NO333201B1 - Fremgangsmate for akvisisjon og prosessering av seismiske data - Google Patents

Abstract

En ny fremgangsmåte har blitt oppfunnet for innsamling og prosessering av seismiske under-søkelsesdata fra to eller flere seismiske kilder aktivert samtidig eller nesten samtidig eller for en enkelt kilde forflyttet til og avfyrt ved forskjellige posisjoner. I et henseende omfatter en slik fremgangsmåte innsamling av seismiske undersøkelses-trasedata generert ved kilden/kildene, tilføyelse av kildegeometrien til trasene, sortering av trasene ifølge et felles trekk ved dem (f. eks. CMP-rekkefølge), interpolasjon av datapunktene for diskontinuiteter på trasene, utvelgelse av to halvdeler eller to deler som er litt mer enn halvparten av trasene, filtrering av trasedataene for hver av de to delene for å filtrere bort data relatert til den andre av de to seismiske kildene, reduksjon av de filtrerte trasedataene til to halvdeler av dataene og sletting av de interpolerte dataene, og så blande de to halvdelene for å danne bearbeidet finnere og nyttige seismiske data i forhold til en første av de seismiske kildene. I ett henseende omfatter fremgangsmåten reprosessering av dataene og filtrering bort av trasedata for den andre seismiske kilden for å danne bearbeidede finere nyttige seismiske data relatert til den andre seismiske kilden. I ett henseende av oppfinnelsen avfyres kildene nær samtidig og, i et spesielt henseende avfyres de i det vesentlige samtidig.

Description

Denne oppfinnelsen er i bestemte henseende rettet mot seismiske undersøkelsessystemer og fremgangsmåter hvor to eller flere seismiske kilder avfyres samtidig eller signifikant nær hverandre i tid, men som i ett henseende er signifikant romlig adskilt, og hvor de resulterende seismiske data prosesseres på en meningsfylt måte ved å benytte data generert ved begge (eller flere) seismiske kilder.

3-D marine seismiske undersøkelser innebærer tauing av en vifte av langstrakte seismiske sensorarrayer. Undersjøiske formasjoner er akustisk "belyst"

(heretter kalt "lydbelagt" eller påført lyd) for å fremskaffe seismiske refleksjonsdata som registreres og prosesseres av arrayene og assosiert medhørende utstyr. I nærvær av bratt fallende undersjøiske formasjoner korrigerer denne oppfinnelsen den ujevne lydbelegningen av formasjonene på grunn av den forvrengte geometrien som forårsakes av de bratt fallende bølgefeltsbanene.

I den kjente teknikk er det vist seismiske undersøkelsessystemer og fremgangsmåter som anvender to eller flere seismiske kilder som avfyrer samtidig. For å få en meningsfylt bruk av de resulterende seismiske data blir hver kilde kodet forskjellig (f. eks. Signaler ved forskjellige frekvensbånd eller faser (ortogonale)) slik at de resulterende seismiske data inneholder en signatur som indikerer hvilken kilde dataene relaterer seg til. Slik koding krever samsvarende dekoding når dataene prosesseres. Ofte blir det i praksis vanskelig å oppnå tilfredsstillende separasjon. Dessuten er koding upraktisk for noen kildekonfigurasjoner.

Det har lenge eksistert et behov som nå blir påvist og gjenkjent ved denne oppfinnelsen, for seismiske metoder hvor multiple seismiske kilder avfyres samtidig eller nær hverandre i tid og som kan brukes effektivt. Det har lenge vært et behov for slike fremgangsmåter som ikke krever individuell koding eller separat identifisering av hver av de to eller flere seismiske kilder.

I 3-D marine operasjoner tauer et seismisk skip en vifte som omfatter en mengde parallelle seismiske streamerkabler langs en ønsket undersøkelseslinje, hvor kablene er nedsenket noen få meter under havflaten. Antall kabler som utgjør viften avhenger bare av den mekaniske og operasjonelle evnen til tauefartøyet. Det kan være seks eller flere slike kabler, adskilt omtrent 50 til 100 meter fra hverandre. De respektive kablene kan være opptil 1000 meter lange.

Hver streamerkabel omfatter typisk omtrent 120 adskilte seismiske detektor-grupper. Hver gruppe består av en eller flere individuelt forbundne detektorer hvor hver betjener en enkelt datakanal. Gruppeavstanden er i størrelsesorden 25 til 50 meter i lengderetningen langs kabelen. De seismiske detektorene og transduserne som avføler den mekaniske aktiviteten på grunn av de reflekterte akustiske bølge-feltene og som omformer den aktiviteten til elektriske signaler med karakteristika som representerer intensiteten, tidspunktet og polariteten av den akustiske aktiviteten, og dette er velkjent innen faget. Detektorene blir operativt koblet til data-lagrings- og prosesseringsutstyr av en eller annen ønsket type.

En akustisk kilde som en array med luftkanoner taues i vannet av skipet nær den ledende eller fremre enden av viften av seismiske streamerkabler. Etter hvert som skipet arbeider seg langs undersøkelseslinjen avfyres kilden (aktiveres) ved valgte romlige intervall som for eksempel er et multippel av den seismiske detektor-gruppeavstanden, for akustisk å lydbelegge formasjonene under overflaten. Dersom man antar at skipet beveger seg med en konstant hastighet som seks knop, kan kilden praktisk avfyres ved valgte tidsintervaller som hvert femte sekund, der det antas at gruppeintervallet er 50 meter. Bølgefeltet som utstråles av kilden beveger seg nedover for å bli reflektert tilbake til sjøoverflaten hvor det reflekterte bølgefeltet mottas ved detektorer og omdannes til elektriske signaler som tidligere forklart. De detekterte elektriske signalene sendes til en eller annen velkjent signalregistrerings-og prosesserings-innretning for å gi en fysisk modell av undergrunnen.

For en bedre forståelse av problemet som skal løses ved denne beskrivelsen viser Fig. 1 en kilde S på eller nær overflaten 10 av sjøen 12. Detektorer Di+i, Di+2, Di+3er anbrakt nær sjøoverflaten over en flattliggende formasjon F. Et bølgetog utsendt fra S følger de indikerte strålebanene til de respektive detektorene som vist. For eksempel blir strålebanen fra S til Di+3reflektert fra innfallspunktet IP på forma-sjonen F. Innfallsvinkelen (fr relativt innfallsnormalen på F ved IP eller null-offset-punktet Z, må være lik refleksjonsvinkelen 4>i som i geometrisk optikk, dersom man antar at det geologiske materialet er isotropt. Overflateprojeksjonen av undergrunns-refleksjonspunktet R, midtpunktet mellom S og Di+3, M og nulloffsetpunktet Z er sammenfallende på en linje. Innfallspunktene av alle strålebanene er likt fordelt langs linjen som vist.

I regioner med bratt fall blir det symmetriske bildet fra Fig. 1 forvrengt som vist i 2-D illustrasjonen i Fig. 2. Her er det et fall på 45 grader, mens innfallsvinklene og refleksjonsvinklene <|>i og <j>rer like, nulloffsetpunktet Z ligger oppfalls i forhold til midtpunktet M. Overflateprojeksjonen av refleksjonspunktet R (innfallspunktet IP) ligger ikke mellom kilden og detektoren som i Fig. 1, men oppfalls i forhold til kilden

S.

