benyttes til å sende energien inn i jorden,

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at sinuskilden frekvensmoduleres med et sinusformet signal.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at transformasjonen av tidssegmentet til frekvensplanet utføres ved benyttelse av en diskret fouriertransformasjon.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den diskrete fouriertransformasjon frembringer verdier i frekvensplanet ved hver av et antall frekvenser som er adskilt med en konstant frekvensavstand Af, og et undersett av verdiene er en indikasjon på de underjordiske strukturer, idet undersettet velges slik at det har en konstant frekvensdifferanse mellom tilstøtende frekvenser av de valgte verdier som er lik df, frekvensavstanden for kamspek-trets frekvenser.