NO20151668L - Seismisk hydrofonkabelsystem - Google Patents

Abstract

Seismisk hydrofonkabelsystem for innsamling av seismiske data omfattende et flertall første kabelseksjoner som hver anvender en første sensorkonfigurasjon og minst en andre kabelseksjon operativt tilkoblet en eller flere av de første kabelseksjonene og som anvender en andre sensorkonfigurasjon. I ulike utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet er en eller flere av de andre kabelseksjonene integrert til en hydrofonkabel, en hydrofonkabeloppstilling og/eller en seismisk spredning. Den første sensor-konfigurasjonen kan f.eks. omfatte en konvensjonell hydrofondistribusjon, og den andre sensorkonfigurasjonen kan f.eks. omfatte multikomponentsensorer slik som minst en av en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler og en kombinasjon av disse. Den foreliggende oppfinnelsen er nyttig for støydemping i de målte seismiske data likesom fjerning av ekko i dataene. En spesiell ekkofjerningsprosess omfatter dekomponering av de oppover rettede og nedoverrettede delene av den vertikale komponenten av partikkelhastigheten tilknyttet med de akustiske bølgerefleksjonene fra jordlaget.

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelsen angår innsamling av seismiske data i et marint miljø ved bruk av et flertall tauede sensorbærende kabler, kjent som "hydrofonkabler".

Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en seismisk undersøkelsesspredning og et seismisk kildesystem.

Definisjoner

Bestemte uttrykk er definert gjennom denne beskrivelsen der hvor de først anvendes, mens bestemte andre uttrykk brukt i beskrivelsen er definert nedenfor: "Guster" betyr et flertall (dvs. mer enn én) av lignende komponenter som anvendes sammen.

"Geofon" betyr en anordning for detektering av seismisk energi i form av partikkelbevegelse under seismisk innsamling (landbasert, marine eller overgangssonemiljøer).

"Hydrofon" betyr en anordning for detektering av seismisk energi i form av trykkendring under vann under marin seismisk innsamling.

"Multikomponent" henviser til en kombinasjon av seismiske datasensorer som omfatter to eller flere seismikksensorer nær hverandre med mellomrom (innenfor en brøkdel av den minste bølgelengden av interesse) slik som en hydrofon, en geofon, en akselerasjonsmåler, eller en trykkgradientkonfigurasjon av hydrofoner. "4C" henviser f.eks. til en bestemt type multikomponent seismikkdata som er et resultat fra kombinasjonen av en hydrofon med tre ortogonal orienterte geofoner eller akselerasj onsmålere.

"Operativt tilkoblet" betyr direkte eller indirekte koblet for overføring eller leding av informasjon, krefter, energi eller materiale.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen vedrører en seismisk undersøkelsesspredning og et seismisk kildesystem som angitt i de etterfølgende krav.

I ett aspekt er det beskrevet et hydrofonkabelsystem for innsamling av seismiske data. Hydrofonkabelsystemet omfatter et flertall første kabelseksjoner som hver anvender en første sensorkonfigurasjon og minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet til én eller flere av de første kabelseksjonene og som anvender en andre sensorkonfigurasj on.

I bestemte utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet har hver av de første kabelseksjonene vesentlig samme lengde, og hver av de andre kabelseksjonene har en lengde vesentlig mindre enn lengden til de første kabelseksjonene.

De første kabelseksjonene kan være operativt tilkoblet i serie for å i det vesentlige definere én enkelt hydrofonkabel. I slike utførelsesformer kan den enkle hydrofonkabelen omfatte minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i serie med den første kabelseksjonen. I samsvar med dette kan den ene eller flertallet andre kabelseksjoner bli posisjonert oppstrøms for de første kabelseksjonene innenfor den enkelte hydrofonkabelen, eller posisjonert mellom to av de første kabelseksjonene innenfor den enkelte hydrofonkabel.

Alternativt kan den enkle hydrofonkabelen omfatte minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene. Dermed kan f.eks. den enkelte hydrofonkabelen omfatte tre andre kabelseksjoner koblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene.

Det vil forstås at et flertall hydrofonkabler i samsvar med hydrofonkabelsystemet kan operativt tilkobles i parallell for å vesentlig definere en

hydrofonkabeloppstilling. Hydrofonkabeloppstillingen kan omfatte minst én andre kabelseksjon som hver er operativt tilkoblet i serie med et flertall av de første kabelseksjonene i en enkelt hydrofonkabel. I samsvar med dette kan hver seriekoblede andre kabelseksjon være posisjonert oppstrøms for de respektive første kabelseksjonene innenfor den enkelte hydrofonkabel, eller posisjonert mellom to av de første kabelseksjonene innenfor den enkelte hydrofonkabelen.

Alternativt kan en slik hydrofonkabeloppstilling omfatte minst én andre kabelseksjon som hver er operativt tilkoblet i parallell med hydrofonkablene. Følgelig kan hver andre kabelseksjon bli posisjonert mellom to av hydrofonkablene, dvs. slik at den i det vesentlige definerer en minihydrofonkabel.

Bestemte utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet anvender en første sensorkonfigurasjon tilpasset for måling av seismiske data i en øvre del av frekvensbåndet som er av interesse f.eks. med en frekvens i området tilnærmet 16 Hz til tilnærmet 125 Hz. Disse utførelsesformene anvender videre en andre sensorkonfigurasjon tilpasset for måling av seismiske data i en nedre del av frekvensbåndet av interesse, f.eks. med en frekvens i området tilnærmet 2 Hz til tilnærmet 16 Hz.

I spesielle utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet omfatter den første sensorkonfigurasjonen en konvensjonell hydrofondistribusjon og den andre sensorkonfigurasjonen omfatter multikomponentsensorer. Mer spesifikt kan den første sensorkonfigurasjonen omfatte et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen langs hver første kabelseksjon. Dermed kan den første sensorkonfigurasjonen omfatte hydrofoner med mellomrom i lengderetningen eller den kan omfatte clustere med hydrofoner med mellomrom i lengderetningen.

I bestemte utførelsesformer hvor den første sensorkonfigurasjonen anvender hydrofonclustere er hydrofonclusterne arrangert for å definere en trykkgradientkonfigurasjon. Hydrofonclusterne har et langsgående mellomrom i forhold til hverandre som ikke overstiger 3,125 meter. Hydrofonclusterne kan hver omfatte minst to hydrofoner på tvers med mellomrom. I samsvar med dette kan hvert hydrofoncluster omfatte tre eller flere hydrofoner med relativt kort mellomrom i tverretningen, f.eks. et mellomrom i tverretningen fra én til en annen som ikke overstiger 4-10 cm.

Alternativt kan den første sensorkonfigurasjonen omfatte et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en første separasjonsavstand hvor den andre sensorkonfigurasjonen kan omfatte et flertall hydrofoner fordelt i lengderetning i samsvar med en andre separasjonsavstand som er vesentlig forskjellig fra den første separasjonsavstanden. F.eks. kan den første separasjonsavstanden være tilnærmet 3.125 meter, 6,25 meter eller 12,5 meter. Den andre separasjonsavstanden kan ligge i området tilnærmet lik 1,5 til tilnærmet lik 3 meter.

I andre utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet kan den første sensorkonfigurasjonen omfatte én eller flere partikkelbevegelsessensorer, slik som en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler eller en kombinasjon av disse.

I bestemte utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet omfatter den andre sensorkonfigurasjonen én eller flere partikkelbevegelsessensorer. Dermed kan partikkelbevegelsessensorene omfatte minst én av en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler, og en kombinasjon av disse.

Alternativt kan den andre sensorkonfigurasjonen omfatte én eller flere hydrofoner. Dermed kan f.eks. den andre sensorkonfigurasjonen omfatte et flertall hydrofonclustere i lengderetning med mellomrom. I bestemte utførelsesformer kan disse clusterne ha et mellomrom med en separasjonsavstand i området tilnærmet 1,5 meter til tilnærmet 3 meter.

I et aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen en seismisk undersøkelsesspredning, omfattende et vanngående slepefartøy, et flertall første kabelseksjoner operativt tilkoblet slepefartøyet og et flertall andre kabelseksjoner operativt tilkoblet slepefartøyet. Hver av de første kabelseksjonene anvender en første sensorkonfigurasjon og hver av de andre kabelseksjonene omfatter et flertall seismikkilder distribuert langs denne. Minst én tredje kabelseksjon er operativt tilkoblet én eller flere av de første eller andre kabelseksjonene. Hver av de tredje kabelseksjonene anvender en andre sensorkonfigurasjon.

I bestemte utførelsesformer av den seismiske undersøkelsesspredningen omfatter den første sensorkonfigurasjonen et flertall hydrofoner distribuert i lengderetningen i samsvar med en første separasjonsavstand og den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner distribuert i lengderetning i samsvar med en andre separasjonsavstand som i det vesentlige er forskjellig fra den første separasjonsavstanden. Mer spesifikt kan den første separasjonsavstanden være tilnærmet lik 3,125 meter, 6,25 meter eller 12,5 meter og den andre separasjonsavstanden kan ligge i området tilnærmet lik 1,5 meter til tilnærmet lik 3 meter.

I bestemte utførelsesformer av den seismiske undersøkelsesspredningen anvender minst én av de tredje kabelseksjonene multikomponentsensorer og er operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene. Alternativt anvender minst én av de tredje kabelseksjonene multikomponentsensorer og er operativt tilkoblet én eller flere av de andre kabelseksjonene.

Et ytterligere aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen angår et seismisk kildesystem, omfattende et flertall første kabelseksjoner som hver har et flertall seismikkilder distribuert langs denne. Minst én andre kabelseksjon er operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene. Hver andre kabelseksjon omfatter én eller flere partikkelbevegelsessensorer.

