NO20141358A1 - Ervervelse av seismiske data - Google Patents
Ervervelse av seismiske data Download PDFInfo
- Publication number
- NO20141358A1 NO20141358A1 NO20141358A NO20141358A NO20141358A1 NO 20141358 A1 NO20141358 A1 NO 20141358A1 NO 20141358 A NO20141358 A NO 20141358A NO 20141358 A NO20141358 A NO 20141358A NO 20141358 A1 NO20141358 A1 NO 20141358A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- receivers
- cables
- seismic
- positions
- source
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 19
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000003334 potential effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
- G01V1/3843—Deployment of seismic devices, e.g. of streamers
- G01V1/3852—Deployment of seismic devices, e.g. of streamers to the seabed
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
- G01V1/3808—Seismic data acquisition, e.g. survey design
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
- G01V1/3817—Positioning of seismic devices
- G01V1/3835—Positioning of seismic devices measuring position, e.g. by GPS or acoustically
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
- G01V1/3817—Positioning of seismic devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2200/00—Details of seismic or acoustic prospecting or detecting in general
- G01V2200/10—Miscellaneous details
- G01V2200/14—Quality control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
- G01V2210/12—Signal generation
- G01V2210/121—Active source
- G01V2210/1212—Shot
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
- G01V2210/16—Survey configurations
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Oceanography (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Det foreslås en fremgangsmåte for ervervelse av seismiske data relativt et område i undergrunnen, der minst en seismisk kilde (107) blir beveget og seismiske bølger blir sendt ut på suksessive skuddposisjoner for kilden for slik å illuminere nevnte område i undergrunnen, og signalene som oppstår fra slike utsendelser blir plukket opp ved å benytte et sett (101) med kabler (110) som vesentlig har null oppdrift og som er utstyrt med mottakere (106). Kablene (110) har vesentlig null hastighet eller en hastighet som er vesentlig langsommere enn kilden (107) i den landbaserte referanserammen. Og nevnte suksessive skuddposisjoner blir bestemt som en funksjon av posisjonen til mottakerne (106) relativt den landbaserte referanserammen fora optimalisere minst ett kvalitetskriterium som er relatert til settet med seismiske signaler som blir ervervet ved mottakerne (106) med hensyn på nevnte område. En slik fremgangsmåte muliggjør forbedret ervervelse av seismiske data.
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører fagområdet for ervervelse av marine, seismiske data.
Dokument WO 2010/076646 og WO 2011/154545 beskriver spesielt ervervelsesfremgangsmåter for seismiske data relativt et område i undergrunnen i det marine miljøet ved å benytte et sett med kabler som er utstyrt med mottakere (seismiske sensorer), der alle mottakerne danner et seismisk nettverk, og minst én seismisk kilde. Den seismiske kilden beveger seg relativt kablene og sender ut seismiske bølger i suksessive skuddposisjoner for kilden for slik å illuminere nevnte område i undergrunnen, og mottakerne plukker opp de reflekterte bølgene som kommer fra disse utsendte bølgene. De siterte dokumentene beskriver en ervervelsesfremgangsmåte der kablene blir holdt stasjonære eller kvasi-stasjonære relativt den landbaserte referanserammen, eller beveges relativt denne referanserammen ved en hastighet som vesentlig er langsommere enn den for kilden. I denne typen ervervelse utøver strømmene en signifikant påvirkning på kablene, og derfor på posisjonen til mottakerne, som kan påvirke kvaliteten på de seismiske dataene som er ervervet ved mottakerne.
Det er derfor et behov for en ervervelsesfremgangsmåte for seismiske data som gjør det mulig å kompensere for effektene av strømmene.
I så henseende foreslår foreliggende oppfinnelse en ervervelsesfremgangsmåte for seismiske data relativt et område av undergrunnen. I fremgangsmåten blir minst én seismisk kilde beveget og seismiske bølger blir sendt ut på suksessive skuddposisjoner for kilden for slik å illuminere nevnte område i undergrunnen. Signalene som kommer tilbake fra disse utsendte bølgene blir plukket opp ved å benytte et sett med kabler som har vesentlig null oppdrift og som er utstyrt med mottakere. Kablene har vesentlig null hastighet eller en hastighet som er vesentlig langsommere enn hastigheten til kilden i den landbaserte referanserammen. Nevnte suksessive skuddposisjoner blir bestemt som en funksjon av posisjonen til mottakerne relativt den landbaserte referanserammen for slik å optimalisere minst ett kvalitetskriterium som er relatert til settet med seismiske signaler som er ervervet ved mottakerne med hensyn på nevnte område.
Ifølge foretrukne utførelsesformer omfatter oppfinnelsen ett eller flere av de følgende trekkene:
- skuddposisjonene blir beregnet én og én,
- skuddposisj onene blir beregnet i et gruppert skudd,
skuddposisj onene blir justert innenfor et forhåndsbestemt intervallområde mellom påfølgende skuddposisjoner, - posisjonene til mottakerne er bestemt fra de absolutte posisjonene til endene på kablene som er funnet ved å benytte GPS-antenner og relative posisjoner for mottakerne med hensyn på nevnte ender som er oppnådd ved å benytte akustiske trianguleringsnettverk installert i kablene,
endene av kablene er utstyrt med droner som beveger kablene mens de holdes i strekk, der de akustiske trianguleringsnettverkene omfatter akustiske posisjoneringsenheter installert under dronene,
skuddposisj onene for den seismiske kilden blir bestemt som en funksjon av en gitt referanseposisjon for mottakerne og beregningen av en drift for de seismiske kablene ved å sammenligne den faktiske posisjonen til mottakerne med referanseposisjonen til mottakerne,
- skuddposisj onene følger minst én skuddlinje,
- oppsettet av skuddlinjene er modifisert relativt det opprinnelige oppsettet og/eller
kvalitetskriteriet er valgt blant et kriterium relativt overensstemmelse med geometrien for midtpunktene, overensstemmelse med en regulær distribusjon av offsets for asimutene, eller et blandingskriterium.
Foreliggende oppfinnelse foreslår også et marint seismisk ervervelsessystem som er passende for implementering av fremgangsmåte.
Systemet omfatter f.eks. en kildebåt som er hensiktsmessig for bevegelse av minst én seismisk kilde. Den seismiske kilden er tilpasset å sende ut seismiske bølger. Systemet omfatter også et sett med kabler som har vesentlig null oppdrift og som er utstyrt med mottakere. Endene av kablene er utstyrt med droner som er hensiktsmessige for å holde kablene i en hastighet i den landbaserte referanserammen som er vesentlig null eller vesentlig lavere enn den for kilden. Systemet omfatter også en masterbåt. Masterbåten er tilpasset å motta informasjon fra dronene om posisjonen til mottakerne relativt den landbaserte referanserammen. Masterbåten er også i stand til å bestemme nevnte, suksessive skuddposisjoner som en funksjon av mottakerne (106) relativt den landbaserte referanserammen for å optimalisere minst ett kvalitetskriterium som vedrører settet med seismiske signaler som er ervervet av mottakerne. Masterbåten er også i stand til å sende nevnte suksessive skuddposisjoner til kildebåten. Kildebåten kan deretter bevege den seismiske kilden, som kan sende ut seismiske bølger på de suksessive skuddposisj onene for slik å illuminere et område av undergrunnen.
Andre trekk og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremkomme ved gjennomlesning av den følgende beskrivelsen av én foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, gitt som et eksempel og med referanse til de tilhørende tegningene.
Figur 1 viser en perspektivfremstilling av et seismisk ervervelsessystem,
Figur 2 viser én eksempelutførelsesform av fremgangsmåten,
Figur 3 til 8 illustrerer eksempler på fremgangsmåten.
