Способ получения морских сейсмических данных при одновременном активировании источников сигнала
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Предлагаются способ и устройство для получения морских сейсмических данных с целью создания изображений или определения характеристик подземных формаций с использованием одновременно включающихся источников сигнала. При использовании нескольких одновременно включающихся источников сигнала время, требуемое для проведения сейсмических исследований, сокращается в результате увеличения скорости судна, буксирующего источники сигнала (снижения плотности отсчетов данных или увеличения интервала получения отсчетов). После разделения сигналов, полученных с использованием одновременного активирования источников сигнала, и объединения отдельных наборов данных получаются сейсмические данные с расчетной или более высокой плотностью регистрации отсчетов. Технический результат – повышение точности получаемых данных. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.
Реферат
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка заявляет приоритет предварительной заявки на патент US 61/586200, поданной 13 января 2012 г., которая полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к сейсмической разведке и сейсмическим исследованиям месторождений нефти и газа. В частности, среди прочего, настоящее изобретение относится к способам использования одновременного активирования источников сигнала при проведении морских сейсмических исследований с целью ускорения получения данных.
[0003] Сейсмическая разведка предусматривает исследование подземных геологических формаций с целью обнаружения месторождений углеводородов. Проведение исследования может осуществляться посредством размещения в определенных положениях источника (источников) сейсмических сигналов и приемников сейсмических сигналов. Источники сейсмических сигналов создают сейсмические волны, распространяющиеся в геологических формациях, создавая на пути прохождения волны колебания давления и вибрацию. Различия характеристик упругости геологической формации приводят к рассеиванию сейсмических волн, изменяя направление распространения и другие параметры сейсмических волн. В процессе проведения сейсмического исследования часть энергии, переданной источниками сейсмических сигналов, достигает приемников сейсмических сигналов. Некоторые сейсмоприемники (например, гидрофоны) являются чувствительными к изменениям давления, другие сейсмоприемники (например, геофоны) чувствительны к движению частиц. Для проведения сейсмических исследований может использоваться один тип приемника или комбинация из двух типов приемников. При приеме сейсмической волны приемники сейсмического сигнала осуществляют создание сейсмических данных, в общем, представленных в форме электрических сигналов. Анализ сейсмических данных может указывать на присутствие или отсутствие предполагаемых месторождений углеводородов.
[0004] Некоторые сейсмические исследования называют «морскими» исследованиями, поскольку исследование осуществляется на море. Однако «морские» исследования могут осуществляться не только в условиях морской среды, но могут также проводиться в водоемах, содержащих пресную и солоноватую воду. В соответствии с одним из методов проведения сейсмических исследований с использованием «буксируемой системы» сейсморазведочное судно осуществляет буксировку сейсмокос с закрепленными на них приемниками и источниками сейсмических сигналов.
[0005] Другие сейсмические исследования называют «наземными» исследованиями, поскольку эти исследования проводятся на земной поверхности. Проведение наземных исследований может предусматривать использование взрывчатки, сейсмических вибраторов и/или аналогичных источников сигналов. При проведении наземных исследований сейсмические приемники (системы сейсмических приемников) с соответствующими кабелями укладываются на земле с целью регистрации сейсмических сигналов (волн), созданных источниками сейсмических сигналов. Сейсмические сигналы могут подвергаться обработке, преобразованию в цифровую форму, записываться в памяти или передаваться приемниками на расположенные неподалеку, например на передвижной сейсмической станции, системы хранения и/или обработки данных. В процессе проведения сейсмических исследований для исключения ограничений, связанных с применением кабелей, могут использоваться приемники беспроводной системы. Сейсмические исследования могут проводиться на участках, расположенных между сушей и морем, которые называются «переходными зонами». Некоторые виды сейсмических исследований могут предусматривать использование гидрофонов и геофонов на морском дне.
[0006] В известной буксируемой системе проведения сейсмических исследований с использованием источников импульсов (например, пневмоизлучателей) в качестве источников сейсмических сигналов между моментом активирования одного источника сейсмических сигналов и моментом активирования следующего источника сейсмических сигналов вводится задержка. Длительность задержки устанавливается таким образом, чтобы обеспечить достаточный интервал для снижения до приемлемого уровня энергии, создаваемой в результате активирования одного источника сейсмических сигналов, к моменту достижения приемников сейсмических сигналов энергией, вызванной активированием следующего источника сейсмических сигналов. Однако введение такой задержки накладывает ограничения на частоту получения отсчетов сейсмических данных. При использовании метода исследований с буксируемой системой внесение указанной задержки требует обеспечения определенного минимального интервала между моментами активирования источников сигналов по линии исследования, поскольку минимальная скорость сейсморазведочного судна является ограниченной.