Et ytterligere aspekt ved det som er beskrevet, angår en fremgangsmåte for innsamling av seismiske data i et vannlegeme som overligger jordlaget. Fremgangsmåten omfatter trinnene ved generering av akustiske bølger ved bruk av en tauet kildeoppstilling, måling av de akustiske bølgerefleksjonene fra laget ved bruk av et flertall første kabelseksjoner som hver anvender en første sensorkonfigurasjon og måling av de akustiske bølgerefleksj onene fra laget ved bruk av minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene og anvendelse av en andre sensorkonfigurasjon. Fremgangsmåten kan implementeres ved bruk av én eller flere av de bestemte utførelsesformene av hydrofonkabelsystemene beskrevet.

I bestemte utførelsesformer av fremgangsmåten omfatter den første sensorkonfigurasjonen en konvensjonell hydrofondistribusjon og den andre sensorkonfigurasjonen omfatter multikomponentsensorer. De innhentede hydrofonmålingene kan deghostes (fjerning av ekko) ved bruk av de innsamlede data fra multikomponentsensorene, f.eks. ved bestemmelse av en oppovergående del av den vertikale komponenten av partikkelhastigheten tilknyttet de akustiske bølgerefleksj onene fra laget. Bestemmelsestrinnet kan oppnås i samsvar med ligningen:

Vz<u>er den oppovergående delen av den vertikale komponenten til partikkelhastigheten.

Vzer den vertikale komponenten til partikkelhastigheten,

P er trykk,

kz er absoluttverdien til det vertikale bølgetallet,

co er vinkelfrekvensen, og

p er vannets tetthet.

I bestemte utførelsesformer av fremgangsmåten slepes én eller flere av multikomponentkabel seksjonene blant mottakerkab el seksjonen og/eller kildeoppstillingen.

Kort beskrivelse av tegningene

For at de ovenfor nevnte trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen skal forstås i detalj er en mer bestemt beskrivelse av den foreliggende oppfinnelsen, som kort er oppsummert ovenfor, illustrert ved henvisning til utførelsesformer i de vedlagte tegningene. Det skal imidlertid bemerkes at de vedlagte tegningene kun illustrerer typiske utførelsesformer av denne oppfinnelsen og derfor ikke skal betraktes å være begrensende for dennes ramme, for oppfinnelsen kan romme andre like effektive utførelsesformer. Fig. IA er en skjematisk representasjon av en seismisk undersøkelsesspredning av kjent teknikk i et planriss. Fig. IB er en skjematisk representasjon av den seismiske undersøkelsesspredningen i fig. IA sett ovenfra. Fig. 2 viser en seismisk hydrofonkabel med et par første kabelseksjoner separert ved hjelp av en andre kabelseksjon, hvor de tre kabelseksjonene er koblet i serie i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 3 viser en skjematisk representasjon av en seismisk hydrofonkabel med vekselvis første og andre kabelseksjoner, alle koblet i serie i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 4A viser en tverrsnittsrepresentasjon av den seismiske hydrofonkabelen i fig. 3, tatt gjennom tverrsnittslinjen 4A-4A. Fig. 4B viser en tverrsnittsrepresentasjon av den seismiske hydrofonkabelen i fig. 3, tatt gjennom tverrsnittslinj en 4B-4B. Fig. 5 viser en seismisk hydrofonkabeloppstilling med et flertall første kabelseksjoner koblet, ved respektive oppstrømsposisjoner, til et flertall andre kabelseksjoner i serie i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 6 viser en seismisk hydrofonkabeloppstilling med et flertall første kabelseksjoner operativt tilkoblet et flertall andre kabelseksjoner i parallell i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 7 viser en seismisk hydrofonkabel med en første kabelseksjon koblet til en andre kabelseksjon i parallell i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 8A viser en alternativ versjon av en seismisk hydrofonkabel med en første kabelseksjon koblet til en andre kabelseksjon i parallell, i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 8B viser et tverrsnittsriss av den seismiske hydrofonkabelen i fig. 8A, tatt gjennom tverrsnittslinj en 8B-8B. Fig. 9A viser en seismisk hydrofonkabel med en første kabelseksjon koblet til tre andre kabelseksjoner i parallell, i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 9B viser et tverrsnittsriss av den seismiske hydrofonkabelen i fig. 9A tatt gjennom tverrsnittslinj en 9B-9B. Fig. 10 viser et planriss av multikomponentkabelseksjoner slept blant kildeoppstillingen i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 11 viser et planriss av alternative multikomponents kabelkonfigurasjoner slept blant kildeoppstillingen i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen.

Virkemåten til en marin seismikkinnsamlingsundersøkelse involverer typisk ett eller flere fartøyer som sleper minst én seismikkhydrofonkabel gjennom et vannlegeme som antas å ligge over én eller flere hydrokarbonbærende formasjoner. Fig. 1A-1B illustrerer en bestemt marin seismikkinnsamlingsundersøkelsesspredning (også enkelt kjent som en "spredning") 10 for utføring av 3D eller 4D undersøkelser i samsvar med proprietære kommersielle tilbud fra WesternGeco, innehaver av den foreliggende oppfinnelsen. Fagpersoner på området vil imidlertid forstå at den foreliggende oppfinnelsen ikke er begrenset til bruk med denne bestemte spredningen 10. Følgelig har den foreliggende oppfinnelsen nytte i et antall andre seismiske innsamlingssystemer.

Spredningen 10 erkarakterisert vedet flertall komponenter, hvor noen av disse er styrbare og kjent som spredningsstyringskomponenter.

Spredningsstyringskomponenter omfatter typisk et fartøyror R, en fartøypropell P, en fartøyfremdriftsenhet (thruster, ikke vist) og én eller flere slepte anordninger for styring av ulike komponenter som ellers utgjør spredningen 10.

Mer spesifikt, i tilfelle det er snakk om et Q™ fartøy eid og operert av WesternGeco, er fartøyet 11 utstyrt med en GPS-mottaker 12 koblet til en integrert datamaskinbasert seismisk navigasjon (TRINAV™), kildekontroller (TRISOR™) og registreringssystem (TRIACQ™) 14 (felles, TRILOGY™) og sleper et flertall seismikkilder 16, typisk et TRISOR™-styrt flerluftkanonkilde av typen beskrevet i US patent 4 757 482, og en oppstilling 19 av fire eller flere vesentlig identiske hydrofonkabler 18. Det vil forstås av fagpersoner på området at i praksis kan så mange som 20 hydrofonkabler slepes, f.eks. ved bruk av teknikker beskrevet i US patent 6 498 768 hvor WesternGeco er innehaver. Hydrofonkablene 18 er slept ved hjelp av deres respektive innføringer 20 (dvs. de stål- eller fiberforsterkede kablene med høy styrke som leder elektrisk kraft, styrings- og datasignaler mellom fartøyet 11 og hydrofonkablene 18). Spennet til de ytterste hydrofonkablene 18 styres av to manøvrerbare fremre deflektorer (SFED'er) kalt MONOWING™-deflektorer indikert ved 22, koblet til respektive fremre ender 24 av de to eller flere ytterste hydrofonkablene. SFED'ene 22, som er beskrevet i detalj i US 5 357 892 hvor WesternGeco er innehaver, samvirker med respektive spredelinjer 26 koblet mellom dem fremre enden 24 av hver ytterste hydrofonkabel 18 og den fremre enden 24 av dennes nærliggende hydrofonkabel for å hjelpe til i å opprettholde et vesentlig likt mellomrom mellom hydrofonkablene 18.

Hver hydrofonkabel 18 omfatter et flertall (opptil 4000) hydrofonsensorer 21 fordelt ved intervaller med mellomrom langs hydrofonkabelens lengde. Hver av hydrofonene 21 er separat tilkoplet slik at disses utgangssignal kan digitaliseres og filtreres separat, for med dette å tillate sofistikert prosessering kjent som digital gruppedanning, som beskrevet i US 6 684 160 hvor WesternGeco er innehaver.

Hver hydrofonkabel 18 innbefatter et stort antall vesentlig identiske "aktive" hydrofonkabelseksjoner 18;, 18„, 18„i, ... 18n som hver er tilnærmet 100 meter i lengde og koplet sammen ende mot ende. Hver aktive hydrofonkabelseksjon omfatter en ytre plastkappe som inneholder flere langstrakte spenningsorganer, f.eks. laget av Kevlar, og hydrofonene 21 som er separert ved kerosenmettede plastmellomromsmateriale, som beskrevet i US 6 477 111 hvor WesternGeco er innehaver. Alternativt kan de aktive hydrofonkabel seksjonene anvende en "massiv" konstruksjon, en fiberoptisk basert konfigurasjon eller andre konfigurasjoner som er kjent for fagpersoner på området.

Hver hydrofonkabel 18 har videre et flertall innrettede (inline) hydrofonkabelstyringsanordninger (SSD'er) 38, også kjent som "fugler", slik som Q-FIN™ fuglene av typen beskrevet i US 6 671 223, hvor WesternGeco er innehaver, distribuert ved passende intervaller, f.eks. 200 meter, langs denne for å styre hydrofonkabelens dybde og manøvrere denne sideveis. I tillegg har hver hydrofonkabel 18 innrettede (inline) akustiske emittere eller "pingere" 40 distribuert langs seg, hvor pingerne er innfelt mellom fuglene 38. Pingerne 40 er en del av et posisjonerings- og navigasjonssystem, og deres operasjon er beskrevet i US 4 992 990 og 5 668 775, hvor WesternGeco er innehaver i begge.

Hver hydrofonkabel 18 kan videre være utstyrt med fremre 36 og bakre 44 seksjoner vanligvis kjent som "strekk" eller "vibrasjonsisolasjons"-seksjoner. De fremre strekkseksjonene 36 har som funksjon å mekanisk frakoble hydrofonkabelen 18 fra fartøyet 11, for dermed å hindre påføring av uønskede støtkrefter fra et fartøy

11 til hydrofonkabelen 18, som vil introdusere vesentlig støy på de seismiske datasignalene. De bakre strekkseksj onene 44 fungerer på samme måte i forhold til halebøyene 46, som ellers vil kunne påføre trekkinduserte støtkrefter. Strekkseksj onene virker på tilsvarende måte som de aktive hydrofonkabel seksjonene ved at strekkseksj onene omfatter en ytre plastkappe, ledningstråder, og oppdriftsmidler. Strekkseksj onene skiller seg imidlertid ved at de vanligvis ikke bærer hydrofoner og mangler de forlengede stressorganene til de aktive seksjonene, selv om elastiske stressorganer slik som polyamidfiber-rep danner del av hver strekkseksj on for å begrense dennes totale strekk innenfor forhåndsbestemte grenser. En typisk strekkseksj on kan være 50-250 meter lang og er i stand til å strekke seg nært to ganger sin egen lengde.