I figur 3 tegnes et antall strålebaner fra en kilde S til detektorene Dm, Dj+i, Di+2, Di+3, Di+nfor et 45 graders fallende lag F. Det viktige å observere i denne figuren er den ikke-uniforme eller ujevne fordelingen av innfallspunktene. Fordi resiprositetsprinsippet gjelder, dersom man antar at det geologiske materialet er isotropt, kan kilder og detektorer byttes om. Det er således åpenbart an når man skyter nedover en fallende flate har innfallspunktene en tendens til å hope seg opp. Skyting oppover en fallende flate resulterer i en spredning av innfallspunktene. På grunn av den komplekse ikke-uniforme undergrunnslydleggingen dannes signifikante uønskede skyggesoner. Problemet blir spesielt problematisk når multiple kabler som benyttes i en 3-D vifte på grunn av den ytterligere komplekse laterale geometri.

En fremgangsmåte for å minimalisere skyggesoner er vist i C. Beasley (medoppfinner for foreliggende oppfinnelse) i US-søknad 08/069,565, mai 1993, kalt "Quality Assurance for Spatial Sampling for DMO", meddelt som US 5 450 370 inn-tas her som en referanse for alle formål. Den søknaden er grunnlaget for en artikkel foredratt i 1993 ved det 63. årsmøte for SEG og publisert i Expanded Abstract pp 544, 547. Den oppfinnelsen ga en fremgangsmåte for å utforske geometrien av anbringelsen av en mengde kilder og mottakere over et undersøkelsesområde med det formål å optimalisere arrayet for å unngå skyggesoner i dataene og for å optimalisere det resulterende seismiske bilde. Fremgangsmåten avhenger av å studere den statistiske fordelingen av fallpolaritet i fallbinger (fall-partisjoner) langs utvalgte CMP-asimuter. Fremgangsmåten ble implementert ved å re-arrangere den geometriske posisjonen for kilder og mottakere. Den var ikke i seg selv rettet mot problemet med ikke-uniform dekning i undergrunnen og skyggesoner i nærvær av bratte fall. En annen diskusjon om symmetrisk sampling står i en artikkel kalt "3-D symmetrisk sampling" ved G. Vermeer, og forelest i 1994 i en artikkel på 64. Annual Meeting i Society of Exploration Geophysicists, Expanded Abstracts, pp 906-909. Her gir forfatterne en oversikt over de forskjellige skytegeometriene som er involvert i land- og marine undersøkelser som omfatter 2-D, 3-D og 5-D undersøkelser. Nærvær av ikke-uniform lydbelegging i undergrunnen blir erkjent og behovet for symmetrisk sampling for å unngå aliasing blir fremhevet. M. S. Egan et al i en artikkel kalt "Shooting Direction: a 3-D Marine Survey Design Issue", publisert i The Leading Edge, November, 1991, pp 37-41, insisterer på at det er viktig å opprett-holde konsistente kilde til azimut for å minimalisere skyggesoner, bildeartifakter og aliasing i regioner med bratte fall. De er spesielt bekymret om 3-D marine under-søkelser i områder hvor de foreslåtte seismiske linjene hindres av skipsfart, offshore-strukturerog andre menneskeskapte hindringer.

I patentdokumentet WO 96/33425A1 tilhørende Western Atlas International, Inc., beskrives det en fremgangsmåte og en anordning for innsamling og prosessering av seismiske data hvor to eller flere seismiske kilder avfyres samtidig.

Det foreligger et behov for å jevne ut tettheten av overflatedekning som gis ved brede tauede svermer av seismiske streamerarrayer i nærvær av bratt fallende geologiske formasjoner i tilfeller hvor den seismiske kilden er anbrakt i den ene enden av viften.

Denne fremgangsmåten kan anvendes på hvilken som helst form for seismisk operasjon, det være seg på land eller sjø. Imidlertid er det for enkelthets skyld, som et ikke-begrensende eksempel beskrevet med marinseismiske begreper i noen utførelser.

Den foreliggende oppfinnelse viser i bestemte henseende et seismisk undersøkelsessystem for bruk på sjø eller på land med to, tre, fire eller flere seismiske kilder (eller én kilde forflyttet fra én posisjon til en annen og avfyrt med multiple steder) for generering av et akustisk bølgefelt (f. eks. men ikke begrenset til akustiske kilder f. eks. luftkanoner); en mengde adskilte seismiske detektorer for diskret sampling av den akustiske bølgefeltreflekterte og/eller -refraktert fra geologiske lag (f. eks. men ikke begrenset til geofoner eller hydrofoner) og dersom man befinner seg på sjøen et fartøy eller fartøyer for å bære eller taue de seismiske kildene og i et henseende detektorene. I ett henseende blir de seismiske kildene aktivert samtidig ved en kjent posisjon med de seismiske sensorene på en kjent posisjon. I et annet henseende aktiveres de seismiske sensorene over et relativt kort tidsrom f. eks. men ikke begrenset til innenfor 25 sekunder og helst innenfor 15 sekunder. I ett henseende er de seismiske kildenes signaler enkle, det vil si de inneholder ikke noen kode eller individuell identifikasjonssignatur. I et annet henseende blir fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen brukt med kodede signaler.

De resulterende seismiske bølgefeltene (f. eks. som resulterer fra refleksjon og/eller refraksjon fra undergrunnslag) blir avfølt som seismiske data og overført fra de seismiske sensorene til kjente anordninger for mottak, lagring, overføring og/eller prosessering av slike data (signaler). Sett på én måte avføler hver seismiske sensor en del av et resulterende akustisk bølgefelt fra hvert geologiske dag generert ved hver seismisk kilde.

De resulterende seismiske data inneholder refleksjoner, refraksjoner, etc. som stammer fra hver kilde og blir prosessert for separat å skille mellom data som relaterer seg til hver kilde. F. eks. kan ifølge en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse seismiske data fra en marin streamer-geometri med to kilder som avfyres samtidig utenfor begge ender av en enkel streamer-kabel registreres på én enkelt skuddregistrering. Skuddregistreringen inneholder informasjon fra begge kilder og registreringen prosesseres to ganger. Med to kjøringer gjennom prosessen blir informasjonen fra hver bestemt kilde separert fra signalet fra den andre kilden. For å skille kildenes data oppdateres registreringen med en kildes geometri-informasjon (x,y-posisjonen og tiden og dag-identifikatoren, f.eks. SEG standardformatinformasjon som hektes på de seismiske datatrasene med kjente fremgangsmåter, f.eks. en header med den ønskede informasjon som anvendes på en trase-tape); som valgfritt kan sorteres etterorden, f.eks. ved kjente CMP-sorteringsmetoder eller kjente metoder som felles skuddorden, felles detektororden eller felles offset-orden og/eller kombinasjoner av disse; om ønskelig trase-interpolert for teoretisk å produsere en velsamplet kurve mellom kjente datapunkter ved kjente fremgangsmåter og romlig vist på visningspanel, det vil si en del av dataene isoleres og inkluderer data fra begge kilder. Hvert datapanel blir så fallfiltrert ved kjente fremgangsmåter for å fjerne effektene av signalet fra den andre kilden. Panelene flettes sammen og produserer de seismiske data som relaterer seg til bare én av de seismiske kildene. De interpolerte trasene fjernes hvis de er dannet. Prosessen gjøres en gang til med tillegg av den andre kildens geometri og produserer dermed seismiske data som gjelder den andre seismiske kilden. Etter de to gjennomgangene vil det være dobbelt så mange skudd-registreringer enn før prosessen; f.eks. for to kilder på én opprinnelig skuddregistrering vil det nå være produsert to dataregistreringer eller sett på en annen måte, multiple skudd, f.eks. tre, fire, fem eller flere.

