NO336029B1 - Fremgangsmåte og apparat for å bestemme orienteringen til en seismisk mottaker - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for fastsettelse av orienteringen til en seismisk mottaker (4, 6) fra seismiske data som er innhentet ved mottakeren (4, 6). Den fastsatte orienteringen kan tas i betraktning i etterfølgende analyser av de seismiske dataene. På denne måten unngås unøyaktigheter som kan oppstå hvis mottakerens orientering er estimert. I en foretrukket utførelse er de horisontale romderivatene av trykket målt ved mottakeren anvendt i fastsettelsen av mottakerens orientering. Disse kan beregnes på enten kildesiden eller mottakersiden. Disse er kombinert med horisontale komponenter av partikkelforflytningen, hastighet eller akselerasjon (eller en høyere tidsderivert av partikkelforflytningen). Som et alternativ kan horisontale romderiverte av partikkelforflytningen målt ved mottakeren anvendes i stedet for de horisontale romderiverte av trykket. Oppfinnelsen tilveiebringer også en seismisk mottaker (6) med tre eller flere nærliggende, ikke-linæert 20 innrettede trykksensorer (8, 9, 10). Tilveiebringelse av tre eller flere trykksensorer tillater nøyaktig fastsettelse av de horisontale romderiverte av trykket.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for å fastsette orienteringen av en seismisk mottaker, nærmere bestemt en fremgangsmåte for å fastsette kursen (på engelsk: "heading",det vil si orienteringen i et horisontalt plan) av en flerkomponents seismisk mottaker. Oppfinnelsen kan for eksempel anvendes for en mottaker som er anordnet på jordoverflaten for en mottaker som blir slept gjennom vann, eller for en mottaker som er anordnet innenfor et borehull. Begrepet "jordoverflaten" som anvendt heri, omfatter sjøbunnen, land og overgangsområdet. Oppfinnelsen vedrører også en seismisk mottaker og en fremgangsmåte for seismisk undersøkelse med anvendelse av en slik seismisk mottaker.

En seismisk mottaker omfatter vanligvis ett eller flere seismiske følerelementer som er anordnet inne i et hus. Når mottakeren er spredt på et ønsket undersøkelsessted ved å anordne den på jordoverflaten, vil kobling av de seismiske følerelementene til jorden tilveiebringes ved mottakerens hus; huset tilveiebringer også fysisk beskyttelse for følerelementet eller -elementene. Mottakerne av denne generelle typen er vanligvis anvendt ved å feste mottakerhusene til en støttekabel med mellomrom langs lengden til kabelen. Støttekabelen er utstyrt med elektriske ledere for å tillate at utgangssignaler fra mottakerne overføres til overvåknings- og/eller registreringsutstyr for å muliggjøre at effekt leveres til mottakerne. For en landbasert undersøkelse er kabelen anordnet på land slik at mottakerne er plassert ved deres ønskede posisjoner. I tilfellet av seismisk datainnsamling på sjøbunnen, er kabelen senket på sjøbunnen for å spre mottakerne til deres ønskede posisjoner på sjøbunnen. Alternativt, i tilfellet av en slept marin mottakergruppe, er kabelen hengt ved en ønsket dybde under vannoverflaten og den blir slept gjennom vannet, for eksempel av et undersøkelsesfartøy. Som et ytterligere alternativ kan kabelen spres innenfor et borehull for å tilveiebringe en VSP (vertikal seismisk profil) mottakergruppe. Mottakere kan også spres uten å være festet til en kabel. For eksempel kan autonome sensorer registrere og lagre data lokalt, for eksempel på en harddisk, for senere gjenfinning, eller de kan overføre data, for eksempel via radio, til et annet sted for registrering der.

En seismisk mottaker som er utstyrt med to eller flere seismiske følerelementer er i stand til å måle to eller flere parametere vedrørende den mottatte seismiske energien, og er således kjent som en flerkomponents seismisk mottaker. En anvendelse av flerkomponents seismiske mottakere er som sjøbunns seismiske mottakere - det vil si som mottakere som er ment å bli anordnet på sjøbunnen. Sjøbunns seismiske mottakere vil generelt registrere trykket og det elastiske bølgefeltet til den seismiske energien som kommer inn på mottakeren. Trykket er en skalar størrelse, mens det elastiske bølgefeltet er en vektorstørrelse og det er derfor nødvendig å måle komponentene til det elastiske bølgefeltet i tre retninger som ikke ligger i samme plan. Dette blir utført med anvendelse av en trekomponents geofon som kan måle komponentene til bølgefeltet i tre retninger som ikke ligger i samme plan. De tre retningene som er valgt er vanligvis x-retningen, y-retningen og z-retningen (vertikal). Totalt vil således, de fire komponenter til de seismiske dataene bli målt. Firekomponents seismisk dataregistrering på sjøbunnen har vist seg å være en svært vellykket fremgangsmåte for å avbilde gjennom gassmettede overliggende jordlag og karakterisere hydrokarbonreservoarer gjennom identifisering av litologi og væskediskriminering. Flerkomponentsdataene som beskriver det elastiske bølgefeltet er spesielt anvendelige, ettersom de tillater separeringen av kompresjons-P-bølgene fra skjærS-bølgene.

I et konvensjonelt sjøbunns-innsamlingssystem er mottakerne fast koblet til kabelen, slik at orienteringen til hver mottaker i forhold til kabelen er kjent. Vanligvis er hver mottaker innrettet med kabelen slik at et følerelement registrerer komponenten til det elastiske bølgefeltet langs kabelen (dette er også kjent som "linjeretning", og er generelt bestemt til å være x-retningen), og et annet registrerer komponenten til bølgefeltet som ligger på tvers av kabelen (dette er også kjent som krysslinjeretningen, og er generelt bestemt å være y-retningen). Det tredje følerelementet registrerer den vertikale komponenten til bølgefeltet.

I en konvensjonell mottakergruppe, vil orienteringen av hver mottaker på kabelen være definert når mottakeren er festet til kabelen, slik at mottakerens kurs er definert før kabelen spres. Således vil kursen til hver mottaker i prinsippet kunne fastsettes fra dens stilling på kabelen. Imidlertid vil vridning og spoledannelse på støttekabelen kunne oppstå når kabelen spres, og dette vil bety at den faktiske kursen til mottakeren kan være forskjellig fra den teoretiske kursen som er fastsatt ut fra mottakerens stilling på kabelen. I tillegg vil nye sjøbunns innsamlingssystemer bli utformet hvor mottakerne er koblet fra kabelen. I disse nye innsamlingssystemene, selv om hver mottaker fortsatt vil måle komponentene til bølgefeltet langs de interne x- og y-aksene, vil kunnskap om mottakerens stilling på kabelen ikke være tilstrekkelig til å fastsette orienteringen av mottakerens x- og y-akser. Således vil fastsettelse av mottakerens kurs fra dets stilling på kabelen være unøyaktig, med en mulig alvorlig effekt på kvaliteten til resultatene av dataprosesseringen.