De bakre endene 42 av hydrofonkablene 28, dvs. endene fjernt fra fartøyet 11, er koblet via de respektive bakre strekkseksj onene 44 til respektive halebøyer 46. Halebøyene er tilveiebrakt med respektive pingere 48, liknende pingerne 40 og respektive GPS-mottakere 50.

Hydrofonkabel oppstillingen 19 er videre tilveiebrakt i området ved sin fremre ende 24 med ekstra bøyer eller flottører 52. Mer spesifikt er de andre flottørene 52 respektivt koblet til hydrofonkablene 18, ofte de fire ytterste hydrofonkablene, ved respektive vanntette elektrooptiske "T-formede" koblere 54 posisjonert mellom to strekkseksj oner 36 ved de fremre ender 24 av de ytre hydrofonkablene, for slik å bli tauet av hydrofonkablene. Bøyene 52, som kan i det vesentlige være identiske til halvbøyene 46, er tilveiebrakt med respektive pingere 56 og GPS-mottakere 58 og er koblet til deres respektive koblere 54 ved respektive strekkseksj oner 60. Selv om bøyene 52 er vist i fig. IA som forskjøvet i forhold til hydrofonkablene for forståelsens skyld er de i praksis vesentlig innrettet med hydrofonkablene 18.

Seismikkildene 16 er også utstyrt med en GPS-mottaker, indikert med 62, og en akustisk mottaker slik som en hydrofon 21. Kildene 16 kan være manøvrerbare via manøvreringsanordninger 17 slik som anordningene beskrevet i GB 0 308 018.2 hvor WesternGeco er innehaver.

Dermed, når det utføres en seismisk innsamlingsundersøkelse med et Q™-fartøy som beskrevet ovenfor grupperes seismikkildene 16 og

seismikkhydrofonkabeloppstillingen 19 fra fartøyet 11 og slepes ved omkring 5 knop i det vesentlige i konfigurasjonen vist i fig. IA og IB. Seismikkildene 16 avfyres periodisk, f.eks. hvert 10. sekund eller slik, og utstråler seismisk energi i form av en akustisk bølge til vannet, noe som resulterer i ett eller flere bølgefelt som beveger seg koherent ned i jorden E som underligger vannet W (se fig. IB). Ettersom bølgefeltene treffer grensesnitt 4 mellom jordformasjoner eller lag blir de reflektert tilbake gjennom jorden E og vannet W langs baner 5 til de ulike hydrofonene 21, hvor bølgefeltene (dvs. trykkbølgene) konverteres til elektriske signaler, digitaliseres og overføres til registrerings-/prosesseringssystemet 14 (se fig. IA) i fartøyet 1 via hydrofonkablene 18 og innføringene 20. Gjennom analyser av disse detekterte signalene er det mulig å bestemme formen, posisjonen og litologien til de undersjøiske formasjonene.

Et problem som oppleves i marine undersøkelser, like som i inverse vertikale seismiske profileringer eller "VSP" er vannkolonneetterdønninger. Problemet som oppstår som et resultat av den naturlige reflektiviteten til vannoverflaten og havbunnen (likesom de undersjøiske grensesnittene), kan forklares som følger. En seismisk bølge som reflekteres fra havbunnen 3 eller det undersjøiske jordlaget 4 passerer inn i vannet i en generelt oppoverrettet retning (se f.eks. bølgene 5, 7). En slik bølge, kalt "primær", beveger seg gjennom vannet W og forbi seismikksensorene 21 - på havbunnen eller i en slept oppstilling (hvor sistnevnte er vist i fig. 1A-1B) som registrerer nærværet av denne (dvs. karakteristikkene til den primære). Bølgefeltet fortsetter oppover, f.eks. langs bane 7 til vannoverflaten S, hvor det reflekteres tilbake nedover. Dette reflekterte eller "ekko (ghost)-"bølgefeltet 8 beveger seg gjennom vannet W og forbi sensorene 21 hvor det igjen registreres. Avhengig av naturen til jordmaterialet ved vannbunnen 3 kan ekkobølgefeltet i seg selv reflekteres oppover gjennom vannet, noe som forårsaker en serie av én eller flere etterfølgende ekkorefleksjoner eller "multipler".

I tilfeller hvor j ordmaterialet ved havbunnen er spesielt hardt kan også overskytende akustisk energi eller støy generert av seismikkildene 16 bli fanget i vannkolonnen, og forårsaker gjenklang på samme måte som selve de reflekterte seismikkbølgene. Denne støyen har ofte høy amplitude og som et resultat har en tendens til å dekke de svakere seismiske refleksjonssignalene som søkes for undersøkelsen. Gjenklangen av det seismiske bølgefeltet i vannet forstyrrer de seismiske dataene, forsterker bestemte frekvenser og demper andre, noe som gjør det vanskelig å analysere de underliggende j ordformasj oner.

Deghosting, eller fjerning av ekkobølgefeltet(er), likesom fjerningen av såkalte multipler er derfor viktig for nøyaktig karakterisering av jordformasj oner. Flere ekkofjerningsløsninger er blitt foreslått frem til nå, men har generelt vært utilfredsstillende siden de er begrenset av én eller flere av følgende ulemper: hydrofonkablene må bli slept nært havoverflaten;

løsningene er kun gyldig opptil en brøkdel av den første ekkohakket;

dårlig signal-til-støy-forhold ved DC- og hakkefrekvenser;

avhengighet av 2D-antagelser i estimering av den vertikale komponenten Z av trykket eller partikkelhastigheten; og

operasjonskompleksitet (f.eks. såkalt over/under-hydrofonkabelløsninger).

Det eksisterer et behov for en ekkofjerningsløsning som kan anvendes på et bredt område av problemområder, og som er relativt enkel og rimelig å implementere i seismiske undersøkelses- og/eller dataprosesseringsoperasjoner.

Dermed er det f.eks. et behov for en ekkofjerningsløsning som eliminerer overflateekkohakk fra frekvensspektrumet slik at hydrofonkabelen kan slepes ved enhver dybde. Frihet til å slepe ved flere dybder oppviser flere operasjonsmessige fordeler.

Videre eksisterer det et behov for tverrlinjebølgefeltskarakterisering for å muliggjøre sanne 3D-løsninger for bestemmelse av den vertikale komponenten Z for trykk eller partikkelhastighet.

En av de kjente ekkofjerningsløsningene, bølgefeltsdekomposisjon i opp- og nedadgående bølgefeltsbestanddeler, er nyttig både for ekkofjerning og støydemping av de målte signalene. Imidlertid eksisterer bølgefeltsdekomposisjon i kommersielle applikasjoner kun for havbunnsundersøkelser. Det eksisterer derfor et behov for en løsning som anvender full bølgefeltskomposisjon for slepte marine undersøkelser.

I tillegg er det velkjent at virkninger fra grov sjø kan være svært vesentlig under seismiske innsamlingsundersøkelser, og kan introdusere amplitude- og faseforstyrrelser i de målte signalene likesom spredte kodabølgefelter (scattered coda wayfields) som følger ankomstene. Det eksisterer derfor et behov for en løsning som effektivt vil fjerne forstyrrelser fra grov sjø.

Disse og andre behov, fordeler og formål er adressert ved den foreliggende oppfinnelsen som beskrevet her.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer løsning for redusering av virkningen av "ekkoer" og "multipler" i seismiske innsamlingsundersøkelser likesom demping av støy i de målte seismiske data og er passende for implementering i et antall seismiske innsamlingssystemer, omfattende konvensjonelle og "høykvalitets" hydrofonkabler. Den foreliggende oppfinnelsen rommer et antall seismiske sensor-eller mottakerkonfigurasjoner som generelt kan karakteriseres som hybridløsninger mellom konvensjonell hydrofonkabelteknologi og ikke-konvensjonell hydrofonkabelteknologi (f.eks. multikomponentsensorer). I samsvar med dette vil hydrofonkabler som innlemmer aspekter ved den foreliggende oppfinnelsen - enten ved diskrete kabelseksjoner, separate individuelle hydrofonkabler eller som en del av en hydrofonkabeloppstilling eller en seismisk spredning - generelt henvises til som "hybrid(e) hydrofonkabel(e)".

Romlig sampling av et seismisk bølgefelt ved bruk av diskret lokaliserte sensorer i en slept hydrofonkabel (eller hydrofonkabeloppstilling) lar seg generelt styre av to separate faktorer. For det første må det seismiske bølgefeltet være riktig romlig samplet for å unngå romlig kildestøy (dvs. frekvenstvetydighet). Dersom f.eks. vannhastigheten antas å være 1500 m/s og dersom vi er interessert i å gjenvinne frekvenser opptil 125 Hz er samplingskravet tilnærmet 6,25 meter med separasjon, siden den korteste bølgelengden vil være for horisontalt forplantende bølger innrettet med hydrofonkabelen (bølgefeltet må samples med to sensorlokaliseringer pr. bølgelengde). Dette er mer restriktivt enn konvensjonell seismisk industri med mellomrom på 12,5 meter, som antar at svært liten energi forplanter seg fullstendig i horisontalretning.

