RU2598622C1 - System and method of collecting seismic data - Google Patents

System and method of collecting seismic data Download PDF

Info

Publication number
RU2598622C1
RU2598622C1 RU2015129995/28A RU2015129995A RU2598622C1 RU 2598622 C1 RU2598622 C1 RU 2598622C1 RU 2015129995/28 A RU2015129995/28 A RU 2015129995/28A RU 2015129995 A RU2015129995 A RU 2015129995A RU 2598622 C1 RU2598622 C1 RU 2598622C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismic
buoy
vessel
buoys
signals
Prior art date
Application number
RU2015129995/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Владимирович Амелин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Региональные Геофизические Исследования"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Региональные Геофизические Исследования" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Региональные Геофизические Исследования"
Priority to RU2015129995/28A priority Critical patent/RU2598622C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2598622C1 publication Critical patent/RU2598622C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: seismology.
SUBSTANCE: invention relates to seismology and can be used for geophysical survey of sea water areas. Seismic data collection system contains multiple seismic buoys, intended for receiving and recording seismic signals while being in water, first vessel with a source of seismic signals excitement intended for support of multiple seismic buoys and lowering of them on water on the heading of ship movement, seismic cable, towed by the first vessel, and the second vessel intended for lifting seismic buoys from water upon completion of seismic signals recording program by them. At least one seismic buoy comprises the first housing with at least by one first seismic sensor accommodated inside, a float, fixed on the first case, and the second housing suspended to the first housing on the cable of given length, with at least one the second seismic sensor accommodated inside.
EFFECT: expansion of apparatus for collecting and recording seismic data.
10 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области сейсмологии, в частности к сбору сейсмических данных в процессе проведения сейсморазведочных работ, и может быть использовано для геофизического исследования морских акваторий.The invention relates to the field of seismology, in particular to the collection of seismic data during seismic exploration, and can be used for geophysical research of marine areas.

В настоящее время в мире сейсмические данные на море получают с помощью плавающих или донных (перекладываемых) кос, например, опубликованные заявки на патент US 2011/0158043, G01V 1/38 и US 2015/0003196, G01V 1/38. Существует также альтернативная система получения сейсмических данных, в которой плавающая коса заменена множеством буев, погружающихся в воду на заданную глубину, например, опубликованная заявка US 2013/0155806, G01V 1/38.Currently, in the world, seismic data at sea are obtained using floating or bottom (shifted) streamers, for example, published patent applications US 2011/0158043, G01V 1/38 and US 2015/0003196, G01V 1/38. There is also an alternative seismic data acquisition system in which the floating streamer is replaced by a plurality of buoys immersed in water at a given depth, for example, published application US 2013/0155806, G01V 1/38.

Указанные исследования относятся к методу отраженных волн в модификации общей глубинной точки (МОВ-ОГТ), получившему наибольшее распространение в нефтегазовой отрасли для изучения геологического строения. Интерпретация данных сейсморазведки MOB в сложных геологических условиях требует хорошего сейсмического изображения, которое можно получить, только если поле скоростей известно с высокой точностью.These studies relate to the method of reflected waves in the modification of the common deep point (MOV-OGT), which is most widely used in the oil and gas industry to study the geological structure. Interpretation of MOB seismic data in difficult geological conditions requires a good seismic image, which can be obtained only if the velocity field is known with high accuracy.

В настоящее время развиты методики построения глубинно-скоростных моделей в рамках собственно метода МОВ-ОГТ. При всех преимуществах данных подходов их использование проблематично в средах, характеризующихся сложным скоростным распределением при отсутствии четко выраженных отражающих горизонтов. В этих случаях предлагается использовать другой тип волн - преломленные волны и сейсмотомографический подход для построения глубинно скоростной модели среды.At present, methods have been developed for constructing deep-speed models in the framework of the MOB-OGT method itself. With all the advantages of these approaches, their use is problematic in environments characterized by complex velocity distribution in the absence of clearly defined reflecting horizons. In these cases, it is proposed to use a different type of waves - refracted waves and a seismic tomographic approach to construct a deep-speed model of the medium.

Для построения томографической скоростной модели среды по преломленным волнам на всю глубину разреза требуются принципиально большие удаления источник-приемник, чем это принято в работах МОВ-ОГТ, а именно материалы наблюдений метода преломленных волн (МПВ). Как правило, для этого используется технология с применением донных сейсмических станций, например, патент US 6932185, G01V 1/38, опубл. 2005 г. или европейский патент ЕР 1217390, G01V 1/38, опубл. 2002 г. Эту технологию отличает относительно низкая производительность, необходимость применения специфической техники, например подводных роботов.To construct a tomographic velocity model of the medium from refracted waves to the entire depth of the section, fundamentally greater source-receiver distances are required than is accepted in the works of the MOV-OGT, namely, the observational data of the method of refracted waves (MPW). As a rule, this technology is used with the use of bottom seismic stations, for example, patent US 6932185, G01V 1/38, publ. 2005 or European patent EP 1217390, G01V 1/38, publ. 2002. This technology is characterized by relatively low productivity, the need to use specific equipment, such as underwater robots.