Fastsettelse av mottakerens kurs bare ut fra mottakerens stilling er ikke mulig ved en autonom mottaker.

GB 2349468 viser et eksempel på teknikkens stand.

Et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for å fastsette orienteringen av en seismisk mottaker, hvor fremgangsmåten omfatter: Å innhente seismiske eller akustiske data ved en mottaker, hvor dataene omfatter i det minste ett av trykk og partikkelforflytning, eller en tidsderivert av partikkelforskyvningen; og fastsette orienteringen til mottakeren ut fra i det minste en av trykkene målt av mottakeren og partikkelforflytningen eller den tidsderiverte av partikkelforflytningen målt ved mottakeren.

Den foreliggende oppfinnelsen vil således eliminere behovet for å estimere kursen

til en mottaker ut fra dens stilling på en støttekabel. I stedet kan kursen være fastsatt ut fra seismiske eller akustiske data som er innhentet av mottakeren, og dette tillater mer nøyaktig fastsettelse av kursen til en seismisk mottaker. Oppfinnelsen tillater at mottakerkursen fastsettes til og med i fravær av enhver tidligere kunnskap om

kursen til mottakeren, og er spesielt fordelaktig når den anvendes i et innsamlingssystem hvor mottakerne er koblet fra en støttekabel eller hvor autonome mottakere er anvendt.

Så snart kursen til mottakeren er blitt fastsatt, vil seismiske data som er samlet inn av mottakeren kunne prosesseres på en hvilken som helst konvensjonell måte. Prosesseringen kan ta i betraktning den fastsatte kursen til mottakeren og således vil man forbedre nøyaktigheten til dataprosesseringen.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er kursen til mottakeren bestemt ut fra i det minste ett av trykkene målt av mottakeren og partikkelforflytningen, eller en tidsderivert derav, målt ved mottakeren. Den mest fordelaktige tidsderiverte for partikkelforflytningen som anvendes er partikkelhastighet (det vil si den første tidsderiverte) og partikkelakselerasjon (det vil si den andre tidsderiverte), men i prinsippet kan tidsderiverte av høyere grad anvendes.

I en foretrukket utførelse er romderiverte, i første og andre forskjellige horisontale retninger, av trykket målt ved mottakeren anvendt for fastsettelse av mottakerorienteringen. Komponenter av partikkelforflytningen, eller partikkelhastighet eller partikkelakselerasjon, målt ved mottakeren i den første og den andre horisontale retningen, kan også anvendes i fastsettelsen av mottakerorienteringen. De romderivertetil partikkelforflytningen, i den første og den andre horisontale retningen målt ved mottakeren, kan anvendes i stedet for de romderiverte av trykket.

En korrekt registrering av trykket og det elastiske bølgefeltet er vesentlig for å oppnå en full og riktig analyse av de seismiske dataene som er oppnådd i flerkomponents sjøbunns seismisk undersøkelse. De samlede seismiske dataene kan motta den fulle fordelen av vektorprosesseringsteknikker slik som bølgefeltdekomponeringsmetoder, bare hvis de tilveiebringer en god vektorrepresentasjon av bølgefeltet. I praksis vil variasjoner i geofon- og hydrofonkobling, resonans i mottakerkabelen og feil mottakerretning kunne påvirke registreringene.

Et spesielt problem som opptrer ved prosessering av data som er innhentet av en flerkomponents seismisk sensor, er vektorunøyaktighet (på engelsk: "vector infidelity"). Med "vektorunøyaktighet" mener man at en eller flere komponenter av det registrerte bølgefeltet er forvrengt sammenlignet med den virkelige partikkelbevegelsen. En utforming av sensorhuset eller en kabel som er under det optimale kan forårsake slike fordreininger, som er tilbøyelige til å være spesielt alvorlige for spesifikke komponenter av de registrerte dataene. Spesielt vil mangelfull trohet mellom linje-(x-retning) og tverrlinje-(y-retning) komponentene i det elastiske bølgefeltet kunne representere et alvorlig problem.

Forskjellige teknikker for å korrigere for vektorunøyaktighet har blitt foreslått. For eksempel har J.E. Gaiser i "Compensating OBC data for variations in geophone coupling", 68th Ann. Internat. Mtg, Soc. Expl. Geophys. sidene 1429-1432 (1998) og C. Bagaini et al i "Assessment and calibration of horizontal geophone fidelity in seabed-4C using shear waves", 62nd EAGE Conference Glasgow, Extended Abstracts, paper L02 (2000), foreslått teknikker for å kalibrere registreringene av forskjellige komponenter av bølgefeltet for å korrigere for vektorunøyaktighet. Disse teknikkene hviler på minimaliseringen av tverrgående energi, og antar at all energi forplanter seg i det radielle vertikale planet. Begge metoder definerer imidlertid den radielle retningen som retningen fra kilde til mottaker, noe som innebærer at man antar at jorden er sideinvariant. Denne antagelsen betyr at en hvilken som helst struktur som er tilstede under overflaten vil forårsake systematiske unøyaktigheter i kalibreringsfiltrene, som påpekt av Gaiser (ovenfor).

Feilene i kalibreringsfiltrene har hittil vært statistisk minimert, men dette kan kun gjøres hvis de innsamlede dataene har en god asimutdekning. Den foreliggende oppfinnelsen gjør det imidlertid mulig å utføre en korrekt mottakerkalibrering uten antagelse av en endimensjonal jordmodell, for et hvilket som helst antall skudd med en vilkårlig asimutdekning.

Et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en seismisk mottaker som omfatter tre eller flere trykkavfølende elementer, hvor stillingene til de trykkavfølende elementene ikke er innrettet. En slik mottaker kan tilveiebringe informasjon om romderivatene til trykket, og denne informasjonen kan anvendes for å bestemme retningen til mottakeren. Seismiske data som er innsamlet av en mottaker ifølge det andre aspektet ved oppfinnelsen kan prosesseres ved hjelp av en fremgangsmåte ifølge det første aspektet ved oppfinnelsen for å fastsette mottakerens orientering.

Et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for seismisk undersøkelse som omfatter: Å sende seismisk energi ved en første beliggenhet; og å motta seismiske data ved en seismisk mottaker av den typen som er definert ovenfor plassert ved en andre beliggenhet som er forskjellig fra den første beliggenheten.

Noen eller alle de seismiske dataene som er innsamlet ved hjelp av en seismisk undersøkelsesmetode ifølge det tredje aspektet ved oppfinnelsen, kan prosesseres ifølge en fremgangsmåte ifølge det første aspektet ved oppfinnelsen for å bestemme orienteringen, spesielt kursen, til mottakeren som anvendes for å samle inn dataene. Deretter kan prosessering av de mottatte seismiske dataene ta i betraktning den fastsatte kursen til mottakeren.

