NO300190B1 - Fremgangsmåte ved innsamling av seismiske data - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for innsamling av seismiske data, ifølge den innledende del av det vedføyde patentkrav 1.

I forbindelse med seismikk er det i løpet av de siste år gjennomført i sterkere grad 3D-målinger, hvis vesentlige fordel ligger i den større informasjonstetthet og således den forbedrede verifikasjonsnøyaktighet, idet det foreligger forføyning av ekte vertikale seismogrammer og muligheten for fremstilling av horisontalsnitt. Innsamlingen av et 3D-datavolum finner i forbindelse med sjø-seismikk i det vesentlige sted ved hjelp av hydrofonkabler som slepes etter et fartøy. Nokså ofte blir det slept flere slike streamere eller hydrofonkabler parallelt med hverandre.

For å kunne detektere et forhåndsgitt område, blir slepe-fartøyet, som samtidig sleper senderen eller lydkildene, ført fortrinnsvis i parallelle kurser over hele området. Utifrå de detekterte spor kan man deretter etter dynamisk og statisk korrigering og stabling, fremskaffe et datavolum, samtidig som det kan fremskaffes og beregnes et profil av området i enhver vilkårlig retning.

Innsamlingen av et 3D-datavolum krever fremskaffelse av de data som skal legges til grunn, i et tettliggende raster. Dette betinger at såvel fartøyet som hydrofonkabel må posisjoneres nøyaktig, respektive deres posisjoner må kunne beregnes nøyaktig. Som regel finner detektering-en av sporene sted ved en strekning som skal tilbakelegg-es, på flere kilometer, idet avstanden til den foregående kurs da er forholdsvis liten. Ved tilstedeværende strøm-ninger kan avdriften av hydrofonkabelen være betydelig. Selv om denne avdrift kan elimineres ved fremskaffelsen av det endelige datavolum, kan dette imidlertid føre til problemer når målestreningen skjer i områder hvor det er anordnet stedbundne gjenstander, f.eks. oljeplattformer, bøyer, ikke-dype eller andre faste gjenstander. Disse gjenstander kan i mange tilfeller fullstendig forhindre en detektering av et område ved hjelp av en slept hydrofonkabel. Spesielt i områder hvor det finnes boreplattformer, må det opprettholdes sikkerhetsavstander, hvilket medfører at i slike områder er det nesten umulig å utføre slike målinger ved hjelp av hydrofonkabler som slepes bak et fartøy.

Til grunn for den foreliggende oppfinnelse ligger således den oppgave, idet det tas utgangspunkt i den teknikk som er angitt i den innledende del av det vedføyde patentkrav 1, å angi en fremgangsmåte for innsamling av seismiske data for et område, som ikke umiddelbart er tilgjengelig for detektering i sin helhet, spesielt i forbindelse med en 3D-innsamling av seismiske data.

Denne oppgave blir i henhold til oppfinnelsen løst ved de kjennetegn som fremkommer av det vedføyde patentkrav 1. Fordelaktige videreutviklinger av oppfinnelsen er angitt i de avhengige patentkrav.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det mulig også for slike områder å innsamle et 3D-datavolum, hvor en vanlig innsamling ved hjelp av en streamer eller hydrofonkabel som slepes etter et fartøy, ikke er mulig.

I henhold til oppfinnelsen blir det hele område som skal detekteres først oppdelt i flere delområder, hvis orientering og størrelse er valgt i avhengighet av foreliggende, stedbundne gjenstander. Fortrinnsvis blir det dannet rettvinklede delflater, hvis halvdeler er dannet ved den hydrofonkabel som er anordnet mellom to stedbundne gjenstander .

Istedenfor som ved tidligere kjent hydrofonkabelteknikk, ved hvilket både lydsender som lydmottaker i det vesentlige blir beveget langs en felles vei under forandring av posisjonen, blir i henhold til den foreliggende oppfinnelse bare lydkildene beveget, mens mottakerne er stedbun-det anordnet mellom gjenstandene. Stedbestemmelsen for mottakerne blir således meget enklere enn ved en slept hydrofonkabel. Posisjonen for et skip kan til og med bestemmes forholdsvis nøyaktig.

Oppfinnelsen muliggjør dessuten den fordel at senderen også kan beveges på tvers av mottakerraden, slik det er vanlig i forbindelse med 3D-landseismikken.