Sett på én måte ved denne oppfinnelsen er det fremskaffet en fremgangsmåte for å gi en mer jevn lydbelegging av de geologiske formasjonene i undergrunnen for det formål å minimalisere skyggesoner. I så måte forflyttes en sverm av parallelle langstrakte seismiske kabler som hver omfatter en mengde adskilte seismiske detektorer fremover langs en undersøkelseslinje. En første akustisk kilde anbringes nær den førende enden av svermen og en andre akustisk kilde anbringes nær bakenden av svermen. Ved alternerende tidsintervaller i det vesentlige samtidig eller innenfor minst 25 sekunder fra hverandre og i ett henseende innenfor minst 15 sekunder fra hverandre utsender kildene et bølgefelt som reflekteres fra de geologiske formasjonene i undergrunnen for å gi første og andre seismiske signaldatasett. Midler som er operativt koblet til detektorene prosesserer og blander det første og andre datasettet for å gi en uniformt lydbelagt modell av de geologiske formasjonene i undergrunnen i det vesentlig fri for skyggesoner.

De nye trekk som antas å være karakteristiske for oppfinnelsen både som organisering og fremgangsmåter for operasjonen sammen med formålet og fordelene med denne, vil bedre forstås for den følgende detaljerte beskrivelse og tegningene hvori oppfinnelsen er illustrert ved eksempel for et illustrerende formål og beskrivelse kun og er ikke ment å være en definisjon av begrensningene av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen avgrenses av de gjeldende selvstendige kravene.

Fig. 1 viser akustiske strålebaner i nærvær av null fall; Fig. 2 gir definisjoner for bestemte dataprosesseringsbegreper;

Fig. 3 demonstrerer den ikke-uniforme lydbelegging av de

lagene i undergrunnen i nærvær av bratte fall;

Fig. 4 er et planriss av konfigurasjonen av en typisk kabelsverm og assosierte

akustiske kilder som kan benyttes i 3-D marin seismiske undersøkelser;

Fig. 5 viser overflateprojeksjonen av refleksjonspunkter i undergrunnen og skyggesoner assosiert med bratte fall med hensyn til en sverm hvor kilden er anbrakt nær den ledende ende av svermen; Fig. 6 viser overflateprojeksjonen av refleksjonspunkter i undergrunnen og skyggesoner assosiert med bratte fall med hensyn til en sverm hvor kilden er anbrakt ved den bakre ende av svermen; Fig. 7 er et skjematisk flytdiagram av dataprosesseringsfremgangsmåten; og Fig. 8 er et tidsstyringsdiagram for å styre aktiveringssekvensen av de

akustiske kildene.

Fig. 9 er en skjematisk representasjon av den kjente teknikkens marinseismiske streamer-systemer som er anvendelig i fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 10 viser skjematisk et kjent marinseismisk streamer-system som kan være

brukbart i fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 11 er en skjematisk representasjon av et landbasert seismisk system brukt i

fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 12 er en grafisk representasjon av en marin streamers skuddregistrering produsert med en seismisk kilde ved fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Vertikalaksen er en tidsakse med tiden økende fra toppen og nedover. Horisontalaksen er en såkalt offset-akse (avstanden fra en seismisk kilde til en seismisk detektor) med avstand økende fra venstre til høyre. Disse aksene er de samme i fig. 13-17. Fig. 13 er en grafisk representasjon av en marin streamers skuddregistrering produsert med to seismiske kilder ved fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Foren kilde til høyre øker offset-avstanden fra høyre til venstre i denne figuren. Fig. 14 er en grafisk representasjon av data som i fig. 13 som viser utvelgelsen av to overlappende datasett, panel A og panel B, hvor datasettene er basert på offset-økende fra venstre mot høyre (kun for den venstre kilden). Fig. 15 er en grafisk representasjon av filtrering av data-ene fra panel A (fra fig. 14) for å utelukke hendelser (data) som skriver seg fra én av de to seismiske kildene. Fig. 16 er en grafisk representasjon av filtrering av data i panel B (fra fig. 14) for å utelukke hendelser (data) som skriver seg fra én av de to seismiske kildene. Fig. 17 er en grafisk representasjon av dataene som resulterer fra filtreringen av

panelene A og B.

Fig. 18 er en grafisk representasjon av dataene som resulterer av filtreringen av

panelene A og B med venstre datakilde utelukket.

Fig. 19 er et skjematisk diagram av en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Vi henviser nå til fig. 3 og 4. Fig. 4 er et planriss av en 3-D-sverm 13 av seks parallelle seismiske kabel-arrayer A1-A6 som blir tauet gjennom et vannlegeme av et skip 14. (Det skal forstås at dersom man utfører landoperasjoner så kunne kablene ifølge den foreliggende oppfinnelse taues av én eller flere trekkvogner eller bli lagt ut ved kabeltrekkvogner ved hjelp av roll-lang-teknikker på en måte som er velkjent innenfor den seismiske industrien). Signaler fra de respektive kabel-arrayene A1-A6 mates via en datasignalmanifold 20 til prosesseringsmidler 22 av én eller annen velkjent type installert på skipet 14 og operativt koblet til midlene 22 ved hjelp av elektriske lead-in-kabler 16 og 18. En diskret akustisk kilde SL taues ved hjelp av skipet 14 nær den førende enden av svermen 13, i det vesentlige i senter i forhold til svermen. Mer enn én diskret kilde som SL' og SL", som har en offset eller avstand i forhold til senterlinjen kan brukes dersom ønsket.

Den stiplede linjen M3 er en linje av midtpunkter som kunne assosieres med den seismiske kabelen A3 posisjonert mot senter av svermen som foreslått ved fig. 3 for et 2-D snitt av jorden hvor det ble vist at refleksjonspunktene i undergrunnen har en hang til å konvergere når man skyter nedover langs fallet. I tilfelle av en 3-D-operasjon hvor man anvender svermen i fig. 4 er de lateralt fordelte krysslinjelinjene av midtpunkter som tilsvarer detektorkablene A2 og A1 vist som stiplede linjer M2 og M1. Tilsvarende linjer (ikke vist) kan trekkes for kablene A4-A6.

Fig. 5 viser i form av små rektangler overflateprojeksjonen av bratt fallende refleksjonspunkter i undergrunnen for hver tolvte detektor av en 120-detektors sverm av seks kabler representert som rette, jevnt fordelte, horisontale linjer A1-A6. Med kablene adskilt 100 meter fra hverandre representerer de heltrukne linjene de nevnte midtpunktlinjene for de respektive kablene og er 50 meter fra hverandre og hver kabel er 3000 meter lang. Kilden SL er ved den førende eller venstre ende av svermen; og oppfallsretningen og fremdriftsretningen for skipet er mot venstre. Som man vil forvente fra fig. 3 har refleksjonspunktene en tendens til å konvergere nedover langs fallretningen, langs undersøkelseslinjen. På tvers av undersøkelseslinjen kastes refleksjonspunktene i undergrunnen ikke langt fra den indre sentralkabelens midtpunktlinjer M3 og M4. Men refleksjonspunkter i undergrunnen forden ytre midtpunktslinjen M1, M2, M5 og M6 tilsvarende kablene A1, A2, A5 og A6 konvergerer mot senterlinjen av svermen 13 ved 25 til 30 meter og danner nedfallskrysslinje-skyggesoner markert ved pilene 27 og 29 ved høyre ende av svermen 13.

Under vanlig praksis ville operatoren for å fylle inn skyggesonene være nødt til å undersøke området ved å gjøre en andre overkjøring over området. Den prosessen er avgjort uøkonomisk.