Andre foretrukne trekk ved den foreliggende oppfinnelsen er angitt i de avhengige kravene.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ved hjelp av illustrerende eksempler med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor: Figur 1 er et skjematisk planriss av en første montasje for marin seismisk undersøkelse som er egnet for å utføre en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen; Figur 2 er et skjematisk planriss av en andre montasje for marin seismisk undersøkelse som er egnet for å utføre en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen; Figur 3 (a) illustrerer en første energifunksjon oppnådd for støy frie syntetiske seismiske data; Figur 3(b) illustrerer en andre energifunksjon for dataene i figur 3(a); Figur 3(c) tilsvarer figur 3(a), men den er for syntetiske seismiske data som har et signal/støyforhold på 20 dB; Figur 3(d) illustrerer den andre energifunksjonen for dataene i figur 3(c); Figur 3(e) tilsvarer figur 3(a), men er for syntetiske seismiske data med et signal/støyforhold på 10 dB;

Figur 3(f) illustrerer den andre energifunksjonen for dataene i figur 3(e); og

Figur 4 er en skjematisk tegning av en flerkomponents seismisk mottaker ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen.

I fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen er mottakerens orientering i et horisontalt plan (dette er kjent som "mottakerkurs"), fastsatt ut fra seismiske eller akustiske data som er innsamlet av mottakeren. Informasjon om i det minste et av trykket ved mottakeren og partikkelforflytningen, eller en tidsderivert derav ved mottakeren er oppnådd ut fra dataene, og mottakerens kurs er fastsatt ut fra denne informasjonen. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, er de romderiverte i to forskjellige horisontale retninger for trykket ved mottakeren anvendt i fastsettelsen av mottakerens kurs. De to retningene er fortrinnsvis loddrette, og det skal antas at de to retningene er loddrette i den etterfølgende beskrivelsen av en utførelse av oppfinnelsen.

Figur 1 er et skjematisk planriss av en marinseismisk undersøkelse. En seismisk kilde 1 blir slept av et undersøkelsesfartøy 2. Mens den seismiske kilden slepes gjennom vannet, vil den aktiveres for å sende ut en puls av seismisk energi ved hvert skytepunkt 3. Avstanden mellom skytepunktene 3 som kommer etter hverandre er lik produktet av hastigheten til fartøyet 2 og tidsintervallet mellom de suksessive aktiveringene av kilden 1. Reiseretningen for fartøyet 2 er definert å være x-retningen.

Den seismiske energien som sendes ut av den seismiske kilden 1 er mottatt ved en flerkomponents seismisk mottaker 4 som er montert på en støttekabel 5. Mottakeren 4 omfatter avfølerelementer for å avføle komponentene i bølgefeltet i to ortogonale horisontale retninger. Disse retningene er mottakerens interne x- og y-akser, og vil bli henvist til som retningene xrecog yrecrespektivt. Mottakeren 4 omfatter også et trykkavfølingselement.

Orienteringen til mottakerens interne x- og y-akser xrecog yreci forhold til x- og y-aksene som er definert ved bevegelsesretningen til båten (heretter henvist til som "global x-akse" og "global y-akse") er ukjent. Vinkelen mellom mottakerens x-akse xrecog den globale x-aksen er betegnet a.

Forplantningsretningen, eller asimut, for en innkommende bølge i det horisontale planet kan oppnås ut fra de horisontale romderiverte av enten trykk P eller forflytning u. Vinkelen mellom asimut for bølgen og den positive globale x-retningen er vist som 0 i figur 1. Asimuten kan fastsettes fra:

I likning (1) angir d\differensieringen i forhold til variabelen "i", og w, angir komponent nr. i for forflytningen ( i = x, y eller z).

Som man kan se i figur 1, kan bølgens asimut i prinsippet fastsettes ut fra romderivater av enten trykket eller forflytningen målt ved mottakeren 4. Imidlertid er trykket registrert ved en mottaker uavhengig av mottakerens kurs, ettersom trykket er en skalar størrelse. I tillegg er det målte trykket generelt mindre mottakelig for variasjoner fra mottaker til mottaker i koblingen mellom en mottaker og det elastiske mediet (for eksempel sjøbunnen eller bakken) under eller rundt mottakeren enn den målte partikkelforflytningen. I foretrukne utførelser av oppfinnelsen, er derfor orienteringen av mottakeren fastsatt ut fra derivater av trykk heller enn fra derivater av forflytningen.

I fravær av seismisk energi polarisert ut fra det horisontale planet (dette kan oppstå som følge av Sh-energi eller skjærbølgedeling), er det tilfellet at

og med anvendelse av de følgende uttrykkene for komponentene i den horisontale langsomhet p i x- og y-retningene respektivt: er det mulig å relatere de horisontale romderivatene av trykket til de horisontale komponentene til partikkelhastigheten, som følger:

Likning (4) tillater bestemmelsen av kursen til sensoren. Den kan omskrives som:

Mottakeren 4 vil registrere komponentene til partikkelhastigheten langs xrec- og yrec-aksene, og den vil også registrere trykket. I tillegg tillater montasjen for seismisk undersøkelse at romderivatene dxrecP og dyrecP til trykket fastsettes, noe som vil bli drøftet nedenfor. Hvis størrelsen vxrecdyrecP - vyrecdxrecP er beregnet, bør den være null hvis mottakerens x- og y-akser er på linje med de globale x- og y-aksene, men den vil være forskjellig fra null hvis mottakerens x- og y-akser ikke helt er på linje med de globale x- og y-aksene.

For å fastsette kursen til mottakeren, beregnes derfor størrelsen vxrecdyrecP - vyrecdxrecP. Hvis størrelsen vxrecdyrecP - vyrecdxrecP bør være null, indikerer dette at mottakerens x- og y-akser er innrettet med de globale x- og y-aksene, og at vinkelen a er lik null. Skulle den opprinnelige beregningen av størrelsen vxrec dyrecP - vyrecdxrecP ikke være null, viser dette imidlertid at mottakeraksene ikke er på linje eller innrettet med de globale x- og y-aksene. I dette tilfellet vil vxrecdyrecP - vyrecdxrecP bli beregnet på nytt for et nytt sett av mottaker xrec- og yrec-akser hvor vinkelen a har en verdi som ikke er null, og denne prosessen gjentas inntil en verdi for vinkelen a er funnet som gir en verdi for vxrecdyrecP - vyrecdxrecP lik null, eller akseptabelt nær null.

Ettersom det ikke er kjent om den opprinnelige beregningen av vxrecdyrecP - vyrecdxrecP vil gi en positiv eller negativ verdi, er en foretrukket måte å fastsette mottakerens kurs å finne verdien for vinkelen a som minimaliserer kostnadsfunksjonen eller energifunksjonen, Ei=( yxrec dyrecP - vyrecdxrecPf. Ei vil aldri være negativ, og dette forenkler iterative teknikker for å fastsette vinkelen a.

