NO171387B - Fremgangsmaate til kvantifisering av nivaaet for vaer- og sjoestoey ved marinseismiske undersoekelser - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til kvantifisering av nivået for vær- og sjøstøy ved marinseismiske undersøkelser. Spesielt dreier det seg om en fremgangsmåte til måling, behandling og kvantifisering av vær- og sjøstøy for å vurdere støyens virkning på resultatene av den seismiske undersøkelse.

Det er vel kjent at værforholdene påvirker kvaliteten av de reflekterte seismiske signaler som registreres av hydrofongruppene under en marinseismisk undersøkelse. Bølger og strøm genererer under dårlige værforhold støy som kan registreres av hydrofonene og i tillegg kommer også støy som er generert i vannet ved den seismiske kabel, f.eks. turbulensstøy og annen strømningsstøy. Det er derfor vanlig å vurdere forholdene i undersøkelsesområdet og eventuelt avbryte undersøkelsen når støyforholdene bedømmes som ugunstige. Undersøkelser har også vist at støybildet forandres etter at dataene er blitt behandlet i prosesseringssenteret. Støyspesifikasjoner for seismisk datainnsamling bør derfor relateres til støyens virkning på dataene etter prosessering. Spesielt bør man i den forbindelse ta hensyn til stakkingens evne til å fjerne støy og således forbedre signal/støyforholdet. Det må også tas hensyn til at signalnivået i undersøkelsesområdet kan variere sterkt fra undersøkelse til undersøkelse.

Det er velkjent at styrken av det seismiske refleksjonssignal varierer sterkt med parametre som de geologiske forhold i undersøkelsesområdet, avstanden til målet og styrken på den benyttede seismiske energikilde.

Styrken på det seismiske signalet kan bestemmes ved en rekke metoder, f.eks. ved å analysere data fra tidligere undersøkelser i det samme området eller ved ombord i undersøkelsesfartøyet å analysere noe behandlede stakker for felles refleksjonspunkter, samt direkte ved analyse av en allerede prosessert skuddregistrering.

Slike fremgangsmåter vil som regel gi et godt bilde av signalnivået i den endelige seksjon, idet man ved prosesseringen prover å opprettholde signalnivået, men å redusere støyen, dvs. forbedre signal/støyforholdet.

Imidlertid vil det være ønskelig å kunne kvantifisere støynivået i behandlede eller stakkede data fra målinger foretatt under selve datainnsamlingen. Et generelt problem i den forbindelse er at det må foretas en datainnsamling fra en hel seismisk linje med bare støyregistreringer for å kunne danne en såkalt CMP-stakk og dermed få et godt bilde av støynivået etter stakkingen.

Slike støyregistreringer kan tenkes utført i tidsrommet mellom registreringen av et enkelt skudd og neste avfyring. Typisk opererer man f.eks. med 10 sekunders skuddintervall og en påfølgende registreringsperiode av 6-7 sekunders varighet. Det er imidlertid vanskelig å sikre seg mot at den støyen som registreres, i realiteten er generert av det foregående skudd og ikke egentlig vær- eller sjøstøy. Dette forhold vil rimeligvis avhenge av geologien i området og eventuelt også andre geografiske parametre.

Her skal det nevnes at en CMP-stakk er en summering av traser som avbilder samme refleksjonspunkt i undergrunnen. En slik CMP-stakk genereres ved at trasene fra forskjellige skudd med ulik avstand mellom kilde og hydrofongruppe summeres. Antall fold, dvs. antall traser som dekker samme felles refleksjonspunkt eller CMP, vil avhenge av antall hydrofongrupper og avstanden mellom hvert skuddpunkt. Selv om man har utstyr ombord i undersøkelsesfartøyet for å utføre en databehandling som en enkel CMP-stakking, vil man i realiteten vanskelig kunne samle inn et så stort antall støyregistreringer at det vil svare til en fullfoldig CMP-registrering.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å skaffe en fremgangsmåte av den i innledningen omtalte art og spesielt å kvantifisere nivået på støy generert av vær og sjø etter en stakking av støyregistreringer. Denne hensikt oppnås med en fremgangsmåte som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken til krav 1.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til den ledsagende tegning. - Fig. 1 viser situasjonen under registrering av traser som skal avbilde samme refleksjonspunkt i undergrunnen, dvs. CMP. - Fig. 2 viser et diagram av støybildet for seks påfølgende støyregistreringer under forhold med dårlig vær som sinus-verdien av støyen registrert på de enkelte kanaler. - Fig. 3 viser et display av trasene for to påfølgende støyregistreringer. - Fig. 4 viser støynivået i tidsvinduer på 2 0 msek for tre CMP-stakkede traser fra forskjellige steder i den seismiske linje, hvor X-aksen representerer tid og Y-aksen representerer støynivået. - Fig. 5 viser det samme som på fig. 4 for stakkede traser fra samme støyregistrering. - Fig. 6 viser forstørret et typisk støybilde etter en stakking som vist på fig. 4. - Fig. 7 viser forstørret det typiske støybilde etter en stakking som vist på fig. 5. - Fig. 8 viser diagrammer for henholdsvis signalstyrken til seismiske refleksjonsdata i et bestemt tidsvindu og det stakkede støynivå i samme tidsvindu.