For det andre forplanter slepeindusert støy seg i hydrofonkabelen, slik som dønningsstøy eller utbulede bølger (bulge waves), med hastigheter som er mye lavere enn den akustiske hastigheten i vann. Heldigvis er også frekvensinnholdet for en slik støy også vesentlig lavere. Imidlertid, for å sample denne støyen skikkelig, er et sensormellomrom på tilnærmet 3,125 meter ønskelig, og et kortere (f.eks. 1,5625 meter) er enda mer ønskelig. Dette samplingskriteriet er dermed strengere enn kriteriet relatert til romlig bildestøy, men i prinsippet behøves kun slike tette mellomrom lokalt siden åpningen til et romlig filter (også kjent som et bildestøyfilter eller et anti-aliasingfilter) er relativt kort (f.eks. 2-5 sensorpunkter). I samsvar med dette anvender bestemte hybridhydrofonkabelutførelsesformer (beskrevet ytterligere nedenfor) korte digitale grupper av tett plasserte elementer for å dempe støy, med en gruppe-til-gruppe avstand som er relativt stor for å fange inn signaler dersom de høyfrekvente signalene ikke behøver å bli registrert.

Enkelte - men ikke alle - av de hybride hydrofonkabelutførelsesformene vil anvende multikomponentsensorer, og kan dermed betraktes som

multikomponenthydrofonkabler eller multikomponentkabelseksjoner. Tilgjengeligheten av både trykk P og vertikalkomponent Z (f.eks. for partikkelhastighet) - målinger i bestemte multikomponent-hybride hydrofonkabler tillater ekkofj erning, omfattende multippelfjerning utført på lignende måte som det som blir gjort for havbunnsregistreringer. Gitt at både trykk- og partikkelhastighetsregistreringer er av høy kvalitet vil en

multikomponenthydrofonkabel som innlemmer begge målinger tilveiebringe en full båndbredde av ekkofjernede data uten å ødelegge signal-til-støy-forholdet ved hakkefrekvenser. Dette resulterer i sin tur i et antall fordeler, omfattende: utmerkede lavfrekvente og høyfrekvente data (overensstemmende med et bredt område av formål som går på time-laps til subsalt og kompleks avbildning);

forbedret oppløsning (høye frekvenser, kort stabil liten bølge (wavelet); og forbedret inversjon (lave frekvenser, hastighetsmodellestimering).

Deterministiske ekkofjerningsfremgangsmåter slik som de foreslått her i tilknytning til hybride hydrofonkabler kan effektivt fjerne forstyrrelser på grunn av grov sjø. Virkningen av grov sjø kan være svært vesentlig og introdusere amplitude- og faseforstyrrelser i signalet likesom et spredt coda-bølgefelt som følger ankomstene. Fjerning av forstyrrelsene på grunn av grov sjø er spesielt viktig for tidsforløps-(4D) prosessering og -analyser. Generelt vil ethvert flerkanalsprosesseringstrinn smøre ut forstyrrelser som forårsaker støy bak signalet. Et bestemt eksempel på en prosess som kan ha nytte av grovsjøekkofj erning er multippelundertrykkelse.

Spesielle utførelsesformer av en hybrid hydrofonkabel i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er tilpasset for full bølgefeltdekomposisjon i oppoverrettede og nedoverrettede bølgefeltbestanddeler, f.eks. ekkofj erning i samsvar med kunnskapen i US 6 775 618 hvor Schlumberger er innehaver og/eller WO 03/058281A1 og WO 2003/100461A3, hvor WesternGeco er innehaver, med økt nøyaktighet og båndbredde som resultater. Dette er signifikant ettersom det vil muliggjøre dybde/styringsvalg for hydrofonkabelen (som implementert ved utstyret beskrevet ovenfor for fig. 1 A-B) å bli ledet av målet for optimal stille regimer med redusert støy, unngåelse av strømpåvirkning, etc.

Nøyaktig dekomponering av de registrerte data på denne måten åpner opp flere løsninger for multippelundertrykkelse og avbildning som nå blir undersøkt, slik som bølgefeltdreven avbildning av primær og multipler (nedovergående bølgefelt anvendes som kildebølgefelt i en bølgeligningsavbildningsprosess); og kildesignaturestimering (som er en forutsetning for et antall av prosesseringstrinn slik som overflaterelatert multippeleliminasjon (SRME)) som anvender det triangulære forholdet mellom P, Z og kjennskap til kildesignaturen. I tillegg tilbyr dekomponering av bølgefeltene i oppover- og nedovergående bestanddeler nye muligheter for å dempe støy som forplanter seg i bølgene slik som motor/thrusterstøy eller seismisk interferens.

Et videre aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er relatert til tverrledningsbølgefeltkarakterisering som kan muliggjøre sanne 3D-løsninger i et slept marint miljø. Ekkofj erning har frem til nå generelt vært betraktet til å være i en 2D-modus, eller på det beste i en 2,5D-modusprosess. Den foreliggende oppfinnelsen oppviser nytte for implementering av en 3D-ekkofjerningsløsning, som beskrevet i den sameksisterende GB 0 413 151.2, hvor Schlumberger er innehaver. En hybrid hydrofonkabel i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen som slepes nær overflaten sørger dermed for 3D-ekkofj erning av den vertikale (Z) komponenten hos de målte seismiske data. Dette kan sørge for identifisering av spaltede (diffracted) multipler ved deres ankomst ut av plan, og dekomponering av de spaltede multiplene til oppovergående og nedovergående bestanddeler, hvor multippelundertrykkelsesteknikker vil være effektive i å fjerne dem.

Tverrlinjebølgefeltskarakterisering omfatter f.eks. målinger av tverrledningskomponentene av partikkelhastighet. Siden dette er proporsjonalt med den første ordens tverrlinjeavledningen av trykk, er de to fundamentale begrepene i en Taylor-utvidelse av trykket rundt hydrofonkabelen (P og dP/dy) automatisk kjent. Dersom en hybrid hydrofonkabel i samsvar med den forliggende oppfinnelsen slepes nær havoverflaten så kan i tillegg også den andre ordens tverrlinjespaltede av trykket bestemmes, hvorved de tre fundamentale uttrykkene i Taylor-utvidelsen (P, dP/dy og d<2>P/dy<2>) er kjent. Taylor-utvidelsen vil tilveiebringe vesentlig ekstra informasjon og seksjoner for intrahydrofonkabelinterpoleringen av P-registreringene. Dette er et nøkkeltrinn i 3D-overflaterelatert multippelelimineringsfremgangsmåtene som anvendes. Den meste forskningen på temaet er fokusert på emnet relatert til interpolering og prediksjon av nye kilde/mottakerplasseringer fra registrerte (ufullstendige) data. I tillegg vil Taylor-utvidelsene tillate at de registrerte trykkdataene kan ekstrapoleres fra hydrofonkabelen. Dette vil i sin tur tillate interpolering av data i en tidsforløps (4D) undersøkelse for å bedre tilpasse de registrerte posisjonene i grunnundersøkelsen.

Dermed vil det forstås av fagpersoner på området at nøyaktig karakterisering av polariseringen og retningen til ankomsten av hendelser under enkelte omstendigheter (f.eks. enkeltankomster) kan ta hensyn til filtrering av komplekst støyfenomen og identifisering av avbøyde multipler.

Et ytterligere aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen angår muligheten til å slepe en hybrid hydrofonkabel ved enhver dybde, siden mottakeroverflateekkohakk er eliminert fra frekvensspektrumet. Dette er mulig fordi trykkgradienten/hastighetsmålingen tilveiebrakt i enkelte av de hybride hydrofonkabelutførelsesformene er en komplementær måling til de rene dynamiske trykkmålingene, og er ved sitt maksimum når trykket treffer dettes minimum ved trykkhakefrekvensen og vice versa.

Hydrofonkabeldybde og støy fra dønninger er direkte relatert. Jo nærmere en hydrofonkabel er tauet overflaten, desto høyere blir trykkhakkefrekvens. Derfor er tendensen å slepe hydrofonkabler grunt for å gjenopprette høyere frekvenser. Imidlertid dytter grunnere tauing hydrofonkabelen nærmere havdønninger, og målingene får mer støy. Slik værstøy er ett av de største bidragene til ikke-produktive marine undersøkelsestid i dag, og det behøves store betraktninger rundt havforholdene når undersøkelser utformes. Frihet i forhold til skuddybde er derfor en viktig driftsmessig fordel, og øker operasjonsvinduet ved å minke ikke-produktiv tid.

Bestemte eksempler av hybride hydrofonkabelløsninger i samsvar med oppfinnelsen er multikomponenthydrofonkabler som ikke bare inneholder hydrofoner som registrerer dynamisk trykk avhengig av forplantningsseismikkbølger, men også sensorer som kan måle partikkelbevegelse, slik som partikkelhastighetsvektoren (eller tidsderivater av partikkelhastigheter, etc), i de tre kartesiske retningene Vx, Vy og Vz. Det vil forstås at andre partikkelbevegelsessensorer, slik som akselerasjonsmålere og trykkgradientsensorer (omfattende

hydrofonclusterarrangementer), kan anvendes med fordel.

Utvikling av en fullt integrert multikomponenthydrofonkabelløsning som f.eks. har en trykkmåling og en vertikal trykkgradientmåling og/eller en akselerasjonsmåling er teknisk utfordrende, dyrt og tidskrevende. En spesiell utfordring er å implementere den ønskede akustiske ytelsen til en hydrofonkabel med en relativt liten diameter, f.eks. 45 mm, på en kostnadseffektiv måte.

Følgelig er ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen relatert til oppdagelsen at multikomponentsensorer kan selektivt (f.eks. spredt) integreres med konvensjonelle hydrofonkabler for å oppnå mange av de samme resultatene som i en fullintegrert løsning (f.eks. en oppstilling av hydrofonkabler som hver i stor utstrekning anvender multikomponentsensorer) uten de medfølgende vanskelighetene og kostnadene. De spredt integrerte multikomponenthydrofonkabelløsningene kan anvende kabelseksjoner så korte som 1 meter eller mindre, som er utstyrt med partikkelbevegelsessensorer, slik som partikkelhastighetssensorer, trykkgradientsensorer og/eller akselerasjonssensorer. Disse korte seksjonene kan settes inn foran spredningen (foran hver hydrofonkabel) eller fordeles i hele spredningen.

Flerkomponentsensorer kan integreres inn i andre deler av den seismiske spredningen hvor slike målinger er mulige og av bestemte interesser, som beskrevet ytterligere nedenfor. Videre kan hybride hydrofonkabler i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen inkludert den tynne multikomponentløsningen anvendes i forbindelse med andre fremgangsmåter og prosesseringsteknikker.