Så snart verdien til vinkelen a er blitt bestemt, kan de romderiverte til trykket langs de globale x- og y-aksene bli beregnet ut fra de trykkderiverte langs mottakerens x-og y-akser. Asimut 6 for bølgen kan så fastsettes med anvendelse av likning (1).

Den ovennevnte fremgangsmåten kan utføres ved anvendelse av en hvilken som helst egnet beregningsteknikk.

Den ovennevnte beskrivelsen av fremgangsmåten har antatt at mottakeren er orientert på en slik måte at dens z-akse er vertikal. I mange tilfeller vil denne antagelsen være riktig, fordi spredning av kabelen er mer sannsynlig til å forårsake feil i orienteringen av mottakerens x- og y-akser enn i orienteringen av mottakerens z-akse. I tillegg innlemmer mange seismiske mottakere nå følerelementer som er montert på kompas systemer slik at den riktige orienteringen av z-aksen til mottakeren er sikret. Hvis det imidlertid er kjent eller det er mistanke om at mottakerens z-akse kan være ikke-vertikal, er det mulig å forprosessere dataene som er innsamlet av mottakeren for å korrigere feilorienteringen til z-aksen før man anvender fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å fastsette sensorkurs. For eksempel vil en projeksjon av en vertikal komponent på xrec- og yrec-komponentene til dataene registrert av mottakeren kunne fjernes ved å kalibrere de registrerte dataene mot bevegelseslikningen ved å anvende teknikken beskrevet av K.M. Schalkwijk, C.P.A. Wapenaar og D.J. Verschuur i "Application of two-step decomposition to multi-component ocean-bottom data: Theory and case study," J. Seism. ExpL, Vol. 8, sidene 261-278 (1999).

Som angitt ovenfor, antok deriveringen i likning (4) at ingen seismisk energi ble polarisert ut av det horisontale planet. Fastsettelse av mottakerretningen er derfor fortrinnsvis utført på en del av de seismiske dataene for hvilke denne antagelsen er fornuftig, ved å velge et tidsvindu for de seismiske dataene hvor det er lite trolig at den seismiske energien omfatter seismisk energi som er polarisert ut av det horisontale planet. Dette kan for eksempel gjøres ved å velge et tidsvindu som omfatter den direkte bølgen (bølgen som forplanter seg direkte fra kilden 1 til mottakeren 4). Hvis det er antatt at sjøbunnen i nærheten av undersøkelsesområdet er flatt og at det ikke finnes noen asimut anisotropi, vil valget av et tidsvindu som omfatter flere refleksjoner fra vannlag (det vil si hendelser som involverer refleksjon ved sjøoverflaten og/eller sjøbunnen) også sikre at dataene som anvendes i fastsettelsen av mottakerkurs antageligvis ikke omfatter seismisk energi som er polarisert ut av det horisontale planet.

Så snart orienteringen til mottakeren er blitt fastsatt ved å prosessere en valgt del av de seismiske dataene, kan konvensjonelle prosesseringstrinn anvendes på de seismiske dataene. Disse etterfølgende prosesseringstrinnene er i stand til å ta i betraktning den fastsatte orienteringen til mottakeren. Prosesseringstrinn som kommer deretter kan anvendes på alle de seismiske dataene, eller på en eller flere utvalgte deler av de seismiske dataene.

I den ovennevnte beskrivelsen er mottakerkursen blitt fastsatt ut fra seismiske data som er innsamlet av mottakeren. Oppfinnelsen er ikke begrenset til fastsettelse av mottakerens kurs ut fra seismiske data, og mottakerens kurs kan også fastsettes fra akustiske data mottatt av mottakeren. Ved å sette opp en seismisk undersøkelse vil dette generelt innebære trinnet å samle inn akustiske data ved mottakerne for å bekrefte at mottakerne er plassert ved deres ønskede undersøkelsessteder. Disse innledende akustiske dataene kan anvendes ved fastsettelsen av mottakerkurs ved hjelp av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen. Mottakerretningen som er fastsatt ut fra de akustiske dataene kan anvendes i prosesseringen av seismiske data som senere er innsamlet av mottakeren.

Det er også mulig å samle inn seismiske eller akustiske data spesifikt med den hensikt å bestemme mottakerens kurs.

Som angitt ovenfor, i en virkelig mottaker, kan ett av de horisontale følerelementene måle komponenten til bølgefeltet mer nøyaktig enn de andre horisontale følerelementene slik at et kalibreringsfilter a(a>) blir generert for å kalibrere ett horisontalt følerelement mot det andre. Unøyaktigheter i kalibreringen av de horisontale følerelementene innfører en tvetydighet mellom mottakerens retning og de påkrevde kalibreringsfiltrene a(a>). I et slikt tilfelle bør kostnadsfunksjonen Ei minimaliseres for data innsamlet i løpet av et antall skudd som dekker et spesifikt verdiområde av asimut heller enn for data samlet inn ved ett enkelt skudd. Man bør imidlertid være forsiktig med å minimere problemer som kan oppstå på grunn av asimutalt varierende kalibrerings filtre ved å velge data for skudd som bare dekker et begrenset område for asimut hver gang.

Så snart sensorkursen er blitt fastsatt, er det deretter mulig å kalibrere det målte trykket mot de horisontale komponentene til partikkelhastigheten. Dette gjøres på en lignende måte som fastsettelsen av sensorkurs, men i stedet for å ha sensorkurs som en ukjent variabel, er frekvensavhengige filtere a(a>) og b(oo) konvolvert med x-og y-komponentene til partikkelhastigheten. Ettersom sensorkursen er kjent, er det mulig å løse med hensyn på a(co) og b(co), og dette tillater at x- og y-komponentene til partikkelhastigheten kalibreres mot trykket.

Enhver informasjon om kalibreringsfiltrene for de horisontale komponentene som er oppnådd her, er i prinsippet tilgjengelig for kvalitetskontrollsformål under innsamlingstrinnet. Det kan også anvendes under den etterfølgende prosesseringen av de innsamlede seismiske dataene.

Trykkets romderiverte i de horisontale retningene kan oppnås eksplisitt enten ved å sammenligne data innsamlet ved en mottaker for to forskjellige kildebeliggenheter (kildesidederivater), eller ved å sammenligne data innsamlet ved nærliggende mottakere for ett enkelt skudd (mottakersidederivater), gitt at dataene har blitt innsamlet med tilstrekkelig liten kilde- eller mottakeravstand respektivt.

Figurene 1 og 2 viser mulige seismiske undersøkelsesmontasjer for å utføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Figur 1 viser en seismisk undersøkelsesmontasje med et flertall av seismiske kilder (tre kilder 1,1,1 er vist i figur), i dette eksempelet slept av et fartøy 2. Det resulterende mønsteret for skuddpunkter er ikke-lineært, noe som ville være tilfellet for en enkelt kilde, men er en todimensjonal gruppe, og dette tillater at de horisontale deriverte av trykket kan estimeres på kildesiden slik at mottakeren 4 som anvendes i den seismiske undersøkelsesmontasjen i figur 1 kan være en konvensjonell firekomponents mottaker.