I utgangspunktet skal det fastslås at fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse lar seg realisere fordi vær-og sjøstøy typisk er inkoherent støy. Dette forhold fremgår tydelig av fig. 2 som viser et typisk usystematisk mønster innenfor både hver enkelt og også mellom påfølgende støyregi-streringer. Dette usystematiske mønster eller støyens inko-herens gjør at en stakking foretatt med traser fra samme støyregistrering langs den seismiske linje som vist på fig. 1, vil resultere i et støynivå som er tilsvarende det som finnes ved stakking av alle registreringer av det enkelte felles refleksjonspunkt CMP. Dette forhold eksemplifiseres ved fig. 4 og fig. 6 som viser registrert vær- og sjøstøy ved stakking fra samme støyregistrering og fig. 5 og 7 som viser støynivået funnet ved stakking av registreringene av et felles refleksjonspunkt CMP. Eksemplene er hentet fra registrering over en linje på ca. 13 km, dvs. med ca. 500 støyregistreringer eller skuddregistreringer.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen går nå i korthet ut på å foreta en eller flere støyregistreringer langs den seismiske linje før selve den seismiske undersøkelse med skuddregistreringer påbegynnes. Etter at den seismiske undersøkelse er avsluttet, tas det ytterligere støyregistrerin-ger langs den seismiske linje. Man kan i den forbindelse generere støytrasen ved registrering på noen eller også samtlige hydrofongrupper i den seismiske kabel. Er den seismiske linje eller skuddlinjen spesielt lang, kan det være hensiktsmessig å avbryte skuddregistreringene og foreta en støyregistrering f.eks. midtveis i den seismiske linje.

Etter at støyregistreringen er foretatt, blir de enkelte traser innen hver registrering stakket. Hvor mange traser som skal inngå i stakken, er bestemt av det antall fold man har i registreringen av det enkelte felles refleksjonspunkt CMP. Hvis f.eks. registreringen foregår på 120 kanaler eller hydrofongrupper og hvert felles refleksjonspunkt CMP registreres 60 ganger, dvs. dekningen av hvert CMP er 60-foldig, stakkes annenhver trase i støyregisteringen dersom denne er foretatt på samtlige 120 kanaler.

Etter stakkingen kan nå støynivået på støystakken analyseres ved hjelp av velkjente databehandlingsmetoder og eventuelt etter at stakken er ytterligere prosessert, f.eks. ved frekvensf iltrering.

Støynivået blir deretter sammenlignet med signalnivået til de seismiske signaler som mottas under den eller de etterfølgende skuddregistreringer, idet disse signaler kvantifiseres og midles, fortrinnsvis med vekt på de svakeste reflektorer som er av betydning for undersøkelsen. Signal/støyforholdet for de seismiske signaler kan deretter beregnes og benyttes i den løpende kvalitetskontroll ombord i fartøyet.

En slik kvalitetskontroll kan fordelaktig foregå online og baseres på et forut for den seismiske undersøkelse fastsatt akseptabelt nivå for signal/støyforholdet i de registrerte signaler.

Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen fås på en særdeles enkel måte et bilde av nivået for vær- og sjøstøy under en pågående seismisk undersøkelse, idet dette nivået tilsvarer det som man vil finne i de behandlede eller stakkede seismiske refleksjonsdata. Støynivået kan fastslås umiddelbart før man begynner skuddregistreringen langs den seismiske linje og støyregistreringer etter at skuddregistreringen er fullført og eventuelt også under et opphold i skuddregistreringene, f.eks. midtveis i den seismiske linje, vil kunne gi den nødvendige kontroll på det funne støynivå. Vær- og sjøstøyen er som nevnt sterkt inkoherent og danner et kontinuerlig lydtrykkfelt i undersøkelsesområdet. Det er derfor ikke nødvendig med spesielle korreksjoner, f.eks. for NMO.

Fagfolk vil lett kunne innse at fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse med enkle midler lar seg imple-mentere i et automatisert kvalitetskontrollsystem ombord i undersøkelsesfartøyet.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til kvantifisering av nivået for vær- og sjøstøy ved marinseismiske undersøkelser, karakterisert ved at det langs en seismisk linje foretas en eller flere registreringer av støyen på noen eller samtlige kanaler i den seismiske kabel ved et gitt tidspunkt eller gitte tidspunkter før og etter selve skuddregistreringen som inngår i den seismiske undersøkelse og eventuelt også under et avbrudd i selve den seismiske under-søkelse, fortrinnsvis midtveis i den seismiske linje, hvoretter de enkelte traser som inngår i støyregistreringens stakkes, idet antallet traser som benyttes i stakken bestemmes av antall fold i registreringen av det enkelte felles refleksjonspunkt.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved ved at de stakkede støytraser filtreres.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at de stakkede støytraser analyseres, og kvantifiseres med hensyn på støynivået.

4. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at det kvantifiserte støynivå sammenlignes med amplituden til de seismiske signaler som er mottatt under skuddregistreringen, idet disse signaler kvantifiseres og midles med vekt på svakere reflektorer av betydning, hvoretter de seismiske signalers signal/støyforhold bestemmes.