Figur 1 viser et marint ervervelsessystem 10. Systemet 10 omfatter et sett 101 av parallell seismiske kabler 110, i overensstemmelse med det som er beskrevet i WO 2010/076646 og/eller WO 2011/154545 og som er hensiktsmessig for implementering av fremgangsmåten, og en seismisk kilde 107 tauet av en kildebåt 109. Hver kabel 110 i settet 101 har en så å si nullhastighet i den landbaserte referanserammen, eller er i hvert tilfelle langsommere enn den for kilden 107, der en typisk hastighet for kilden er omtrent 5 knop. Slik er de tradisjonelle løsningene med kabler som taues av en båt ved en relativt høy hastighet ekskludert fra fremgangsmåten. Spesielt kan kablene 110 bli holdt i en stasjonær eller kvasi-stasjonær posisjon, eller ha en hastighet i den landbaserte referanserammen, i absoluttverdi, som er lavere enn to ganger hastigheten til kilden 107, fortrinnsvis tre, fire, seks eller ti ganger.
Kontrollenheter gjør det mulig å holde hastigheten til kablene 110 i den landbaserte referanserammen på null, eller i hvert fall vesentlig lavere enn den for kilden 107.1 det illustrerte eksemplet er hver kabel 110 forbundet i sine ender til uavhengige vehikler eller «droner» 102 som er passende for å bevege kabelen 110 og holde den i strekk, og som inkorporerer en slik kontrollinje. Kontrollenheten er et system som omfatter en prosessor koblet til et lese-og-skrive(RAM)-minne og som implementerer et program som omfatter instruksjoner for styring av hastigheten til kabelen 110. Kontrollenheten kan f.eks. minimere avviket for kabelen 110 i forhold til den ønskede ruten i den landbaserte referanserammen (der ruten er en bane i den landbaserte referanserammen som er forhåndsbestemt og som skal følges ved en hastighet som er vesentlig langsommere enn den for kilden), der bevegelsen av kabelen 110 eventuelt også er begrenset ved en maksimal kurvaturverdi for banen i vannet (som gjør det mulig for kabelen 110 å opprettholde en jevn form som er tilfredsstillende for en geofysiker, og for å gjennomgå færre belastninger, og for å være kompatibel med styringen av flere kabler). Slik minimerer kontrollenheten et slikt avvik, f.eks. i sanntid, ved å benytte forhåndsbestemte data i programmet, slik som den ønskede ruten og/eller en maksimal avviksbegrensning og/eller en maksimal kurvebegrensning. Dokumentene WO 2010/076646 og WO 2011/154545 beskriver spesielt slike bevegelser av kabelen 110.
I denne konteksten der kablene 110 har en hastighet i den landbaserte referanserammen som er vesentlig lavere enn den for kilden så kan mottakerne bevege seg vekk fra den optimale posisjonen (dvs., posisjonen i den ønskede ruten der kabelen 110 bør være plassert på en momentan basis, eller en fiksert posisjon i den landbaserte referanserammen i det stasjonære eller kvasi-stasjonære tilfellet). Faktisk er kablene 110 utsatt for påvirkningen av strøm, og fordi de typisk er flere kilometer lange så driver de i forhold til den ønskede posisjonen.
Det er slik en risiko for at kablene 110 ikke vil forbli stasjonære eller ikke vil følge den ønskede banen. I et slikt tilfelle fører utsending av seismiske bølger ved jevne intervaller (f.eks. slik at skuddposisj onene danner et rutenett med jevnt fordelte punkter), slik tilfellet generelt er i den kjente teknikken, til en ikke-optimal ervervelse av seismiske data. Faktisk kan kablene 110 forskyves fra ett skudd til det neste, og det ikke å ta hensyn til denne forskyvningen er skadelig for ervervelsen.
I fremgangsmåten beskrevet nedenfor blir de suksessive skuddposisj onene bestemt som en funksjon av (faktiske momentane) posisjoner for mottakerne 106 relativt den landbaserte referanserammen for å optimalisere et kvalitetskriterium, som kan være sammensatt, som er relatert til de seismiske signalene som blir ervervet av mottakerne.
Med andre ord bestemmer man et kvalitetskriterium som er relatert til de seismiske signalene ervervet av mottakerne 106, dvs., et seismisk kriterium som man ønsker å respektere så mye som mulig for signalene. Dette kvalitetskriteriet kan bli gitt slik det er vanlig av en geofysiker med tidligere kjennskap til undersøkelsesområdet, som en funksjon av hans mål for dataervervelsen, og vedrører et sett med seismiske signaler ervervet med hensyn på undersøkelsesområdet og dets verdi (dvs., i det omfanget kvalitetskriteriet blir respektert) er avhengig av posisjonen til mottakerne 106 relativt den landbaserte referanserammen og skuddposisj onene som vil bli bestemt. Det bør bli nevnt at kvalitetskontrolldata (QC-data) blir tilveiebrakt ved kommersielle programmer. Ulike eksempler på et slikt kvalitetskriterium vil bli tilveiebrakt senere.
Man agerer derfor på de suksessive skuddposisj onene for å optimalisere kvalitetskriteriet, ved å ta hensyn til den faktiske posisjonen til mottakerne 106. Hensiktsmessig kan skuddposisj onene bli justert innenfor et forhåndsbestemt intervallområde mellom påfølgende skuddposisjoner. Slik overskrider avstanden mellom to skuddposisjoner aldri størrelsen på området, men blir uansett justert innenfor området i stedet for å være fastsatt, for slik å optimalisere det etterstrebede kvalitetskriteriet.
Posisjonene til mottakerne 106 kan bli bestemt ved å benytte et posisjoneringssystem om bord som omfatter GPS-antenner 117 på dronene 102 for å tilveiebringe den absolutte posisjonen til dronene, og akustiske posisjoneringsenheter 119 (som danner «akustiske trianguleringsnettverk») i formen av, i eksemplet på figuren, av et nettverk med akustiske sender/mottakere installert under dronene 102 og langs kablene 110 som gir de relative posisjonene til mottakerne 106 med hensyn på dronene 102, og eventuelt annen ytterligere informasjon fra kompasser og dybdemålere. Den absolutte posisjonen til mottakerne 106 blir utledet fra den absolutte posisjonen til dronene 102 og den relative posisjonen til mottakerne 106 med hensyn på dronene 102. Det understrekes at ulike typer av akustiske posisjoneringsenheter 119 eksisterer. Disse kan være sendere og/eller mottakere. Med andre ord kan enhetene være kun mottakere eller kun sendere, og de kan også kombinere begge funksjoner samtidig.
Som tidligere antydet kan mottakerne 106, under påvirkningen av strøm, avvike fra den forhåndsbestemte ruten eller fra en forhåndsbestemt stasjonær posisjon i den landbaserte referanserammen. Det er da mulig å bestemme den faktiske posisjonen til mottakerne 106 takket være det integrerte posisjoneringssystemet som er tradisjonelt i industrien og for å benytte dataene direkte under optimalisering av kvalitetskriteriet for i tilfellet med sanntid å bestemme skuddposisj onene til kilden 107.
Skuddposisj onene til den seismiske kilden 107 kan deretter bli bestemt som en funksjon av en gitt referanseposisjon for mottakerne 106 og beregningen av en drift (dvs., et avvik) for den seismiske kabelen 110 ved å sammenligne den faktiske posisjonen for mottakerne 106 med referanseposisjonen til mottakerne 106. Driften tilsvarer derfor avviket mellom den faktiske posisjonen til en mottaker 106 og dens teoretiske posisjon. Med andre ord blir ikke den absolutte faktiske posisjonen til mottakerne 106 benyttet som en slik ved bestemmelse av skuddposisj onene i dette eksemplet, det er i stedet en annen bit med informasjon som avhenger derav, dvs., driften av den seismiske kabelen 110, som blir benyttet i
datamaskinimplementeringen av bestemmelsen.