Den seismiske undersøkelsesmontasjen i figur 2 har bare en enkelt seismisk kilde slik at de horisontale deriverte av trykket må estimeres på mottakersiden, for eksempel ved anvendelse av en mottaker av den typen som er beskrevet nedenfor med henvisning til figur 4.

Mottakeren 4 i figurene 1 og 2 kan være anordnet på sjøbunnen, eller den kan slepes gjennom vannet.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen krever bare faseforskjellene mellom forskjellige registreringer (det vil si, mellom registrering av samme hendelse ved forskjellige romlig atskilte mottakere eller mellom registreringer ved en mottaker av tilsvarende hendelser fra forskjellige, romlig atskilte kilder). Faseforskjellene kan oppnås ved å fastsette forsinkelsen for den maksimale krysskorrelasjonen til disse registreringene. Faseforskjellen 9; som oppnås på denne måten er lik produktet av langsomheten pi for den innkommende bølgen og kilden eller mottakermellomrom A;, hvor den senkede i angir retningen (x eller y) for kilde- eller mottakeratskillelse. Med antagelse av flate bølger, vil de romlige gradientene kunne relateres til de tidsderivertepå følgende måte:

Ved å innføre den ovennevnte likningen (5), og å eliminere tidsderivatene, vil vi kunne skrive en alternativ formulering for kostnadsfunksjonen Ei, nemlig:

Ved oppsamling av data før krysskorreleringen, vil man kunne øke nøyaktigheten til de estimerte faseforskjellene.

I prinsipp kunne sensorkursen i denne utførelsen fastsettes ved å beregne størrelsen ( <Px vxrec/ Ax - <py Vyrec/ Ay) og finne orienteringen til mottake raks ene som gjør at denne størrelsen blir null. I praksis, og som forklart ovenfor, er det mer hensiktsmessig å finne orienteringen til mottakeraksene ut fra kvadraten av denne størrelsen.

En konvensjonell firekomponents seismisk mottaker inneholder geofoner for å registrere de tre komponentene til de elastiske bølgefeltene (disse er generelt utført som en enkelt flerkomponents geofon) og en hydrofon for å registrere trykket. Ettersom trykket er registrert bare ved en enkelt beliggenhet, er det ikke mulig å oppnå romderiverte til trykket på mottakersiden hvis man anvender en slik mottaker. En slik konvensjonell mottaker kunne anvendes i undersøkelsesmontasjen i figur 1 hvor deriverte til trykket er fastsatt på kildesiden.

Så snart seismiske data er samlet inn i en seismisk undersøkelse som anvender en seismisk undersøkelsesmontasje som vist i figur 1 eller 2, kan mottakerens retning fastsettes fra de innsamlede seismiske data med anvendelse av en fremgangsmåte som beskrevet ovenfor. Fastsettelsen av mottakerens kurs er på egnet måte utført ved å prosessere en del av de innsamlede seismiske dataene, for eksempel tidsvinduet som inneholder den direkte ankomsten. Så snart mottakerens kurs er blitt fastsatt, kan noen eller alle de innsamlede seismiske dataene prosesseres på en hvilken som helst konvensjonell måte tatt i betraktning den fastsatte kursen til mottakeren.

Figur 4 er en skjematisk illustrasjon av en seismisk mottaker som er egnet for å oppnå de romlige derivatene til trykket på mottakersiden, og er således egnet for anvendelse i undersøkelsesmontasjen i figur 2. Mottakeren 6 i figur 4 har en flerkomponentsensor 7 for å registrere tre ortogonale komponenter til partikkelforflytningen, partikkelhastighet eller partikkelakselerasjon (i prinsippet kunne flerkomponentssensoren registrere komponenter med høyere grads tidsderiverte til partikkelforflytningen), og har også i det minste tre hydrofoner (eller andre egnede trykksensorer). Tre hydrofoner 8, 9, 10 er vist i figur 4, men i prinsippet kunne flere enn tre hydrofoner tilveiebringes. Flerkomponentssensoren 7 og hydrofonene 8, 9, 10, er anordnet i et hus 11.

Fremgangsmåten for fastsettelse av mottakerkurs ut fra de innsamlede dataene krever kunnskap om bare x- og y-komponentene til partikkelforflytningen (eller partikkelhastigheten osv), slik at sensoren 7 i prinsippet kunne måle bare x- og y-komponentene til partikkelforflytningen (eller partikkelhastigheten osv). Fortrinnsvis er imidlertid sensoren 7 en trekomponentssensor slik at den vertikale komponenten til partikkelforflytningen (eller partikkelhastigheten osv) kan samles inn. Flerkomponentssensoren 7 er fortrinnsvis en flerkomponents geofon, selv om i prinsippet kunne et flertall av enkeltkomponents geofoner anvendes i stedet for en flerkomponents geofon. Figur 4 viser også støttekabelen 5. Mottakeren 6 kan være koblet til støttekabelen 5 på samme måte som i konvensjonelle mottakerkabelsystemer, eller den kan være koblet fra støttekabelen. Elektriske forbindelser fra støttekabelen 5 til sensoren 7 og hydrofonene 8, 9, 10 har blitt fjernet fra figur 4 for klarhets skyld. Figur 4 viser bare en mottaker 6, men i praksis kan et stort antall mottakere være tilveiebrakt på støttekabelen 5, med mellomrom langs kabelens lengde. Hydrofonene 8, 9, 10 til den seismiske mottakeren 6 er fordelt over det horisontale planet på en ikke-innrettet (på engelsk: "colinear") måte, slik at hydrofonfordelingen har en begrenset utstrekning i både xrec- og yrec-dimensjonene. Hydrofonene vil fortrinnsvis ligge i et felles horisontalt plan. Denne hydrofonfordelingen gjør det mulig å oppnå de deriverte til trykket i xrec- og yrec-retningene, ved å sammenligne trykkverdiene registrert ved to eller flere av hydrofonene. For eksempel vil et estimat av dyrecP kunne oppnås ved å subtrahere trykket som er registrert ved hydrofon 10 fra trykket registrert ved hydrofon 8, og å dele dette med avstanden mellom de to hydrofonene.

Nøyaktigheten til estimatet av de deriverte til trykket forbedres når avstanden mellom hydrofonene reduseres. Avstanden mellom nabohydrofoner er derfor fortrinnsvis i størrelsesorden centimeter, og i dette tilfellet kan mottaker 6 sies å ha en romlig tett overflatefordeling av hydrofoner.