Som tidligere nevnt kan akustisk bølgefeltdekomponering utføres slik at de resulterende mengdene representerer oppoverrettede og nedoverrettede komponenter av enten vertikal partikkelhastighet eller trykk. Den følgende ligningen er nyttig for dekomponering av data (i frekvensbølgetallområdet) til oppoverrettede og nedoverrettede partikkelhastigheter:

hvor:

Vz<u>er den oppovergående delen av den vertikale komponenten til partikkelhastigheten.

Vzer den vertikale komponenten til partikkelhastigheten,

P er trykk,

kz er absoluttverdien til det vertikale bølgetallet,

co er vinkelfrekvensen, og

p er vannets tetthet.

Ligningen (1) kan implementeres ganske nøyaktig som et romlig filter langs hver hydrofonkabel.

Et antall fordeler kan oppnås ved beregning av de oppovergående vertikale komponentene til partikkelhastighet istedenfor trykk, delvis på grunn av at det romlige filteret virker på trykkregistreringene og ikke den vertikale komponenten for partikkelhastighet. Dermed kan ekkofj erning likesom relaterte operasjoner og prosesser oppnås ved beliggenheten for en enkelt multikomponentmåling eller prøve integrert mellom (eller med) trykkmålinger i en hydrofonkabel.

Den ovenfor nevnte dekomponeringen og 3D-ekkofjerningsteknikken kan derfor fullt anvendes for det ekstreme tilfellet av én enkelt multikomponentmåling integrert i en "konvensjonell hydrofonkabel"-registreringstrykk. Selv om de ekkofj ernede data kun oppnås ved stedet for multikomponenthydrofonkabelmålingen, er slike "spredte" løsninger viktig av et antall grunner, omfattende: kalibrering av prosessløsninger for ekkofj erning; hjelp for å identifisere og fjerne såkalte komplekse avbøyde multipler f.eks.

I tillegg er de ovenfor nevnte tverrlinjebølgefeltkarakteriseringsteknikker for interpolering og ekstrapolering av registrerte trykkdata avhengig av romlig filtrering av trykkdata og kan derfor også anvendes på spredte

multikomponentkonfigurasj oner (med enkelte begrensninger).

En spesiell utfordring som møtes i utviklingen av en multikomponenthydrofonkabel er å utvikle en sensor som er stand til å samtidig dekke både det øvre frekvensbåndet av interesse (f.eks. grovt sett 16Hz-125Hz) likesom den nedre delen av frekvensbåndet som er av interesse (f.eks. grovt sett 2Hz-16Hz). Akselerasjonsmålere, partikkelhastighetssensorer og trykkgradientsensorer representerer noen av de ulike alternativene for måling av vektorkvantiteten til et seismisk bølgefelt (retning for bevegelse av individuelle partikler som en akustisk/seismisk bølge passerer). Den foreliggende oppfinnelsen er tilpasset for anvendelse og kan anvende hver av disse typene sensorer, likesom andre.

Trykkgradientsensorer kan f.eks. bestå av to nært plasserte hydrofoner med mellomrom (f.eks. noen få cm fraskilt hverandre), som beskrevet i GB 0 402 012.9 innlevert 30. januar 2004. Trykkgradienten oppnås ved å beregne forskjellen mellom de dynamiske trykkmålingene av to eller flere hydrofoner i en slik konfigurasjon. Denne forskjellen er i sin tur proporsjonal med partikkelakselerasjonen gjennom bevegelseslikningen (Newtons andre lov). For fullstendighet bør det minnes om at rene trykkregistreringer (dvs. dynamisk trykk beroende på forplantningsbølger som registrert av hydrofoner) bør oppnås ved siden av trykkgradientregistreringer ettersom begge mengdene er krevd i seismisk dataprosessering.

Som tidligere nevnt har det en spesiell utfordring for trykkgradientsensorer vært å holde diameteren på hydrofonkabelen tynn nok for å redusere dragkrefter, hydrofonkabelstøy, etc. Dette setter en grense for mellomrommet eller separasjonsavstanden mellom hydrofoner som utgjør en trykkgradientkonfigurasjon. Minkning i denne separasjonsavstanden vil forspille evnen til å gjenopprette de laveste frekvensene. Dette problemet er dermed spesielt relevant for beregning av trykkgradient i tverr- eller transversretningen. Innrettet trykkgradientberegning er sjelden et problem, siden hydrofonenes mellomrom er mye større (f.eks. 3,125 meter) og er typisk tilstrekkelig for å beregne innrettettrykkgradienten over hele frekvensbåndet av interesse.

Følgelig kan multikomponenthydrofonkabler utstyres med to sett partikkelhastighetssensorer (eller ekvivalent), som beskrevet ytterligere nedenfor. Et sett av sensorer kan optimaliseres for å dekke den høyeste delen av frekvensbåndet av interesse. Disse sensorene er fordelt langs hydrofonkabelen ved tette intervall sammenlignet med det andre settet av sensorer som dekker den nedre delen av frekvensbåndet av interesse. De to settene av hydrofonkabler kan, men behøver ikke være innfelt, avhengig av den bestemte konfigurasjonen. Etter innsamlingen integreres de seismiske dataene fra de to settene av sensorer sammen slik at den nedre delen av frekvensbåndet av interesse kommer fra de grovere distribuerte sensorene hvor den høyere delen av frekvensbåndet av interesse kommer fra de tettere distribuerte sensorene.

Det henvises nå til fig. 2 hvor ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer et hybrid hydrofonkabelsystem 210 (vist som en enkelt hydrofonkabel) for innsamling av seismiske data. Hydrofonkabelsystemet 210 omfatter minst et par første kabelseksjoner 212a, 212b som hver anvender en kjent sensorkonfigurasjon i seg, omfattende men ikke begrenset til en konvensjonell hydrofonkonfigurasjon. De første kabelseksjonene er dannet på kjent måte (se beskrivelse av hydrofonkabelen 18 ovenfor), og har vesentlig samme lengde (f.eks. 100 meter).

En enkelt andre kabelseksjon 214 er operativt tilkoblet i serie med de første kabelseksjonene 212a, 212b via respektive koblere eller konnektorer 216a, 216b, som med dette definerer mot en del av en enkelt hydrofonkabel. Den andre kabel seksjonen 214 har en lengde mindre enn lengden på de første kabelseksjonene, og anvender en andre sensorkonfigurasjon i seg. Den andre konfigurasjonen er en mul tikomponentkonfigurasj on som gjør den andre kabelseksjonen 214 til en spredt-integrert multikomponent hydrofonkabelseksjon. Det skal bemerkes at lengden på den andre kabelseksjonen kan variere, og kan også overstige lengden på de første kabelseksjonene 212a, 212b, dersom dette er ønskelig.

Fig. 3 viser en skjematisk representasjon av en hybrid seismisk hydrofonkabel 311 med vekslende første og andre kabelseksjoner, alle koblet i serie i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Det vil forstås av fagpersoner på området at denne vekslingen eller alternerende kabelkonfigurasjonen kan utvides gjennom hydrofonkabelen 211, selv om kun to av de andre kabelseksjonene 314a, 314b er vist for klarhet.

Hydrofonkabelen 311 omfatter første kabelseksjoner 312a, 312b som hver anvender en første sensorkonfigurasjon og som omfatter en konvensjonell hydrofondistribusjon. Mer spesifikt kan den første sensorkonfigurasjonen omfatte et flertall hydrofoner distribuert i lengderetning langs hver første kabelseksjon 312a, 312b. Dermed kan den første sensorkonfigurasjonen omfatte hydrofoner med mellomrom i lengderetningen, eller den kan omfatte geofonclustere 318 med mellomrom i lengderetning. I utførelsesformen avbildet for hydrofonkabelen 311 kan hydrofonclusterne 318 ha ethvert ønsket langsgående mellomrom Li fra hverandre. Et slikt mellomrom, f.eks. 3,125 meter (123")), kan tilveiebringe tilstrekkelig separasjon for å beregne innrettettrykkgradient over hele frekvensbåndet av interesse mens også tilstrekkelig hydrofonmellomrom "tetthet" produseres for å tillate digital gruppedannelse (f.eks. i et Q™-konfigurert fartøy som beskrevet ovenfor) for å dempe slepeindusert støy. Det vil imidlertid forstås at andre langsgående mellomrom kan anvendes med fordel (f.eks. tilnærmet 6,125 meter, 12,5 meter eller andre).

Fig. 4A viser en tverrsnittsrepresentasjon av den seismiske hydrofonkabelen 311 i fig. 3, sett gjennom seksjonslinjen 4A-4A. I bestemte utførelsesformer som anvender hydrofonclustere omfatter hvert hydrofoncluster minst to hydrofoner med tversgående mellomrom som definerer en trykkgradientkonfigurasjon. Selv om kun to hydrofoner trenges for å måle gradienten til bølgefeltet i én retning tillater tre hydrofoner langs hellingsmålinger at den vertikale trykkgradienten kan bestemmes uavhengig av orienteringen av hydrofonkabelen 311 ettersom den kan rotere og vri seg. I samsvar med dette definerer hvert hydrofoncluster en

trykkgradientkonfigurasjon eller "sensor" som omfatter tre hydrofoner med en minimum vinkelrett avstand Ti fra hverandre på f.eks. tilnærmet 3 cm (~1,2"), som muliggjør at hydrofonkabelen 311 kan være relativt tynn. Selv om disse tallene ikke representerer hydrofoner som registrerer rene trykkdata vil det forstås av fagpersoner på området at rene trykkdata er påkrevd for prosessering av de ovenfor nevnte multikomponentdata og kan oppnås ved beregning av gjennomsnittet av responsene fra hydrofonene som er en del av trykkgradientkonfigurasjonen eller ved å inkludere en ekstra hydrofon ved siden av trykkgradientkonfigurasjonen.