Skuddposisj onene kan følge skuddlinjer som passerer over de seismiske kablene 110. Dette er beskrevet i WO 2010/046646. Bestemmelsen av skuddposisj onene til kilden 107 kan bli utført på slutten av en forflytning gjennom et forhåndsbestemt antall linjer for kilden 107, f.eks. 1 for godt kompromiss mellom optimalisering av kvalitetskriteriet og beregningskostnadene, som en funksjon av styrken på strømmen, f.eks. strømmen målt eller estimert under en tidligere iterasjon av fremgangsmåten, for slik å ta nøyaktig høyde for avdriften til kabelen 110 som skyldes strømmen. Den seismiske kilden kan alternativt følge mer komplekse baner. Den seismiske kilden 107 kan f.eks. følge en spiralformet bane. Linjene som følges av den seismiske kilden 107 kan ikke krysse kabelen 110, f.eks. være parallelle med denne.
Kvalitetskriteriet er hensiktsmessig et kriterium som gjelder settet med seismiske signaler som erverves av mottakerne i relasjon til undersøkelsesområdet. Et slikt kriterium er mer spesifikt et kriterium som vedrører ervervelsesgeometrien som tilsvarer et slikt sett med seismiske signaler. Kriteriet er hensiktsmessig valgt fra blant et kriterium relativt overensstemmelse med geometrien og innholdet i beholderne (eng. «bins») (midtpunktene), i overensstemmelse med fordelingen av offsets eller asimutene, eller kan være et sammensatt kriterium som kombinerer disse kriteriene.
Midtpunktene er de midtre delene av segmentet som har posisjonen til kilden 107 i en gitt skuddposisjon og den faktiske posisjonen til mottakeren 106 for endene. Et kriterium relativt overensstemmelse med midtpunktene kan bestå av å sikre at midtpunktene mellom skuddposisj onen til den seismiske kilden 107 og den faktiske posisjonen til mottakerne 106 er jevnt fordelt i den landbaserte referanserammen. Optimalisering av et slikt kriterium betyr derfor å bringe en slik jevn fordeling av midtpunktene så nært som mulig, eller perfekt, inn på linje med et ervervet datasett.
Alternativt eller i tillegg kan kvalitetskriteriet inkorporere et kriterium for overensstemmelse med en regulær fordeling av offset- og/eller asimutinnholdet for alle beholderne (eng. «bins»). Offset for et skudd er avstanden mellom kilden og mottakeren 106 når kilden 107 sender ut en bølge. Asimuten er vinkelen, fra perspektivet til mottakeren, til mottaker-kilde-vektoren. Et slikt kriterium kan f.eks. bestå av å sikre at skuddposisj onene til den seismiske kilden 107 er jevnt fordelt i en referanse relatert til den seismiske kabelen 110.
Et sammensatt kriterium er et kriterium som implementerer de ulike kriteriene med ulike vekter.
Figur 1 viser settet 101 med kabler 110 som er tilveiebrakt med et flertall av mottakere 106 (f.eks. hydrofoner eller geofoner) som er i stand til å samle nevnte reflekterte bølger. En slik kabel 110 kan bli kalt en «seismisk kabel», eller en «seismisk streamer». Kablene 110 utvikles i en målestasjon tilpasset å undersøke det tidligere nevnte området i undergrunnen. Den seismiske kilden 107 blir utløst. Mottakerne 106 blir benyttet for å plukke opp de reflekterte bølgene. Det er da mulig å flytte til en annen målestasjon som er tilpasset å undersøke en annen del av det tidligere nevnte området, på den ene siden kablene 110 og på den andre siden den seismiske kilden 107, og så videre. Kablene 110 har en vesentlig null-oppdrift ved en dybde (dvs., avstanden relativt overflaten av vannet). Hensiktsmessig kan dybden til kablene 110 være plassert mellom den minimale verdien for å tillate passasje av den seismiske kilden 107 over kablene 110, dvs., minst 5 meter, og omtrent 100 meter. Hver av kablene 110 er hensiktsmessig tilveiebrakt med ballastdannende elementer som er designet for å holde kabelen 110 nedsenket. Ballasten tillater kablene 110 å opprettholde deres dybde vesentlig konstant og variere den på en kontrollert måte. Hver av kablene 110 er også tilveiebrakt på begge ender derav med overflatedroner 102 i eksemplet på figur 1, som er i stand til å bevege kablene 110 (i vannet, slik at de er stasjonære, kvasi-stasjonære, eller ikke beveges langt fra den ønskede ruten i den landbaserte referanserammen) og holde hver kabel 110 under strekk. WO 2010/076646 og WO 2011/154545 beskriver anvendelsen av et sett 101 med slike kabler 110 anbrakt parallelt og som danner et nettverk av mottakere over området av undergrunnen som blir studert. Dronene 102 samarbeider for å holde settet 101 med kabler 110 under strekk og parallelle, mens den seismiske kilden 107 passerer over kablene 110 og skyter på de ulike bestemte skuddposisj onene.
Figur 2 viser en eksempelimplementering av fremgangsmåten, f.eks. med settet 101 med kabler 110 og den seismiske kilden 107 på figur 1. Fremgangsmåten i eksemplet omfatter først et estimat S10 av den (faktiske) posisjonen til kablene. Dette estimatet kan bli utført ved å benytte posisjoneringssystemet beskrevet ovenfor. Fremgangsmåten omfatter da å beregne S20 avdriften for mottakerne relativt en referanseposisjon (fast posisjon i den landbaserte referanserammen i det kvasi-stasjonære tilfellet, eller momentan posisjon i en langsom bane i den landbaserte referanserammen). Fremgangsmåten omfatter også å beregne (S30) nye skuddposisjoner som en funksjon av avdriften og kjennskap (tidligere, nåværende og/eller fremtidig) til strømmene for å optimalisere kvalitetskriteriet. Fordi avdriften er relatert til posisjonen til mottakerne blir denne beregningen med andre ord utført som en funksjon av posisjonen til mottakerne. I eksemplet kan kunnskapen om strømmene bestå i et estimat av strømmen for neste skuddserie. På denne måten er det mulig å estimere den fremtidige avdriften for kabelen og ytterligere optimalisere kvalitetskriteriet.
Trinn S10, S20 og S30 gjør det dermed mulig å bestemme de suksessive skuddposisj onene til mottakerne relativt den landbaserte referanserammen for å optimalisere minst ett kvalitetskriterium for de seismiske signalene ervervet ved mottakerne. De nye skuddposisj onene som slik er bestemt blir benyttet til å oppdatere S50 som er de fremtidige skuddposisjonene (f.eks. lagret i en buffer i kontrollenheten i kilden). Fremgangsmåten ifølge eksemplet omfatter derfor deretter å bevege S60 den seismiske kilden til de nye skuddposisjonene og sende ut seismiske bølger i disse posisjonene, og til sist fange opp (dvs., plukke opp og/eller registrere) S70 signalene som er resultatet av de utsendte bølgene ved mottakerne på kablene.
Eksempler på fremgangsmåten og dens resultater vil nå bli beskrevet med referanse til figurene 3 til 8.
X betegner retningen på den gjennomsnittlige strømmen, og Y betegner retningen perpendikulært på X i horisontalplanet. Kablene 30 er innrettet langs X og kan ikke raskt kompensere for avviket relativt en målposisjon (dvs., en ønsket, teoretisk posisjon, f.eks. stasjonær) i retningen Y. Dette betyr at når en strøm er til stede som er variabel over tid (f.eks. en konstant strøm som påvirkes av en tidevannsstrøm) så blir kablene 30 utsatt for en avdrift (relativt målposisjonen) på aksen Y som det ikke kan kompenseres for. Med andre ord virker kablene 30 som et filter, og posisjoneringen av en kabel 30 kan ikke kompensere for de «raske» variasjonene i strømmen (der «raske» er relativt i forhold til tidskonstanten i systemet, som i hovedsak er avhengig av lengden på kablene og hastigheten på strømmen). Avhengig av profilen på strømmen kan avvik også eksistere på aksen X (spesielt i nærværet av en sirkulær strøm når banen til strømmen danner en løkke som er mindre enn eller tilsvarende størrelsen på lengden av kabelen).
