Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке

Авторы патента:


Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке
Увеличение спектра низких частот вибросейсмических данных при одновременной морской съемке

 


Владельцы патента RU 2591231:

ДЖЕКО ТЕКНОЛОДЖИ Б. В. (NL)

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Приведено описание способа проведения сейсмической разведки. Способ использует множество групп вибраторов для проведения сейсмической разведки с применением низкочастотных вибраторов и высокочастотных вибраторов в каждой группе вибраторов. Множество групп вибраторов непрерывно посылают низкочастотные свип-сигналы с помощью низкочастотных вибраторов. Во время посылания низкочастотных свип-сигналов высокочастотные вибраторы испускают высокочастотные сигналы в шахматном порядке между группами вибраторов для увеличения спектра сейсмической разведки. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В различных средах сейсмическая разведка применяется для лучшего понимания подземных геологических образований. Например, в условиях морской съемки сейсмическая разведка проводится для ознакомления с геологическими образованиями, которые находятся под водной поверхностью. Иногда в качестве сейсмических источников в сейсмической разведке могут использоваться пневмоизлучатели. Пневмоизлучатели являются импульсными источниками, которые используют регулируемый объем воздуха под высоким давлением, резко вводимый в воду. В других случаях морские вибрационные сейсмические источники (вибраторы) служат непрерывно действующими сейсмическими источниками, которые создают пиковое выходное давление много ниже, чем пневмоизлучатели, а значит, вибрационные источники должны иметь меньшее влияние на морских млекопитающих и другие моменты окружающей среды. Для генерирования энергии, сравнимой с энергией пневмоизлучателей, морские вибрационные источники обычно передают сигналы (свип-сигналы) в течение большого промежутка времени; или несколько морских вибраторов активируются одновременно.

[0003] При использовании буксируемой морской сейсмокосы с сейсмическими вибраторами максимальная длительность свип-сигнала равна расстоянию между пунктами взрыва, деленными на скорость судна. Однако существуют экономические и операционные ограничения уменьшения скорости судна. При морской съемке с использованием одного судна для буксировки косы и морского вибратора (наиболее распространенный случай получения данных) операционное ограничение зависит от необходимой минимальной скорости судна для удерживания косы на плаву. Экономическое ограничение зависит от того, что уменьшение скорости судна увеличивает время съемки, следовательно, и стоимость съемки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В общем случае, настоящее изобретение описывает систему и способы проведения сейсмической разведки. Согласно одному варианту осуществления, способ применяет множество групп вибраторов для проведения сейсмической разведки с использованием вибраторов низкой и высокой частоты в каждой группе вибраторов. Множество групп вибраторов непрерывно свипируют низкочастотные сигналы с помощью низкочастотных вибраторов. Во время свипирования низкочастотных сигналов высокочастотные вибраторы испускают высокочастотные сигналы в режиме переключения мультивибратора между группами вибраторов для улучшения сейсмической разведки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0005] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, где одинаковые номера позиций обозначают одинаковые элементы, и:

[0006] Фиг.1 схематически иллюстрирует буксирующее судно с множеством групп вибраторов в зоне морской съемки согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0007] Фиг.2 схематически иллюстрирует буксирующее судно с группами сейсмических источников с высоко- и низкочастотными вибраторами согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0008] Фиг.3 схематически иллюстрирует передачу низкочастотных сигналов и отличающихся высокочастотных сигналов от множества групп сейсмических вибраторов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0009] Фиг.4 схематически иллюстрирует другой пример передачи низкочастотных сигналов и отличающихся высокочастотных сигналов от множества групп сейсмических вибраторов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0010] Фиг.5 иллюстрирует принципиальную схему обработки данных множества групп сейсмических вибраторов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0011] Фиг.6 схематически иллюстрирует другой пример передачи низкочастотных сигналов и отличающихся высокочастотных сигналов от множества групп сейсмических вибраторов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0012] Фиг.7 иллюстрирует принципиальную схему обработки данных множества групп сейсмических вибраторов согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0013] Фиг.8 графически иллюстрирует частотно-временную зависимость переданного сигнала, когда элементы групп вибраторов одновременно излучают высокие и низкие частоты согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0014] Фиг.9 графически иллюстрирует частотно-временную зависимость группы вибраторов в случае передачи низких частот согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

[0015] Фиг.10 графически иллюстрирует фазы свип-сигналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

[0016] Фиг.11 схематически иллюстрирует другой пример, в котором множество буксирующих судов используются для буксировки множества групп сейсмических вибраторов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0017] В дальнейшем описании различные детали указаны для ознакомления с различными приведенными здесь вариантами осуществления. Однако специалистам в области техники следует понимать, что настоящее изобретение может быть использовано без этих подробностей и что возможны различные варианты и модификации описанных вариантов осуществления.