Существенными также являются ограничения, связанные с глубиной в районе проведения работ и с более сложной процедурой получения разрешений при работе в экономических зонах прибрежных стран.The restrictions related to the depth in the area of work and to the more complicated procedure for obtaining permits when working in the economic zones of coastal countries are also significant.

Известные технические решения позволяют использовать в процессе обработки и интерпретации преимущественно какой-либо один вид волн. Так при обработке данных, полученных с помощью сейсмической косы и системы буев, полезными являются отраженные волны, в то время как зарегистрированный цуг преломленных волн практически не используется (полностью удаляется на одном из первых этапов обработки данных вместе с регулярными и нерегулярным полями волн помех) в виду его малой информативности из-за сильно ограниченного набора удалений (обычно не превышающего 6-8 км). И напротив, для данных, полученных с помощью донных станций, поле отраженных волн является сильной помехой и обнуляется на первом этапе обработки, в то время как поле преломленных волн используется для получения правдивой скоростной модели и дальнейших геологических построений.Known technical solutions allow the use in the processing and interpretation of predominantly any one type of wave. So, when processing data obtained using a seismic streamer and a buoy system, reflected waves are useful, while the recorded train of refracted waves is practically not used (it is completely deleted at one of the first stages of data processing along with regular and irregular fields of interference waves) in due to its low information content due to a very limited set of removals (usually not exceeding 6-8 km). Conversely, for the data obtained using the bottom stations, the field of reflected waves is a strong obstacle and is zeroed at the first stage of processing, while the field of refracted waves is used to obtain a true velocity model and further geological constructions.

Предлагаемое техническое решение направлено на расширение арсенала технических средств сбора и записи сейсмических данных и позволяет использовать для обработки и интерпретации геологического строения среды одновременно отраженные и преломленные волны. Сейсмическая коса регистрирует отраженные волны, буи преломленные и отраженные, причем на очень больших удалениях. Это позволяет существенно расширить волновую картину принятых сигналов, на данных которой возможно построение глубинно-скоростной модели для выполнения глубинной миграции до суммирования данных МОВ-ОГТ на основании скоростной модели, полученной на этапе томографической обработки данных МПВ. В результате оказывается возможным получить данные глубинного строения земной коры вплоть до границы Мохо.The proposed technical solution is aimed at expanding the arsenal of technical means for collecting and recording seismic data and allows both reflected and refracted waves to be used for processing and interpreting the geological structure of the medium. A seismic streamer registers reflected waves, buoys refracted and reflected, and at very great distances. This allows you to significantly expand the wave pattern of the received signals, on the data of which it is possible to construct a depth-velocity model for performing depth migration prior to summing the MOB-OGT data on the basis of the velocity model obtained at the stage of tomographic processing of the MPV data. As a result, it is possible to obtain data on the deep structure of the earth's crust up to the Moho border.

Система сбора сейсмических данных содержит первое судно с источником возбуждения сейсмических сигналов, сейсмическую косу, буксируемую первым судном, второе судно и множество сейсмических буев, предназначенных для приема и записи сейсмических сигналов во время нахождения в воде. Количество буев, применяемое при работах, определяется конкретными условиями исследований и может составлять от десятков до нескольких сотен единиц.The seismic data acquisition system comprises a first vessel with a source of seismic signal excitation, a seismic streamer towed by the first vessel, a second vessel and a plurality of seismic buoys for receiving and recording seismic signals while in the water. The number of buoys used in the work is determined by specific research conditions and can range from tens to several hundred units.

Первое судно также предназначено для несения множества сейсмических буев и спуска последних на воду по курсу движения судна. Первое судно может нести бортовой комплекс аппаратуры для приема сигналов глобальной навигационной системы, а также передачи данных и команд на сейсмические буи и второе судно. Кроме того, первое судно имеет средство для записи сигнала с сейсмической косы.The first vessel is also designed to carry many seismic buoys and launch the latter into the water at the heading of the vessel. The first vessel can carry an on-board complex of equipment for receiving signals from the global navigation system, as well as transmitting data and commands to seismic buoys and the second vessel. In addition, the first vessel has means for recording a signal from a seismic streamer.

Второе судно предназначено для подъема сейсмических буев из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов. Второе судно может нести бортовой комплекс аппаратуры для приема и передачи данных и команд на сейсмические буи.The second vessel is designed to raise seismic buoys from the water after they have completed a program for recording seismic signals. The second vessel can carry an onboard complex of equipment for receiving and transmitting data and commands to seismic buoys.

По крайней мере, один сейсмический буй включает в себя первый корпус, поплавок, закрепленный на первом корпусе, и второй корпус, подвешенный к первому корпусу на кабеле заданной длины.At least one seismic buoy includes a first housing, a float fixed to the first housing, and a second housing suspended from the first housing on a cable of a given length.