Da den seismiske mottakerkjede ikke lenger trenger å slepes av et skip, kan det anvendes en meget mindre sik-kerhetsavstand fra skipet til den respektive boreplatt-form, uten at det foreligger deri at hele opptakerord-ningen er kvasi-beregnet til skipets lengde, mens den ved en vanlig slepeseismikk oppviser en lengde som rommer skipet og hydrofonkabelkjeden.

Etter fullstendig detektering av de ønskede seismiske spor i hvert av delområdene, følger deretter en dynamisk og statisk korrektur såvel en stabling av de geometriske sammenknytninger av de innsamlede data til et enhetlig datavolum av hele området. I den forbindelse kan dataene for de overlappende dataområder ennå en gang underkastes en tilleggsstabling, for å forbedre riktigheten hos disse data.

Som et resultat av den foreliggende oppfinnelse, skaffes det et d,atavolum, som uten hinder i det minste er jevn-byrdig med et på vanlig måte fremskaffet datavolum av et sjøområde.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet under henvisning til et utførelseseksempel anskueliggjort

på tegningsfigurene.

Figur 1 er en fremstilling av det felles område som skal detekteres, omfattende inntegnede delområder. Figur 2a, 2b, 2c er fremstillinger over de trinn som omfatter transformeringen av et måleraster. Figur 3 viser denne fremstilling for et ferdig transform-ert måleraster. Figur 4 viser fremstillingen av et datavolum, som er fremskaffet ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.

Fremstillingen ifølge figur 1 viser tre stasjonære gjenstander 1, 2 og 3, f.eks. oljetårn eller plattformer, som befinner seg i et bestemt sjøområde. Når det ønske foreligger at dette sjøområde omfattende de foreliggende oljeplattformer, skal detekteres ad seismisk vei, er det normalt ikke mulig å trekke en hydrofonkabel mellom disse plattformer, fordi det rundt plattformen må tas hensyn til bestemte sikkerhetsgrenser.

Ifølge oppfinnelsen blir det mellom to og to stasjonært anordnede gjenstander anordnet en rekke av stasjonære mottakere, f.eks. en hydrofonkalbel 4. Dette blir ved hjelp av vanlige midler senket til en ønsket dybde. Ved betraktning av plattformene 1 og 2 danner hydrofonkabelen 4 halveringslinjen for en firkant 5, som fremstiller et delområde av det totalområde som skal detekteres. For detektering av det første delområde 4 kan det samtidig detekteres ytterligere delområder 6 og 7, idet det er innrettet mottakerkjeder 8 respektive 9 mellom stasjonene 2 og 3, respektive 1 og 3. Delområdene kan detekteres seismisk, samtidig eller etter hverandre.

En hydrofonkabel mellom to stasjoner oppviser en rekke av seismiske mottakere anordnet på avstand fra hverandre. Ved hjelp av denne faste anordning av mottakerraden mellom stasjonene, ligger posisjonene av mottakerne fast. Lydkilden, f.eks. en vann- eller luftpulser, blir slept av et skip, som beveger seg fortrinnsvis på tvers av mottakerradens lengdeutstrekning. I den forbindelse kjør-er skipet via parallelt med hverandre liggende kurslin-jer, f.eks. som angitt ved henvisningstall 10, hvis lengde utgjør ca. det dobbelte av bredden av de respektive delområder 5, 6 eller 7, slik at det muliggjøres en fullstendig seismisk detektering av et undergrunnsområde, hvis flate tilsvarer ca. en delflate 5, 6 eller 7.

Skipet beveger seg med lydkilden langs et forhåndsvalgt mønster via en raster, hvis rasterpunkter 11 bestemmer de respektive skuddposisjoner, ved hvilke senderen blir påvirket.

Etter at samtlige delområder av det totale område er

blitt detektert, blir de detekterte spor først underkastet en vanlig statisk og dynamisk korreksjon, såvel som en stabling. Man fremskaffer i den forbindelse deldatavolum-er for det totale område.