[0007] С целью устранения указанных ограничений недавно были разработаны способы использования одновременного активирования источников сигналов. При применении способов одновременного активирования источников сигналов задержка между моментами активирования (срабатывания) источников сигнала значительно уменьшается или практически отсутствует. Применение одновременного активирования источников сигнала может обеспечить ускорение получения данных при проведении сейсмического исследования, снижение общего объема затрат и предоставление многих других преимуществ. При использовании одновременного активирования источников сигнала полученные сейсмические данные (сейсмограммы) накладываются друг на друга вследствие активирования различных источников сейсмического сигнала при проведении сейсмических исследований без введения временной задержки, указанной выше. Для разделения сейсмограмм, полученных в результате активирования двух или большего числа источников через незначительные интервалы времени, требуется определить некоторую характеристику, которая обеспечит разделение сейсмограмм. Данная характеристика может быть связана с различиями импульсных параметров сейсмограмм, характеристиками выходного сигнала источника или обеими указанными характеристиками.
[0008] Если сейсмограммы значительно отличаются, то их можно разделить на основе информации, указывающей определенные сегменты пространства сигналов, в которых размещаются только составляющие сейсмограммы, обусловленные одним из одновременно срабатывающих источников. Например, как указано в патенте US 5924049, для обеспечения такого значительного различия аналогичные импульсы могут передавать источники, размещенные на противоположных концах сейсмокосы, которые, таким образом, являются разнесенными на значительное расстояние. В этом случае две комбинированные сейсмограммы, полученные в результате одновременной передачи сигналов, преимущественно занимают различные сегменты частотно-волнового спектра (Fk) и могут быть разделены посредством частотно-волновой фильтрации. В такой системе характеристики двух одновременно срабатывающих источников сигнала значительно не отличаются, но сейсмограммы, соответствующие двум указанным источникам, отличаются существенно.
[0009] Последовательность активирования источников сигнала может быть кодирована, в результате чего их сигналы не являются коррелированными, как указано в патенте US 7492665. Последовательность активирования определяется таким образом, что автокорреляционная характеристика стремится к импульсной форме, а взаимно корреляционная характеристика стремится к нулю. Сигналы, вызванные отдельными источниками группы, срабатывающими одновременно, могут быть разделены с использованием корреляционных характеристик.
[0010] Другой способ заключается в «случайном изменении» времени активирования, предусматривающем введение сравнительно небольших задержек (например, случайных задержек) между моментами активирования сейсмических источников (то есть данный способ предусматривает использование воздействия случайного сигнала на сигнал источника). Сейсмотрассы, полученные таким образом, представляются в виде набора данных, содержащего значительное число сигналов каждого сейсмического источника. Указанные сейсмотрассы упорядочиваются таким образом, что нулевой момент времени соответствует времени активирования конкретного источника, так что сигнал (сигналы), созданный конкретным сейсмическим источником, является когерентным, а сигнал (сигналы), созданный другим сейсмическим источникам, является некогерентным. Таким образом, при использовании случайного сигнала полученные данные могут быть разделены (распределены по сейсмическим источникам) на основе характеристик когерентности. При проведении типового морского сейсмического исследования регистрация сигналов может продолжаться десять (10) секунд. Среднее время задержки или «случайное изменение» момента времени активирования источника при проведении морских сейсмических исследований на основе использования большого числа источников может находиться в диапазоне от ста (100) миллисекунд до нескольких секунд.
[0011] В контексте настоящего документа термин «одновременный» означает достаточно близкий по времени, так, что отраженные сейсмические сигналы, создаваемые в результате передачи двух сигналов (или активирования двух источников), перекрываются во времени. В некоторых случаях сейсмические источники размещены близко друг к другу и активируются почти одновременно. Термин «срабатывание» источника означает активирование источника сейсмического сигнала, который может представлять собой сейсмический вибратор, пневмопушку, гидропушку и/или аналогичные устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0012] В настоящем кратком описании изобретения представлен ряд принципов, которые дополнительно описаны далее в подробном описании изобретения. Краткое описание изобретения не предназначено для определения ключевых или существенных признаков заявленного изобретения либо с целью использования в качестве средства ограничения предмета изобретения.
[0013] Настоящее изобретение относится к способам и устройствам применения одновременного активирования источников сигналов при проведении морских сейсмических исследований. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения время, требуемое для проведения сейсмического исследования, уменьшается в результате повышения скорости судна, буксирующего источники сейсмического сигнала, на котором находится регистрирующее оборудование. Повышение скорости судна может быть пропорциональным числу одновременно используемых источников.
[0014] В соответствии с некоторыми примерами осуществления настоящего изобретения активирование двух или большего числа источников выполняется через незначительные временные и/или пространственные интервалы, в результате чего может быть определен градиент перемещения источника. В примерах осуществления настоящего изобретения указанный градиент обеспечивает возможность выполнения интерполяции/регуляризации данных с целью определения требуемых интервалов получения отсчетов.