Vi vil nå beskrive et eksempel på fremgangsmåten som søker å maksimere dekningen til midtpunktene mens effektene av strømmen kompenseres. Med andre ord relateres kvalitetskriteriet for fremgangsmåten i eksemplene til overensstemmelse med midtpunktene, og består nøyaktig i å sikre at midtpunktene mellom skuddposisjonene til den seismiske kilden og den faktiske posisjonen til mottakerne er jevnt fordelt i den landbaserte referanserammen (dvs., midtpunktene danner et jevnt gitter av punkter). Midtpunktene er plassert i midten av segmentet dannet ved hvert skuddpunkt og hver mottaker. Ved å benytte den komplekse notasjonen for å indikere en 3D-posisjon projisert i et horisontalt plan, f.eks. overflaten på sjøen (f.eks. tilsvarer den reelle delen lengdegraden og den imaginære delen breddegraden), dersom zser komplekstallet som betegner posisjonen til kildepunktet, og zRer komplekstallet som betegner posisjonen til en mottaker, så er komplekstallet som betegner posisjonen til midtpunktet gitt ved zM- (zR+zs)/2.1 eksemplet følger videre kilden skuddlinjer (m-l, m) ortogonalt for retningen av kablene 30 (og følger derfor retningen Y).
La i betegne indeksen til kablene 30, og k indeksen til hver mottaker 32 eller gruppe av mottakere langs kabelen k. Midtpunktet i skuddpunktet s og mottakeren k som tilhører kabelen 1 blir betegnet: zM(i,k,s) = (zR(i,k)+zs)/2. Ved å følge forklaringen gitt ovenfor så er den reelle delen av zR(i,k) - langs retningen X - relativt enkel å kontrollere, mens den imaginære delen av zR(i,k) - langs retningen Y - ikke er reelt kontrollerbar og er begrenset ved de resterende strømvariasjonene. Posisjonen til kilden er fullstendig fri. Fremgangsmåten gjør det mulig å kompensere for uønskede variasjoner i posisjonen til mottakerne ved å tilpasse posisjonene til skuddpunktene. Mer spesifikt foreslår fremgangsmåten å skyte på et spesifikt sted slik at midtpunktene (gjennomsnittlig eller i absoluttverdi) faller eksakt der de burde ha vært uten noen strøm.
Det teoretiske tilfellet der det ikke er noen strøm er vist på figur 3. La dc betegne avstanden mellom kablene 30 ( f.eks. 400 meter), og dr avstanden mellom mottakere 32 (f.eks. 25 meter), eller gruppeintervall. La oss se på en ortogonal skuddgeometri som fører til et kvadratisk piksel-CMP:
- Avstand mellom skuddpunkter = dr (f.eks. 25 meter),
- Avstand mellom skuddlinjer = dc (f.eks. 400 meter),
Skuddmarginer i retninger X og Y (som f.eks. overskrider lengden på
kabelen på hver side med 50 %),
La zs<REF>(m,n) betegne skuddpunktet n på skuddlinjen m. Uten strøm er kablene 30 eksakt i den ønskede posisjonen zR<REF>(i,k,m,n). Posisjonene til referansemidtpunktene blir betegnet: zMREF(i,k,m,n) = (zR<REF>(i,k,m,n) + zs<REF>(m,n))/2. Det påpekes at dersom kablene 30 er satt til å være fullstendig stasjonære (og ikke følger en lavhastighetsrute) så er posisjonene til mottakerne 32 konstante: zRREF(i,k,m,n) = zR<R>EF(i,k).
Det reelle tilfellet der det er en strøm er illustrert på figur 4.1 nærværet av strømmen, og ved å anta den samme skuddsekvensen, så virker den foreslåtte fremgangsmåten som følger: kildebåten skyter på posisjonen zs(m,n) = zsREF(m,n) - d(m,n)m, der d(m,n) er et komplekst tall som representerer offset for kablene 30 relativt målpunktet når kildebåten er i ferd med å skyte det n<te>punktet for den m<te>skuddlinjen.
I tilfellet med jevn avdrift av kablene 30 (dvs., kablene 30 forflyttes alle med den samme forflytningsvektoren, så er resultatet av forflytningen referert til som 40 på figuren), så faller midtpunktene eksakt der de ville ha falt dersom det ikke hadde vært noen strøm. Ved det n<te>skuddet av skuddlinjen m er faktisk posisjonen til mottakerne gitt ved:
Posisjonen til midtpunktene er derfor gitt ved:
I dette tilfellet blir all den seismiske energien holdt eksakt på referansemidtpunktene, og ingen spredning forekommer på naboposisjonene, som vist på figurene 5 og 6. Figur 5 et (simulert) dekningskart i det teoretiske tilfellet der det ikke er noen strøm (tilfelle presentert med referanse til figur 3). Figuren viser den seismiske energien (dvs., den mottatte seismiske skuddtettheten per 12,5 m x 12,5 m piksel på en skala 1:100). Slik det fremgår blir en god seismisk tetthet oppnådd for et sentralt kvadrat, og derfor god kvalitet for de seismiske dataene, som er lite spredt. Figur 6 viser et kart ved de samme betingelsene som på figur 5, men som er oppnådd med en sinusformet strøm (i retningen Y) med en maksimal amplitude på 1000 meter og en periode på 43 200 sekunder, og ved å benytte fremgangsmåten, dvs., bestemme skuddposisjonene for å optimalisere kvalitetskriteriene og relativt overensstemmelse med midtpunktene, dvs., deres jevne fordeling. Figur 6 viser at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig, tilsvarende i det teoretiske tilfellet der det ikke er strøm, å oppnå god seismisk energi for et sentralt kvadrat, for derved å minimere spredning.
Figur 7 viser et kart under de samme betingelsene som figur 6, men fremgangsmåten er ikke benyttet. I stedet danner skuddposisjonene et jevnt rutenett i den landbaserte referanserammen. Denne figuren viser at det er en spredning av den seismiske energien sammenlignet med tilfellet på figur 6, der fremgangsmåten er benyttet.
Fremgangsmåten kan bli utvidet i tilfellet med en ikke-uniform forflytning av kablene. Offset d(m,n) kan bli estimert ved å overveie offset fra det (geometriske) tyngdepunktet for settet med kabler. Slik forblir den seismiske energien konsentrert rundt sentrum av referansemidtpunktene, og spredningen på utsiden av referansemidtpunktene blir minimert.
Ved å benytte det samme prinsippet kan fremgangsmåten bli direkte utvidet i tilfellet med en endring av asimuten for kablene (som f.eks. skyldes en endring av retning for den gjennomsnittlige strømmen).
Fremgangsmåten kan også bli benyttet med enhver skuddgeometri. Den ortogonale skuddgeometrien er tilveiebrakt som et eksempel. En sikksakk, sirkulær eller parallell skuddgeometri kan bli benyttet.
Ul tilfellet der avdriften er stor for dimensjonen på kabelnettverket kan fremgangsmåten føre til signifikant avstand mellom kilden og mottakerne (offset), og kan forverre offset/asimut-fordelingen. Et alternativt til kvalitetskriteriene og relativt overensstemmelse med midtpunktene er derfor å optimalisere dekningen av midtpunktene mens den maksimale verdien for offset begrenses. Reduksjon av offset posisjonerer automatisk kildebåten nærmere mottakerne, der den negative effekten er spredningen av den seismiske energien rundt referansemidtpunktene.
Figur 8 viser et kart under de samme betingelsene som på figur 6, med kvalitetskriteriet som blir benyttet er forskjellig fra det på figur 6.1 tilfellet med simuleringen på figur 8 vedrører kvalitetskriteriene overensstemmelse med offset og asimuter for skuddene, og mer spesifikt er skuddposisjonene til den seismiske kilden jevnt fordelt i referanserammen relatert til kabelen. Man kan se at den seismiske energien blir spredt, men det er ikke viktig i dette tilfellet fordi det valgte kvalitetskriteriet er forskjellig.