[0018] Настоящее изобретение относится к получению сейсмических данных при морской съемке и увеличению низкочастотного спектра. Варианты осуществления могут повышать качество сейсмической разведки, которая проводится с применением сейсмических вибраторов. Кроме того, способы могут позволить увеличение энергии, переданной на низких частотах во время морской съемки без значительного уменьшения скорости судна, а значит, без увеличения времени, необходимого для сбора данных. Согласно описанным здесь вариантам осуществления, в одной и той же зоне выделяется больше энергии при непрерывной передаче низких частот без увеличения числа групп источников.

[0019] Для увеличения энергии, переданной при морской вибросейсморазведке, особенно на низких частотах, при которых морские вибраторы имеют тенденцию к проявлению недостатков, несколько морских вибраторов могут быть использованы для одновременной передачи сигнала из различных мест. Например, две группы вибраторов могут использоваться в конфигурации, эмулирующей конфигурацию мультивибратора, которая иногда используется при морской съемке с помощью пневмоизлучателя. Например, если скорость судна составляет 2,5 м/с, а расстояние между последовательными пунктами взрыва для каждого источника, составляющего конфигурацию мультивибратора, составляет 25 м, то промежуток времени между началом опорного flip-сигнала и началом опорного flop-сигнала составит 10 секунд. Однако это больше, чем время прослушивания в традиционной 3D съемке, поэтому нет существенного наложения между flip и flop записями, кроме ответного сигнала Земли на гармонический сигнал, созданный источником flop-сигнала.

[0020] Однако для генерирования большей энергии с единицы площади необходимо, чтобы группы вибраторов, например группы мультивибраторов, посылали сигналы последовательно. Стоит заметить, что если две или более групп вибраторов посылают сигналы одновременно, то эти сигналы должны быть разделены, что может оказаться очень сложной задачей обработки. Ниже описана уникальная система и способы подхода для получения выгоды из последовательных и одновременных сигналов с уменьшением обработки сигнала.

[0021] Настоящая система и способы основаны на различных идеях, которые могут быть использованы для обеспечения увеличения спектра сейсмической разведки с помощью группы вибраторов. Например, способы очень полезны в морской сейсмической разведке из-за того, что непрерывное движение, свойственное морской съемке с буксируемой косой, естественным образом приводит к условию, что два или более сейсмических источников (то есть группа сейсмических источников) готовы одновременно и находятся на заранее определенном расстоянии друг от друга.

[0022] Морские вибраторы в готовом виде могут передавать сигналы на низких сейсмических частотах, например 15 Гц или менее, где велико значение внешнего и электронного шума. Следовательно, на таких низких частотах тратится большее время и/или передается больше сигналов в одну зону для создания большей акустической энергии, так что при получении приемниками акустических колебаний существует значительное отношение сигнал-шум. Система может также быть устроена таким образом, чтобы расстояние между пунктами взрыва зависело от частоты, и два вибратора, расположенные, например, в конфигурации мультивибратора, рассматривались как точечный источник при низких частотах. Обычно нет необходимости разделять сигналы, сгенерированные источниками, которые удалены друг от друга на расстояние много меньше испускаемой ими длины волны, поскольку они действуют как точечные источники.

[0023] В другом варианте осуществления для увеличения спектра сейсмической разведки используется то, что одновременный и синфазный сигнал является эффективным способом увеличить отношение сигнал-шум для источников, удаленных на расстояние много меньше горизонтальной длины волны сигнала. Разность фаз вызывает нарушение настройки и, следовательно, уменьшение отношения сигнал-шум. Различные существующие варианты осуществления извлекают выгоду из этого свойства, создавая группу вибраторов, как с низко-, так и с высокочастотными вибраторами. Стоит заметить, что более высокие частоты затухают быстрее, чем низкие частоты при распространении в недрах Земли. Следовательно, необходимое время прослушивания при больших частотах меньше, чем при низких частотах. Более того, график (включая гармонические сигналы), созданный единичными вибраторами, работающими в морской среде, является часто повторяющимся.

[0024] Несмотря на то, что эти факторы могут использоваться для построения ряда систем, общий метод увеличения спектра низких частот в условиях морской одновременной съемки основан на синфазном испускании низких частот двумя или множеством вибраторов. Несмотря на то, что способ может применяться для наземной сейсмической разведки, общая система морской сейсмической разведки проиллюстрирована на Фиг.1. Морская съемка особенно подходит для этого способа, потому что непрерывное движение и постоянное предсказуемое расстояние между источниками являются нормальными характеристиками морской съемки с буксировкой косы, что увеличивает эффективность описанного здесь способа.

[0025] На Фиг.1 проиллюстрирован вариант осуществления системы морской съемки 20. В этом варианте осуществления буксирующее судно 22 изображено буксирующим множество групп морских источников 24, например подгрупп морских вибраторов. Система 20 морской съемки может также состоять из одной или нескольких морских кос 26, буксируемых буксирующим судном 22. Одна или несколько морских кос 26 содержат множество сейсмических приемников 28, устроенных для обнаружения отраженного сейсмического сигнала, вызванного сейсмическими источниками в группе морских вибраторов 24. Например, сейсмические источники группы морских вибраторов 24 могут содержать высоко- и низкочастотные источники, такие как соответствующие морские вибраторы 30.