В первом корпусе сейсмического буя размещен, по крайней мере, один первый сейсмический датчик, а во втором корпусе размещен, по крайней мере, один второй сейсмический датчик. В качестве первого и второго сейсмических датчиков могут быть использованы геофон, гидрофон и их комбинации.At least one first seismic sensor is located in the first seismic buoy case, and at least one second seismic sensor is located in the second case. As the first and second seismic sensors, a geophone, hydrophone, and combinations thereof can be used.

По крайней мере, один сейсмический буй имеет средство для записи сигналов, поступающих от первых и вторых датчиков. Для записи точных координат и времени сейсмический буй имеет приемник глобальной навигационной системы. Приемник глобальной навигационной системы может работать как с системой GPS, так и с системой ГЛОНАСС.At least one seismic buoy has a means for recording signals from the first and second sensors. To record the exact coordinates and time, the seismic buoy has a global navigation system receiver. The receiver of the global navigation system can work both with the GPS system and with the GLONASS system.

Для приема команд от первого и второго судов, а также для передачи информации сейсмический буй может быть оборудован приемопередатчиком.To receive commands from the first and second vessels, as well as to transmit information, the seismic buoy can be equipped with a transceiver.

Для управления модулями, такими как средство для записи сигналов, приемопередатчик и приемник глобальной навигационной системы, сейсмический буй имеет контроллер, расположенный в первом корпусе.To control modules, such as a means for recording signals, a transceiver and a receiver of a global navigation system, the seismic buoy has a controller located in the first building.

Способ сбора сейсмических данных заключается в том, что программируют сейсмический буй, имеющий, по крайней мере, один датчик, расположенный в первом корпусе буя, и, по крайней мере, один датчик, расположенный во втором корпусе буя, подвешенном кабелем заданной длины на первом корпусе, на запись сигналов с определенным интервалом.A method of collecting seismic data is that a seismic buoy is programmed having at least one sensor located in the first buoy body and at least one sensor located in the second buoy body suspended by a cable of a given length on the first body , to record signals at a certain interval.

Первым судном с источником возбуждения сейсмических сигналов буксируют сейсмическую косу и с заданным интервалом с первого судна спускают на воду обладающие положительной плавучестью сейсмические буи.A seismic streamer is towed by the first vessel with a source of seismic signal excitation, and seismic buoys with positive buoyancy are launched from the first vessel at a specified interval.

Источником возбуждения сейсмических сигналов с заданным интервалом осуществляют сейсмическое воздействие и записывают сигналы отраженных и преломленных волн на небольших удалениях (до 6-8 км), полученные сейсмической косой, а также сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев на сверхбольших удалениях (до 200 км). Одновременно с этим записывают соответствующие координаты и точное время UTC.The source of seismic signal excitation with a specified interval carries out seismic action and records the reflected and refracted wave signals at small distances (up to 6-8 km) received by the seismic streamer, as well as the reflected and refracted wave signals received by the first and second seismic buoy sensors at very large distances (up to 200 km). At the same time, the corresponding coordinates and the exact time UTC are recorded.

Координаты и точное время определяют при помощи системы глобального позиционирования. Сигналы отраженных волн, полученные сейсмической косой, записывают в средство записи, расположенное на первом судне, а сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев, записывают в средство записи, расположенное на буе.Coordinates and exact time are determined using a global positioning system. The reflected wave signals obtained by the seismic streamer are recorded in the recording means located on the first vessel, and the reflected and refracted wave signals received by the first and second seismic buoy sensors are recorded in the recording means located on the buoy.

Применение сейсмических буев совместно с проведением работ с плавающими косами, позволяет, при относительно небольшом увеличении стоимости работ, более полно использовать оборудование сейсмического судна и получать дополнительные данные о строении осадочного чехла и земной коры, которые при работе только с плавающей косой оказываются недоступными.The use of seismic buoys in conjunction with work with floating streamers allows, with a relatively small increase in the cost of work, to more fully use the equipment of the seismic vessel and to obtain additional data on the structure of the sedimentary cover and the earth's crust, which, when working only with a floating streamer, are inaccessible.

Данные, записанные с помощью сейсмических буев на удалениях источник-приемник, достигающих до 200 км, позволяют построить с помощью волнового моделирования геолого-геофизический разрез глубинностью до 40-45 км, в то время как глубинность работ с сейсмическими косами в лучшем случае составляет порядка 10-15 км. Столь значительное увеличение глубины исследований позволяет учитывать глобальные региональные геологические процессы на этапах интерпретации данных и бассейнового моделирования.The data recorded using seismic buoys at source-receiver distances of up to 200 km allows you to construct a geological and geophysical section with a depth of 40-45 km using wave modeling, while the depth of work with seismic streamers in the best case is about 10 -15 km. Such a significant increase in the depth of exploration allows us to take into account global regional geological processes at the stages of data interpretation and basin modeling.