Det er mulig å benytte et kompromiss som ligger mellom minimering av energispredningen og begrensning av store offset. Likeledes kan optimaliseringen bli begrenset på asimutverdiene. Mer generelt kan flere ytterligere elementer bli benyttet for å bestemme den beste skuddposisj onen, slik som navigasjonskvalitetskontroll, seismisk kvalitetskontroll og etter prosessering av data. Det ultimate målet er å optimalisere den totale dekningen og maksimere illumineringen av det geologiske målet. I stedet for å optimalisere dekningen av midtpunktene kan optimaliseringskriteriet være å optimalisere fordelingen av (sender-mottaker)-par.
Optimaliseringen av kvalitetskriteriet vil nå bli beskrevet generelt. Optimaliseringsproblemet kan bli formulert på følgende måte.
Først kan dette være et kriterium som man ønsker å maksimere eller minimere. F.eks. kan man ønske å maksimere dekningen av området som blir studert, eller minimere avstanden mellom den ønskede dekningen og den faktiske dekningen. Makismeringsproblemet og minimeringsproblemet kan bli formulert ekvivalent, uten noen påvirkning på den totale optimaliseringsprosessen. Generelt vil vi heretter nata at man ønsker å minimere en metrisk (dvs., kvalitetskriterium) betegnet M tilsvarende ett eller flere geofysiske kvalitetskriterier.
Formuleringen av denne metriske er avhengig av ulike faktorer relatert til de iboende karakteristika for ervervelsessystemet og dets anvendelse (antall kabler, antall kilder, spredning av mottakere, spredning av skuddlinjene, skuddmarginer osv.) og målene med de geologiske undersøkelsene som skal utføres (ønsket dekningsnivå, asimut-rikhet, offset-fordeling osv).
For å optimalisere dekningen av midtpunktene kan den metriske slik inkludere et kriterium relatert til antallet traseer for hvert av midtpunktene. For å påtvinge nære eller fjerne offset kan kriteriet stå for fordelingen av offsetene. For å optimalisere rose-diagrammet kan kriteriet ta hensyn til den felles offset/asimut-fordelingen. For å maksimere forholdet signal:støy kan kriteriet ta hensyn til en måling av støyen. Alle disse komponentene kan bli vurdert individuelt eller i kombinasjon med mer eller mindre vekting i den totale metriske M.
Konkret kan den metriske bli beregnet fra data tilveiebrakt i sanntid ved de seismiske kontrollverktøyene om bord på det seismiske fartøyet. Den metriske kan bestå av sammenligning av de ønskede verdiene for kvalitetsindikatorer med de faktiske verdiene for kvalitetsindikatorer (de faktiske verdiene kan stå for resultater som allerede er oppnådd og fremtidige verdier basert på beregninger).
Dersom man f.eks. ønsker at antallet traseer på hvert midtpunkt skal følge en spesifikk fordeling kan den metriske være ekvivalent med
Der P er settet med «bins» («piksler») som skal vurderes for undersøkelsen, p er en indeks som løper over alle «bins», Np er antallet traseer som faktisk er oppnådd i bin p, og Dp er antallet traseer ønsket i bin p.
Dersom man ønsker å ha en jevn fordeling av traseer innenfor bins (DP=D) så blir likningen forenklet som følger:
Åpenbart kan samme type formulering bli benyttet for offset- og asimutfordelinger.
Den metriske kan også benytte enkle og direkte kriterier uten nødvendigvis å benytte den spesifikke verdien til de seismiske kvalitetsindikatorene. Dersom man f.eks. ønsker å redusere støynivået, spesielt strømstøy, så er det mulig å introdusere et uttrykk som er proporsjonalt med hastigheten til strømmene opphøyd i andre, i stedet for å benytte en eksakt støymåling (som vil inkludere alle bidragene til den totale støyen).
For å beskrive optimaliseringsfremgangsmåten vil vi her anse at den metriske kun er avhengig av posisjonen til mottakspunktene, posisjonen til skuddpunktene, og strømmene. Faktisk antar vi at alle de andre parameterne som figurerer i formuleringen av den metriske er kjent før undersøkelsen og forblir konstante gjennom hele undersøkelsen.
Slik kan den metriske bli betegnet M(S,R,C) der S betegner posisjonene til kildene (kompleks-antall), R er posisjonene for mottakerne (kompleks-antall) og C er verdien på hastigehten til strømmene (felt for kompleks-antall), der alle disse parameterne er avhengige av tiden t.
Vi antar også at verdien på strømmene og verdien på posisjonene til mottakerne er kjent. Slik kan ganske enkelt optimaliseringen av problemet som fører til beregningen av skuddposisjonene bli formulert som følger:
Bokstaven E representerer den matematiske forventningen fordi kriteriet må bli minimert statistisk, alle variablene er avhengig av tid (S, R og C er ansett å være tilfeldige variabler).
Det understrekes at unikheten til 1 ikke nødvendigvis er garantert.
Optimaliseringsfremgangsmåten er generelt begrenset, f.eks. åpenbart ved den maksimale hastigheten av kildebåten:
I praksis kan kildebåten også være begrenset i kraft av kursendringer som pålegger en maksimal begrensning på krummingen av den parametriske kurven s(t).
Valget av algoritme og dens implementering er generelt avhengig av formuleringen av den metriske M. Optimaliseringsalgoritmen kan bli valgt fra alle optimaliseringsalgoritmene som eksisterer og er kjent for fagfolk på området. Med en gang den metriske er kvantifisert og kan bli beregnet kan de tradisjonell, numeriske optimaliseringsfremgangsmåtene slik som gradientalgoritmen bli benyttet. Det understrekes løsningen på optoimaliseringsproblemet kan bli tilnærmet forskjellig (spesielt avhengig av uttrykkingen av den metriske M) og tillater generelt ikke en enkelt optimal løsning.
Dersom det den metriske selv ikke er avhengig av strømmen, men posisjonene til mottakerne er avhengige av strømmen - som da betegnes R© - så forsøker man å minimere:
Vi vil nå utvikle et konkret eksempel på optimalisering for åsøke å minimere avviket mellom den faktiske dekningen av midtpunktene og den ønskede dekningen. Forventningen blir estimert ved å benytte det empiriske gjennomsnittet:
NP(S,R) betegner antallet midtåunkter som faller i bin p gitt verdiene til posisjonene til mottakerne R og skuddposisjonene S.
Dersom nR betegner antallet mottakere på kablene, ns er antallet skuddpunkter, Sn er posisjonen til skuddnummer n og rk(n) er posisjonen til mottaker k i øyeblikket med skuddnummer n, så er det enkelt å beregne NP(S,R):
der:
• 8(.) er en funksjon lik 1 dersom betingelsene på innsiden av parentesen er oppfylt, eller 0 dersom ikke, • ^^<P*>^^ er deb topologiske ballen som representerer bin p nær midtpunktet av posisjon bp.
Gitt at posisjonene til mottakspunktene rk(n) er kjente så kan man også skrive:
Ved konvensjon benytter vi den følgende forenklede notasjonen:
Antallet punkter som faller i bin p kan finnes ved å beregne den gjennomsnittlige sannsynligheten for at midtpunktene tilhører den tilsvarende topologiske ballen, vektet ved fordelingen av posisjonene til mottakerne og skuddpunktene. Notasjonen (S+R)/2 er litt unøyaktig ved at den ikke bare involverer ssimpel addisjon, men involverer beregning av ns x nR midtpunkter. Vi benytter denne notasjonen heretter for å forenkle diskusjonen.
Vi antar at forhåndsplanfasen av den seismiske undersøkelsen har ført til definisjonen av en sekvens av skuddpunkter slik at, i fraværet av strømmer, den ønskede dekningen Dp er oppnådd for hver bin. Referanseskuddsekvensen, betegnet S<ref>, er sammensatt av et sett med referanseskuddposisjoner Sn<ref>. Posisjoneringen av mottakerne i fraværet av strømmer, betegnet R<ref>= R(C=0), er sammensatt av et med mottakspunkter rk(n)<ref>. I det stasjonære tilfellet (patch) er ikke disse mottakspunktene lenger avhengig av øyeblikket for skuddet: rk(n)<ref>= rk<ref>'
Derfor:
Slik er den metriske minimert og er lik med 0 når:
I nærværet av en strøm er ikke posisjonene til mottakerne lenger ideelle og beveger seg vekk fra referanseposisjonene.