[0026] Фиг.2 иллюстрирует морские вибраторы 30 каждой группы морских вибраторов 24, содержащие высокочастотные источники 32, например высокочастотные вибраторы и низкочастотные источники 34, например низкочастотные вибраторы. Высокочастотные вибраторы 32 и низкочастотные вибраторы 34 могут управляться с помощью электронного устройства 36. Во многих вариантах осуществления электронное устройство 36 содержится в процессорной системе, расположенной на буксирующем судне 22.

[0027] Конфигурация общей системы морской съемки 20 может быть различной в зависимости от применения сейсмической разведки. Например, множество групп 24 морских вибраторов может содержать две группы 24, как показано на Фиг.2, или множество групп 24. Кроме того, сейсмические приемники 28 могут располагаться на морской косе 26 или в зафиксированных положениях, например в стволе скважины или вдоль морского дна. Более того, различные суда могут использоваться для буксировки морской косы 26 и групп морских вибраторов 24. В некоторых случаях два или более буксирующих судов 22 могут использоваться для буксировки дополнительных групп морских вибраторов 24 и/или морских кос 26.

[0028] При проведении сейсмической разведки особенностью является частотно-временная зависимость опорных сигналов, а определение амплитуды опорных сигналов способом, совместимым с механическими и гидравлическими ограничениями морских вибраторов 30, возможно различными способами. Например, способ, описанный патентом США 7327633 B2, дает один подход, который может быть использован для отдельных сейсмических источников, подходящий способ для различных сейсмических источников описан патентом Великобритании GB 2451630. Способ, описанный патентом GB 2451630, также описывает создание сложных сигналов несколькими вибраторами с диапазоном спектра, не зависящим от снижения уровня сигнала при резонансных частотах. Кроме того, настоящий способ может применять различные подходы для увеличения переданной энергии, которая может быть получена морскими вибраторами, расположенными на различной глубине и зависящими от мгновенного значения переданной частоты. Один такой способ описан патентом США 7257049 B1. Более того, эффекты Доплера, вызванные движением сейсмических источников, могут быть компенсированы или устранены в противном случае. Например, описанные способы позволяют рассчитать величину эффекта Доплера, которая увеличивается в случае опорных сигналов с низкой скоростью развертки. Смотрите, например, работы автора Драгосет У.Х., 1988 год, Marine Vibrators and the Doppler Effect, Geophysics, 1388-1398; и Шульц с соавт., 1989 год, Simple Theory for Correction of Marine Vibrator Phase Dispersion, ежегодное собрание Общества геофизиков-разведчиков, 660-663.

[0029] Настоящая система и способы могут иметь несколько вариантов осуществления и могут быть использованы в различных средах и применениях. В одном из вариантов осуществления характеристики применения содержат судно, движущеееся со скоростью 2-3 метра в секунду, например 2,5 м/с, буксировку из двух групп вибраторов в конфигурации мультивибратора, подобной конфигурациям мультивибраторов, используемым в группах пневмоизлучателей. В этом конкретном примере определенные вибраторы испускают низкочастотные сигналы, которые ограничены на выходе значением в 15 Гц или менее с минимальной интересующей частотой 5 Гц. Каждая группа вибраторов 24 состоит из двух типов сейсмических источников, в основном низкочастотных вибраторов 34 и высокочастотных вибраторов 32, управляемых электронным устройством 36. В некоторых вариантах низкочастотные вибраторы 34 и высокочастотные вибраторы 32 управляются двумя раздельными регулирующими электронными устройствами.

[0030] На примере осуществления на Фиг.3 низкочастотные вибраторы 34 двух групп морских вибраторов 24 испускают низкочастотные сигналы 38, например 5-15 Гц, одновременно и симфазно и используют свип-сигналы необходимой длительности. Например, длительность сигнала может составлять 8-12 секунд, например 10 секунд, или подходящая длительность может быть другой. Высокочастотные вибраторы 32 двух групп морских вибраторов 24 испускают высокочастотные сигналы 40, например больше 15 Гц, с подобной длительностью сигнала, например 10 секунд. Высокочастотные морские вибраторы 32 испускают высокочастотные сигналы в режиме переключения, например в режиме мультивибратора (flip-floh) или другой подходящей конфигурации, которая чередуется между группами вибраторов 24 в двух группах морских вибраторов.