Процедуры сейсмотомографической обработки данных преломленных волн с сейсмических буев, такие как томография волн первых вступлений, а также совместное послойное восстановление скоростной модели геологической среды, дают возможность получить закон распределения скоростей в осадочном чехле и земной коре. Миграция сейсмических данных отраженных волн во временной или глубинной области с полученными скоростями позволяет значительно улучшить качество данных отраженных волн, полученных при проведении сейсмических работ с помощью плавающих кос (классический вариант морской сейсморазведки).Seismotomographic procedures for processing data of refracted waves from seismic buoys, such as tomography of waves of the first arrivals, as well as joint layer-by-layer restoration of the velocity model of the geological environment, make it possible to obtain the law of velocity distribution in the sedimentary cover and the earth's crust. The migration of seismic data of reflected waves in the time or deep region with the obtained speeds can significantly improve the quality of the data of reflected waves obtained during seismic operations using floating streamers (a classic version of marine seismic exploration).

Для лучшего понимания сути предлагаемого технического решения ниже приводится описание конкретного примера выполнения изобретения, не являющееся ограничительным примером практической реализации способа и системы для сбора сейсмических данных со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:For a better understanding of the essence of the proposed technical solution, the following is a description of a specific example of the invention, which is not a restrictive example of the practical implementation of the method and system for collecting seismic data with reference to the drawings, which show the following:

На фиг. 1 изображен общий вид системы сбора сейсмических данных.In FIG. 1 shows a general view of a seismic data acquisition system.

На фиг. 2 изображена конструктивная схема буя.In FIG. 2 shows a structural diagram of a buoy.

Система сбора геофизических данных включает в себя первое судно 1 с источником 2 возбуждения сейсмических сигналов и второе судно 3. Первое судно 1 буксирует сейсмическую косу 4 и несет на себе сейсмические буи 5, которые спускаются на воду по курсу его движения.The geophysical data acquisition system includes the first vessel 1 with a source 2 of excitation of seismic signals and the second vessel 3. The first vessel 1 tows a seismic streamer 4 and carries seismic buoys 5, which descend into the water at its heading.

Второе судно 3 предназначено для нахождения, сбора и подъема сейсмических буев 5 из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов.The second vessel 3 is designed to locate, collect and raise seismic buoys 5 from the water after they have completed a program for recording seismic signals.

Сейсмический буй 5 включает в себя первый корпус 6 и второй корпус 7, соединенный с первым корпусом 6 кабелем 8. Для обеспечения положительно плавучести буя 5 на корпусе 6 закреплен поплавок 9. В верхней части корпуса 6 установлена антенна 10 и световые маяки 11.Seismic buoy 5 includes a first housing 6 and a second housing 7 connected to the first housing 6 by a cable 8. To ensure positive buoyancy of the buoy 5, a float 9 is attached to the housing 6. An antenna 10 and light beacons 11 are installed in the upper part of the housing 6.

Внутри корпуса 6 расположены контроллер 12, управляющий работой остальных элементов буя, и энергонезависимая память 13, служащая для записи настроек и сейсмических данных, и первый сейсмический датчик 14 с модулем 15 обработки сигнала.Inside the housing 6 there are a controller 12 that controls the operation of the remaining elements of the buoy, and a non-volatile memory 13, which serves to record settings and seismic data, and the first seismic sensor 14 with a signal processing module 15.

Кроме того, в корпусе 6 расположены приемопередатчик 16, обеспечивающий по командам контроллера 12, благодаря антенне 10, связь с внешним передатчиком, например, расположенным на втором судне 3, и приемник 17 глобальной навигационной системы GPS/ГЛОНАСС, обеспечивающий при поступлении от спутников данных о точном времени и координатах буя.In addition, the transceiver 16 is located in the hull 6, which, according to the commands of the controller 12, provides, thanks to the antenna 10, communication with an external transmitter, for example, located on the second vessel 3, and a receiver 17 of the global GPS / GLONASS navigation system, which provides data about the exact time and coordinates of the buoy.

Питание электронных модулей сейсмического буя обеспечивает аккумулятор 18, также расположенный в корпусе 6.The power supply of the electronic modules of the seismic buoy is provided by the battery 18, also located in the housing 6.

В конкретном случае выполнения изобретения первый сейсмический датчик 14 представляет собой геофон, преобразующий амплитуды сейсмического сигнала, достигшего чувствительного элемента датчика, в электрический ток соответствующего напряжения. Электрический сигнал с выхода геофона поступает на модуль 15 обработки сигнала.In a specific embodiment of the invention, the first seismic sensor 14 is a geophone that converts the amplitudes of the seismic signal reaching the sensor element into an electric current of the corresponding voltage. The electrical signal from the output of the geophone is supplied to the signal processing module 15.