Figurene 1 og 2 viser mottakeren 4 i en marinseismisk undersøkelse. En mottaker ifølge den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset til anvendelse i marinseismiske undersøkelser, men kan imidlertid også for eksempel anvendes i en landbasert seismisk undersøkelse eller tas i bruk i et borehull. I tillegg til anvendelse i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen, er en seismisk mottaker ifølge oppfinnelsen også fordelaktig for andre formål i hydrokarbonutforskning, omfattende støydemping og tilveiebringelse av kvalitetskontrollmål for seismiske data.

Et eksempel på fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil nå bli illustrert ved hjelp av syntetiske seismiske data som er generert med en reflektivitetskode ifølge fremgangsmåten beskrevet av B.L.N. Kennett i "Seismic wave propagation in stratified media" Cambridge University Press, Cambridge, England (1983). Disse syntetiske seismiske dataene ble simulert for en seismisk undersøkelsesmontasje av typen som vist i figur 2 hvor trykkderiverte er oppnådd på mottakersiden. Datainnmatingen til fremgangsmåten består av et tidsvindu som bare omfatter den direkte ankomsten. Simuleringen ble utført for en mottaker orientert med xrec- og yrec-aksene sammenfallende med de globale x- og y-aksene (det vil si for a = 0). De syntetiske seismiske dataene tilveiebrakt i simuleringen omfattet trykket, romderiverte av trykket langs xrec- og yrec-aksene, og komponentene til partikkelhastigheten langs xrec- og yrec-aksene.

Den rammen i midten på figur 3(a) viser et tverrsnitt gjennom kostnadsfunksjonen Ei over et asimutområde på -45° < 0 < +45°. De mørkeste områdene av figur 3(a) representerer områder hvor kostnadsfunksjonen er lavest. Kostnadsfunksjonen Ei er beregnet for støyfrie syntetiske seismiske data, og er beregnet over området -10° < 6 < +10°. Ettersom simuleringen var utført med den antagelse at mottakeraksene var på linje med de globale aksene, bør den minimale verdien for kostnadsfunksjonen Ei opptre ved a = 0. Den sentrale rammen i figur 3(a) viser at minimumet til kostnadsfunksjonen faktisk opptrer ved a = 0, over hele det undersøkte asimutområdet. Sensorretningen er godt definert og kan estimeres nøyaktig for alle asimuter for den innkommende bølgen.

Den øvre og den nedre rammen i figur 3(a) illustrerer effekten av feil kalibrering av følerelementene for registrering av de horisontale komponentene til partikkelhastigheten. Simuleringene i disse rammene ble utført ved å anvende de samme støyfrie syntetiske dataene som ble anvendt for å generere den sentrale rammen. Effekten av feilkalibrerte følerelementer ble simulert ved å påføre et kalibreringsfilter til den innrettede horisontale komponenten av den målte partikkelhastigheten (vx). Et enkelt kalibreringsfilter ble anvendt i simuleringen, bestående av å multiplisere den innrettede horisontale komponenten til den målte partikkelhastigheten med en skalar faktor scxfør beregning av Ei. Topp- og bunnrammene i figur 3(a) viser tverrsnitt gjennom Ei oppnådd fra syntetiske data hvori vxhar blitt multiplisert med en skalar faktor scx= 0,8 (øvre ramme) og med en skalar faktor scx=1,2 (nedre ramme). Det kan ses at minimumsverdien av Ei ikke opptrer ved null (bortsett fra ved 0 = 0) i den øvre og den nedre rammen - feilkalibrering av følerelementene vil føre til en feil med cosinustype oppførsel i den estimerte sensorkursen.

Den estimerte orienteringen til sensoren bør være identisk for alle asimut for den innkommende bølgen. Således, hvis beregningen av kostnadsfunksjonen Ei skulle føre til resultater av formen vist i den øvre eller den nedre rammen i figur 3 (a) og således vise at kalibreringen av følerelementene er feil, er det mulig å anvende dette faktum for å fastsette kalibreringsfaktoren som er nødvendig for å kalibrere følerelementene på riktig måte. Dette kan gjøres ved å finne kalibreringsfaktoren som minimaliserer variasjonen i den estimerte sensorkurs eller -retning med asimut, og dette kan gjøres ved å finne kalibreringsfaktoren som minimaliserer variansen, eller andre parametere som angir variasjonen til den estimerte sensorkurs med asimut. Det vil si at den korrekte kalibreringsfaktoren er kalibreringsfaktoren som minimaliserer en andre kostnadsfunksjon E2:

Figur 3(b) viser den andre kostnadsfunksjonen E2som en funksjon av scxfor dataene i figur 3(a). Som forventet viser figur 3(b) at den nødvendige kalibreringsfaktoren i simuleringen av figur 3(a) er scx= 1,0. Figur 3(b) viser at den ønskede kalibreringsfaktoren er godt begrenset og kan estimeres på nøyaktig måte.

I eksempelet i figurene 3(a) og 3(b) er effekten av feilkalibrert følerelementer simulert ved hjelp av et kalibreringsfilter som ganske enkelt er en konstant faktor scx. I en praktisk seismisk undersøkelse vil kalibreringsfilteret mer sannsynligvis være mer komplisert enn dette. Imidlertid kan det korrekte kalibreringsfilteret bli funnet ved å fastsette variasjonen i den estimerte sensorretningen med asimut. Det korrekte kalibreringsfilteret er kalibreringsfilteret som minimaliserer variasjonen i den estimerte sensorretningen med asimut.

Figurene 3(c) og 3(e) tilsvarer generelt figur 3(a), men ble oppnådd for syntetiske seismiske data hvor de partielle deriverte av trykket og komponentene i partikkelhastigheten omfattet hvit støy. Resultatene i figur 3(c) ble oppnådd for syntetiske seismiske data med et signal/støyforhold på 20 dB, og figur 3(e) ble oppnådd for syntetiske seismiske data met signal/støyforhold på 10 dB. Figurene 3(d) og 3(f) viser den andre kostnadsfunksjonen E2for dataene i henholdsvis figurene 3(c) og 3(e). I alle disse talleksemplene kunne sensorretningen bli estimert godt innenfor en nøyaktighet på 0,5 grader. Formen til den andre kostfunksjonen E2er generelt upåvirket av adderingen av støy til de syntetiske dataene, selv om minimumsverdien til E2opptrer et lite stykke unna scx= 1,0 i figur 3(f).

Fremgangsmåtene for kalibrering av de to horisontale følerelementene foreslått av Gaiser (ovenfor) og Bagaini et al (ovenfor) er begge basert på minimalisering av energi på tvers av det radielle vertikale planet, hvor den radielle retningen er definert av kilden og mottakerens koordinater. Disse fremgangsmåtene krever at kilde- og mottakerkoordinatene er kjente, slik at den radielle retningen kan fastsettes, men dette vil ikke alltid være tilfellet.