[0031] Например, высокочастотные вибраторы 32 из одной группы вибраторов 24, например flip-группы, испускают высокие частоты с свип-сигналом необходимой длительности, тогда как высокочастотные элементы другой группы вибраторов 24, например flop-группы, не передают сигнал. Если t=10 секунд, низкочастотные вибраторы 34 обеих групп вибраторов 24 посылают такой же низкочастотный свип-сигнал, который был послан во время предыдущего свип-сигнала, как показано на Фиг.3. Однако роли высокочастотных вибраторов 32 «flip» и «flop» групп 24 являются взаимозаменяемыми, и высокочастотные вибраторы 32 второй группы вибраторов 24, например flop-группа, посылают высокочастотный свип-сигнал, тогда как высокочастотные вибраторы flip-группы сигнал не посылают. Следовательно, высокочастотные свип-сигналы возникают в режиме переключения в группах вибраторов 24, как указано ниже на Фиг.3. Если буксирующее судно 22 движется приблизительно со скоростью 2,5 м/с, буксирующее судно 22 покрывает приблизительно 25 м за 10 секунд длительности свип-сигнала. Однако другие скорости судна и длительности и частоты и длительности свип-сигнала могут использоваться в других применениях, а конкретные значения приведены только с целью объяснения.

[0032] Для определения затухания гармонического шума (особенно вызванного низкочастотными свип-сигналами) во время анализа скорости и суммирования начальные фазы могут отличаться между точками взрыва, причем соблюдается условие того, что низкочастотные сигналы всегда посылаются синфазно. Последовательные взрывы 42 схематически изображены на Фиг.3 и расстояние между пунктами взрыва может составлять от 20 до 30 м, например 25 м, или другое подходящее расстояние. В этом примере разность начальных фаз между пунктами взрыва составляет 2π/Nh, где Nh - номинальная кратность общих глубинных точек (ОГТ).

[0033] Фиг.3 схематически иллюстрирует один пример морской съемки вибросейсмических данных в соответствии с настоящим способом. Например, частотно-временная зависимость посланного сигнала графически иллюстрирована на Фиг.8. График на Фиг.8 изображает посланные сигналы в случае, когда высокочастотные вибраторы 32 и низкочастотные вибраторы 34 в каждой группе вибраторов 24 одновременно испускают высокие и низкие частоты. Во избежание снижения сигнала при резонансных частотах между низко- и высокочастотными сигналами в одинаковых местах L1 и H1 частотно-временного сигнала могут использоваться одинаковые скорости развертки. Частотно-временная зависимость данной группы вибраторов 24 в случае испускания только низких частот графически иллюстрирована на Фиг.9.

[0034] Обработка данных, полученных согласно настоящему способу, может выполняться согласно различным способам обработки на нескольких типах обрабатывающих устройств. В некоторых случаях обрабатывающая система может быть устроена с применением компьютера, по меньшей мере, частично встроенного в электронное устройство 36. В других случаях данные сейсмической разведки просто записываются и обрабатываются удаленными системами обработки, как и в случае традиционного сейсмического анализа.

[0035] Например, непрерывно записываемый поток данных сопоставляется с низкочастотным свип-сигналом с соответствующей фазой для получения совмещенного и сжатого ответа от недр Земли на низкочастотные сигналы, переданные flip-источниками и flop-источниками в определенных местах. Из-за того, что низкочастотные источники, например низкочастотные вибраторы 34, посылают низкие частоты, их можно считать одним источником. Сжатый во времени ответ - это импульсная функция недр Земли, свернутая в импульс Клаудера, сгенерированный как автокорреляция низкочастотного сигнала. Корреляция записанных данных с высокочастотным сигналом дает сжатый ответ от недр Земли на высокие частоты, сгенерированные либо flip-, либо flop-источником, например flip или flop высокочастотными вибраторами 32.

[0036] Фиг.4 иллюстрирует другой пример морской вибросейсмической съемки. В этом варианте осуществления используется 100% доступных источников. Например, может использоваться три группы/подгруппы вибраторов 24, и каждая группа 24 состоит, по меньшей мере, из одного вибратора 44. Отдельные вибраторы 44 могут испускать либо низкие, либо высокие частоты (38, 42) с амплитудами, которые находятся в механических пределах зависящих вибраторов 44 от частоты. В соответствии с вариантом осуществления центральная группа вибраторов 24 непрерывно испускает низкие частоты, внешние группы вибраторов 24 испускают высокие частоты 42 в схеме (flip-flop) мультивибратора.

[0037] Пример способа обработки данных, полученных с помощью способа, описанного со ссылкой на Фиг.4, схематически изображен на Фиг.5. В этом примере высокочастотный сигнал вносит вклад к flop-записи. Непрерывный поток некоррелированных данных разбирается в соответствии со временем начала свип-сигналов, как показано в блоке 46. Часть некоррелированных данных поступает в начале свип-сигнала (который одинаков для низко- и высокочастотных источников в этом примере). Длительность сигнала равна сумме длительности свип-сигналов (например, 10 с в случае непрерывной слип-свип съемки с расстоянием между источниками 25 м и скоростью судна 2,5 м/с) и времени прослушивания, которое может составлять от 5 до 10 секунд. Проанализированные некоррелированные данные дублируются и вводятся в две обрабатывающие части: низко- и высокочастотной обработки. Данные, коррелирующие с низкочастотным свип-сигналом, дублируются и составляют как flip, так и flop записи, как показано в блоке 48. Данные, коррелирующие с высокочастотным свип-сигналом, составляют только flop- запись в этом примере, как указано в блоке 50. В этом варианте осуществления сигналы, переданные левым и правым источниками 44, меняются местами в следующем пункте взрыва.