Her benytter vi hypotesen med å erstatte den matematiske forventningen med den gjennomsnittlige, momentane verdien for mottakspunktene. Dette gjør det mulig å utlede en enkel og håndterlig algoritme fordi skuddpunktene kan bli estimert i hvert øyeblikk uten behov for full kjennskap til de fremtidige posisjonene til mottakerne op til slutten av undersøkelsen (noe som blant annet krever fullstendig og ubegrenset kjennskap til strømmene og oppførselen til dronene). Det understrekes at denne hypotesen benyttes til forenklingsformål og kan føre til ikke-optimal optimalisering.
Med andre ord, med notasjonene ovenfor, i stedet for å se på>ser vi
- cB\b pts 9)
på sannsynligheten for at der Et[R] er den momentane gjennomsnittlige av posisjonene til mottakerne, og St er den momentane posisjonen til skuddpunktene på tidspunkt t.
Ved å benytte den detaljerte notasjonen med indisiene til skuddpunktene diskriminert over tid (2), består dette i å invertere funksjonen 5(.) og summen relativt indisiene til mottakerne. For hvert skuddpunktnummer n er vi da interessert i: der det geometriske senteret til settet med kabler i øyeblikket for skuddnummer n blir betegnet:
Gitt at referansesekvensen som minimerer den metriske i fraværet av strømmer er kjent så er prinsippet å komme så nærme som mulig denne optimale løsningen for hvert uttrykk av summen, dvs., på hvert skuddøyeblikk. Ved å benytte formel (3) for referansepunktene, og ved å benytte invariansen på punktene bp relativt skuddnummer n, så foreslår algoritmen slik å estimere skuddposisjonene som følger: der det geometriske senteret for referansemottakspunktene er betegnet:
Uttrykket representerer posisjonsavviket fra sentrum av mottakerne mellom det faktiske tilfellet (generelt i nærværet av en strøm) og det ideelle tilfellet (i fraværet av strøm).
Algoritmen består slik i å estimere og kompensere den gjennomsnittlige avdriften til kablene relativt referanseposisjonene, primært på grunn av strømmen og navigasjonskapasitetene til dronene. Man kommer dermed åpenbart frem til algoritme-eksemplet som er beskrevet i tilfellet med skudd ortagonalt for kablene.
Denne algoritmen har vist virkninger nært opp til den optimale løsningen i realistiske tilfeller med strømbetingelser for typiske seismiske undersøkelser. Dette kan bli forklart på følgende måte.
I tilfellet med en variabel, men homogen strøm over de utstrakte kablene forblir kablene parallelle med hverandre. I nærværet av en variabel strøm der retningen på denne ikke endres så gjør navigasjonen til dronene det mulig (innenfor en viss hastighetsgrense) å forbli nøyaktig på den ønskede lokaliseringen og ikke beveges vekk fra referansepunktene. I nærværet av en variabel strøm inkludert en ikke-neglisjerbar sirkulær strøm (f.eks. en tidevannstrøm) må to potensielle effekter bli forventet på kablen: • Kablene driver av relativt referanseposisjonene. I nærværet av en homogen strøm beveges alle ved en forflytningsvektor som vi betegner d(t) (kompleksnummer). I teorien er normen for forflytningsvektoren syklisk (typisk, i nærværet av en sterk tidevannsstrøm, en som er sinusoid med en periode lik den for den lokale tidevannet) og retningen til forflytningsvektoren er perpendikulær på retningen av den gjennomsnittlige strømmen. I praksis er forflytningsvektoren mer tilfeldig, og den soppførsel er diktert ved variasjonene i strømmen og navigasjonen til dronene. • Asimutene til baiene oscillerer periodisk rundt barysenteret til mottakerne. Asimuten til kablene blir betegnet a(t) (reelt nummer omfattet mellom -71 og +71). I teorine er oscillasjonen til kablene regulær og periodisk (typisk, i nærværet av en sterk tidevannsstrøm, en sinusoid med en periode lik den for det lokale tidevannet). I praksis er oscillasjonen til asimuten til kablene mer tilfeldig, og dens oppførsel er diktert ved variasjonene til strømmen og navigasjonen til dronene.
Slik kan posisjonen til mottakerne i øyeblikket tnfor skuddnummer n bli formulert på følgende måte:
I nærværet av kun forflytningsbevegelsen er det åpenbart å se at algoritmen fører til en optimal løsning. Faktisk bevehes alle mottakspunktene uniformt fra den samme vektoren:
Avdriften som skyldes strømmen er perfekt estimert fordi:
Og estimatet for skuddpunktene kompenserer perfekt offsettet slik at midtpunktene er på den samme lokaliseringen som referansemidtpunktene (som beskrevet i eksemplet på det ortogonale skuddet).
I tilfellet med ren rotasjon av kablene er estimatet av offset også perfekt, fordi sentrum for mottakerne er ufravikelig i rotasjon:
Imidlertid er ikke lenger midtpunktene alle på samme lokalisering som referansemidtpunktene. Simuleringer har vist at algoritmen gir dekningsresultater nært opptil dekningen som er oppnådd med referansepunktene, spesielt når karakteristikaene for undersøkelsen er slik at oscillasjonene til asimuten for kablene er tilstrekkelig gjennomsnittlige. Dette forklares ved det faktumet at selv om midtpunktene ikke alle følger den samme lokaliseringen som referansemidtpunktene som gir de et gjennomsnitt derav.
Når kablene blir forflyttet og rotert estimerer slik algoritmen nøyaktig offsetet for kablene relativt strømmen ved å overveie posisjonen til barysenteret til kablene, og algoritmen kompenserer offsetet til kablene i gjennomsnitt for dekningen av midtpunktene.
Itilfellet med en ikke-homogen strøm er algoritmen fremdeles gjeldende og resultatene kan bli utvidet: det geometriske barysenteret for mottakerne gjør det mulig å estimere den gjennomsnittlige posisjonen, og derfor å konsentrere midtpunktene rundt referansemidtpunktene gjennomsnittlig.
Den samme typen tankegang kan bli benyttet for å utlede en enkel optimaliseringsalgoritme for andre kriterier, slik som fordelingen av offsetene eller asimuten.
Av pragmatiske implementeringsgrunner kan flere posisjoner for skuddpunktene bli beregnet samtidig («i gruppert skudd»). På denne måten blir ikke posisjonene til skuddpunktene nødvendigvis beregnet én etter én rett før skyting. I eksemplet med ortogonale skudd er det f.eks. mulig å beregne hele skuddlinjer.
Denne fremgangsmåten ødelegger ikke på noen måte ytelsen av optimaliseringen i den grad fremtidig kjennskap til strømmene og posisjonene til mottakerne tillater dette. Tvert i mot, dersom kjennskapen til de fremtidige posisjonene til mottakerne er presise åpner dett opp for en måte for mer fullstendig og global optimalisering enn den som er utledet fra den forenklede hypotesen beskrevet ovenfor.
Ett eksempel på en systemarkitektur blir nå beskrevet, igjen med referanse til figur 1, som viser det marine, seismiske ervervelsessystemet 10.
På figur 1 blir kablene 110 holdt i posisjon med droner 102. Kildebåten 109 beveger den seismiske kilden 107 i overensstemmelse med forklaringene som er gitt ovenfor. Figur 1 viser også en masterbåt 111 som blir benyttet for å koordinere operasjoner (den kan også spille en rolle i utsettingen, opphentingen og vedlikeholdsoperasjoner for komponentene i systemet 10). Arkitekturen kan være mer eller mindre sentralisert, f.eks. kan ytelsen til kommando- og kontrollfunksjonene være mer eller mindre geografisk delokalisert (på dronene 102, masterbåten 111 eller kildebåten 109).