Den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes for disse kjente kalibreringsmetodene. Den foreliggende oppfinnelsen tillater at retningen til asimut (0) for den seismiske bølgevinkelen fastsettes, og denne vinkelen definerer den radielle retningen. Således tillater oppfinnelsen at den radielle retningen for hvert skudd fastsettes separat, og således unngår man de mulige unøyaktighetene som er assosiert med anvendelse av estimerte kilde- og mottakerkoordinater.

Den foreliggende oppfinnelsen har blitt beskrevet ovenfor med henvisning til marinseismiske undersøkelsesmetoder hvor mottakerne er plassert på en sjøbunnskabel. Den foreliggende oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til marinseismiske undersøkelser. Fremgangsmåten for fastsettelse av orienteringen av en sensor kan i prinsippet anvendes for en hvilken som helst flerkomponents seismisk sensor slik som for eksempel en seismisk mottaker som er anbrakt på land, en seismisk mottaker som blir slept gjennom vann, og en seismisk mottaker som er anbrakt i et borehull. Fremgangsmåten for kalibrering av de horisontale følerelementene i en seismisk mottaker kan i prinsippet også anvendes for en hvilken som helst seismisk mottaker. I tillegg er den seismiske mottakeren ifølge oppfinnelsen ikke begrenset til anvendelse i OBC (sjøbunnskabel) (engelsk: ocean-bottom cable) seismiske undersøkelsesmontasjer, men den kan anvendes i en hvilken som helst konvensjonell undersøkelsesmontasje.

I eksempelet av oppfinnelsen beskrevet ovenfor, er sensorkursen fastsatt med anvendelse av romderiverte til trykket i to forskjellige horisontale retninger og ved anvendelse av to horisontale komponenter for partikkelhastigheten. Imidlertid er oppfinnelsen ikke begrenset til anvendelse av komponenter av partikkelhastigheten. I sin videste form, omfatter oppfinnelsen en fastsettelse av sensorkurs ut fra informasjon om i det minste ett av trykkene målt ved mottakeren og partikkelforflytningen, eller en derivert derav, målt ved mottakeren. I det ovennevnte eksempelet omfatter den første kostnadsfunksjonen Ei komponenter for partikkelhastigheten (det vil si komponenter av den tidsderiverte av partikkelforflytningen). Imidlertid kunne komponentene i partikkelhastigheten i den første kostnadsfunksjonen Ei erstattes av komponenter til partikkelforflytningen for å tilveiebringe en alternativ første kostnadsfunksjon E'i

hvor uxrec,Uyrecer komponentene i partikkelforflytningen langs mottakerens x- og y-akser. Sensorkursen kan fastsettes ved å finne orienteringen til mottakerens x- og y-akser som minimaliserer kostnadsfunksjonen E'i.

Alternativt kan komponentene i partikkelhastigheten i den første kostnadsfunksjonen Ei erstattes av komponenter av partikkelakselerasjonen (det vil si den andre tidsderiverte til partikkelforflytningen) for å tilveiebringe en ytterligere alternativ første kostnadsfunksjon E"i

hvor cixrec, ciyrec er komponentene til partikkelakselerasjonen langs mottakerens x- og y-akser. Sensorkursen kan bli bestemt ved å finne orienteringen til mottakerens x-og y-akser som minimaliserer kostnadsfunksjonen E"i.

I prinsippet kunne komponentene til partikkelhastigheten i den første kostnadsfunksjonen Ei være erstattet av komponenter av en tredje eller høyere grads tidsderivert av partikkelforflytningen.

Når sensorkurs er fastsatt ved anvendelse av partikkelforflytningen eller akselerasjon (eller en høyere tidsderivert av partikkelforflytningen), er det mulig å kalibrere det målte trykket mot komponentene i partikkelforflytningen, akselerasjon eller høyre tidsderiverte. Dette kan bli utført ved anvendelse av en kalibreringsfremgangsmåte som tilsvarer fremgangsmåten beskrevet ovenfor for kalibrering av det målte trykket mot de horisontale komponentene av partikkelhastigheten når sensorkurs er blitt fastsatt. Det vil si at frekvensavhengige filtere a(a>) og b(oo) er konvolvert med x- og y-komponentene av partikkelforflytningen eller akselerasjonen (eller høyere tidsderiverte av partikkelforflytningen) og ettersom sensorkurs er kjent, er det mulig å løse med hensyn på a(a>) og b(oo) og således tillate at x- og y-komponentene til partikkelforflytningen eller akselerasjonen (eller av en høyere tidsderivert av partikkelforflytningen) kalibreres mot trykket.

I de foretrukne utførelsene beskrevet ovenfor, er mottakerkurs en blitt bestemt ved anvendelse av horisontale romderiverte av trykket ved mottakeren. I prinsipp vil horisontale romderiverte av partikkelforflytningen ved mottakeren kunne bli anvendt i stedet for romderiverte av trykket. Hvis dette blir gjort, kan sensorkursen finnes ved anvendelse av kostnadsfunksjoner som er analoge til kostnadsfunksjonene Ei, E'i og E"iovenfor, men hvor begrepene dyrecP og dxrecP er erstattet av dyrecu og dxrecu. I prinsippet vil romderiverte av partikkelforflytningen kunne fastsettes på kildesiden, for eksempel med anvendelse av en todimensjonal gruppe av kilder som i figur 1, eller på kildesiden med anvendelse av en mottaker som er analog til den som vises i figur 4 men som har en todimensjonal gruppe av partikkelforflytningssensorer.

Figur 5 er et skjematisk blokkdiagram av et apparat 12 for utførelse av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen. Apparatet omfatter en programmerbar dataprosessor 13 med et programminne 14, for eksempel i form av et leseminne (engelsk: read only memory) ROM som lagrer et program for å kontrollere dataprosessoren 13 for å utføre for eksempel en fremgangsmåte som beskrevet ovenfor. Systemet omfatter ytterlige et ikke-flyktig lese/skriveminne 15 for lagring av for eksempel data som må beholdes i fravær av kraftforsyning. Et arbeids- eller kladdeminne for dataprosessoren er tilveiebrakt ved hjelp av et direkteminne (engelsk: random access memory) (RAM) 16. Et innmatingsgrensesnitt 17 er tilveiebrakt for eksempel for å motta ordrer og data. Et utgangsgrensesnitt 18 er tilveiebrakt for eksempel for å vise informasjon vedrørende fremgangen og resultater av fremgangsmåter. Data for prosessering kan leveres via innmatingsgrensesnittet 17 eller kan om ønskelig tilveiebringes av en maskinlesbar lagringsenhet 19.

Programmet for å drive systemet og for å utføre en fremgangsmåte som beskrevet heri ovenfor, er lagret i programminnet 14 som kan utformes som et halvlederminne, for eksempel av den velkjente ROM-typen. Imidlertid kan programmet lagres i et hvilket som helst annet egnet lagringsmedium, slik som en magnetisk databærer 14a (slik som en diskett) eller CD-rom 14b.