[0038] Фиг.6 иллюстрирует устройство, подобное тому, которое приведено на Фиг.3. Вариант осуществления на Фиг.6 показывает морскую вибросейсмическую съемку с непрерывным испусканием низких и высоких частот. В этом примере высокие частоты посылаются с сигналами, с фазой между пунктами взрыва, являющейся функцией места взрыва и мгновенной частоты. В этом варианте осуществления вибраторы могут быть комбинированными вибраторами 44, которые непрерывно испускают низкие и высокие частоты. Низкие частоты до мгновенной частоты fc, которые могут быть определены ранее описанным способом, испускаются синфазно. Мгновенная частота fc соответствует мгновенному времени tc. Время начало каждого сигнала предполагается равным нулю.

[0039] Flip и flop свип-сигналы посылаются на i-м положении взрыва и представляются в виде:

Индекс i обозначает последовательное положение источников и является общим для flip и flop источников. Мгновенная частота является, в случае линейных сигналов линейной функцией, зависящей от τ. Фазовый член φi(t), который содержится в сигнале, переданном flop-источником, является функцией, зависящей от положения взрыва и мгновенной частоты (или эквивалентно мгновенного времени). φi(t) сделано таким, чтобы при частоте выше, чем fc, сигнал, вызванный flop-источником s2, был некогерентным, когда данные коррелируют с flip-сигналом и сортируются в области, отличной от сейсмограммы общего пункта взрыва. Возможен выбор φi(t):

φi(t) = 0 для t<tc,

φi(t) = ki(t-tc) для tc<t<T,

где tc - мгновенное время, соответствующее мгновенной частоте fc, которая делит диапазон частот на низкие частоты, которые не нужно разделять, и высокие частоты, которые разделять необходимо. T - это длительность свип-сигнала. Член ki является произвольной переменной, которая зависит от пункта взрыва. Примером выбора ki является равномерно распределенная произвольная величина, например 0<ki<2π/(T-tc).

Другие варианты φi(t) возможны до тех пор, пока удовлетворяется условие того, что записанные сигналы от flop-источника берутся произвольными, когда записанные сигналы соотносятся с flip-сигналами и сортируются в области, отличной от области сейсмограммы общей точки взрыва, например в обычной области приемника. Этот выбор φi(t) также имеет двойное действие, то есть сигналы, вызванные flip-источником, берутся произвольными, когда записанные данные соотносятся с flop-сигналами, зависящими от расстояния между взрывами, и сортируются в области, отличной от обычной области приемника.

[0040] Пример способа обработки полученных данных, полученных с помощью способа, описанного со ссылкой на Фиг.6, схематически проиллюстрирован на Фиг.7. В этом примере поток некоррелированных данных анализируется и дублируется, как указано в блоке 52, а затем коррелируется flip- и flop-сигналами, как указано в блоках 54 и 56 соответственно. Полосовой фильтр настроен на низкие частоты и может применяться к результату корреляции flop-сигнала, как указано в блоке 58. Выход этого полосового фильтра приводит и к flip-, и к flop-записям. Следует заметить, что корреляция с flip-сигналом и полосой пропускания при низких частотах дает точно такой же результат и не показана на фигуре. Низкочастотный выход «flop-ветви» используется также для flip-записи. Выходы flip и flop полосовых фильтров настроены на высокие частоты и входят в алгоритм разделения интерферирующих вступлений. Пример подходящего алгоритма описан в публикации WO 2009085474 A4 SEPARATING SEISMIC SIGNALS PRODUCED BY INTERFERING SEISMIC SOURCES. Проиллюстрированный вариант осуществления дает более тонкие подходящие образцы для высоких частот. Однако из-за того, что высокие частоты испускаются одновременно, хоть и с разностью фаз, зависящей от точки взрыва и мгновенной частоты, настоящее осуществление описываемого способа может использовать применение алгоритма разделения в разделителе 60 волнового поля.

[0041] Следует заметить, что варианты осуществления настоящего изобретения использовали морские вибраторы, потому что присущее движение сейсмического судна, буксирующего два или более источников, способствует практическому применению способа. Однако применение наземной сейсмической съемки также возможно с использованием двух или множества близко расположенных наземных вибраторов для движения приблизительно с одинаковой скоростью. Также в случае наземных вибраторов разделение между вибраторами определяет максимальную частоту, которая может испускаться одновременно и синфазно двумя или множеством вибраторов.

[0042] Способность генерировать сложные сигналы без снижения уровня сигнала при резонансных частотах дает другой, более простой способ обработки данных. Выше рассматривалось, что один из возможных способов генерирования сложных сигналов без снижения уровня сигнала при резонансных частотах описан патентом Великобритании GB2451630. Непрерывный поток данных коррелирует со сложным сигналом, сгенерированном в каждой точке для получения либо flip-, либо flop-записи при всех частотах сложного сигнала. Согласно этому способу обработки несоблюдение постоянной фазы сигнала может облегчить обработку, если вместо поддерживания фазы сигнала, зависящей от частоты так, что фаза в положении L1 в частотно-временной зависимости на Фиг.9 одинакова с фазой в положении H1 следующего сигнала. Графическое представление этого способа приведено на Фиг.10, иллюстрирующей скорость свип-сигнала j в положении L1 равной скорости свип-сигнала для сигнала j+1 в положении H1.

[0043] В зависимости от параметров окружающей среды и вида применения система сейсмической съемки 20 и способ проведения сейсмической разведки может иметь другие варианты осуществления. Например, Фиг.11 иллюстрирует другой вариант осуществления с несколькими судами. В этом варианте осуществления множество буксирующих судов 22 используется для транспортировки групп сейсмических источников 24. Каждое буксирующее судно 22 может быть оснащено двумя или множеством групп вибраторов 24, непрерывно испускающих очень низкие частоты, а высокие частоты испускаются в режиме мультивибратора. В этом примере очень низкие частот могут определяться как частоты с длиной волны больше, чем разделение между буксирующими судами 22.

[0044] В некоторых вариантах осуществления весь диапазон передаваемой частоты делится на два диапазона частот. В других вариантах осуществления, однако, общий диапазон частот может делиться на другое число диапазонов частот и, в теории, на бесконечное число диапазонов частот. Например, общее число диапазонов частот может делиться на число диапазонов, равное число сейсмических вибраторов 30, составляющих каждую группу вибраторов 24. В другом варианте осуществления морские вибраторы 30 испускают сигналы, синфазные только при очень низких частотах, например 5-15 Гц. При больших частотах частота, вибратор и функция сдвига фазы, зависящая от точки взрыва, могут применяться к посланным сигналам. Сдвиг фазы, зависящий от частоты, вызывает перемешивание интерферирующих вступлений, когда данные сортируются в область, например общий канал, отличный от области съемки, и коррелируют с посланными частотами сигналов, которые связаны с данным буксирующим судном 22. Перемешивание интерферирующих вступлений делает возможным применение стандартного способа подавления стандартных помех.

[0045] Некоторые моменты способа применения сейсмических источников, например, морских вибраторов 30, могут также применяться на стороне сейсмического приемника в морской сейсмовибрационной съемке. Например, способ может применяться с сейсмическими приемниками 28 кос 26 или с сейсмическими приемниками, расположенными в других подходящих местах. Данные полученного волнового поля должны зависеть от частоты. Например, два приемника 28, расположенные на коротком расстоянии друг от друга, например 5 м, получают данные в основном ободном волновом поле при заданной частоте, например 5 Гц. Индивидуальная оцифровка сигналов, полученных двумя сейсмическими приемниками 28, не используется, и их сигналы могут быть просто просуммированы. Обобщение этой идеи в представлении числа датчиков/сейсмических приемников 28, расположенных в небольшой зоне по сравнению с длиной волны при интересующей частоте, дает улучшенную систему телеметрии со значительным уменьшением скорости передачи информации.

[0046] Несмотря на то, что только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения были подробно описаны выше, специалисты в области техники должны четко понимать, что различные модификации возможны без существенных отклонений от идеи изобретения. Соответственно, такие модификации предполагаются содержащимися в области действия настоящего изобретения, которую определяет формула изобретения.

1. Способ сейсмической разведки, содержащий:
буксировку двух групп морских вибраторов для проведения сейсмической разведки;
обеспечение по меньшей мере одного низкочастотного морского вибратора в каждой группе морских вибраторов для испускания низкочастотных сигналов, 15 Гц или менее, и по меньшей мере одного высокочастотного морского вибратора для испускания высокочастотных сигналов, более 15 Гц;
использование по меньшей мере одного низкочастотного морского вибратора в каждой группе морских вибраторов для испускания низкочастотных сигналов одновременно и синфазно во время свип-сигнала определенной длительности; и
применение по меньшей мере одного высокочастотного морского вибратора из каждой группы морских вибраторов для испускания высокочастотных сигналов в режиме переключения мультивибратора между группами морских вибраторов.

2. Способ по п. 1, в котором применение содержит испускание высокочастотных сигналов от первой группы из групп морских вибраторов во время последовательных чередующихся низкочастотных свип-сигналов.

3. Способ по п. 2, в котором применение содержит испускание высокочастотных сигналов от второй группы из групп морских вибраторов во время последовательных чередующихся низкочастотных свип-сигналов, в то время как высокочастотные сигналы не посылаются от первой группы морских вибраторов.

4. Способ по п. 1, в котором буксировка содержит буксировку двух групп морских вибраторов со скоростью от 2 до 3 метров в секунду.

5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий обеспечение длительности приблизительно 10 секунд между каждым flip-сигналом и flop-сигналом последовательно в режиме мультивибратора.

6. Способ по п. 4, в котором дополнительно обеспечивают расстояние между пунктами взрыва от 20 метров до 30 метров.

7. Способ по п. 1, в котором буксировка содержит буксировку дополнительных групп морских вибраторов.

8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий использование зависящее от частоты расстояние между взрывами для двух групп морских вибраторов.

9. Способ по п. 1, в котором буксировка содержит использование множества буксирующих судов.

10. Система сейсмической разведки, которая содержит:
множество групп морских вибраторов, где каждая группа морских вибраторов содержит по меньшей мере один низкочастотный морской вибратор для испускания низкочастотных сигналов с частотой 15 Гц или менее и по меньшей мере один высокочастотный морской вибратор для испускания высокочастотных сигналов с частотой 15 Гц и более; и
электронное устройство, соединенное с множеством групп морских вибраторов для управления испускания низко- и высокочастотных сигналов, в том числе передачи низкочастотных сигналов одновременно и синфазно во время свип-сигналов определенной длительности, относительно множества групп морских вибраторов, а также передачи высокочастотных сигналов в режиме переключения мультивибратора между множеством групп морских вибраторов.

11. Система сейсмической разведки по п. 10, дополнительно содержащая одно буксирующее судно с множеством групп морских вибраторов.

12. Система сейсмической разведки по п. 10, дополнительно содержащая множество буксирующих судов с множеством групп морских вибраторов.

13. Система сейсмической разведки по п. 10, в которой множество групп морских вибраторов содержит две группы морских вибраторов.

14. Система сейсмической разведки по п. 10, дополнительно содержащая множество морских сейсмических кос, содержащих сейсмические приемники.

15. Способ сейсмической разведки, в котором:
обеспечивают множество групп вибраторов для проведения сейсмической разведки с использованием низко- и высокочастотных вибраторов в каждой группе вибраторов;
осуществляют непрерывное свиппирование низкочастотными сигналами с помощью низкочастотных вибраторов в множестве групп вибраторов; и
применяют высокочастотные вибраторы для испускания высокочастотных сигналов в режиме переключения между группами вибраторов в множестве групп вибраторов.

16. Способ по п. 15, в котором обеспечение содержит обеспечение двумя группами вибраторов.

17. Способ по п. 15, в котором обеспечение содержит обеспечения множества групп морских вибраторов; а также содержит буксировку множества групп морских вибраторов.

18. Способ по п. 15, в котором непрерывное свиппирование содержит испускание низкочастотных сигналов, 15 Гц или меньше.

19. Способ по п. 15, в котором применение содержит испускание высокочастотных сигналов, больше 15 Гц.

20. Способ по п. 15, в котором применение содержит испускание высокочастотных сигналов в режиме мультивибратора для исключения перекрытия высокочастотных сигналов.

21. Способ сейсмической разведки, в котором:
обеспечивают множество групп вибраторов для проведения сейсмической разведки с использованием низко- и высокочастотных вибраторов в каждой группе вибраторов;
осуществляют непрерывное свиппирование низкочастотными сигналами с помощью низкочастотных вибраторов в множестве групп вибраторов; и
применяют высокочастотные вибраторы для одновременного испускания сигналов из множества групп вибраторов с низкими частотами, испущенными синфазно, и с высокими частотами, испущенными со сдвигом фазы, зависящим от частоты.

22. Способ по п. 21, в котором обеспечение содержит обеспечение двумя группами вибраторов.

23. Способ по п. 21, в котором обеспечение содержит обеспечения множества групп морских вибраторов; а также содержит буксировку множества групп морских вибраторов.

24. Способ по п. 21, в котором непрерывное свиппирование содержит испускание низкочастотных сигналов, 15 Гц или меньше.

25. Способ по п. 21, в котором применение содержит испускание высокочастотных сигналов, больше 15 Гц.

26. Способ по п. 21, в котором применение содержит обработку данных посредством использования сдвигов фазы, зависящих от частоты для разделения одновременного испускания высоких частот.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к подводной технике и может быть использовано для непрерывного длительного широкодиапазонного мониторинга окружающей среды вблизи морского дна.

Предложен способ получения расстояния от узла до поверхности (D1) между опорной поверхностью (33) и первым узлом (30), принадлежащим сети, содержащей множество узлов, расположенных вдоль буксируемых линейных акустических антенн, и в котором множество акустических последовательностей передается между узлами, при этом каждая последовательность используется для оценки межузлового расстояния как функции длительности распространения последовательности между узлами.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсморазведке подводных месторождений нефти и газа в арктических морях. Предложено судно с конструкцией, объединяющей преимущества надводного корабля и преимущества многоцелевой подводной станции в части применения гидроакустических излучателей и буксируемых в толще воды подо льдом сейсмокос для 3D технологии сейсморазведки.
Изобретение относится к области океанологии, в частности сейсмологии и гидробиологии, и может быть использовано для экспресс-оценки повышенной геофизической активности в морских акваториях, приводящей к землетрясениям.