Датчик 14, расположенный в корпусе 6 буя и подключенный в электрическую схему как акселерометр, регистрирует колебательные ускорения частиц среды. За счет его нахождения в приповерхностных слоях воды спектр регистрируемого сигнала расширяется в сторону высоких частот, увеличивая разрешающую способность метода, за счет меньшей длины волны.A sensor 14 located in the housing 6 of the buoy and connected to the electric circuit as an accelerometer detects vibrational accelerations of particles of the medium. Due to its presence in the surface layers of water, the spectrum of the recorded signal expands towards high frequencies, increasing the resolution of the method, due to the shorter wavelength.

В модуле 15 обработки сигнала осуществляется предварительное усиление и преобразование значений напряжения электрического тока в цифровую форму. После данного преобразования сейсмические данные в цифровой форме записываются под управлением контроллера 12 в память 13.In the signal processing module 15, pre-amplification and conversion of the voltage values of the electric current into digital form is carried out. After this conversion, seismic data are digitally recorded under the control of the controller 12 in the memory 13.

Во втором корпусе 7 расположены два вторых датчика, один из которых датчик 19 является геофоном, а другой 20 - гидрофоном. Модуль 21 обработки сигнала осуществляет предварительное усиление и оцифровку сигналов с датчиков 19 и 20, после чего сейсмические данные в цифровой форме также записываются в память 13.In the second housing 7 there are two second sensors, one of which the sensor 19 is a geophone and the other 20 is a hydrophone. The signal processing module 21 pre-amplifies and digitizes the signals from the sensors 19 and 20, after which the seismic data in digital form are also recorded in the memory 13.

Расположение датчиков 19 и 20 во втором корпусе 7, заглубленном на кабеле 8 относительно первого корпуса 6, позволяет исключить влияние приповерхностных шумов окружающей среды (ветер, дождь, волнения верхнего водного слоя, приповерхностных течений и т.д.). Чем больше заглубление датчика, тем выше соотношение полезного сигнала к уровню помех и меньше влияние погодных условий на проведение работ. Также при увеличении глубины расширяется частотный спектр сейсмического сигнала в сторону крайне низких частот и тем самым увеличивается итоговая глубина проникновения сейсмического сигнала и общая глубинность работ.The location of the sensors 19 and 20 in the second housing 7, buried on the cable 8 relative to the first housing 6, eliminates the influence of surface environmental noise (wind, rain, waves of the upper water layer, surface currents, etc.). The greater the depth of the sensor, the higher the ratio of the useful signal to the level of interference and the less the influence of weather conditions on the work. Also, with increasing depth, the frequency spectrum of the seismic signal broadens towards extremely low frequencies and thereby increases the total depth of penetration of the seismic signal and the overall depth of the work.

Применение нескольких сейсмических датчиков позволяет проводить дополнительные операции при последующей математической обработке полезной записи, улучшающие соотношение сигнал/шум и позволяющие повысить общее качество данных.The use of several seismic sensors allows for additional operations during the subsequent mathematical processing of the useful record, which improve the signal-to-noise ratio and allow to increase the overall data quality.

Нижняя сборка сейсмических датчиков данного устройства, состоящая из близко расположенных друг к другу геофона 19 и гидрофона 20, позволяет производить синхронный прием колебаний вертикальным геофоном (Z) и гидрофоном (Р). Геофон измеряет колебательную скорость частиц среды, а гидрофон - изменение давления в водном слое, созданное колебаниями этих частиц. При этом колебания скорости частиц среды опережают изменение давления среды на π/2. Благодаря данному фазовому сдвигу и различию характеристик направленности компонент датчика, возможно применение операции PZ-суммирования, которая направлена на подавление интерференции волн-помех в ближней зоне и соответственно улучшение качества сейсмических данных.The bottom assembly of seismic sensors of this device, consisting of a geophone 19 and a hydrophone 20 closely spaced to one another, allows synchronous reception of vibrations by a vertical geophone (Z) and a hydrophone (P). A geophone measures the vibrational velocity of particles in a medium, and a hydrophone measures the pressure change in the water layer created by the vibrations of these particles. In this case, fluctuations in the particle velocity of the medium are ahead of the change in the pressure of the medium by π / 2. Due to this phase shift and the difference in the directivity characteristics of the sensor components, it is possible to use the PZ summation operation, which is aimed at suppressing interference of interference waves in the near field and, accordingly, improving the quality of seismic data.

Запись сейсмических данных с помощью приемников колебаний, заглубленных на разную глубину (верхний геофон и нижняя сборка датчиков геофон и гидрофон), позволяет применять технологию подавления волн-спутников, что также положительно сказывается на качестве данных при минимальном удорожании единицы информации.Recording seismic data using oscillation receivers buried at different depths (the upper geophone and the lower assembly of the geophone and hydrophone sensors) allows the use of satellite-wave suppression technology, which also positively affects the quality of the data with a minimum increase in the cost of a unit of information.