Hydrofonkabelen 311 omfatter videre andre kabelseksjoner 314a, 314b som hver anvender en andre sensorkonfigurasjon som omfatter en ikke-konvensjonell hydrofondistribusjon. Mer spesifikt kan den andre sensorkonfigurasjonen av denne utførelsesformen i samsvar med oppfinnelsen omfatte et flertall hydrofonclustere 319 fordelt i lengderetningen langs hver andre kabelseksjon 314a, 314b i samsvar med en separasjonsavstand eller mellomrom som er ulikt det hos de første kabelseksjonene 312a, 312b. Denne egenskapen er ikke vesentlig for alle utførelsesformer (dvs. ulike kabelseksjoner for andre utførelsesformer kan anvende sensorer som har samme langsgående mellomrom).

I tillegg kan de andre kabelseksjonene 314a, 314b være kortere enn de første kabelseksjonene hos hydrofonkabelen 312.1 enkelte utførelsesformer er de andre kabelseksjonene også tykkere enn de første kabelseksjonene for å tillate at hydrofonene i denne ligger i ytterligere vinkelrett avstand imellom. Denne konfigurasjonen vil komplementere begrensningen av det smale hydrofonmellomrommet i de første kabelseksjonene (f.eks. 3 cm atskilt) som hindrer gjenopprettingen av frekvenser under tilnærmet 16 Hz. Det kan være fordelaktig i enkelte utførelsesformer at de andre kabelseksjonene 314a, 314b anvender et ikke-sirkulært tverrsnitt for forbedrede strømningsegenskaper i vannet. Fig. 4B viser derfor en vesentlig triangulær tverrsnittsrepresentasjon av den seismiske hydrofonkabelen 311, sett gjennom tverrsnittslinj en 4B-4B i fig. 2. Ved dermed å anvende en transvers eller tverrliggende hydrofonmellomrom T2på tilnærmet 24 cm i de andre kabelseksjonene 314a, 314b kan frekvenser så lave som 2 Hz inndrives. Med andre ord, seismikkhydrofonkabler utstyrt som hydrofonkabelen 311 kan være i stand til å inndrive hele frekvensbåndet fra 2 Hz og oppover.

Det kan også være ønskelig i bestemte utførelsesformer at de andre kabelseksjonene 314a, 314b er så korte som mulig for å gjøre den digitale gruppedanningen lettere for å dempe taueindusert støy. Fig. 3 illustrerer derfor en kort gruppe av fem hydrofoner med langsgående mellomrom i en tett konfigurasjon, f.eks. med en separasjonsavstand L2som ligger i området tilnærmet 1,5 meter til tilnærmet 3 meter (f.eks. 1,5625 m (~61,5")), noe som tillater at lengden til hver andre kabelseksjon 314a, 314b kan bli kortere (f.eks. tilnærmet 9,375 meter (~369")). Den foreliggende oppfinnelsen er tilpasset andre konfigurasjoner. F.eks. dersom det langsgående hydrofonmellomrommet i de andre kabelseksjonene settes til 0,78125 meter og hydrofoner (eller hydrofonclustere) med tre mellomrom er ansett tilstrekkelig, så kan disse kabelseksjonene være så korte som 3,125 meter. Det vil forstås at den foreliggende oppfinnelsen rommer mange andre sensorkonfigurasjoner, omfattende sensortyper og posisjonering, og kan, men behøver ikke, oppvise spesiell ekkofjerningsutnyttelse i alle konfigurasjoner.

Siden det kun er den nedre delen av frekvensbåndet (2Hz-16Hz) som ikke nødvendigvis samples i de første kabelseksjonene 312a, 312b er det ønskelig å sikre at avstanden(e) mellom de andre kabelseksjonene 314a, 314b tilfredsstiller Nyquist-kriteriet for akustiske/seismiske bølger (dvs. ta to eller flere samplinger eller målinger pr. syklus for den høyeste frekvensen tilstede). De korteste bølgelengdene (93,75 m) i det nedre frekvensbåndet vil inntreffe ved tilnærmet 16 Hz for bølger som forplanter seg inline med hydrofonkabelen 311. Det er derfor viktig - i det minste teoretisk - å sample denne delen av bølgefeltet ved passende mellomromsintervaller, f.eks. tilnærmet 46,875 meter. Siden bølgene imidlertid har en tendens til å ankomme mer fra vertikalretningen, kan dette mellomromsintervallet lempes på for å tillate større separasjon av de andre kabelseksjonene 214a, 214b (f.eks. 93,75 m).

De andre kabelseksjonene 314a, 314b kan alternativt anvende en andre sensorkonfigurasjon som anvender andre multikomponentsensortyper. F.eks. i spesielle utførelsesformer av hydrofonkabelsystemet omfatter den andre sensorkonifgurasjonen én eller flere partikkelbevegelsessensorer i seg. Partikkelbevegelsessensorene kan inneholde minst én av en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler og en kombinasjon av disse. Dersom akselerasjonsmålerne anvendes av de andre kabelseksjonene istedenfor hydrofoner kan det imidlertid være passende å velge en sensor som ikke er passende for de høye frekvensene. I slike tilfeller kan de andre kabelseksjonene 314a, 314b behøve å inneholde ulike typer partikkelhastighetssensorer - f.eks. en side ved side arrangement for å tillate en kontinuerlig sampling av den høyeste delen av frekvensbåndet (likesom hydrofoner som registrerer trykk selvfølgelig).

Fig. 2-3 illustrerer hydrofonkabelløsninger som anvender et antall første kabelseksjoner operativt tilkoblet i serie med én eller flere andre kabelseksjoner. Mens de andre kabelseksjonene i disse figurene er vist koblet mellom de to første kabelseksjonene er ikke den foreliggende oppfinnelsen begrenset til dette.

For å fjerne ekko og overflaterelaterte multipler er det spesielt viktig å karakterisere det seismiske bølgefeltet ved nærforskyvninger (f.eks. for å dekomponere bølgefeltet til sine oppoverrettede og nedoverrettede bestanddeler eller for å interpolere/ekstrapolere data for manglende tverrlinje- eller nær innrettede forskyvningslokaliseringer). Det henvises nå til fig. 5 hvor én eller flere andre kabelseksjoner 514 hver anvender multikomponentsensorkonfigurasjoner som kan posisjoneres oppstrøms et flertall sammenkoblede første kabelseksjoner 512 som hver anvender konvensjonelle sensorkonfigurasjoner (f.eks. hydrofoner med langsgående mellomrom) med et flertall diskrete hybride hydrofonkabler 511 som utgjør en hydrofonkabeloppstilling 519.

Alternativt, som vist i fig. 6, kan én eller flere andre kabelseksjoner 614 som hver anvender multikomponentsensorkonfigurasjoner bli posisjonert på parallell måte mellom respektive flertall av sammenkoblede første kabelseksjoner 612 som hver anvender konvensjonelle sensorkonfigurasjoner (f.eks. hydrofoner med langsgående mellomrom). De første kabelseksjonene 612 danner flertallet diskrete hydrofonkabler 611, mens de andre kabelseksjonene danner korte hybride hydrofonkabler 611'. hydrofonkablene 611 og de hybride hydrofonkablene 611' definerer sammen en hydrofonkabeloppstilling 619.

Alternativt kan en seismisk hydrofonkabel i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen omfatte minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene. Fig. 7 viser derfor en hybrid seismisk hydrofonkabel 711 som har en første kabelseksjon 712 tilkoblet en enkelt andre kabelseksjon 714 i parallell. Den andre kabelen 714 inneholder en andre sensorkonfigurasjon, som partikkelhastighets-, trykkgradients- og/eller akselerasjonssensorene beskrevet nedenfor. En løsbar sammenklemmingssammenstilling 713, liknende den som anvendes av bestemte hydrofonkabelstyringsanordninger (SSD'er) hos akustiske transceivere, eller andre påklembare anordninger kjent for fagpersoner på området fester den andre kabelseksjonen 714 til den første kabelseksjonen 712. Kraft og kommunikasjon mellom de første og andre kabelseksjonene kan enten være hardkablet gjennom sammenklemmingsanordningen 713, eller kan være tilgjengelig gjennom andre induktive eller akustiske koblingsløsninger.

Fig. 8A-8B viser en alternativ parallell konfigurasjon til den illustrert i fig. 7. Her definerer en kort kabelseksjon 814 en minihydrofonkabel som taues ved en kort vinkelrett avstand fra en horisontal hydrofonkabelkabelseksjon 812b hos en hydrofonkabel 811. Hydrofonkabelen 811 omfatter videre operativt tilkoblede første kabelseksjoner 812a, 812c. Hver av kabelseksjonene 812a-c kan utstyres med identiske sensorkonfigurasjoner, f.eks. hydrofoner med langsgående mellomrom. Kabelseksjonen 812b er mellomkoblet mellom de første kabelseksjonene 812a, 812c og samvirker med kabelseksjonen 814 for å definere en hybrid kabelseksjon med en ulik sensorkonifgurasjon i forhold til de første kabelseksjonene. En halvstiv "utholdings"-anordning 813 anvendes til å danne og opprettholde ordentlig transvers separasjon og orientering for minihydrofonkabelen 814 i forhold til kabelseksjonen 812b. Minihydrofonkabelen 814 kan være en svært kort, slank kabelseksjon som inneholder konvensjonelle hydrofoner, og dennes relativt faste geometri, sammenlignet med kabelseksjonen 812b, kan utnyttes til å danne f.eks. "differansepar" av hydrofoner i forbindelse med kabelseksjonen 812b. Minihydrofonkabelen 814 og kabelseksjonen 812a-c samvirker dermed for å definere en multikomponentløsning for hydrofonkabelen 811. Minihydrofonkabelen 814 kan gjøres slank for den ekstra grunn at den ikke behøver å inneholde tunge konstruksjonselementer slik som kraftledninger med stor diameter, belastningsorganer, etc.