I ett eksempel sender dronene 102 og kildebåten 109 all informasjonen som er nødvendig for å utføre kvalietskontrollfunksjonene til masterbåten 111 (navigasjon og sesimikk) og derfor spesifikt posisjoneringsinformasjonen. All denne informasjonen er sentralisert om bord på masterbåten 111 med en kontroller eller datamaskin (f.eks. elektronisk tavle). De ønskede skuddposisjonene blir deretter beregnet i overensstemmelse med den valgte optimaliseringsalgoritmen og ved å benytte dataene som kommer fra kvalitetskontroll (QC)-verktøyene installer tom bord på masetrbåten 111. De nye skuddposisjonene blir sendt til kildebåten 109. Kildebåten 109 beveger den seismiske kilden 107 ved å følge en rute for best mulig å overholde de ønskede skuddpunktene. De faktiske posisjonene til skuddene blir sendt i sanntid og tatt hensyn til (av kvalitetsverktøyene) under den neste iterasjonen.
Selvølgelig er ikke oppfinnelsen begrenset til eksemplene og utførelsesformen som er beskrevet og vist, men er tvert i mot åpen for mange alternativer som er tilgjengelige for fagfolk på området.
Claims (12)
1. Ervervelsesfremgangsmåte for seismiske data relativt et område i undergrunnen, der: - minst én seismisk kilde (107) blir beveget og seismiske bølger blir sendt ut i suksessive skuddposisjoner for kilden for slik å illuminere nevnte område i undergrunnen, og - signalene som oppstår fra disse utsendelsene blir plukket opp ved å benytte et sett (101) med kabler (110) som har vesentlig null oppdrift og som er tilveiebrakt med mottakere (106),
der kablene (110) har en vesentlig nullhastighet eller en hastighet som er vesentlig lavere enn den for kilden (107) i den landbaserte referanserammen, og
der nevnte suksessive skuddposisjoner er bestemt som en funksjon av posisjonen til mottakerne (106) relativt den landbaserte referanserammen for å optimalisere minst ett kvalitetskriterium som vedrører settet med seismiske signaler som er ervervet ved mottakerne (106) i forhold til nevnte område.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der skuddposisjonene er beregnet én etter én.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der skuddposisjonene er beregnet i et gruppert skudd.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, der skuddposisjonene blir justert innenfor et forhåndsbestemt intervallområde mellom påfølgende skuddposisjoner.
5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 4, der posisjonene til mottakerne (106) er bestemt fra de absolutte posisjonene til endene av kablene (110) oppnådd ved å benytte GPS-antenner og relative posisjoner for mottakerne (106) med hensyn på nevnte ender oppnådd ved å benytte akustiske trianguleringsnettverk installert i kablene (110).
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der endene av kablene (110) er tilveiebrakt med droner (102) som flytter kablene (110) mens de holdes i strekk, der de akustiske trianguleringsnettverkene omfatter posisjoneringsenheter installert under dronene (102).
7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 6, der skuddposisjonene for den seismiske kilden (107) er bestemt som en funksjon av en tilveiebragt referanseposisjon for mottakerne (106) og beregningen av en drift for de seismiske kablene (110) ved å sammenligne den faktiske posisjonen til mottakerne (106) med referanseposisjonen til mottakerne (106).
8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 7, der skuddposisjonene følger minst én skuddlinje.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, der oppsettet av skuddlinjene er modifisert relativt det opprinnelige oppsettet.
10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 9, der kvalitetskriteriet er valgt fra blant et kriterium relativt overensstemmelse med geometrien til midtpunktene, overensstemmelse med en regulær distribusjon av offsets for asimutene, eller et sammensatt kriterium.
11. Marint seismisk ervervelsessystem (10) som er passende for implementering av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1 til 10.
12. System (10) ifølge krav 11, omfattende: - en kildebåt (109) passende for bevegelse av minst én seismisk kilde (107), der den seismiske kilden (107) er tilpasset å sende ut seismiske bølger, - et sett (101) kabler (110) som har vesentlig null oppdrift og er tilveiebrakt med mottakere (106), der endene på kablene (110) er tilveiebrakt med droner (102) som er hensiktsmessige for å holde kablene (110) i en hastighet i den landbaserte referanserammen på vesentlig null eller vesentlig lavere enn den for kilden (107), og - en masterbåt (111) tilpasset å motta informasjon fra dronene (102) som gjelder posisjonen til mottakerne (106) relativt den landbaserte referanserammen, bestemme nevnte suksessive skuddposisjoner som en funksjon av posisjonen til mottakerne (106) relativt den landbaserte referanserammen for å optimalisere nevnte minst ene kvalitetskriterium, og sende nevnte suksessive posisjoner til kildebåten (109).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1253822A FR2990028B1 (fr) | 2012-04-25 | 2012-04-25 | Acquisition de donnees sismiques |
| PCT/EP2013/058555 WO2013160381A2 (en) | 2012-04-25 | 2013-04-24 | Seismic data acquisition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20141358A1 true NO20141358A1 (no) | 2014-11-12 |
Family
ID=46889158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20141358A NO20141358A1 (no) | 2012-04-25 | 2014-11-12 | Ervervelse av seismiske data |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9188692B2 (no) |
| AU (1) | AU2013254712B2 (no) |
| BR (1) | BR112014026217A2 (no) |
| CA (1) | CA2871220C (no) |
| FR (1) | FR2990028B1 (no) |
| GB (1) | GB2503544B (no) |
| MX (1) | MX344709B (no) |
| NO (1) | NO20141358A1 (no) |
| WO (1) | WO2013160381A2 (no) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8996672B2 (en) * | 2012-04-05 | 2015-03-31 | Ca, Inc. | Application data layer coverage discovery and gap analysis |
| MX2016001025A (es) * | 2013-07-23 | 2016-10-05 | Cgg Services Sa | Metodo para la designacion de datos sismicos adquiridos utilizando una fuente en movimiento. |
| CN103792580B (zh) * | 2014-02-21 | 2016-08-31 | 中国海洋石油总公司 | 一种拖缆勘探导航前绘炮点的获取方法 |
| FR3043791B1 (fr) | 2015-11-17 | 2018-11-16 | Kietta | Controle de la profondeur d'un cable sismique |
| FR3046129B1 (fr) | 2015-12-24 | 2019-01-25 | Kietta | Navire autonome de surface |
| FR3054890B1 (fr) | 2016-08-02 | 2019-07-05 | Kietta | Controle de la position horizontale d’un cable sismique |
| US11480701B2 (en) * | 2017-10-13 | 2022-10-25 | Pgs Geophysical As | Non-uniform towing patterns in marine geophysical surveys |
| US20230034759A1 (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | Reflection Marine Norge As | System and method for acquiring marine seismic data using a vibrator |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4566083A (en) * | 1983-06-03 | 1986-01-21 | Western Geophysical Company Of America | Seismic timing control system |
| US4715018A (en) * | 1986-01-15 | 1987-12-22 | Mobil Oil Corporation | OBC location system |
| US5774417A (en) * | 1996-10-25 | 1998-06-30 | Atlantic Richfield Company | Amplitude and phase compensation in dual-sensor ocean bottom cable seismic data processing |
| US5724307A (en) * | 1997-04-14 | 1998-03-03 | Western Atlas International, Inc. | Method for improving the coupling response of a water-bottom seismic sensor |
| US6021090A (en) * | 1997-10-22 | 2000-02-01 | Western Atlas International, Inc. | Horizontal and vertical receiver-consistent deconvolution for an ocean bottom cable |
| US6474254B1 (en) * | 1997-12-30 | 2002-11-05 | Westerngeco Llc | Submarine deployed ocean bottom seismic system |