Vi henviser nå til fig. 4 og 6. Et andre skip 24 som tauer en akustisk kilde ST sender ut et bølgefelt fra den bakre enden av svermen 13. Her kan det også bli brukt mer enn en diskret kilde som f.eks. ST og ST". Fig. 6 viser refleksjonspunktene i undergrunnen (små rektangler som for fig. 5) assosiert med hver tolvte detektor for svermen 13 når kilden ST aktiveres. Som før representerer de rette horisontale linjene M1-M6 midtpunktlinjene som utgjøres av svermen 13. Her er igjen refleksjonspunktene i undergrunnen for de to midtre linjene M3 og M4 nær sammenfallende med midtpunktlinjene selv om vesentlig oppfalls langs-linjer og tvers-linjedivergens er tilstede. På tvers av undersøkelseslinjen divergerer refleksjonspunktene i undergrunnen vel utenfor den laterale begrensning av svermen som avmerket ved linjene 23 og 25, og etterlater en ujevnt lydbelagt oppfallssone som indikert ved pilene 31 og 33.

Sammenligning av fig. 5 og 6 viser at den tverslinje dekningen i undergrunnen som fremskaffes av de innerste kablene A3 og A4, ikke avviker særlig mye fra midtpunktlinjene uansett om kildeplasseringen er med hensyn til den førende eller bakre ende av svermen. Men fig. 5 og 6 antyder at ved å lydbelegge svermen fra begge ender i alternerende sykler kan åpningene på grunn av ujevn lydbelegging av den ytre tverslinje svermgrensen som dannes ved enkel-endet kildeaktivering tilsynelatende elimineres når de resulterende data blir skikkelig prosessert og flettet sammen. Ved denne lære fremkommer en modell av de geologiske formasjonene i undergrunnen med skyggene fullstendig gjenfylt som man kan se lett ved å superponere (sammenflette) fig. 5 over fig. 6. Den foreslåtte fremgangsmåten er derfor en økonomisk alternativ måte i forhold til en gjenundersøkelsesoperasjon som tidligere var påkrevet.

Man kunne gjerne forslå at en enkelt akustisk kilde kunne anbringes ved det geometriske senter av svermen 13 slik at én enkelt aktivering av en kilde vil danne både en oppfalls og en nedfalls komponent som fremskaffet ved en vanlig såkalt split-spread. Den prosessen er nyttig med enkle kabler eller med vidt adskilte doble kabler. Men for en storskala 3-D-sverm eller utlegg som bruker mange nær adskilte kabler, er den fremgangsmåten uhensiktsmessig. Den fysiske konfigurasjon av kablene kan ikke kontrolleres nøyaktig innenfor den påkrevde toleranse i virkelig operasjon og heller kunne ikke et skip som i seg selv kan være 20 meter bredt være trygt anbrakt i midten av en sverm uten å forårsake kabelødeleggelser.

I det som man antar er den beste utførelse av operasjonen blir svermen 13 av parallelle langstrakte seismiske kabler effektivt drevet fremover langs en ønsket undersøkelseslinje enten fysisk ved tauet eller ved bruk av velkjente såkalte roll-along-metoder. En første akustisk kilde (eller kilder) SL er anbrakt nær den førende enden av svermen. En andre akustisk kilde eller kilder ST er anbrakt nær den bakre ende av svermen 13. Den første og den andre kilden aktiveres ved kontrollerte tidsintervall i alternerende sykler for å fremskaffe første og andre reflekterte bølgefelter. De reflekterte bølgefeltene detekteres og konverteres til første og andre datasett av reflekterte signaler. Første og andre datasett av elektriske signaler prosesseres og blandes som indikert i flytdiagrammet i fig. 7, som skal beskrives senere for å fremskaffe uniformt lydbelagte refleksjonspunkter i undergrunnen langs undersøkelseslinjen. Det foretrekkes at svermen forflyttes langs undersøkelseslinjen med en konstant hastighet. Lengdene av det første og det andre kontrollerte tidsintervall er i det vesentlige konstant og designet for å tillate svermen å forflytte seg romlig fremover, med den valgte fremdriftshastighet, ved et ønsket multippel av avstanden mellom detektorgruppene i de seismiske kablene.

I det tilfellet at flere diskrete akustiske kilder benyttes ved hver ende av svermen, som f.eks. SL, SL', SL" og ST, ST', ST", kan kildene aktiveres i en eller annen ønsket alternerende sekvens som f.eks. SL-ST, SL-ST', SL"-ST", etc. for derved å fremskaffe en tettere dekning i undergrunnen ved å bruke den samme kabelsvermen.

Inntil nå har det blitt antatt at kildene aktiveres i rekkefølge og at de reflekterte bølgefeltene registreres på samme måte. Dersom man ønsker det, kan den førende og etterslepende kilde arrangeres til å utsende kodede bølgefelt ved å bruke én eller annen ønsket type av koding. De respektive kildene blir så programmert til å aktiveres fortløpende samtidig i stedet for sekvensielt eller i rekkefølge. De kombinerte reflekterte bølgefeltene som registrert blir så dekodet før prosessering. Fordelen med den teknikken er at innfallspunktene i undergrunnen har en forbedret felles plassering fordi det ikke er noe tidsskifte og derfor ingen romlig refleksjons-punktutsmøring mellom suksessive førende og etterslepende kildeaktiveringer.

Fig. 7 er et skjematisk flytdiagram av datainnsamlingen og prosesseringsrutinen som er implementert ved prosesseringsmidler 22 på fartøyet 14. En tidsstyrer 26 kontrollerer avfyringshastigheten av kildene SL og ST ved første og andre tidsstyrte intervaller som er kommensurable med fartøyets hastighet V, som mates inn i tidsstyringen 26 fra en hastighetsmåler 28 av én eller annen type som kan være del av et satellittnavigasjonssystem.

Tidsstyreinnretningen 26 forårsaker kildene SL og ST til å avfyre et første og et andre akustisk bølgefelt i alterner-ende sykler i samsvar med tidsstyringsdiagrammet vist i fig. 8. Vi antar at kilden SL først aktiveres ved tiden T0og deretter gjentatt aktivert ved tidsstyrte intervaller inntil tidspunktet Tn, kilden ST aktiveres ved tidspunktet to etter et tidsskifte via forsinkelseslinjen 29 av et halvt intervall og deretter gjentatt aktivert inntil tidsintervallet Tn. Tidsstyringen 28 er helst installert på fartøyet 14, men sender kileaktiveringskommandoer til kilden ST på fartøyet 24 ved en eller annen passende synkroniseringsanordning som f.eks. via radio.

Delen 30 symboliserer mengden av detektorer som omfattes av en seismisk kabelsverm 13 som blir lydbelagt i alternerende sykler ved hjelp av kildene SL og ST. De elektriske datasettene som utledes fra nedstrøks lydbelegging blir detektert lagret som en første registrering og så prosessert i innretningen 32. Likeledes blir oppstrøks data detektert lagret som en andre registrering prosessert i innretningen 34. Innretninger 32 og 34 kan være deler av en passende programmert regnemaskin som bruker en av flere kjente prosesseringsrutiner som anvendelse av NMO, DMO og migrering. Dersom de registrerte reflekterte akustiske bølgefeltene ble kodet kunne selvfølgelig valgfrie dekodere 31 og 33 (stiplede omriss merket DEC) settes inn mellom det kollektive detektorsymbol 30 og prosessorene 32 og 34.

Etter prosesseringen blir de oppstrøks og nedstrøks datasett blandet ved 36 for å fremskaffe en innfylt modell av undergrunnen slik som kan dannes ved en fremvisningsanordning 38 av hvilken som helst ønsket type.

Fig. 9 viser skjematisk et eksempel på et marint seismisk streamer-system som kan brukes i fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse som omfatter et vertsfartøy 100 som tauer en første seismisk kilde 102 (f.eks. men ikke begrenset til en luftkanon) og en mengde seismiske detektorer 104. Et andre fartøy 106 tauer en andre seismisk kilde 108. Det andre fartøy 106 kan være plassert i hvilken som helst posisjon bortsett fra og med hensyn til vertsfartøyet 100. Kilde-detektor-rekkene nedenfor den øverste rekken i fig. 9 (den som omfatter fartøyene) viser skjematisk tiden som fremskrider for kildene og detektorene fra venstre til høyre og hver rekke skal forstås som superponert, det vil si overlappet, på den øverste rekken (det vil si der er ikke noen bevegelse lateralt) eller nedover siden som sett i fig.9. Således viser fig. 9 en representasjon av 16 distinkte avfyringer av de seismiske kildene 102 og 108 (det vil si 10, 25, 50 eller 100 meter fra hverandre), med kildene avfyrt samtidig eller nesten samtidig. Det ligger innenfor omfanget av denne oppfinnelsen at det kan være et hvilket som helst antall kildeavfyringer fra én til flere hundre eller flere. Det er også innenfor oppfinnelsens omfang at det kan være én, noen få eller mange detektorer eller mottagere; en mengde detektorer; og/eller en mengde av tauelinjer hver med én eller flere detektorer tauet av vertsfartøyet og/eller det andre fartøyet. Alternativt kan ett fartøy taue multiple seismiske kilder eller hvert av to eller flere fartøyer kan hver taue to eller flere kilder. Den lille innsatte figuren representerer offset eller kilde til detektoravstandsforholdet og midtpunktslinje-forholdet for kilde-detektorpar og deres relaterte seismiske datatraser med et felles midtpunkt. For et system som i fig. 9 vil typisk en diagonallinje gjennom arrayet som presentert i fig. 9 skjære gjennom detektorstedene relatert til seismiske traser som har det samme midtpunkt. Fartøyene, kildene, kablene, detektorene og andre komponenter i systemet i fig. 9 (og dem i fig. 10 og 11) er alle velkjent innen faget.

Fig. 10 presenterer et seismisk kilde-detektor-system som er nyttig ved land eller sjø (vann) metoder ifølge den foreliggende oppfinnelsen som omfatter en første seismisk kilde 120, en andre seismisk kilde 122 og en array med seismiske detektorer 124. En kabel kan forbinde detektorene 124. Detektorene 124 kan være anbrakt på eller i jorden eller under vann, eller på eller i en hav- eller sjøbunn. Det kan være tre eller flere seismiske kilder og en, to, tre eller flere detektorer. I fremgangsmåter ifølge denne oppfinnelsen avfyres de to seismiske kildene 120 og 122 i posisjonen vist samtidig eller nær samtidig, og genererer et akustisk bølgefelt som reflekteres fra de geologiske lagene under detektorene 124. Det finnes en detektorlinje 124. Disse detektorene 124 med en åpen sirkel avføler bølgefelt generert ved kilden 120; de som er indikert ved en mørk fylt sirkel avføler bølgefelt som er generert ved kilden 122; og de med begge typer sirkler (indikert som "fysisk samme detektorer") avføler bølgefelt generert ved begge kilder. Hver detektor 124 detekterer en del av de reflekterte bølgefeltene og de resulterende seismiske data overføres fra detektorene til kjente mottakings-, lagrings- og prosessenngsutstyr enten nær systemet i fig. 10 eller på en fjern plass fra dem. Etter et første skudd eller avfyring av kildene 120 og 122, kan et hvilket som helst antall ytterligere skudd avfyres fra de samme og/eller fra nye posisjoner. Kilden kan være en enkelt kilde som beveges (f.eks. i "skyteretningen" i fig. 10) fra posisjonen 120 til posisjonen 122. Som med hvert system og fremgangsmåte som er beskrevet her, er posisjonen for hver kilde og for hver detektor for hver kildeavfyring kjent. I ett henseende blir de seismiske kildene forflyttet som vist ved pilen i fig. 10 (venstre mot høyre) men de kan innenfor omfanget av denne oppfinnelsen beveges mot hvilken som helst ønsket posisjon. Fig. 11 viser skjematisk et land eller sjøseismisk system som kan benyttes i fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelsen med en mengde av seismiske kilder 131, 132, 133 og 134 og en lapp eller et mønster-array av seismiske detektorer 135. Når et slikt detektor-array benyttes i et vannmiljø kan det være anbrakt på eller i en hav- eller sjøbunn, eller det kan taues bak et fartøy. Fig. 12-17 viser grafisk seismiske data fra et system som i fig. 9 eller 10 og prosesserte utgaver av slike data; men det skal være klart forstått at denne oppfinnelsen fremviser fremgangsmåter (land eller sjø) for flerkilde (to eller flere) systemer. Data og prosesseringen relatert til fig. 12-17 vil bli diskutert med hensyn til et marint system. Fig. 12 presenterer grafiske seismiske datatraser som er generert ved den kjente teknikkens marinseismiske streamer-system med én enkelt seismisk kilde og en mengde detektorer. Kilden er til venstre i figuren. Tiden øker fra toppen og nedover og offset-avstanden øker fra venstre til høyre. Den rette diagonale linjen fra øvre venstre som strekker seg nedover representerer lyd som går gjennom en kabel som forbinder detektorene. Fig. 13 viser seismiske datatraser som ligner på de i fig. 12, men som er produsert med et to-kildesystem (som diskutert ovenfor) med kilder på både venstre og høyre side slik at offset-avstanden fra en venstre kilde øker fra venstre mot høyre og offset-avstanden fra en andre kilde øker fra høyre mot venstre. To direkte lydlinjer er generert, en som starter på det øvre venstre og en som starter på det øvre høyre hjørnet. Datatrasene kan representere reflekterte eller refrakterte signaler. En bestemt offset-avstand alene (eller en posisjonskoordinat alene) kan ikke relateres til en unik hendelse fordi data definert ved denne alene kan være et resultat av den ene eller den andre av de to kildene.

I en utførelse benytter fremgangsmåter ifølge denne oppfinnelsen enkle akustiske signaler eller bølgefelt generert ved seismiske kilder. Ved enkle menes det her, og i de vedheftede kravene, et signal uten noen innkodet egenskap, individuell identifikator, merke, diskriminerende trekk eller separat signatur (f.eks., men ikke begrenset til enkle omfattende signaler ved den samme frekvens uten noen individualiserende identifikator eller signatur). Alternativt kan den foreliggende oppfinnelse benyttes ved fremgangsmåter som bruker seismiske data generert ved kilder som produserer signaler som kan diskrimineres fra hverandre på grunn av én eller annen identifiserende karakteristikk, parameter, signatur, trekk eller i ett henseende, slik signaler (i form av datatraser) er prosessert for å isolere signaler fra forskjellige kilder og så prosesseres dataene som beskrevet nedenfor. Fig. 14 illustrerer en del av trasedataene fra fig. 13 ved sortering av dataene ifølge delte midtpunkt ved kjente CMP-sorteringsfremgangsmåter og så utvelgelse av to sett av datatraser fra de sorterte data, datasettene kalt panel A og panel B. I ett henseende, som vist i fig. 14, overlapper disse datasettene. Ifølge enkelte bestemte utførelser av denne oppfinnelsen er det 2%, 5%, 10%, 20%, 25%, 33-1/3% eller mer overlapping. Alternativt kan det benyttes null overlappinger. Datatrasesettet i panel A omfatter data relatert til data generert ved seismiske kilder ved den bakre enden og ved den fremre enden av et seismisk system (kildene 108, fig. 9). Datatrasesettet i panel B omfatter også data relatert til data generert ved begge seismiske kilder. Et mål ved denne oppfinnelsen er å fremskaffe fremgangsmåter som separerer dataene som er unike for hver kilde. Fig. 15A og 15B illustrerer videre prosessering av panel A-dataene. Ved kjente filtreringsmetoder (f.eks. kjente multikanalsfiltreringsmetoder som f.eks. f-k-filtrering eller radon transform-filtrering og bølgeligningsprosessering som f.eks. DMO-migrering, multippel dempning etc.) blir datatraser som skriver seg fra datagenerert ved den bakre kilden (kilden til høyre, f.eks. kilden 102 i fig. 9) filtrert ut og produserer et nytt panel A med data som i fig. 15B som ikke omfatter data relatert til de seismiske undersøkelseshendingene som resulterer fra avfyringen av den fremre kilden.

Tilsvarende illustrerer fig. 16A og 16B videre prosessering av panel A-dataene. Ved kjente filtreringsmetoder, blir datatraser som resulterer fra data generert ved den fremre kilden (kilden til høyre, det vil si kilden 102, fig. 9) filtrert ut og danner et nytt panel A med data som i fig. 16B som ikke omfatter data som relaterer seg til de seismiske undersøkelseshendelsene som resulterer fra avfyringen av den fremre kilden. Kildens geometri anvendes på dataene ved kjente fremgangsmåter hvor romlig koordinater som offset og azimut basert på en kildes (eller detektors) x, y-koordinater blir anvendt.

Som vist i fig. 17 blir det nye panel A-datasettet og det nye panel B-datasettet blandet med overlappende data superponert for å danne et blandet datasett som inneholder datatrasene for seismiske hendelser relatert til avfyringen av den bakerste (venstre) kilden kun.

Ved å følge en lignende prosedyre som den som er beskrevet ovenfor og anvendelse av geometrien (posisjonskoordinatene) for den høyre (fremre) kilden, dannes et nytt blandet datasett for data som relaterer seg til den høyre (fremre) kilden, se fig. 18. Datasettet i fig. 18 inneholder ikke data som representerer seismiske hendelser relatert til avfyringen av den fremre (venstre) kilden. Således er det dannet et fullstendig sett med nyttige data som omfatter data som relaterer seg til avfyringen av begge seismiske kilder.

Fig. 19 er en skjematisk representasjon av fremgangsmåten som diskutert ovenfor. I/O er såkalt input, i dette tilfelle konglomerasjonen og samlingen av de seismiske data (f.eks. som representert i fig. 13) som relaterer seg til avfyringen av den bakre og fremre seismiske kilden (venstre, høyre, som kildene 108, 102, fig. 9). Som kjent innen faget blir slike data lagret på kjente magnetiske eller optiske medier. I det såkalte geometri-trinnet blir geometri som står i forhold til kvantiteter som offset, azimut og/eller posisjonskoordinater som indikerer den nøyaktige posisjon for hver kilde og hver detektor anvendt (ved bruk av kjente fremgangsmåter) for hver datatrase. Med passende programmer og regnemaskiner har hver datatrase (fra hver av de multiple kildene) kan på dette punktet ha passende kilders og detektorers geometri vedheftet til dem.

I "CMP Sort"-trinnet er individuelle datatraser sortert til de som har felles midtpunkt for hver distinkte trase og kan diskrimineres f.eks. for å skille ut såkalt move out hyperbolisk i forhold til andre kildedata.

Trinnet "trase-interpolasjon" er valgfritt. I dette trinnet interpoleres ukjente datapunkter mellom kjente datapunkter ved hjelp av fremgangsmåter med traseinterpolasjon (omfattende, men ikke begrenset til f-k-traseinterpolasjon). Slik interpolasjon reduserer blant annet romlig aliasing og forenkler derfor filtreringstrinnet og diskrimineringen av data.

De såkalte "trasevalg"- og "forkast fall"-trinnene begynner med utvalget fra de originale datasettene (f.eks. panel A og B som i fig. 14) med et visst overlapp og slutter med prosesseringen av disse settene for å danne de prosesserte data for hvert datasett som er blandet ("blandingen") for å danne det endelige datasettet av data som relateres til avfyringen av én av kildene.

Etter traseinterpolasjonstrinnet dannes panel A-dataene ved å anvende geometrien for den bakre venstre kilden kun og ved å kun ta den delen av dataene som har en bestemt offset-avstandsspennvidde fra den bakre venstre kilden. Panel B-datasettet er likeledes definert ved å bruke en offset-avstandsspennvidde med litt overlapping med offset-avstandsspennvidden brukt for å definere panel A-datasettet.

I det såkalte "avvis fall"-trinnet blir alle data som kan tilskrives avfyringen av den andre kilden (den høyre, fremre kilden) avvist, filtrert ut, ved bruk av kjente filtreringsfremgangsmåter. Det nye panel A (f.eks. som i fig. 15B) og panel B (f.eks. som i fig. 16B) -datasettene blir så prosessert slik at data fra den overlappende sonen er tilstede kun én gang og som en mulighet slik at interpolerte data er utelatt.

Det siste "l/0"-trinnet nederst i fig. 19 betyr at fremgangsmåten kan gjøres én gang til for å fremskaffe et blandet datasett for seismiske hendelser som relateres til avfyringen av den andre kilden (den fremre, høyre kilden 102).

Spesielt har denne oppfinnelsen blitt beskrevet med referanse til marinseismisk utforskning til sjøs, men prinsippene som er involvert kan anvendes like gjerne på land eller i grunnvannsundersøkelser etter passende åpenbare modifikasjoner på den krevde fremgangsmåte og system for å kunne passe til de spesielle omgivelser.

Man ser derfor at den foreliggende oppfinnelse i dens varierende utførelser er velegnet til å utføre de målsetningene som er blitt diskutert ovenfor og for å oppnå de mål og målsetningene som er satt frem; og slik i ett henseende at den foreliggende oppfinnelse viser en seismisk undersøkelsesmetode som omfatter avfyring minst én gang ved minst to seismiske kilder (eller avfyring minst én slik kilde og så forflytte den eller de til en annen plass for påfølgende multiple avfyringer) som er adskilte og som omfatter minst en første kilde og en andre kilde, og dannelse ved hver seismisk kilde av et akustisk bølgefelt rettet mot minst ett geologisk lag adskilt fra de seismiske kildene, detektering med minst én seismisk detektor av en del av hvert resulterende akustiske bølgefelt fra det minst ene geologiske laget, omdannelse av de detekterte delene av hvert akustisk bølgefelt som kommer fra det minst ene geologiske laget til et første primære datasett som indikerer dette geologiske laget, separering av det første primære datasettet i minst to intermediære datasett, som omfatter minst ett første intermediære datasett og et andre intermediære datasett hvor hvert intermediært datasett omfatter data relatert til avfyringen av hver seismisk kilde, filtrering av det første intermediære datasettet for å eliminere alle data unntatt data relatert til avfyringen av den første kilden, produksjon av et finere bearbeidet første datasett, filtrering av det andre intermediære datasett for å eliminere all data unntatt data relatert til avfyringen av den første kilden, produksjon av et finere bearbeidet andre datasett og blanding av de bearbeidede første og andre datasettene, produksjon av et første primære bearbeidede datasett som omfatter nyttige seismiske data relatert til avfyringen av den første kilden. Denne fremgangsmåten refereres nedenfor som "den første grunnleggende metoden".