Utholderen 813 kan tilveiebringes med én av flere typer mekaniske eller elektromekaniske orienteringsanordninger som er passende for å holde minihydrofonkabelen 814 ved en ønsket transvers separasjonsavstand fra kabelseksjonen 812b. Eksempler på passende anordninger omfatter elektriske eller hydrauliske aktuerte armer, oppdriftsanordninger, statiske eller styrte vinger eller en kombinasjon av disse. Lastkravene for utholderen er svært lave, noe som tillater at dennes design kan optimaliseres med tanke på strømnings/turbulens og operasjonsmessig enkelhet i bruk.

Evnen til å utnytte konvensjonelle hydrofonarrangementer i

multikomponenthydrofonkabelen 811 er en vesentlig fordel. Risiko og tekniske utforskninger som medfølger utvikling av en hydrofontrykkradientkonifgurasjon med begrensninger i transvers mellomrom (som beskrevet ovenfor) vil ikke være tilstede ved denne konfigurasjonen.

Fig. 9A-9B viser en seismisk hydrofonkabel 911 med minst to første kabelseksjoner 912a, 912c mellomkoblet via kabelseksjonene 912b. Kabelseksjonen 912b, som kan være utstyrt med en identisk sensorkonifgurasjon som den hos de første kabelseksjonene 912a, 912c (f.eks. hydrofoner med langsgående mellomrom) er koblet til tre ytre kabelseksjoner 914a-c i parallell. De tre ytre kabelseksjoner representerer radi elt fordelte minihydrofonkabler som er identiske med hensyn på sensortype og konfigurasjon. Minihydrofonkablene 914 er også veltilpasset for å anvende konvensjonelle hydrofonarrangementer. Minihydrofonkabelen 914 samvirker med kabelseksjonen 912b for å definere en hybrid kabelseksjon. Følgelig vil indirekte subtraksjon (vektor) av trykkmålingene resultere i en trykkgradient på tvers av separasjonen av minihydrofonkablene. Denne konfigurasjonen er ekvivalent med en multikomponenthydrofonkabel med en radius for avstanden av minihydrofonkablene 914a-c fra det geometriske sentrum. Det vil gjenkjennes at ulike andre minihydrofonkabelkonfigurasjoner kan anvendes med fordel.

Fagpersoner på området vil forstå at den foreliggende oppfinnelsen sørger for et antall konfigurasjoner med nytte i en seismisk undersøkelsesspredning. De spesielle utførelsesformene beskrevet ovenfor relaterer alle til implementeringen av den foreliggende oppfinnelsen i én eller flere seismiske hydrofonkabler eller mottakerkabler. Den foreliggende oppfinnelsen oppviser også nytte i andre områder av en seismisk spredning. Følgelig kan f.eks. de hybride kabelseksjonene og/eller hybride hydrofonkabelkonfigurasjonene beskrevet ovenfor også anvendes i nærheten av seismiske kilder. Fig. 10 viser en forenklet seismisk spredning 1010 (hydrofonkabler og andre komponenter utelatt for klarhet), hvor et seismisk fartøy 1011 tauer et flertall operativt sammenkoblede kildeoppstillinger 1016 utstyrt med to multikomponentkabelseksjoner 1014 slept ved oppstrøms lokaliseringer blant kildeoppstillingene. Fig. 11 viser en forenklet seismisk spredning 1110 (hydrofonkabler og andre komponenter er igjen utlagt for klarhet), hvor et seismikkfartøy lill sleper et flertall operativt sammenkoblede kildeoppstillinger 1116 utstyrt med alternative multikomponentkabelkonfigurasjoner 1114, 114' slept ved nedstrøms plasseringer blant kildeoppstillinger.

De nedenstående nummererte aspekter, som ikke skal forveksles med patentkrav, angir mulige trekk og kombinasjoner av trekk ved det som her er beskrevet: Aspekt 1. Hydrofonkabelsystem for innsamling av seismiske data omfattende: et flertall første kabelseksjoner som hver anvender en første sensorkonfigurasj on;

minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene og med anvendelse av en andre sensorkonfigurasjon i denne.

Aspekt 2. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor:

hver av de første kabelseksjonene har vesentlig samme lengde; og

hver av de andre kabelseksjonene har en lengde vesentlig mindre enn lengden til de første kabelseksjonene.

Aspekt 3. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor de første kabelseksjonene er operativt tilkoblet i serie for å i det vesentlige definere en enkelt hydrofonkabel.

Aspekt 4. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 3, hvor den enkelte hydrofonkabelen omfatter minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i serie med de første kabelseksjonene.

Aspekt 5. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 4, hvor den andre kabelseksjonen omfatter to eller flere kabelseksjoner operativt tilkoblet i parallell.

Aspekt 6. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 3, hvor den enkelte hydrofonkabelen omfatter minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene.

Aspekt 7. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 3, hvor den enkelte hydrofonkabelen omfatter tre andre kabelseksjoner koblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene.

Aspekt 8. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 4, hvor minst én andre kabelseksjon er posisjonert oppstrøms for de første kabelseksjonene i den enkelte hy drofonkab el en.

Aspekt 9. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 4, hvor minst én andre kabelseksjon er posisjonert mellom to første kabelseksjoner i den enkelte hy drofonkab el en.

Aspekt 10. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 3, hvor et flertall hydrofonkabler er operativt tilkoblet i parallell for i det vesentlige å definere en hydrofonkabeloppstilling.

Aspekt 11. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 10, hvor hydrofonkabeloppstillingen omfatter minst én andre kabelseksjon som hver er driftsmessig tilkoblet i serie med et flertall av de første kabelseksjonene innenfor en enkelt hydrofonkabel.

Aspekt 12. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 11, hvor hver seriekoblede andre kabelseksjon er posisjonert oppstrøms for de respektive første kabelseksjonene i den enkelte hydrofonkabelen.

Aspekt 13. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 11, hvor hver seriekoblede andre kabelseksjon er posisjonert mellom to av de første kabelseksjonene innenfor den enkelte hydrofonkabel.

Aspekt 14. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 10, hvor hydrofonkabeloppstillingen omfatter minst én andre kabelseksjon hver operativt tilkoblet i parallell med hydrofonkablene.

Aspekt 15. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 14, hvor hver andre kabelseksjon er posisjonert mellom to av hydrofonkablene.

Aspekt 16. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 15, hvor hver av de andre kabelseksjonene i det vesentlige definerer en minihydrofonkabel.

Aspekt 17. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor den første sensorkonfigurasjonen er tilpasset for måling av seismiske data med en frekvens i området tilnærmet 16 Hz til tilnærmet 125 Hz.

Aspekt 18. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor den andre sensorkonfigurasjonen er tilpasset for å måle seismiske data med en frekvens i området tilnærmet 2 Hz til tilnærmet 16 Hz.

Aspekt 19. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter en konvensjonell hydrofondistribusjon; og den andre sensorkonfigurasjon omfatter multikomponentsensorer.

Aspekt 20. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor

den første sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en første separasjonsavstand; og

den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en andre separasjonsavstand som er vesentlig ulik den første separasjonsavstanden.

Aspekt 21. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 20, hvor den første separasjonsavstanden er tilnærmet 3,125 meter, 6,25 meter eller 12,5 meter.

Aspekt 22. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 21, hvor den andre separasjonsavstanden ligger i området tilnærmet 1,5 meter til tilnærmet 3 meter.

Aspekt 23. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 19, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen langs hver første kabelseksjon.

Aspekt 24. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 23, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter hydrofoner med langsgående mellomrom.

Aspekt 25. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 23, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter hydrofonclustere med mellomrom i lengderetning.

Aspekt 26. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 25, hvor hydrofonclusterne har et langsgående mellomrom i forhold til hverandre på tilnærmet 3,125 meter.

Aspekt 27. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 25, hvor hydrofonclusterne hvert omfatter minst to hydrofoner med tversgående mellomrom.

Aspekt 28. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 27, hvor hydrofonclusterne hvert omfatter tre eller flere hydrofoner med minimum tversgående mellomrom i forhold til hverandre som ikke overstiger tilnærmet 10 cm.

Aspekt 29. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor den andre sensorkonfigurasjonen omfatter én eller flere partikkelbevegelsessensorer.

Aspekt 30. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 29, hvor partikkelbevegelsessensorene omfatter minst én av en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler og en kombinasjon av disse.

Aspekt 31. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 20, hvor den andre separasjonsavstanden ligger i et område på tilnærmet 1,5 meter til tilnærmet 3 meter.

Aspekt 32. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 19, hvor den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner distribuert i lengderetning langs hver andre kabelseksjon.

Aspekt 33. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 32, hvor den andre sensorkonfigurasjonen omfatter hydrofoner med langsgående mellomrom.

Aspekt 34. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 32, hvor den andre sensorkonfigurasjonen omfatter hydrofonclustere med langsgående mellomrom.

Aspekt 35. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 34, hvor hydrofonclusterne har et langsgående mellomrom i forhold til hverandre på tilnærmet 3,125 meter.

Aspekt 36. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 34, hvor hydrofonclusterne hver omfatter minst to hydrofoner med tversgående mellomrom.

Aspekt 37. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 36, hvor hydrofonclusterne hver omfatter tre eller flere hydrofoner med et minimum transverst mellomrom i forhold til hverandre som ikke overstiger tilnærmet 10 cm.

Aspekt 38. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 1, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter én eller flere partikkelbevegelsessensorer.

Aspekt 39. Hydrofonkabelsystem i samsvar med aspekt 38, hvor partikkelbevegelsessensoren omfatter minst én av en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler og en kombinasjon av disse.

Aspekt 40. En seismisk undersøkelsesspredning omfattende:

et vanngående slepefartøy;

et flertall første kabelseksjoner operativt tilkoblet slepefartøyet, hvor hver av

de første kabelseksjonene anvender en første kabel sensorkonfigurasjon;

et flertall andre kabelseksjoner operativt tilkoblet slepefartøyet, hvor hver av de andre kabelseksjonene omfatter et flertall seismikkilder distribuert langs denne;

minst én tredje kabelseksjon operativt tilkoblet én eller flere av de første eller andre kabelseksjonene, hvor hver tredje kabelseksjon omfatter en andre sensorkonfigurasj on.