| US6205403B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-03-20 | Baker Hughes Incorporated | Method for determining horizontal geophone orientation in ocean bottom cables |
| FR2807842B1 (fr) * | 2000-04-13 | 2002-06-14 | Cgg Marine | Methode de simulation de positionnement de steamer, et d'aide a la navigation |
| US6483774B2 (en) * | 2001-03-13 | 2002-11-19 | Westerngeco, L.L.C. | Timed shooting with a dynamic delay |
| US6588980B2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-07-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Underwater cable deployment system and method |
| FR2843805B1 (fr) * | 2002-08-22 | 2004-12-17 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif d'acquisition pour l'exploration sismique d'une formation geologique par des recepteurs permanents implantes au fond de la mer |
| US7239577B2 (en) | 2002-08-30 | 2007-07-03 | Pgs Americas, Inc. | Apparatus and methods for multicomponent marine geophysical data gathering |
| US6751559B2 (en) * | 2002-09-10 | 2004-06-15 | Pgs Exploration (Uk) Limited | Method for suppressing noise from seismic signals by source position determination |
| GB2394045B (en) * | 2002-10-11 | 2006-07-26 | Westerngeco Seismic Holdings | Method and apparatus for positioning of seismic sensing cables |
| GB2395640B (en) * | 2002-11-22 | 2006-06-07 | Westerngeco Seismic Holdings | Implementing a network infrastructure in a seismic acquisition system |
| US7415936B2 (en) * | 2004-06-03 | 2008-08-26 | Westerngeco L.L.C. | Active steering for marine sources |
| US7310287B2 (en) * | 2003-05-30 | 2007-12-18 | Fairfield Industries Incorporated | Method and apparatus for seismic data acquisition |
| GB2412732B (en) * | 2004-04-03 | 2006-05-17 | Westerngeco Ltd | Wavefield decomposition for cross-line survey |
| FR2884323B1 (fr) * | 2005-04-07 | 2007-06-15 | Geophysique Cie Gle | Procede d'acquisition sismique au fond de la mer, equipement de guidage, ensemble d'acquisition sismique et installation d'acquisition sismique pour la mise en oeuvre de ce procede |
| US7203599B1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-04-10 | Kjt Enterprises, Inc. | Method for acquiring transient electromagnetic survey data |
| US7869303B2 (en) * | 2007-08-14 | 2011-01-11 | Pgs Geophysical As | Method for noise suppression in seismic signals using spatial transforms |
| US20090316524A1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-24 | Stig Rune Tenghamn | Flexible seismic data acquisition system for use in a marine environment |
| GB2464555A (en) | 2008-10-23 | 2010-04-28 | Airsphere Ltd | Airflow recreation apparatus |
| FR2940838B1 (fr) * | 2009-01-05 | 2012-12-28 | Michel Manin | Procede et dispositif ameliores de prospection sismique marine |
| US8416640B2 (en) * | 2009-04-18 | 2013-04-09 | Global Geophysical Services | Methods for optimizing offset distribution of cross spread 3-D seismic surveys using variable shot line length |
| AU2010326053B2 (en) * | 2009-12-03 | 2014-01-16 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Seismic clock timing correction using ocean acoustic waves |
| US20110291658A1 (en) * | 2010-05-25 | 2011-12-01 | Carl Joel Gustav Skogman | High resolution three dimensional electromagnetic survey method |
| FR2961317B1 (fr) * | 2010-06-10 | 2014-01-17 | Kietta | Procede de prospection sismique en milieu aquatique |
| US9316756B2 (en) * | 2012-08-07 | 2016-04-19 | Pgs Geophysical As | System and method of a reservoir monitoring system |
| US9360575B2 (en) * | 2013-01-11 | 2016-06-07 | Fairfield Industries Incorporated | Simultaneous shooting nodal acquisition seismic survey methods |
| MX351823B (es) * | 2013-03-11 | 2017-10-30 | Ion Geophysical Corp | Modo de ahorro de energía para sistemas de adquisición de datos sísmicos del fondo del océano. |
| US20150063064A1 (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-05 | Pgs Geophysical As | Methods and systems for attenuating noise in seismic data |
-
2012
- 2012-04-25 FR FR1253822A patent/FR2990028B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-04-24 BR BR112014026217A patent/BR112014026217A2/pt active Search and Examination
- 2013-04-24 CA CA2871220A patent/CA2871220C/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-24 GB GB201307391A patent/GB2503544B/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-24 WO PCT/EP2013/058555 patent/WO2013160381A2/en active Application Filing
- 2013-04-24 US US13/869,230 patent/US9188692B2/en active Active
- 2013-04-24 MX MX2014013001A patent/MX344709B/es active IP Right Grant
- 2013-04-24 AU AU2013254712A patent/AU2013254712B2/en not_active Ceased
-
2014
- 2014-11-12 NO NO20141358A patent/NO20141358A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013160381A2 (en) | 2013-10-31 |
| WO2013160381A3 (en) | 2014-03-20 |
| MX344709B (es) | 2017-01-04 |
| GB2503544A (en) | 2014-01-01 |
| FR2990028A1 (fr) | 2013-11-01 |
| CA2871220C (en) | 2021-01-26 |
| US20130286773A1 (en) | 2013-10-31 |
| FR2990028B1 (fr) | 2014-05-16 |
| MX2014013001A (es) | 2015-08-07 |
| BR112014026217A2 (pt) | 2017-06-27 |
| AU2013254712A1 (en) | 2014-11-13 |
| US9188692B2 (en) | 2015-11-17 |
| AU2013254712B2 (en) | 2017-02-02 |
| CA2871220A1 (en) | 2013-10-31 |
| GB2503544B (en) | 2015-05-13 |
| GB201307391D0 (en) | 2013-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20141358A1 (no) | Ervervelse av seismiske data | |
| US20080025146A1 (en) | Methods and systems for determining orientation of seismic cable apparatus | |
| NO173206B (no) | Fremgangsmaate til posisjonsbestemmelse av minst to seismiske kabler i et refleksjonsseismisk maalesystem | |
| WO2009048683A2 (en) | Controlling seismic source elements based on determining a three-dimensional geometry of the seismic source elements | |
| CN110319811B (zh) | 一种自适应波浪效应的水下单波束高精度探测系统及方法 | |
| NO303750B1 (no) | Akustisk senderanordning | |
| GB2477148A (en) | Marine seismic survey system and method of estimating a corrected sound speed | |
| US5761153A (en) | Method of locating hydrophones | |
| MX2011010164A (es) | Determinar una posicion de un receptor de reconocimiento en un cuerpo de agua. | |
| NO345721B1 (no) | Aktiv deteksjon av sjøpattedyr i løpet av en marin seismisk kartlegging | |
| JP6655022B2 (ja) | 合成アンテナビームを形成するための合成アンテナソナーおよび方法 | |
| NO319268B1 (no) | Fremgangsmate for relokalisering av de nominelle posisjoner av et array av seismiske detektorer | |
| Golovan et al. | Application of GT-2A gravimetric complex in the problems of airborne gravimetry | |
| NO335272B1 (no) | Fremgangsmåte for bestemmelse av dybdeverdier i vann | |
| CN109059746A (zh) | 一种基于精密pos的海底地形测量方法 | |
| NO332515B1 (no) | Seismisk undersokelse og analyse | |
| Fernandes et al. | Modeling positional uncertainty for hydrographic surveys with AUV | |
| NO342823B1 (en) | Positioning of seismic equipment | |
| NO347222B1 (en) | Marine seismic surveying based on binning techniques and coverage parameters | |
| BR112019002157B1 (pt) | Controle da posição horizontal de um cabo sísmico | |
| Makar | Refraction Correction of the Acoustic Wave in Multibeam Systems | |
| NO343551B1 (en) | Method and vessel steering module for seismic data acquiring and for routing a vessel, by generating a first straight line from a starting point to an end point and generating offset straight lines | |
| CN108534727B (zh) | 斜距交会方法及系统 | |
| Chiriac | Height Reference Surface for high accuracy Digital Elevation Modelling in Republic of Moldova | |
| RU2555204C1 (ru) | Способ измерения координат дна многолучевым эхолотом |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |