WO2012022913A1 - Procédé de détermination de la correction en temps pour un détecteur disposé au fond de la mer - Google Patents

Procédé de détermination de la correction en temps pour un détecteur disposé au fond de la mer Download PDF

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WO2012022913A1
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detector
determined
wave
emission
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Jean-Luc Boelle
Juan Cantillo
Didier Lecerf
Abderrahim Lafram
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Total Sa
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
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    • G01V1/30—Analysis
    • G01V1/303—Analysis for determining velocity profiles or travel times
    • G01V1/305—Travel times
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions

Definitions

  • Seismic images are representations of the basement with two or three dimensions.
  • the vertical dimension is called one of these dimensions corresponding either to the propagation times of the seismic waves or to the depths. They are obtained by techniques known as "migration" which use an estimated velocity model providing a mapping of the propagation velocity of the seismic waves in the rocks constituting the explored area. This velocity model is used to estimate the positions of subsurface reflectors from seismic records.
  • the seismic images thus produced, as well as the models velocities have some distortions because they are only estimates derived from a necessarily limited number of measurements.
  • detectors can be placed at the bottom of the sea on the subsoil to be explored. Seismic waves are emitted from points near the surface of the sea. These waves propagate in the water and penetrate the subsoil. The detectors placed at the bottom of the water on the surface of the subsoil will detect the arrival of the direct seismic wave as well as the waves reflected by the subsoil.
  • a particularity of the detectors used is to be autonomous detectors. These detectors have an internal clock that must be synchronized before deployment and re-synchronized after recovery. The data collection period can reach several months, it can be observed temporal drifts. The acquisition time leads to observe residual drifts of the internal clocks of the detectors, synchronization errors between detectors, in particular variations in the origin time, shifts related to the possible variations of the seismic wave propagation velocity in the d-slot. 'water. This is superimposed on the tidal effects, the possible instabilities of the seismic source signal, the imperfect positioning of the detectors and source points, the inaccuracy of the propagation speed of the waves in the water section and the uncertainty. on bathymetry data.
  • the invention thus proposes a determination method for a detector disposed on the seabed surface of the vertical propagation time (to) and the speed of propagation V in water of at least one wave emitted from one emission point from N emission points, the method comprising the following steps for at least one of the N emission points:
  • the method according to the invention makes it possible to determine the vertical propagation time and the speed of propagation of the wave in the water slice situated above the detector.
  • the vertical propagation time and the propagation velocity make it possible to determine the time corrections for a detector disposed on the surface of the seabed.
  • a method according to the invention may further comprise one or more of the optional features below, considered individually or according to all possible combinations:
  • the vertical propagation time to is determined by the following steps:
  • the propagation speed is determined by the following steps:
  • V propagation velocity
  • the angle ⁇ between the normal to the plane tangent to the seabed surface at the location where the detector is placed and the vertical direction and / or the angle n between the projection on the horizontal plane (X, Y) of the normal to the plane tangent to the surface of the seabed where the detector is placed and the axis (X) in the reference centered on the detector is determined by:
  • the angle ⁇ between the normal to the plane tangent to the seabed surface at the location where the detector is placed and the vertical direction and / or the angle n between the projection on the horizontal plane (X, Y) of the normal tangent to the surface of the seabed where the detector is placed and the axis (X) in the reference centered on the detector is determined by
  • the method according to the invention is not sensitive to so-called stretching or stretching effects that can be created by the methods usually used.
  • it can be implemented early in the treatment sequence, whereas, in more conventional methods, the corrections specific to each detector are made after migration, which requires to always follow the same treatment, not allowing to put more sophisticated techniques, such as the Vector Tiling Offset.
  • the invention also relates to a computer program product comprising a series of instructions which, when loaded into a computer, causes the computer to carry out the steps of the method according to the invention.
  • FIGS. 2a and 2b are diagrammatic representations of an arrangement of a detector and an emission point according to a second embodiment
  • Figure 1 shows a projection along a vertical plane defined by the detector 10 disposed on the surface 11 of a seabed and the emission point 12 disposed on the surface of the sea.
  • the wave can propagate directly from the emission point 12 to the detector, it is called direct wave 14.
  • the propagation time of the direct wave between the emission point and the detector satisfies the following equation: t l d 2 ir with Z the depth to which is
  • the wave emitted at the emission point 12 can also propagate from the emission point 12 to the detector 10 after reflections on the seabed and on the surface of the sea, this being called a multiple wave.
  • the first multiple wave 16 corresponds to a reflection on the seabed and a reflection on the surface of the water before reaching the detector.
  • equation (1) makes it possible to determine the vertical propagation time directly above detector 10.
  • this approach does not require any prior knowledge of the speed of propagation in the water.
  • Equation (2) leads to the determination of the speed of propagation of the wave in water.
  • the method according to the invention is independent of the phase of the signal corresponding to the recording of the wave received by the detector.
  • the quantity ⁇ can be obtained by means of the relation
  • This direct arrival time pointed T d i r is known to a constant according to the detector. By following the procedure described in FR 52600 this time can be used to accurately determine the position of the detector, but also to provide an estimate of the zero offset time To.
  • FIG. 2a shows a projection along a vertical plane defined by the detector 10 disposed on the surface 11 of the seabed and the emission point 12 disposed on the surface of the sea.
  • the bathymetry may be more complex than a plane seabed.
  • the parametric surfaces defined by equations 3 and 4 are thus sought. defining these surfaces, it is possible to obtain an estimate: of the time vertical to, of the plane of reflection defined in particular by the angles ⁇ , n and the dimension dz, and the average speed V in the water section by means of following relationships:
  • the plane of reflection is defined as the plane tangent to the surface of the seabed where the detector is placed.
  • the multiple wave can propagate outside the vertical plane comprising the path of the direct wave.

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Abstract

Procédé de détermination pour un détecteur disposé sur la surface du fond marin du temps de propagation verticale (to) et de la vitesse de propagation V dans l'eau d' une onde émise à partir d'un point d'émission parmi N, comprenant : - l'émission d'une onde à partir du point d'émission, - l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, - la détermination du temps de propagation verticale to par la relation (I), avec tdir le temps de propagation de l'onde directe entre le point d'émission et le détecteur et tmul le temps de propagation de la première onde multiple entre le point d'émission et le détecteur, - la détermination de la vitesse de propagation V de l'onde par la relation (II), avec X la distance entre le point d'émission et le point surface de l'eau à la verticale du détecteur.

Description

Procédé de détermination de la correction en temps pour un détecteur disposé au fond de la mer
La présente invention concerne les techniques d'exploration du sous-sol, en particulier un procédé de détermination pour un détecteur disposé sous la mer notamment sur la surface du fond marin, du temps de propagation verticale to et de la vitesse de propagation V dans l'eau d'au moins une onde émise à partir d'au moins un point d'émission parmi N points d'émission.
II est connu, notamment dans l'exploration pétrolière, de produire des images sismiques à partir de séries de mesures géophysiques effectuées depuis la surface du sous-sol. Dans la technique de la sismique, ces mesures impliquent l'émission dans le sous-sol d'une onde et la mesure d'un signal comportant diverses réflexions de l'onde sur les structures géologiques rencontrées. Ces structures sont typiquement des surfaces séparant des strates géologiques distinctes ou des failles.
Les images sismiques sont des représentations du sous-sol à deux ou trois dimensions. On appelle la dimension verticale une de ces dimensions correspondant soit aux temps de propagation des ondes sismiques, soit aux profondeurs. Elles sont obtenues par des techniques connues sous l'appellation de "migration" qui utilisent un modèle de vitesse estimée fournissant une cartographie de la vitesse de propagation des ondes sismiques dans les roches constituant la zone explorée. Ce modèle de vitesse est utilisé pour estimer les positions des réflecteurs du sous- sol à partir des enregistrements sismiques. Bien entendu, les images sismiques ainsi produites, ainsi que les modèles de vitesse sous-j acents , présentent certaines distorsions car ce ne sont que des estimations dérivées d'un nombre nécessairement limité de mesures.
Dans le cas d'exploration de sous-sol sous marin, des détecteurs peuvent être placés au fond de la mer sur le sous-sol à explorer. Des ondes sismiques sont émises à partir de points situés près de la surface de la mer. Ces ondes se propagent dans l'eau et pénètrent le sous-sol. Les détecteurs placés au fond de l'eau sur la surface du sous- sol vont détecter l'arrivée de l'onde sismique directe ainsi que les ondes réfléchies par le sous-sol.
Afin de suivre l'évolution d'un réservoir pétrolier d'un sous-sol, il est possible de réaliser une première image sismique du sous-sol à un temps donné puis de réaliser une deuxième image sismique du même sous-sol après un certain temps .
En particulier, pour suivre les changements en teneur en hydrocarbure d'un réservoir exploité en production, il peut être intéressant de suivre l'évolution de l'image sismique du sous-sol dans le temps.
Afin de pouvoir comparer deux images sismiques d'un même sous-sol, il est important de savoir positionner le plus précisément possible chaque détecteur placé sur la surface dudit sous-sol. La demande FR 10 52600 décrit un procédé permettant de déterminer de façon précise la position des détecteurs placés sur la surface du sous-sol.
Une particularité des détecteurs utilisés est d'être des détecteurs autonomes. Ces détecteurs sont munis d'une horloge interne qui doit être synchronisée avant déploiement et re-synchronisée après récupération. La durée de collecte des données pouvant atteindre plusieurs mois, il peut être observé des dérives temporelles. La durée d'acquisition conduit à observer des dérives résiduelles des horloges internes des détecteurs, des erreurs de synchronisation entre détecteurs, en particulier des variations du temps origine, des décalages liés aux possibles variations de la vitesse de propagation des ondes sismiques dans la tranche d'eau. Ceci se superpose aux effets de marée, aux possibles instabilités du signal de la source sismique, à un positionnement imparfait des détecteurs et points sources, à l'imprécision de la vitesse de propagation des ondes dans la tranche d'eau et à l'incertitude sur les données de bathymétrie.
La plupart des méthodes utilisées pour compenser ces effets sont sensibles à la phase du signal source. En général, ces méthodes ne peuvent être réalisées totalement en une seule passe de traitement, et elles ne fournissent pas de mesure de la qualité de la compensation autre que le contrôle d'une bonne mise en phase des événements sismiques .
Ainsi, il existe un besoin pour une méthode permettant de déterminer de manière précise l'ensemble des éléments permettant les corrections de temps sur des détecteurs placés sur la surface du fond marin.
L' invention propose ainsi un procédé de détermination pour un détecteur disposé sur la surface du fond marin du temps de propagation verticale (to) et de la vitesse de propagation V dans l'eau d'au moins une onde émise à partir d'au moins un point d'émission parmi N points d'émission, le procédé comprenant les étapes suivantes pour au moins un des N points d'émission:
- émission d'au moins une onde à partir dudit point d' émission,
enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, détermination du temps de propagation verticale to au moyen de la relation suivante
Û tdir ~°to , avec tdir le temps de propagation de l'onde directe entre le point d'émission et le détecteur et tmui le temps de propagation de la première onde multiple entre le point d'émission et le détecteur,
détermination de la vitesse V de propagation de l'onde au moyen de la relation suivante : avec X la distance entre le
Figure imgf000006_0001
point d'émission et le point à la surface de l'eau à la verticale du détecteur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, les quantités Δι et Δ2 peuvent être mesurées sur les images sismiques obtenues lors de l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur.
Avantageusement, le procédé selon l'invention permet de déterminer le temps de propagation vertical et la vitesse de propagation de l'onde dans la tranche d'eau situé au dessus du détecteur. Le temps de propagation vertical et la vitesse de propagation permettent de déterminer les corrections de temps pour un détecteur disposé sur la surface du fond marin.
Un procédé selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons possibles :
- le temps de propagation vertical to est déterminé par les étapes suivantes :
ré-échantillonnage de l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur selon le changement de variable T=t2, auto-corrélation du signal s (T) correspondant à l'enregistrement ré-échantillonné de l'onde reçue par le détecteur
détermination de la quantité Δο à partir de la valeur de T correspondant au pic principal du signal auto- corrélé, la vitesse de propagation est déterminée par les étapes suivantes :
ré-échantillonnage de l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur selon le changement de variable T=9t2,
corrélation du signal s (T) correspondant à l'enregistrement ré-échantillonné selon le changement de variable T=9t2 avec le signal s' (T) correspondant à l'enregistrement ré-échantillonné selon le changement de variable T=t2,
détermination de la quantité Δι à partir de la valeur de T correspondant au pic principal du signal corrélé,
la quantité Δι est déterminée au moyen de la relation suivante : Al=Stdir —A0
tdir étant déterminé au moyen du temps d' arrivée directe dir pointé sur l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, ledit temps d'arrivée directe pointé Tdir corrigé du décalage temporel dT0=T0-to avec To le temps de propagation vertical estimé et to le temps de propagation vertical déterminé au moyen de Δο,
à partir des Δο déterminés pour chacun des N points d'émission, on modélise les Δο obtenus pour chacun des points d'émission au moyen de l'équation suivante : = D +Bxx +Byy avec x et y les coordonnées horizontales de chaque point d'émission dans un repère centré sur le détecteur et avec D, Bx et By des paramètres de modélisation dont les valeurs sont déterminées de sorte que Δ™οά s'ajuste le mieux aux Δο obtenus, par exemple au sens des moindres carrés ,
le temps de propagation vertical (to) est déterminé
D
au moyen de la relation suivante: 0 ^%D— V2 (B2 + B2) ' partir des Δι déterminés pour chacun des N points d'émission, on modélise les Δι obtenus pour chacun des points d'émission au moyen de l'équation suivante : Ai = A(xz + yz) + Fxx + Fyy + E avec x et y les coordonnées horizontales de chaque point d'émission dans un repère centré sur le détecteur, et avec A, Fx, FY et E des paramètres de modélisation dont les valeurs sont déterminées de sorte que Δ™οά s'ajuste le mieux aux Δι obtenus, par exemple au sens des moindres carrés,
la vitesse de propagation (V) est déterminée au moyen de la relation suivante: " — ^-7 ,
l'angle γ entre la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et la direction verticale et/ou l'angle n entre la projection sur le plan horizontal (X, Y) de la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et l'axe (X) dans le repère centré sur le détecteur, est déterminé par :
Figure imgf000009_0001
- l'angle γ entre la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et la direction verticale et/ou l'angle n entre la projection sur le plan horizontal (X, Y) de la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et l'axe (X) dans le repère centré sur le détecteur, est déterminé par
Figure imgf000009_0002
après l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, les données en champs montant et descendant sont séparées et seules les données en champs descendant sont utilisées pour déterminer le temps de propagation vertical to et la vitesse de propagation V.
L' invention se rapporte également à un procédé de correction de l'origine des temps des signaux enregistrés par un détecteur disposé sur la surface d'un fond marin, lesdits signaux correspondant à des ondes émises à partir d'au moins un point d'émission parmi N points d'émission, dans lequel les signaux reçus par le détecteur sont corrigés au moyen d'un procédé de type move-out et en tenant compte de l'origine des temps avec le temps to et la vitesse de propagation V déterminés au moyen d'un procédé selon l'invention.
Avantageusement, le procédé selon l'invention n'est pas sensible aux effets dits de stretch ou d'étirement qui peuvent être créés par les méthodes usuellement utilisées. Enfin, il peut être mis en œuvre tôt dans la séquence de traitement, tandis que, dans des méthodes plus classiques, les corrections propres à chaque détecteur sont réalisées après migration, ce qui oblige à suivre toujours le même traitement, ne permettant pas de mettre en œuvre des techniques plus élaborées, par exemple l'Offset Vector Tiling .
L' invention se rapporte également à un produit de programme d'ordinateur, comprenant une série d'instructions qui lorsque chargée dans un ordinateur entraîne l'exécution par ledit ordinateur des étapes du procédé selon 1 ' invention .
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une représentation schématique d'une disposition d'un détecteur et d'un point d'émission selon un premier mode de réalisation,
- les figures 2a et 2b sont des représentations schématiques d'une disposition d'un détecteur et d'un point d'émission selon un deuxième mode de réalisation,
la figure 3a représente le décalage temporel déterminé selon l'invention pour un ensemble de détecteurs placés sur la surface d'un sous-sol marin, les figures 3b et 3c représentent les vitesses non- corrigées et corrigées du décalage temporel obtenues par un procédé selon l'invention, et
- la figure 4 représente les enregistrements des ondes émises par une source et reçues par différents détecteurs placés sur la surface du sous-sol marin sans et avec correction des origines des temps. Pour des raisons de clarté, les différents éléments représentés sur les figures ne sont pas nécessairement à 1 ' échelle .
Le procédé selon l'invention exploite les temps d'arrivée de l'onde directe et du multiple du fond de l'eau pour estimer le temps de propagation verticale à la verticale du détecteur ainsi que la vitesse de propagation dans la tranche d'eau située entre le détecteur et le point d' émission .
Au sens de l'invention, on entend par « temps de propagation verticale » le temps que mettrait une onde directe émise à partir d'un point d'émission placé directement à la verticale du détecteur pour parcourir la distance entre ledit point d'émission et ledit détecteur.
Au sens de l'invention, on entend par « méthode de type move-out » des méthodes permettant de corriger le décalage de temps dû à la position dans un plan horizontal du point d'émission. Des méthodes de correction de type linear move-out ou normal move-out sont bien connues de l'homme du métier.
La figure 1 représente une projection selon un plan vertical défini par le détecteur 10 disposé sur la surface 11 d'un fond marin et le point d'émission 12 disposé à la surface de la mer.
Comme illustré sur la figure 1, lorsqu'une onde, en particulier une onde sismique, est émise à partir du point d'émission 12, ladite onde se propage jusqu'au détecteur 10.
L'onde peut se propager directement du point d'émission 12 au détecteur, on parle alors d'onde directe 14. Comme il apparaît sur la figure 1, le temps de propagation de l'onde directe entre le point d'émission et le détecteur vérifie l'équation suivante : t l d2ir avec Z la profondeur à laquelle est
Figure imgf000012_0001
placé le détecteur sur le fond marin, X la distance entre le point d'émission et le point à la surface de l'eau à la verticale du détecteur et V la vitesse moyenne de propagation de l'onde dans la tranche d'eau.
L'onde émise au point d'émission 12 peut également se propager du point d'émission 12 au détecteur 10 après des réflexions sur le fond marin et sur la surface de la mer, on parle alors d'onde multiple.
La première onde multiple 16 correspond à une réflexion sur le fond marin et une réflexion sur la surface de l'eau avant d'arriver au détecteur.
Comme il apparaît sur la figure 1, lorsque le fond marin 11 peut être considéré comme un plan horizontal le temps de propagation de la première onde multiple entre le point d'émission et le détecteur vérifie l'équation suivante : t m2ul = avec Z la profondeur à laquelle est
Figure imgf000012_0002
placé le détecteur sur le fond marin, X la distance entre le point d'émission et le point à la surface de l'eau à la verticale du détecteur et V la vitesse moyenne de propagation de l'onde dans la tranche d'eau.
D'après les équations vérifiées par tdir et tmui , il est possible d'établir les relations suivantes :
Δ0 = tm 2 ul ~ td 2 ir = 8t (é uation 1) et
(équation 2 ) .
Figure imgf000012_0003
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'équation (1) permet de déterminer le temps de propagation vertical à l'aplomb du détecteur 10. Avantageusement, cette approche ne nécessite aucune connaissance a priori de la vitesse de propagation dans l'eau.
L'équation (2) conduit à la détermination de la vitesse de propagation de l'onde dans l'eau.
Selon un mode de réalisation de l'invention, pour estimer la quantité Δο, le procédé selon l'invention peut comprendre les étapes suivantes : les traces sismiques s (t) sont ré-échantillonnées selon la variable T = t2, puis la quantité Δο est obtenue en pointant le pic principal de l'auto-corrélation du signal s (T) .
Avantageusement, le procédé selon l'invention est indépendant de la phase du signal correspondant à l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la quantité Δι peut être réalisée en suivant un procédé analogue avec un ré-échantillonnage selon la variable T = 9t2 et une cross-corrélation avec le signal s (T=t ) .
Selon un mode de réalisation de l'invention, la quantité Δι peut être obtenue au moyen de la relation
= 8(Λ> ~ T0 + t0 )2 - Δ0 r avec Tdir le temps de propagation de l'onde directe mesuré sur l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, to le temps de propagation vertical déterminé au moyen de Ào et o le temps de propagation vertical estimé.
En effet, d'après les définitions de Δο et Δι, il
Δ, = 8tl - Δη
apparaît que 1 d,r 0.
L'analyse de Δο conduit à déterminer sans erreur le temps de propagation vertical to- On effectue ensuite un pointé classique du temps d'arrivée directe pointé dir sur l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur s (t) . De préférence, ce pointé est cohérent entre les traces enregistrées par un même détecteur et par différents détecteurs (même technique de pointé) .
Ce temps d' arrivée directe pointé Tdir est connu à une constante près en fonction du détecteur. En suivant la procédure décrite dans le document FR 10 52600 ce temps peut être utilisé pour déterminer avec précision la position du détecteur, mais également pour fournir une estimation du temps à offset nul To.
En général, ce temps est biaisé car l'origine temporelle des données est inexacte, et le pointé dépend de la phase du signal source.
En comparant o et to on obtient le décalage temps dT0= T0 - to du détecteur, ce qui permet d'en déduire de façon non biaisée la quantité Δι en prenant tdir = Tdir -dT0.
La figure 2a représente une projection selon un plan vertical défini par le détecteur 10 disposé sur la surface 11 du fond marin et du point d'émission 12 disposé à la surface de la mer. Comme représenté sur la figure 2a, la bathymétrie peut être plus complexe qu'un fond marin plan .
La figure 2b représente une vue du dessus du détecteur 10 et du point d'émission 12.
Les inventeurs ont observé que pour un détecteur donné les variations de Δο et Δι avec la distance horizontale entre le détecteur et le point d'émission sont respectivement décrites par les modèles plan et quasi- parabolique suivants :
A™d = D + Bxx + Byy (équation 3), A™d = A(x2 + y2) + Fxx + Fyy +E (équation 4),
Selon un mode de réalisation, pour un détecteur donné, on recherche donc les surfaces paramétriques définies par les équations 3 et 4. A partir des paramètres définissant ces surfaces, il est possible d'obtenir une estimation : du temps vertical to, du plan de réflexion défini en particulier par les angles γ, n et la cote dz, et de la vitesse moyenne V dans la tranche d'eau au moyen des relations suivantes :
Figure imgf000015_0001
(équation 5)
2V2 ,-i V + ?