Aspekt 41. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med aspekt 40, hvor

den første sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en første separasjonsavstand; og

den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en andre separasjonsavstand som er vesentlig forskjellig fra den første separasjonsavstanden.

Aspekt 42. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med aspekt 41, hvor den første separasjonsavstanden er tilnærmet lik 3,125 meter, 6,25 meter eller 12,5 meter; og den andre separasjonsavstanden ligger i området tilnærmet 1,5 meter til tilnærmet 3 meter.

Aspekt 43. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med aspekt 40, hvor minst én tredje kabelseksjon anvender multikomponentsensorer og er operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene.

Aspekt 44. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med aspekt 40, hvor minst én tredje kabelseksjon anvender multikomponentsensorer og er operativt tilkoblet til én eller flere av de andre kabelseksjonene.

Aspekt 45. Seismisk kildesystem omfattende

et flertall kabelseksjoner som hver har et flertall seismikkilder distribuert langs denne;

minst én andre kabelseksjon driftsmessig koblet til én eller flere av de første kabelseksjonene, hvor hver andre kabelseksjon omfatter én eller flere partikkelbevegel ses sensorer.

Aspekt 46. Fremgangsmåte for innsamling av seismiske data i et vannlegeme som overligger jordlag, omfattende trinnene: generering av akustiske bølger ved bruk av en slept kildeoppstilling;

måling av de akustiske bølgerefleksj onene fra jordlaget ved bruk av et flertall første kabelseksjoner som hver anvender en første sensorkonfigurasjon; og

måling av de akustiske bølgerefleksj onene fra jordlaget ved bruk av minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene og som anvender en andre sensorkonfigurasjon.

Aspekt 47. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor

hver av de første kabelseksjonene har vesentlig samme lengde; og

hver av de andre kabelseksjonene har en lengde vesentlig mindre enn lengden til de første kabelseksjonene.

Aspekt 48. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor de første kabelseksjonene er operativt tilkoblet i serie for vesentlig å definere én eller flere enkelte hydrofonkabler.

Aspekt 49. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 48, hvor hver enkelt hydrofonkabel omfatter minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i serie med de første kabelseksjonene hos denne.

Aspekt 50. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 49, hvor hver andre kabelseksjon omfatter to eller flere kabelseksjoner operativt tilkoblet i parallell.

Aspekt 51. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 48, hvor hver enkelt hydrofonkabel omfatter minst én andre kabelseksjon operativt tilkoblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene.

Aspekt 52. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 48, hvor hver enkelt hydrofonkabel omfatter tre andre kabelseksjoner koblet i parallell med én eller flere av de første kabelseksjonene.

Aspekt 53. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 49, hvor minst én andre kabelseksjon er posisjonert oppstrøms for de første kabelseksjonene innenfor den enkelte hydrofonkabelen.

Aspekt 54. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 49, hvor minst én andre kabelseksjon er posisjonert mellom to av de første kabelseksjonene i hver enkelt hydrofonkabel.

Aspekt 55. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 48, hvor et flertall hydrofonkabler er operativt tilkoblet i parallell for vesentlig å definere en hydrofonkabeloppstilling.

Aspekt 56. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 55, hvor hydrofonkabeloppstillingen omfatter minst en andre kabelseksjon hver operativt tilkoblet i serie med et flertall av de første kabelseksjonene innenfor hver enkelt hydrofonkabel.

Aspekt 57. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 56, hvor hver seriekoblet andre kabelseksjon er posisjonert oppstrøms for de respektive første kabelseksjonene innenfor hver enkelte hydrofonkabel.

Aspekt 58. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 56, hvor hver seriekoblede andre kabelseksjon er posisjonert mellom to av de første kabelseksjonene innenfor hver enkelt hydrofonkabel.

Aspekt 59. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 55, hvor hydrofonkabeloppstillingen omfatter minst én andre kabelseksjon hver operativt tilkoblet i parallell med hydrofonkablene.

Aspekt 60. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 59, hvor hver andre kabelseksjon er posisjonert mellom to av hydrofonkablene.

Aspekt 61. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 60, hvor hver av de andre kabelseksjonene i det vesentlige definerer en minihydrofonkabel.

Aspekt 62. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor hver første sensorkonfigurasjon er tilpasset for måling av seismiske data med en frekvens i området tilnærmet 16 Hz til tilnærmet 125 Hz.

Aspekt 63. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor den andre sensorkonfigurasjon er tilpasset for måling av seismiske data med en frekvens i området tilnærmet 2 Hz til tilnærmet 16 Hz.

Aspekt 64. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor

den første sensorkonfigurasjon omfatter en konvensjonell hydrofondistribusjon; og

den andre sensorkonfigurasj onen omfatter multikomponentsensorer.

Aspekt 65. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 64, videre omfattende fjerning av ekko i de innhentede hydrofonm ålingene ved bruk av innhentede multikomponentmålinger.

Aspekt 66. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 65, hvor ekkofjerningstrinnet omfatter bestemmelse av den oppoverrettede delen i den vertikale komponenten av partikkelhastigheten tilknyttet med den akustiske bølgerefleksj onen fra jordlaget.

Aspekt 67. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 66, hvor bestemmelsestrinnet oppnås i samsvar med likningen:

hvor:

Vz<u>er den oppovergående delen av den vertikale komponenten til partikkelhastigheten.

Vzer den vertikale komponenten til partikkelhastigheten,

P er trykk,

kz er absoluttverdien til det vertikale bølgetallet,

co er vinkelfrekvensen, og

p er vannets tetthet.

Aspekt 68. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 64, hvor én eller flere av multikomponentkabelseksjonene slepes langs mottakerkabelseksjonene.

Aspekt 69. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 64, hvor én eller flere av multikomponentkabel seksjonene slepes langs kildeoppstillingen.

Aspekt 70. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor

den første sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en første separasjonsavstand; og

den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en andre separasjonsavstand som er vesentlig forskjellig fra den første separasjonsavstanden.

Aspekt 71. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter hydrofoner med langsgående mellomrom.

Aspekt 72. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 71, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter hydrofonclustere med langsgående mellomrom.

Aspekt 73. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor den andre sensorkonfigurasjonen omfatter én eller flere partikkelbevegelsessensorer.

Aspekt 74. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 73, hvor partikkelbevegelsessensorene omfatter minst én av en partikkelhastighetssensor, en trykkgradientsensor, en akselerasjonsmåler og en kombinasjon av disse.

Aspekt 75. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen langs hver andre kabelseksjon.

Aspekt 76. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 46, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter én eller flere partikkelbevegelsessensorer.

Aspekt 77. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 64, hvor hver av hydrofonene hos den første sensorkonfigurasjonen er separat ledningsbundet slik at dennes utgangssignal kan digitaliseres og filtreres separat.

Aspekt 78. Fremgangsmåte i samsvar med aspekt 77, videre omfattende digital gruppedannelse av utgangssignalene fra hver av de separat forbundne hydrofonene.

Det vil derfor forstås at den foreliggende oppfinnelsen i sine tallrike utførelsesformer og implementeringer er vel passende for innsamling av seismiske data i et vannlegeme som overligger jordlaget. Spesielt er de alternative sensorkonfigurasj onene (f.eks. multikomponentsensorer) nyttige for fjerning av ekko i innsamlede seismiske data, likesom for utføring av andre operasjoner (f.eks. støydemping), og forbedrer dermed betraktelig resultatene av en seismisk undersøkelse.

Det vil forstås fra den foregående beskrivelsen at ulike modifikasjoner og endringer kan gjøres i foretrukne og alternative utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen uten å forlate dennes ramme.

Beskrivelsen er ment for illustrasjonsformål og er ikke ment å bli tolket i en begrensende måte. Rammen av oppfinnelsen bør bestemmes kun av språket i kravene som følger. Uttrykket "omfattende" er ment å bety "minst omfattende", slik at den anførte opplistingen av elementer i et krav er et åpent sett eller gruppe. På de lignende måtene er uttrykkene "inneholdende", "har" og "inkludert" alle ment å være et åpent sett eller gruppe av elementer. "En", "ei" eller "et" eller andre entallsuttrykk er ment å omfatte flertallsformen av disse dersom de ikke er spesifikt ekskludert.

Claims (6)

1. En seismisk undersøkelsesspredning omfattende: et vanngående slepefartøy; et flertall første kabelseksjoner operativt tilkoblet slepefartøyet, hvor hver av de første kabelseksjonene anvender en første kabelsensorkonfigurasjon; et flertall andre kabelseksjoner operativt tilkoblet slepefartøyet, hvor hver av de andre kabelseksjonene omfatter et flertall seismikkilder distribuert langs denne; minst én tredje kabelseksjon operativt tilkoblet én eller flere av de første eller andre kabelseksjonene, hvor hver tredje kabelseksjon omfatter en andre sensorkonfigurasj on.

2. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med patentkrav 1, hvor den første sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en første separasjonsavstand; og den andre sensorkonfigurasjonen omfatter et flertall hydrofoner fordelt i lengderetningen i samsvar med en andre separasjonsavstand som er vesentlig forskjellig fra den første separasjonsavstanden.

3. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med patentkrav 2, hvor den første separasjonsavstanden er tilnærmet lik 3,125 meter, 6,25 meter eller 12,5 meter; og den andre separasjonsavstanden ligger i området tilnærmet 1,5 meter til tilnærmet 3 meter.

4. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med patentkrav 1, hvor minst én tredje kabelseksjon anvender multikomponentsensorer og er operativt tilkoblet én eller flere av de første kabelseksjonene.

5. Seismisk undersøkelsesspredning i samsvar med patentkrav 1, hvor minst én tredje kabelseksjon anvender multikomponentsensorer og er operativt tilkoblet til én eller flere av de andre kabelseksjonene.

6. Seismisk kildesystem omfattende et flertall kabelseksjoner som hver har et flertall seismikkilder distribuert langs denne; minst én andre kabelseksjon driftsmessig koblet til én eller flere av de første kabelseksjonene, hvor hver andre kabelseksjon omfatter én eller flere partikkelbevegel ses sensorer.