For fremstillingen av et 3D-datavolum for hele området er det nødvendig med en sammenføyning av datavolumene for de enkelte delområder, idet datavolumene for delområdene blir underkastet en translasjon, diletasjon og/eller rotasjon av det måleraster som ligger til grunn for data-innsamlingen. Dette finner fortrinnsvis sted ved hjelp av et datamaskinprogram, hvis grunnlag f.eks. er angitt i f.eks. F. Kirchheimer, Transformation of Seismic 3D Data by Separates Sine Interpolation, 48. EAEG Tagung 1986,. Oostende. Deretter kan et forhåndsbestemt datavolum, som ble fremskaffet i et bestemt måleraster, transformeres geometrisk i et annet datavolum for et annet måleraster, som ble realisert ved fremskaffelsen av dataene i det annet måleraster, idet i det vesentlige den opprinnelige måleraster først ble underkastet en dilasjon, og i til-slutning til dette dreiet i den flateavhengige orientering, slik at det opprinnelige datavolum oppviser den ønskede orientering.

Ved hjelp av denne forholdsregel kan samtlige deldata-volumer av delområdet sammenfattes, slik at alle deldata-volumer oppviser den samme orientering. Spesielt for de enkelte områder hvor det foreligger overlappinger av delområdene, kan det utføres en ytterligere stabling av dataene.

Figurene 2a og 2c viser de vesentlige skritt ved transformasjon. Det ble fremstilt to rastere, idet raster 21 er utgangsrasteret, og henvisningstall 20 betegner det ønskede målraster.

Hjørnepunktene for en rasterfirkant 12 hos utgangsrasteret blir først (figur 2a) komprimert eller bearbeidet til en ny firkant 13, idet den øvre kant av utgangsfirkanten blir parallelt forskjøvet til punktet 14. Deretter følger ifølge figur 2b en sideveis forskyvning av punkt 16 og 17 av firkanten 13, og samtidig en sideveis dreining, slik at det oppstår et parallellogram 15. Detter blir da ved forskyvning av punkt 17 og 22, se figur 2c, brakt til å dekke målrasteret 20. Da oppstår det en ny firkant 18, ved hvilken hjørnepunktet 19 er oppstått ved forskyvning av punktet 17.

Figur 3 viser den felles vannrette orientering av master-rasteret for alle delområder 5, 6 og 7 etter den utførte trans formas j on.

Ved en anordning ved hvilken det er anordnet to hydrofonkabler mellom tre stasjonære stasjoner, finner det sted en måleprosess fortrinnsvis vinkelrett i forhold til en av hydrofonkablene, mens den annen hydrofonkabelkjede samtidig blir tilbakelagt i en 90° avvikende vinkel. Også denne anordning tillater en geometrisk transformasjon av de innsamlede data.

Etter at man må denne måte har fremskaffet et datavolum for hele området, kan det finne sted en vanlig 3D-migra-sjon, slik at det står en fullstendig 3D-datasats til forføyning, som ikke kunne vært fremskaffet på noen annen måte.

Figur 4 viser horisontalsnitt av forskjellige delområder som er sammenføyet ved forskyvning, komprimering og dreining til et enhetlig 3D-datavolum.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for innsamling av seismiske data i et område som omfatter hindringer, a) hvilket område er inndelt i delområder, hvori en respektiv rad av seismiske mottakere er anordnet stasjonært, b) omfattende i det minste én på et skip anordnet seismisk sender som i forhold til raden av mottakere beveges i henhold til et bestemt mønster i et forhåndsbestemt raster, c) hvorved det i hvert delområde finner sted en fullstendig innsamling av seismiske data, d) hvorved de i de enkelte delområder detekterte seismiske spor deretter sammenfattes til et enhetlig datavolum for hele området ved hjelp av geometriske koordi-nater, karakterisert ved at orienteringen og størrelsen av delområdene velges i avhengighet av posisjonen for hindringene på følgende måte: e) raden av stasjonære mottakere forløper langs for-bindelseslinjen mellom to hindringer, f) idet delområdene danner firkanter, parallellogrammer eller trapeser, ved hvilke raden av de stasjonære mottakere alltid ligger på midtlinjen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at gjenstandene er boreinnretninger.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at skipet i det vesentlige blir beveget på tvers av lengdeutstrekningen av mottakerraden på i avstand parallelt med hverandre liggende kurser.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at skipet i det vesentlige blir beveget parallelt med lengdeutstrekningen av mottakerraden på i avstand parallelt med hverandre liggende kurser.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at for minst de overlappende delområder, blir der gjennomført en kompletter-ende stabling av de innsamlede data før sammenføyningen til det enhetlige datavolum.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at endene av flere mottakerrader er samtidig anordnet ved et stasjonært objekt, og at senderen beveger seg langs en kurs over flere delområder.

7. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at der anvendes enhetlig 3D-datavolum for hele området for en seismisk detektering av undergrunnen.