Den foreliggende oppfinnelsen viser også den første grunnleggende fremgangsmåten ved noen eller alle av de følgende eller med noen mulige kombinasjoner av dem: den første grunnleggende fremgangsmåten hvori det første intermediære datasettet og det andre intermediære datasettet kombinert omfatter minst alle data i det første primære datasettet; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori det første intermediære datasettet omfatter en mengde av felles data som også er omfattet i det andre intermediære datasettet, hvori mengden av felles data omfatter minst 33% av data i det første primære datasettet eller hvori mengden av felles data omfatter minst 2% av data i det første primære datasettet; det første grunnleggende settet hvori minst to seismiske kilder er to kilder avfyrt innenfor i det meste 25 sekunder i forhold til hverandre eller innenfor minst 15 sekunder i forhold til hverandre, eller de er avfyrt i det vesentlige samtidig; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori det første primære datasettet er et sett av en mengde seismiske datatraser og fremgangsmåten videre omfatter merking med kildegeometri-informasjon for hver av de minst to seismiske kildene til hver av mengdene av seismiske datatraser; den første grunnleggende fremgangsmåten omfattende sortering av mengden av datatraser ifølge et felles trekk (f.eks. felles midtpunkt, felles offset, felles detektor og felles kilde) som deles av trasene; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori de seismiske datatrasene inneholder diskontinuiteter og fremgangsmåten omfatter traseinterpolasjon av hver av mengden av seismiske datatraser som danner interpolerte datapunkter for diskontinuitetene; den første grunnleggende fremgangsmåten som omfatter etter separering av det første primære datasettet i minst to intermediære datasett, sletting av de interpolerte datapunktene; den første grunnleggende metode hvori filtreringen av hvert intermediært datasett gjøres ved en filtreringsmetode fra gruppen bestående av multikanalsfiltrering, f-k-filtrering og radontransformfiltrering; den første grunnleggende metoden hvori de minst to seismiske kildene er anbrakt på land eller på eller i vann; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori de minst to seismiske kildene er en enkelt kilde avfyrt ved en første posisjon og så forflyttet og avfyrt med minst en andre posisjon adskilt fra den første posisjonen; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori den minst ene seismiske detektor er en mengde av seismiske detektorer; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori de minst to seismiske kildene er avfyrt ved en mengde tidspunkter hvor fremgangsmåten omfatter den minst ene seismiske detektor som detekterer med hensyn til hver avfyring og prosessering av de resulterende data som i konverteringen og i påfølgende trinn i den grunnleggende fremgangsmåten; den første grunnleggende fremgangsmåten hvori mengden av felles data utgjør en overlappende sone mellom de første og andre intermediære datasettene og fremgangsmåten omfatter etter filtreringstrinnene eliminering av den overlappende sonen; den første grunnleggende fremgangsmåten omfattende produksjon av et andre primært datasett av data som indikerer det minst ene geologiske laget; produksjon av minst to intermediære datasett ved separering av det andre primære datasettet til minst et tredje intermediært datasett og et fjerde intermediært datasett; for så å produsere et andre primært bearbeidet finere datasett som omfatter nyttige seismiske data som relaterer seg til avfyring av den andre kilden ved filtrering av de tredje og fjerde intermediære datasettene for å eliminere alle data unntatt data som er relatert til avfyringen av den andre kilden og produksjon av tredje og fjerde bearbeidede finere datasett og så blanding av de tredje og fjerde bearbeidede finere datasettene som danner et andre primært finere bearbeidet datasett; og anvendelse på de andre primære datasett og/eller det intermediære datasett én eller alle av de påfølgende trinn beskrevet her med hensyn til de eller ett av dem og i et henseende den første grunnleggende fremgangsmåten og/eller fremgangsmåten og trinnene relatert til produksjon av det andre bearbeidede finere datasett og/eller det endelige bearbeidede finere datasettet hvori akustiske bølgefelt dannet ved de minst to seismiske kildene utgjøres av enkle signaler.

I et henseende viser den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for seismisk utforskning som omfatter forflytning av en sverm av parallelle langstrakte seismiske kabler langs en undersøkelseslinje, hvor hver av kablene omfatter en mengde langsgående adskilte detektorer for detekteringer av akustiske bølgefelter, utsendelse av et første akustiske bølgefelt fra den førende enden av svermen, detektering og lagring av det første akustiske bølgefeltet, etter refleksjon av dette fra geologiske formasjoner i undergrunnen, som en første reflektert seismisk signalregistrering, utsendelse av et andre akustisk bølgefelt fra den aktre enden av svermen, utsendelse av det andre akustiske bølgefeltet som i tid regnet eller i det vesentlige samtidig med utsendelsen av det første akustiske bølgefeltet, detektering og lagring av det andre akustiske bølgefeltet, som følger etter refleksjon av dette fra de geologiske formasjoner i undergrunnen, som en andre reflektert seismisk signalregistrering, prosessering av den første og den andre reflekterte signalregistreringen, og dannelse av en i det vesentlige skyggesonefri strukturell modell av de fallende geologiske formasjonene i undergrunnen ved blanding av de prosesserte første og andre reflekterte seismiske signalregistreringene; hvor en slik fremgangsmåte omfatter kontinuerlig forflytning fremover av svermen langs undersøkelseslinjen ved en forhåndsvalgt hastighet og gjentatt utsendelse av det første og det andre akustiske bølgefeltet ved første tidsstyrte intervall med forhåndsbestemte lengder; og en slik fremgangsmåte hvori lengden av disse styrte tidsintervallene samsvarer med en romlig forflytning av et multiplum av detektoravstanden ved den forhåndsvalgte hastigheten for fremoverforflytning av svermen.

Den foreliggende oppfinnelsen viser også et system for akustisk undersøkelse av geologiske formasjoner i undergrunnen hvor undersøkelsen omfatter en sverm av langstrakte parallelle seismiske kabler hvor hver kabel inneholder en mengde langstrakte adskilte detektorer for mottagelse og omforming av akustiske bølgefelt til datasett av elektriske signaler, innretninger for effektiv forflytning fremover av svermen langs en undersøkelseslinje, minst en første diskret akustisk kilde anbrakt nær den førende enden av svermen, minst en andre diskret akustisk kilde anbrakt nær den aktre enden av svermen, tidsstyringsapparater for forårsakelse av den første og den andre akustiske kilden til å lydbelegge de geologiske formasjonene i det vesentlige samtidig, for derved å fremskaffe første og andre reflekterte akustiske bølgefelt for mottak ved detektorene og for omforming av første og andre reflekterte akustiske bølgefelt til første og andre datasett av elektriske signaler og apparater operativt koblet til detektorene for prosessering og blanding av de første og andre datasettene av elektriske signaler for å fremskaffe en uniformt lydbelagt modell av de geologiske formasjonene; hvor et slikt system omfatter en første mengde av diskrete akustiske kilder plassert nær den førende enden av svermen, en andre mengde diskrete akustiske kilder anbrakt nær den aktre enden av den svermen, og innretninger for å forårsake at utvalgte kilder tatt fra den første og andre mengden av diskrete akustiske kilder for å lydbelegge de geologiske formasjonene i undergrunnen ved tidsstyrte intervall i en ønsket operasjonssekvens.

Den foreliggende oppfinnelsen viser også en fremgangsmåte for seismiske undersøkelser som omfatter forflytning fremover av en sverm av parallelle langstrakte seismiske kabler langs en undersøkelseslinje, hvor hver kabel omfatter en mengde adskilte seismiske transdusere, samtidig utsendelse av et første og et andre akustisk bølgefelt fra den førende og den aktre enden, respektive, av svermen, hvor hvert akustisk bølgefelt er unikt kodet, detektering og registrering av det kombinerte første og andre kodede akustiske bølgefeltet, som kommer etter refleksjon eller refraksjon av dette fra geologiske formasjoner i undergrunnen, dekoding av de kombinerte registrerte reflekterte bølgefeltene for å skille det første og det andre reflekterte akustiske bølgefeltet, separat prosessering av hvert av de dekodede første og andre registrerte reflekterte bølgefeltene, og generering av en i det vesentlige uniformt lydbelagt modell av de fallende geologiske formasjonene i undergrunnen ved forening av de første og andre prosesserte reflekterte bølgefeltene.