Реализация заявленного способа будет показана на примере работы системы сбора сейсмических данных. Как показано на фиг. 1, в начале работ буй 5, предварительно запрограммированный на сбор сейсмических данных с требуемыми параметрами, с заряженным аккумулятором, сбрасывается с борта сейсмического судна 1, проводящего работы с плавающими косами 4, на акваторию, где проводятся исследования. С шагом, определяемым геологическим заданием или проектом на работы, последовательно сбрасываются другие буи.The implementation of the claimed method will be shown on the example of the seismic data acquisition system. As shown in FIG. 1, at the beginning of the work, buoy 5, pre-programmed to collect seismic data with the required parameters, with a charged battery, is dumped from the board of seismic vessel 1 carrying out work with floating braids 4 to the water area where research is being carried out. With the step determined by the geological task or project for work, other buoys are subsequently reset.

С заданными интервалами с судна 1 пневматическим источником возбуждения сейсмических сигналов 2 осуществляется сейсмическое воздействие и производится запись в память на первом судне 1 сейсмических данных, полученных сейсмической косой 4. Данные представляют собой отраженные волны.At predetermined intervals from the vessel 1, the pneumatic source of the excitation of seismic signals 2 carries out seismic action and records on the first vessel 1 the seismic data obtained by the seismic streamer 4. The data are reflected waves.

В то же время в процессе работ буй свободно дрейфует от места сброса, принимая с помощью датчиков (геофонов и гидрофона) и записывая на внутреннюю память сейсмические данные. Данные представляют собой запись отраженных и преломленных структурными элементами земной коры сейсмических волн, порожденных пневматическим источником сигнала первого судна 1.At the same time, in the process of work, the buoy drifts freely from the place of discharge, receiving with the help of sensors (geophones and hydrophone) and recording seismic data on the internal memory. The data is a record of reflected and refracted by structural elements of the earth's crust of seismic waves generated by the pneumatic signal source of the first vessel 1.

Благодаря встроенному GPS/ГЛОНАСС приемнику, полученные данные синхронизируются с точным временем. Также с требуемой периодичностью определяются и сохраняются вместе с записываемыми сейсмическими данными координаты буя. Данные регистрируются с требуемыми для конкретной задачи и задаваемыми перед началом работ параметрами сбора данных (частота дискретизации, коэффициенты усиления, задержка начала сбора данных после сброса буя).Thanks to the integrated GPS / GLONASS receiver, the received data is synchronized with the exact time. Also, with the required frequency, the coordinates of the buoy are determined and stored together with the recorded seismic data. Data is recorded with the data collection parameters required for a specific task and set before work begins (sampling frequency, amplification factors, delay in the start of data collection after buoy reset).

В процессе работы между буем 5 и вторым судном 3 происходит обмен информацией в режиме, не мешающем сбору сейсмических данных. Обмен осуществляется благодаря наличию приемопередатчика 16 и антенны 10 на буе 5 и бортового оборудования комплекса для работы с буями, включающего радиомодем, на втором судне 3. На судно 3 передается информация о координатах буя, состоянии памяти (нормальном протекании процесса записи данных) и состоянии аккумулятора (напряжение на элементах питания).In the process, between the buoy 5 and the second vessel 3, information is exchanged in a mode that does not interfere with the collection of seismic data. The exchange is carried out due to the presence of the transceiver 16 and antenna 10 on the buoy 5 and on-board equipment of the complex for working with buoys, including a radio modem, on the second ship 3. Information on the coordinates of the buoy, the state of the memory (normal course of the data recording process) and the state of the battery is transmitted to ship 3 (voltage on batteries).

После удаления первого судна 1 с источником возбуждения сейсмических сигналов на требуемое расстояние от первого сброшенного буя осуществляется его поиск вторым судном 3 с помощью данных о местоположении, получаемых по радиоканалу.After the removal of the first vessel 1 with the source of excitation of seismic signals to the required distance from the first dropped buoy, it is searched by the second vessel 3 using the location data obtained via the radio channel.

Для обнаружения буя в темное время суток и при плохой видимости используются световые маяки 11, включаемые по радиоканалу.To detect the buoy in the dark and with poor visibility, beacons 11 are used, which are turned on via the radio channel.

Далее буй 5 поднимается на борт второго судна 3, где к нему подключают внешний компьютер и считывают сейсмические данные с памяти 13. Считанные со всех буев и сейсмической косы данные в дальнейшем подвергают математической обработке для:Then buoy 5 rises aboard the second vessel 3, where an external computer is connected to it and seismic data is read from memory 13. The data read from all buoys and the seismic streamer are subsequently subjected to mathematical processing for:

- избавления от присутствующих на записи волн помех (включая операции расширения частотного спектра записи с помощью использования наборов данных, зарегистрированных с различными заглублениями приемников, а также PZ-суммирование для подавления волн спутников. Использование данных алгоритмов улучшения сейсмической записи на этапе обработки сейсмических данных возможно только благодаря конструктивным особенностям сейсмического буя, а именно наличию датчиков, расположенных в разных корпусах);- getting rid of interference waves present on the recording (including the operations of expanding the recording frequency spectrum using data sets recorded with various receiver depths, as well as PZ summation to suppress satellite waves. Using data from algorithms to improve seismic recording at the stage of processing seismic data is possible only due to the design features of the seismic buoy, namely the presence of sensors located in different buildings);