Изобретение относится к области сейсморазведки месторождений нефти и газа и может быть использовано при исследованиях в переходных (транзитных) зонах. Предложенный способ включает бурение скважины и погружение в скважину пневмоисточника возбуждения сейсмосигналов, расположенного внутри шнековой буровой штанги.

Изобретение относится к области геофизики и может применяться при проведении работ в морской сейсморазведке на нефть и газ. Работа заявленного устройства основана на использовании сил отталкивания, возникающих в источнике возбуждения импульса силы, расположенном в герметичном корпусе, и передающихся на исследуемую среду в виде импульсов давления, возбуждая в ней упругие колебания в нужном направлении.

Использование: изобретение относится к области инженерных сейсмических исследований и может быть использовано в нефтяной промышленности для контроля состояния морского грунта в требуемой акватории.

Изобретение относится к комплексам для проведения гидро- и геоакустических исследований. Сущность: комплекс содержит надводную аппаратуру (1), а также установленные на дне коммутатор (3) и мультилинейные кабельные антенны с приемниками (5) давления.

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в составе оборудования, обеспечивающего получение изображения рельефа дна в реальном масштабе времени.
Изобретение относится к устройствам для проведения донных сейсмических исследований. Сущность: устройство содержит блок из трех взаимно перпендикулярных сейсмических приемников с полосой пропускания 0,01-20 Гц, цифровой регистратор сейсмических сигналов в диапазоне 0,033-50 Гц, гидрофон, измеритель давления, источник питания, балласт, размыкатель балласта, выполненный с возможностью управления по гидроакустическому каналу связи с борта судна.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведки. Выбирают стандартную систему наблюдений, содержащую источники сейсмических сигналов, расположенные на поверхности возмущения, и приемники сейсмических сигналов, расположенные на поверхности наблюдения, и задают кратность сейсмической съемки.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения сейсморазведки. Выбирают стандартную систему наблюдений, содержащую источники сейсмических сигналов, расположенные на поверхности возбуждения, и приемники сейсмических сигналов, расположенные на поверхности наблюдения, и задают кратность сейсмической съемки.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Заявлен способ фазовой модуляции при одновременных вибросейсмических исследованиях, содержащий этапы, при выполнении которых одновременно образуют первый сейсмический свип-сигнал с помощью первого сейсмического источника и второй сейсмический свип-сигнал с помощью второго сейсмического источника, отличного от первого сейсмического источника, с относительным сдвигом фаз относительно первого сейсмического свип-сигнала.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поисков и разведки месторождений нефти и газа. Заявленный способ вибрационной сейсморазведки основан на возбуждении и регистрации сейсмических колебаний в широкой полосе частот, расширенной в область низких частот, и на формировании колебаний с фиксированной амплитудой реактивной массы виброисточника, передающей возбуждаемые колебания в горные породы через опорную плиту виброисточника.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ для обнаружения месторождений нефти и газа. Предложены способ и устройство для морской сейсмической разведки с использованием одного или более перемещающихся морских сейсмических вибраторов.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Предложена методика морской сейсмической разведки с использованием одного или более морских сейсмических вибраторов.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ на земле и в водной среде. Заявлен индукционно-динамический привод сейсмоисточника, который содержит индукционно-динамический двигатель, состоящий из плоской катушки возбуждения и прилегающей к ней электропроводящей пластины - якоря двигателя, и силовой полупроводниковой схемы питания, содержащей двухсекционный емкостной накопитель энергии с зарядными устройствами и коммутирующими приборами.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для работы в многоволновой сейсморазведке, в частности при поиске нефти и газа. Невзрывные источники излучения сейсмических волн размещают на двух шарнирно связанных между собой платформах.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении наземных сейсморазведочных работ. Заявленный способ для использования в наземной сейсморазведке включает в себя этап, на котором передают множество команд управления источниками во множество источников сейсмических сигналов по сети VHF/IP с использованием протокола UDP без запоминания состояния.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения сейсморазведочных работ. Сейсмический вибратор имеет излучающую плиту, по меньшей мере, с четырьмя виброизолирующими опорами, изолирующими раму от излучающей плиты.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Предложен способ вибрационной сейсморазведки, основанный на возбуждении и регистрации вибрационных сейсмических колебаний и включающий в себя коррекцию возбуждаемых сигналов путем уменьшения относительной интенсивности компонент спектра для колебаний, не представляющих разведочного интереса. Согласно заявленному решению предлагается дополнительно возбуждать и регистрировать колебания после того, как определена резонансная частота по меньшей мере одной из помех, которую требуется подавить. Подавление помех можно достичь непосредственно путем исключения их из спектра возбуждаемых частот, например путем возбуждения колебаний при помощи различных опорных сигналов (свип-сигналов), не содержащих резонансных частот. Другой, альтернативный, путь, предлагаемый в одном из воплощений изобретения, состоит в том, что при возбуждении колебаний повышают скорость изменения частоты возбуждаемого сигнала в диапазоне частот, содержащем каждую из резонансных частот. Технический результат - повышение качества данных вибрационной сейсморазведки. 1 з.п. ф-лы.
Наверх