Claims (42)

1. En fremgangsmåte for seismisk undersøkelse omfattende følgende trinn: avfyring minst én gang av minst to seismiske kilder som er adskilte og som omfatter minst en første kilde og en andre kilde, hvor det ved hver seismiske kilde frembringes et akustisk bølgefelt rettet mot minst ett geologisk lag adskilt fra de seismiske kildene, detektering med minst én seismisk detektor av en del av hvert resulterende akustiske bølgefelt fra det minst ene geologiske laget, omforming av de detekterte delene av de akustiske bølgefelt som kommer fra det minst ene geologiske laget til et første primære datasett som indikerer det minst ene geologiske laget,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: separering av det første primære datasett til minst to intermediære datasett, omfattende et første intermediære datasett og et andre intermediære datasett hvor hvert intermediært datasett inneholder data relatert til avfyringen av de seismiske kildene, -filtrering av det første intermediære datasettet for å eliminere alle data unntatt data relatert til avfyringen av den første kilden, og produksjon av et bearbeidet første datasett, filtrering av det andre intermediære datasettet for å eliminere alle data unntatt data relatert til avfyringen av den første kilden, og produksjon av et bearbeidet andre datasett, og blanding av det bearbeidede første og andre datasett, produksjon av et første primære bearbeidet datasett som omfatter seismiske data relatert til avfyringen av den første kilden.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det første intermediære datasett og det andre intermediære datasett til sammen omfatter minst alle data i det første datasett.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det første intermediære datasett omfatter en mengde med felles data som også omfattes av det andre datasettet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at mengden av felles data omfatter minst 33% av dataene i det første datasettet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at mengden av felles data omfatter minst 2% av dataene i det første datasettet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kilder er to kilder som avfyres innenfor 25 sekunder i forhold til hverandre.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kilder er to kilder som avfyres innenfor 15 sekunder i forhold til hverandre.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene er to kilder som avfyres i det vesentlige samtidig.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det første primære datasettet er et sett med en mengde av seismiske datatraser og at fremgangsmåten videre omfatter: tilføyelse av kildegeometri-informasjon for hver av de minst to seismiske kildene til hver av mengden av seismiske datatraser.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den videre omfatter sortering av mengden av datatraser ifølge et felles trekk delt av trasene.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at det felles trekk er innenfor gruppen som består av felles midtpunkt, felles offset, felles detektor og felles kilde.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trasene inneholder diskontinuiteter og hvor fremgangsmåten videre omfatter: traseinterpolasjon av hver av en mengde av seismiske datatraser slik at det dannes interpolerte datapunkter for diskontinuitetene.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at den videre etter separering av det første primære datasettet til minst to intermediære datasett, omfatter: sletting av de interpolerte datapunktene.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at filtreringen av hvert intermediært datasett utføres ved en filtreringsfremgangsmåte fra gruppen som består av multikanals-filtrering, f-k-filtrering og Radon transform-filtrering.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene er plassert på land.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene er plassert i vann.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene er en enkelt kilde avfyrt på et første sted og så forflyttet og avfyrt på et andre sted adskilt fra det første stedet.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved den minst ene detektoren er en mengde av seismiske detektorer.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene avfyres en mengde ganger, hvor fremgangsmåten minst en seismisk detektor som detekterer med hensyn til hver avfyring, og prosessering av de resulterende data som i konvertering- og påfølgende trinn i krav 1.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at mengden av felles data utgjør en overlappingssone mellom de første og andre intermediære datasettene og hvor fremgangsmåten videre etter filtreringstrinnene omfatter følgende: eliminering av overlappingssonen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter dannelse av et andre primært datasett med data som indikerer minst ett geologiske lag, dannelse av minst to intermediære datasett ved separasjon av det andre primære datasett i et tredje intermediære datasett og et fjerde intermediære datasett, og så dannelse av et andre bearbeidet finere datasett som omfatter nyttige seismiske data relatert til avfyringen av den andre kilden som danner tredje og fjerde bearbeidede finere datasett og ved så å blande det tredje og fjerde bearbeidede finere datasett å danne et andre primært bearbeidet finere datasett.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter blanding av det første og andre primære datasett slik at det dannes et endelig datasett som omfatter nyttige seismiske data relatert til avfyringen av både den første og andre kilden.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at det tredje intermediære datasett omfatter en mengde felles data som også omfattes av det fjerde intermediære datasettet.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene er to kilder som avfyres innenfor 15 sekunders tidsintervall i forhold til hverandre.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at de minst to seismiske kildene er to kilder som avfyres i det vesentlige samtidig.

26. Framgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at det andre primære datasett er et sett av en mengde seismiske datatraser og hvor fremgangsmåten videre omfatter: tilføyelse av kildegeometri-informasjon for hver av de minst to seismiske kildene til hver av mengdene av seismiske datatraser.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 27, karakterisert ved at den videre omfatter sortering av mengden av datatraser ifølge et felles trekk delt mellom trasene.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, karakterisert ved at det felles trekket er fra gruppen bestående av felles midtpunkt, felles offset, felles detektor og felles kilde.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert ved at de seismiske datatrasene omfatter diskontinuiteter og at fremgangsmåten videre omfatter: traseinterpolasjon av hver av mengden av seismiske datatraser for dannelse av interpolerte datapunkter for diskontinuitetene.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at den, etter separering av det andre primære datasett i minst to intermediære datasett, videre omfatter: sletting av de interpolerte datapunktene.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at filtreringen av hvert intermediært datasett utføres ved en filtreringsmetode fra gruppen som består av multikanals-filtrering, f-k-filtrering og Radon-transform-filtrering.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at minst to seismiske kilder er anbragt på land.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at minst to seismiske kilder er anbrakt på eller i vannet.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved at mengden av felles data utgjør en overlappende sone mellom det tredje og det fjerde intermediære datasettet og at fremgangsmåten etter filtreringstrinnene omfatter: eliminering av overlappingssonen.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de akustiske bølgefeltene dannet ved de minst to seismiske kildene utgjøres av helt enkle signaler.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at de akustiske bølgefeltene dannet ved de minst to seismiske kildene utgjøres av helt enkle signaler.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende en sverm av parallelle langstrakte seismiske kabler langs en undersøkelseslinje, hvor en bestemt av de seismiske kablene omfatter minst en seismisk detektor og en annen seismisk detektor.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 37, videre omfattende kontinuerlig forflytning av svermen langs nevnte undersøkelseslinje med en forhåndsbestemt hastighet.

39. Et system for akustisk undersøkelse av geologiske formasjoner i undergrunnen, omfattende følgende trekk: minst en første og en andre akustisk kilde for å produsere akustiske bølgefelt som er rettet mot minst ett geologisk lag, minst en detektor for deteksjon av deler av resulterende akustiske bølgefelt fra minst ett geologisk lag, karakterisert vedat systemet videre omfatter: midler for separering av det primære datasettet til i det minste et første intermediært datasett og et andre intermediært datasett som omfatter data relatert til avfyringen av de minst to seismiske kildene, midler for å filtrere det første intermediære datasettet for å produsere et raffinert første datasett relatert til avfyring av den første seismiske kilden, der andre data er eliminert, og midler for slå sammen det første og det andre raffinerte datasettet for å danne et primært raffinert datasett som omfatter seismiske data relatert til avfyring av den første seismiske datakilden.

40. System ifølge krav 39, videre omfattende en sverm av en mengde langstrakte parallelle seismiske kabler, hvor en bestemt av de seismiske kablene omfatter den minst ene seismiske detektoren og en annen seismisk detektor.

41. System ifølge krav 39, der det første intermediære datasettet omfatter en mengde felles data som også er inkludert i det andre intermediære datasettet.

42. System ifølge krav 39, der de minst to seismiske kildene skal avfyres overveiende samtidig.