- построения высокоточной скоростной модели среды с возможностью ее использования на этапе миграции до суммирования отраженных волн, полученных с помощью плавающей сейсмической косы классической методикой проведения морских работ МОВ-ОГТ;- construction of a high-precision velocity model of the environment with the possibility of its use at the stage of migration to summing the reflected waves obtained using a floating seismic streamer by the classical method of conducting marine operations MOV-OGT;

- построения глубинной сейсмогеологической модели среды с расчленением земной коры и выявлением границы Мохо.- the construction of a deep seismic geological model of the environment with the division of the earth's crust and the identification of the Moho border.

Claims (10)

1. Система сбора сейсмических данных, содержащая:
множество сейсмических буев, предназначенных для приема и записи сейсмических сигналов во время нахождения в воде,
первое судно с источником возбуждения сейсмических сигналов, предназначенное для несения множества сейсмических буев и спуска последних на воду по курсу движения судна,
сейсмическую косу, буксируемую первым судном,
второе судно, предназначенное для подъема сейсмических буев из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов,
по крайней мере, один сейсмический буй включает в себя:
первый корпус с размещенным в нем, по крайней мере, одним первым сейсмическим датчиком,
поплавок, закрепленный на первом корпусе,
второй корпус, подвешенный к первому корпусу на кабеле заданной длины, с размещенным в нем, по крайней мере, одним вторым сейсмическим датчиком.
1. A seismic data acquisition system comprising:
many seismic buoys designed to receive and record seismic signals while in the water,
the first vessel with a source of excitation of seismic signals, designed to carry many seismic buoys and launching the latter into the water at the heading of the vessel,
seismic streamer towed by the first vessel
a second vessel designed to raise seismic buoys from the water after they have completed a program for recording seismic signals,
at least one seismic buoy includes:
a first housing with at least one first seismic sensor located therein,
a float mounted on the first body,
a second housing suspended from the first housing on a cable of a given length, with at least one second seismic sensor located therein.
2. Система сбора сейсмических данных по п. 1, отличающаяся тем, что первое судно имеет средство для записи сигнала с сейсмической косы.2. The seismic data collection system according to claim 1, characterized in that the first vessel has means for recording a signal from the seismic streamer. 3. Система сбора сейсмических данных по п. 1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет средство для записи сигналов от первых и вторых датчиков.3. The seismic data acquisition system according to claim 1, characterized in that at least one seismic buoy has a means for recording signals from the first and second sensors. 4. Система сбора сейсмических данных по п. 3, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет приемник глобальной навигационной системы.4. The seismic data collection system according to claim 3, characterized in that at least one seismic buoy has a global navigation system receiver. 5. Система сбора сейсмических данных по п. 3, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет приемопередатчик.5. The seismic data acquisition system according to claim 3, characterized in that at least one seismic buoy has a transceiver. 6. Система сбора сейсмических данных по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет контроллер для управления аппаратными модулями буя.6. The system for collecting seismic data according to any one of paragraphs. 3-5, characterized in that at least one seismic buoy has a controller for controlling the hardware modules of the buoy. 7. Способ сбора сейсмических данных, заключающийся в том, что
первым судном с источником возбуждения сейсмических сигналов буксируют сейсмическую косу,
программируют сейсмический буй, имеющий, по крайней мере, один датчик, расположенный в первом корпусе буя, и, по крайней мере, один датчик, расположенный во втором корпусе буя, подвешенном кабелем заданной длины на первом корпусе, на запись сигналов с определенным интервалом,
с заданным интервалом с первого судна спускают на воду сейсмические буи с положительной плавучестью,
источником возбуждения сейсмических сигналов с заданным интервалом осуществляют сейсмическое воздействие,
записывают сигналы отраженных волн, полученные сейсмической косой, и сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев,
одновременно записывают соответствующие координаты и точное время.
7. The method of collecting seismic data, which consists in the fact that
the first vessel with a source of seismic signal excitation is towing a seismic streamer,
programming a seismic buoy having at least one sensor located in the first buoy body, and at least one sensor located in the second buoy body suspended by a cable of a given length on the first body, to record signals at a certain interval,
with a specified interval from the first vessel launch seismic buoys with positive buoyancy,
the source of excitation of seismic signals with a given interval carry out seismic effects,
recording the reflected wave signals received by the seismic streamer, and the reflected and refracted wave signals received by the first and second sensors of the seismic buoys,
simultaneously record the corresponding coordinates and the exact time.
8. Способ сбора сейсмических данных по п. 7, отличающийся тем, что координаты и точное время определяют при помощи глобальной навигационной системы.8. The method of collecting seismic data according to claim 7, characterized in that the coordinates and the exact time are determined using the global navigation system. 9. Способ сбора сейсмических данных по п. 7, отличающийся тем, что сигналы отраженных волн, полученные сейсмической косой, записывают в средство записи, расположенное на первом судне.9. The method of collecting seismic data according to claim 7, characterized in that the reflected wave signals received by the seismic streamer are recorded in a recording means located on the first vessel. 10. Способ сбора сейсмических данных по п. 7, отличающийся тем, что сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев, записывают в средство записи, расположенное на буе. 10. The method of collecting seismic data according to claim 7, characterized in that the signals of the reflected and refracted waves received by the first and second sensors of the seismic buoys are recorded in a recording means located on the buoy.
RU2015129995/28A 2015-07-21 2015-07-21 System and method of collecting seismic data RU2598622C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015129995/28A RU2598622C1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 System and method of collecting seismic data