V = η1 = tan l = si :n 2E
dz
AV 3 AVt (équation 6)
Le plan de réflexion est défini comme étant le plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur.
Comme illustré par la figure 2b, lorsque le fond marin n'est plus modélisé comme un plan horizontal, l'onde multiple peut se propager en dehors du plan vertical comprenant le trajet de l'onde directe.
Selon un mode de réalisation de l'invention, pour un détecteur placé sur le fond marin on commence par déterminer pour chaque point d'émission les Δο , par exemple par auto-corrélation.
II est possible de déterminer les paramètres D, Bx et
By de l'équation 3 de sorte que Ag 0d se rapproche le plus de l'ensemble des Δο . L'homme du métier peut utiliser toute méthode d'inversion connue permettant d'ajuster les paramètres D, Bx et By de sorte à obtenir la meilleure correspondance possible avec les Δο déterminés pour chaque couple détecteur point d'émission.
A partir des valeurs des paramètres D, Bx et By, il est possible de déterminer la valeur du temps de propagation vertical au moyen de 1 ' équation
D
^D-V2(B2+By 2)
(équation 5) .
Une estimation de la vitesse de propagation V est suffisante pour déterminer to car, dans l'équation 5, la vitesse est du second ordre.
Une première évaluation de temps to permet de calculer sans erreur Δι et d'en déduire une estimation de la vitesse au moyen de l'équation 6.
La méthode peut également être utilisée en boucle pour réévaluer to si la valeur a priori de V était éloignée de la valeur déterminée a posteriori.
L'exploitation des équations 5 et 6 permet deux estimations indépendantes de l'angle γ entre la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et la direction verticale et de l'angle n entre la projection de la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et l'axe des abscisses dans le repère centré sur le détecteur .
La cohérence des estimations peut être utilisée comme critère de qualité du procédé selon l'invention.
Comme illustré par la figure 3, lorsqu'une pluralité de détecteurs est disposée sur la surface des fonds marins, le procédé selon l'invention permet de déterminer un décalage temporel dTo pour chaque détecteur placé sur la surface des fonds marins.
Il apparaît également sur la figure 3 que la correction des vitesses moyennes par la méthode selon l'invention permet un gain dans la cohérence des résultats et permet également de détecter les détecteurs présentant une anomalie de fonctionnement 20. La figure 4 illustre le gain en cohérence de la correction de l'origine des temps obtenu grâce à un procédé selon l'invention.
Les enregistrements sont corrigés au moyen d'une méthode de type move-out (en anglais « Move-out
/ 2 . ~. 2
x +y +z
correction ») t—— — avec x, y, z les coordonnées du point d'émission de l'onde dans un repère centré sur chaque détecteur et l'origine des temps est déterminé au moyen du temps de propagation vertical to. Le temps to et la vitesse de propagation V sont déterminés au moyen d'un procédé selon l'invention.
L' invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits et doit être interprétée de façon non limitative, en englobant tout mode de réalisation équivalent.