Claims (28)

1. Fremgangsmåte for fastsettelse av orienteringen av en seismisk mottaker,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: å samle inn seismiske eller akustiske data ved en mottaker hvor dataene omfatter i det minste ett av trykk og partikkelforflytning eller en tidsderivert av partikkelforflytningen; og å fastsette orienteringen av mottakeren ut fra i det minste ett av trykkene målt av mottakeren og partikkelforflytningen eller en tidsderivert av partikkelforflytningen målt ved mottakeren; hvor trinnet å fastsette mottakerens orientering omfatter: å fastsette romderiverte i første og andre horisontale retning for i det minste ett av trykket ved mottakeren, partikkelforflytningen ved mottakeren eller en tidsderivert av partikkelforflytningen ved mottakeren, hvor den første retningen er forskjellig fra den andre retningen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat trinnet å fastsette orienteringen til mottakeren omfatter å fastsette orienteringen av mottakeren i et horisontalt plan.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat trinnet å fastsette orienteringen til mottakeren omfatter å fastsette komponenter til partikkelforflytningen ved mottakeren i den første og andre horisontale retningen.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert vedat trinnet å fastsette orienteringen til mottakeren omfatter: å fastsette komponenter av partikkelhastigheten ved mottakeren ved den første og den andre horisontale retningen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert vedat trinnet å fastsette orienteringen til mottakeren omfatter: Å fastsette komponenter av partikkelakselerasjonen ved mottakeren ved den første og den andre horisontale retningen.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert vedat trinnet å fastsette mottakerens orientering omfatter å fastsette størrelsen <v>Xrec DyrecP - vyrecdxrecP', hvor vxrecog vyrecer komponentene langs henholdsvis mottakerens x-akse og y-akse for partikkelhastigheten målt ved mottakeren, og dxrecP og dyrecP er derivatene langs mottakerens x-akse og y-akse respektivt av trykket målt ved mottakeren.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert vedat den ytterligere omfatter trinnet å fastsette en orientering for mottakerens x- og y-akser som gir en verdi på tilnærmingsvis null for Vxrec dyrecP~Vyrec dxrecP •

8. Fremgangsmåte som angitt i kravene 6 eller 7, karakterisert vedå omfatte trinnet å fastsette en orientering for mottakerens x- og y-akser som minimaliserer funksjonen

9. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 eller 2, karakterisert vedat trinnet å fastsette orienteringen til mottakeren omfatter å fastsette størrelsen ( <px vxrecfAx-<py vyrec/ Ay) hvor vxrecogVyrecer komponentene langs henholdsvis mottakerens x-akse og y-akse av partikkelhastigheten målt ved mottakeren, <pt er en faseforskjell og At er kilde- eller mottakermellomrom i/-retningen.

10. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedå ytterligere omfatte trinnet å fastsette variasjonen i mottakerens orientering med asimut.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert vedå omfatte trinnet å fastsette et kalibreringsfilter som minimaliserer variasjonen i mottakerens orientering med asimut.

12. Apparat for fastsettelse av orienteringen til en seismisk mottakerkarakterisert vedat orienteringen til den seismiske mottakeren fastsettes fra seismiske eller akustiske data innhentet ved mottakeren hvor dataene omfatter i det minste ett av trykk og partikkelforflytning eller en tidsderivert av partikkelforflytningen, hvor apparatet omfatter anordninger for å bestemme orienteringen til mottakeren fra i det minste ett av trykket målt ved mottakeren og partikkelforflytningen eller tidsderivert av partikkelforflytningen målt ved mottakeren, hvor apparatet omfatter anordninger for å fastsette romderiverte i en første og andre horisontale retning av i det minste ett av trykket ved mottakeren, partikkelforflytningen ved mottakeren eller en tidsderivert av partikkelforflytningen ved mottakeren, hvor den første retningen er forskjellig fra den andre retningen.

13. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette orienteringen av mottakeren i et horisontalt plan.

14. Apparat som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette komponenter til partikkelforflytningen ved mottakeren i den første og andre horisontale retningen.

15. Apparat som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette komponenter av partikkelhastigheten ved mottakeren i den første og den andre horisontale retningen.

16. Apparat som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette komponenter av partikkelakselerasjonen ved mottakeren i den første og andre horisontale retningen.

17. Apparat som angitt i krav 16, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette størrelsen vxrec dyrecP - vyrecdxrecP, hvor vxrecog vyrecer komponentene langs henholdsvis mottakerens x-akse og y-akse av partikkelhastigheten målt ved mottakeren, og dxrecP og dyrecP er deriverte langs henholdsvis mottakerens x-akse og y-akse av trykket målt ved mottakeren.

18. Apparat som angitt i krav 16, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette en orientering av mottakerens x- og y-akser som gir en verdi på tilnærmingsvis null for Vxrec dyrecP~Vyrec dxrecP •

19. Apparat som angitt i krav 17 eller 18, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette en orientering for mottakerens x- og y-akser som minimaliserer funksjonen

20. Apparat som angitt i krav 12 eller 13, karakterisert vedå omfatte anordninger for å fastsette størrelsen ( <Px Vxrec/ Ax - % vyrec/ Ay) hvor vxrecog vyrecer komponentene langs henholdsvis mottakerens x-akse og y-akse av partikkelhastigheten målt ved mottakeren, ( pi er en faseforskjell og Ai er kilde- eller mottakeravstand i/-retningen.

21. Apparat som angitt i et hvilket som helst av kravene 12 til 20,karakterisert vedå omfatte en programmerbar dataprosessor.

22. Seismisk undersøkelsesanordning omfattende et apparat som angitt i krav 12,karakterisert vedå omfatte: en seismisk mottaker; ; hvori den seismiske mottakeren omfatter tre eller flere trykkfølerelementer, hvor posisjonene til trykkfølerelementene ikke er på samme linje.

23. Seismisk undersøkelsesanordning som angitt i krav 22,karakterisert vedat trykkfølerelementene i den seismiske mottakeren ligger i et felles plan.

24. Seismisk undersøkelsesanordning som angitt i krav 22 eller 23,karakterisert vedat avstanden mellom ethvert av to av trykkfølerelementene er i størrelsesorden centimeter.

25. Seismisk undersøkelsesanordning som angitt i kravene 22, 23 eller 24,karakterisert vedat mottakeren omfatter følerelementer for å måle to horisontale komponenter av partikkelhastigheten.

26. Seismisk undersøkelsesanordning som angitt i krav 25,karakterisert vedat mottakeren ytterligere omfatter et følerelement for å måle den vertikale komponenten av partikkelhastigheten.

27. Seismisk undersøkelsesanordning som angitt i krav 25 eller 26,karakterisert vedat følerelementene for å måle komponentene av partikkelhastigheten omfatter en flerkomponents geofon.

28. Lagringsmedium omfattende et program for et apparat som angitt i krav 22.