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015129995/28A RU2598622C1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 System and method of collecting seismic data

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2598622C1 true RU2598622C1 (en) 2016-09-27

Family

ID=57018489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015129995/28A RU2598622C1 (en) 2015-07-21 2015-07-21 System and method of collecting seismic data

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2598622C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2569550A (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Mgai Llp A method and system for acquiring seismic data

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5546882A (en) * 1994-07-13 1996-08-20 Petroleum Geo-Services A/S Arrangement for towing
US5691957A (en) * 1994-06-30 1997-11-25 Woods Hole Oceanographic Institution Ocean acoustic tomography
RU13929U1 (en) * 2000-02-08 2000-06-10 Государственное предприятие "Научно-исследовательский и проектный институт геофизических методов разведки океана" SYSTEM OF MARINE SEISMIC EXPLORATION AND END BUOY OF SEISMICOSES
US7016260B2 (en) * 2001-12-10 2006-03-21 Institut Francais Du Petrole Seismic data acquisition system using acquisition stations set on the sea bottom
US20130155806A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Cggveritas Services Sa Method and system for marine seismic survey
RU2501044C1 (en) * 2012-06-13 2013-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Network to monitor area of water

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5691957A (en) * 1994-06-30 1997-11-25 Woods Hole Oceanographic Institution Ocean acoustic tomography
US5546882A (en) * 1994-07-13 1996-08-20 Petroleum Geo-Services A/S Arrangement for towing
RU13929U1 (en) * 2000-02-08 2000-06-10 Государственное предприятие "Научно-исследовательский и проектный институт геофизических методов разведки океана" SYSTEM OF MARINE SEISMIC EXPLORATION AND END BUOY OF SEISMICOSES
US7016260B2 (en) * 2001-12-10 2006-03-21 Institut Francais Du Petrole Seismic data acquisition system using acquisition stations set on the sea bottom
US20130155806A1 (en) * 2011-12-20 2013-06-20 Cggveritas Services Sa Method and system for marine seismic survey
RU2501044C1 (en) * 2012-06-13 2013-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Network to monitor area of water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2569550A (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Mgai Llp A method and system for acquiring seismic data
GB2569550B (en) * 2017-12-19 2020-04-08 Mgai Llp A method and system for acquiring seismic data

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10690792B2 (en) Amplitude-versus-angle analysis for quantitative interpretation
US7016260B2 (en) Seismic data acquisition system using acquisition stations set on the sea bottom
US9513394B2 (en) Actively controlled buoy based marine seismic survey system and method
US20140301161A1 (en) Marine seismic survey and method using autonomous underwater vehicles and underwater bases
KR101766916B1 (en) System and method for surveying mirine seismic refraction using unmanned gliders
US20170254914A1 (en) System and method for refining positions of marine seismic receivers
US20140362661A1 (en) Unmanned vehicle-based seismic surveying
US9170346B2 (en) Method and system for marine seismic survey
WO2013149970A2 (en) Marine acquisition using subaquatic floating seismic nodes
JPWO2019112035A1 (en) Exploration method for submarine strata
WO2015110912A2 (en) Method and system with low-frequency seismic source
CN113534260A (en) Broadband near-seabed deep-sea geological structure acoustic detection system and method
RU2608301C2 (en) System and method for 3d examination of sea bottom for engineering survey
CN112612054B (en) Submarine seismic data acquisition system and acquisition method based on distributed optical fiber sensing
CN111722288B (en) Sea-tunnel combined seismic detection method and system based on marine noise
RU2598622C1 (en) System and method of collecting seismic data
US20180306941A1 (en) Surveying Using An Unmanned Marine Surface Vessel
Zhu et al. An ocean bottom flying node AUV for seismic observations
RU157470U1 (en) SEISMIC DATA BUY
Hello et al. New versatile autonomous platforms for long-term geophysical monitoring in the ocean
RU2392643C2 (en) Marine seismic survey system
de Kok Directions in ocean-bottom surveying
CN111856612A (en) Seabed geophysical data acquisition device and system
Riedel 3-D seismic investigations of northern Cascadia marine gas hydrates
CN113359182B (en) Device, method and system for quickly searching and positioning deep-sea hydrothermal nozzle

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20191014