Claims

REVEND I CA I ONS
1. Procédé de détermination pour un détecteur disposé sur la surface du fond marin du temps de propagation verticale (to) et de la vitesse de propagation V dans l'eau d'au moins une onde émise à partir d'au moins un point d'émission parmi N points d'émission, le procédé comprenant les étapes suivantes pour au moins un des N points d' émission :
- émission d'au moins une onde à partir dudit point d' émission,
enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, détermination du temps de propagation verticale to au moyen de la relation suivante :
Δ0 = tm 2 ul - td 2 ir = 8*o r avec tdir le temps de propagation de l'onde directe entre le point d'émission et le détecteur et tmui le temps de propagation de la première onde multiple entre le point d'émission et le détecteur,
- détermination de la vitesse de propagation V de l'onde au mo en de la relation suivante : avec X la distance entre le
Figure imgf000018_0001
point d'émission et le point à la surface de l'eau à la verticale du détecteur.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel le temps de propagation vertical to est déterminé par les étapes suivantes :
ré-échantillonnage de l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur selon le changement de variable T=t2,
auto-corrélation du signal s (T) correspondant à 1 ' enregistrement ré-échantillonné de l'onde reçue par le détecteur
détermination de la quantité Δο à partir de la valeur de T correspondant au pic principal du signal auto- corrélé.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la vitesse de propagation est déterminée par les étapes suivantes :
ré-échantillonnage de l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur selon le changement de variable T=9t2,
corrélation du signal s (T) correspondant à l'enregistrement ré-échantillonné selon le changement de variable T=9t2 avec le signal s' (T) correspondant à l'enregistrement ré-échantillonné selon le changement de variable T=t2,
détermination de la quantité Δι à partir de la valeur de T correspondant au pic principal du signal corrélé.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la quantité Δι est déterminée au moyen de la relation suivante : Al=Stdir — A0
tdir étant déterminé au moyen du temps d' arrivée directe dir pointé sur l'enregistrement de l'onde reçue par le détecteur, ledit temps d'arrivée directe pointé Tdir corrigé du décalage temporel dT0=T0-to avec To le temps de propagation vertical estimé et to le temps de propagation vertical déterminé au moyen de
Δ0.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel, à partir des Δο déterminés pour chacun des N points d'émission, on modélise les Δο obtenus pour chacun des points d'émission au moyen de l'équation suivante : A™d = D + Bxx + Byy avec x et y les coordonnées horizontales de chaque point d'émission dans un repère centré sur le détecteur et avec D, Bx et By des paramètres de modélisation dont les valeurs sont déterminées de sorte que Δ™οά s'ajuste le mieux aux Δο obtenus, par exemple au sens des moindres carrés,
le temps de propagation vertical (to) est déterminé au moyen de la relation suivante: t0 =
Figure imgf000020_0001
Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel à partir des Δι déterminés pour chacun des N points d'émission, on modélise les Δι obtenus pour chacun des points d'émission au moyen de l'équation suivante : Ai = A(xl + yl) +Fxx+ Fyy + E avec x et y les coordonnées horizontales de chaque point d'émission dans un repère centré sur le détecteur, et avec A, Fx, FY et E des paramètres de modélisation dont les valeurs sont déterminées de sorte que Δ™οά s'ajuste le mieux aux Δι obtenus, par exemple au sens des moindres carrés,
la vitesse de propagation (V est déterminée au moyen de la relation suivante: V=
Figure imgf000020_0002
7. Procédé selon la revendication 5 dans lequel, l'angle Y entre la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et la direction verticale et/ou l'angle n entre la projection sur le plan horizontal (X, Y) de la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et l'axe (X) dans le repère centré sur le détecteur, est déterminé par
Figure imgf000021_0001
Procédé selon la revendication 6 dans lequel, l'angle Y entre la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et la direction verticale et/ou l'angle n entre la projection sur le plan horizontal (X, Y) de la normale au plan tangent à la surface du fond marin à l'endroit où est placé le détecteur et l'axe (X) dans le repère centré sur le détecteur, est déterminé par
Figure imgf000021_0002
Procédé de correction de l'origine des temps des signaux enregistrés par un détecteur disposé sur la surface d'un fond marin, lesdit signaux correspondant à des ondes émises à partir d'au moins un point d'émission parmi N points d'émission, dans lequel les signaux reçus par le détecteur sont corrigés au moyen d'un procédé de type move-out et en tenant compte de l'origine des temps avec le temps to et la vitesse de propagation V déterminés au moyen d'un procédé selon l'une quelconques des revendications précédentes.
10. Produit de programme d'ordinateur comprenant une série d' instructions qui lorsque chargée dans un ordinateur entraîne l'exécution par ledit ordinateur des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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