[0015] В примере осуществления изобретения предусмотрен способ проведения сейсмического исследования посредством одновременного активирования источников, в котором систему источников сейсмических сигналов, содержащую по меньшей мере один источник сейсмического сигнала, буксируют в морских условиях, система источников сейсмического сигнала периодически активируется для формирования первой последовательности активирования и периодически активируется для формирования второй последовательности активирования, причем первая и вторая последовательности активирования формируются попеременно и каждая вторая последовательность активирования формируется через определенный интервал времени после формирования соответствующей первой последовательности активирования, один или большее число приемников используются для приема сейсмических сигналов, созданных в результате активирования источников, и интервал времени между формированием первой последовательности активирования и формированием второй последовательности активирования является меньшим минимального интервала времени, требуемого для рассеивания или снижения амплитуды сигнала до пренебрежимо малого уровня, чтобы интерференция или наложение сигнала первой последовательности активирования и сигнала второй последовательности активирования были достаточно малыми и не оказывали существенного воздействия (или, другими словами, интервал времени между моментами создания сигналов является достаточно малым, так что происходит наложение и интерференция сигналов двух последовательностей), и обработки принятых сейсмических сигналов с целью определения характеристик подземной формации.
[0016] В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения комбинация указанных способов может использоваться для дополнительного повышения скорости получения данных.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0017] Примеры осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на указанные далее фигуры. Аналогичные признаки и компоненты обозначены на фигурах одинаковыми позициями. В результате рассмотрения представленного ниже подробного описания изобретения совместно с указанными фигурами может быть получено более полное понимание сущности изобретения.
[0018] Фиг. 1 иллюстрирует морскую систему получения сейсмических данных, которая может быть использована в примере осуществления настоящего изобретения.
[0019] Фиг. 2A и 2B иллюстрируют последовательность активирования источников сигнала (фиг. 2A) и положения активирования (фиг. 2B) в соответствии с известным способом исследований.
[0020] Фиг. 3A, 3B и 3C иллюстрируют последовательность активирования источников сигнала (фиг. 3A) и положения активирования (фиг. 3A и 3B) в соответствии с настоящим изобретением.
[0021] Фиг. 4A и 4B иллюстрируют положения активирования источников сигнала до (фиг. 4A) и после (фиг. 4B) выполнения регуляризации в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0022] Фиг. 5A и 5B иллюстрируют последовательность и положения активирования источников в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0023] Фиг. 6A иллюстрирует последовательность активирования источников сигнала; фиг. 6B и 6C иллюстрируют положения активирования после обработки данных в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0024] Фиг. 7A иллюстрирует положения двух источников сигнала, буксируемых судном, которые смещены на величину, примерно равную требуемому расстоянию между источниками сигнала в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения; а фиг. 7B иллюстрирует последовательность активирования второго источника сигнала в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0025] Фиг. 8 иллюстрирует структурную схему способа ускорения получения данных в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0026] Фиг. 9 иллюстрирует схематическое представление компьютерной системы, предназначенной для управления сбором сейсмических данных или обработки данных, полученных в результате одновременного активирования источников сигнала в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0027] Фиг. 10 иллюстрирует структурную схему способа ускорения получения данных в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0028] Далее проведено подробное рассмотрение примеров осуществления изобретения, которые иллюстрируются приложенными фигурами. В представленном подробном описании с целью обеспечения полного понимания предмета изобретения указаны различные конкретные элементы. Однако для специалистов в данной области техники очевидно, что изобретение может быть реализовано без этих конкретных элементов. В других примерах для исключения излишнего усложнения рассмотрения настоящего изобретения подробное описание известных способов, процедур, компонентов и систем не представляется.
[0029] Очевидно также, что хотя обозначения «первый», «второй» и т.д. могут использоваться в настоящем описании для указания различных элементов, эти элементы не ограничиваются представленными обозначениями. Такие обозначения используются только для разделения элементов. Например, первый объект или этап может быть назван вторым объектом или этапом и, аналогичным образом, второй объект или этап может быть назван первым объектом или этапом. Первый объект или этап и второй объект или этап представляют собой объекты или этапы соответственно, однако их не следует рассматривать как одинаковые объекты или этапы.
[0030] Термины, используемые в настоящем документе, предназначены только для описания конкретных примеров осуществления изобретения и не имеют ограничительного характера. В описании изобретения и приложенной формуле изобретения термины в единственном числе представляют также множественное число, если контекст явно не указывает обратное. Очевидно также, что выражение «и/или», используемое в настоящем документе, обозначает и охватывает все возможные комбинации, содержащие один или большее число соответствующих элементов. Аналогичным образом, очевидно, что выражения «включает в себя», «включающий в себя», «содержит» и/или «содержащий», используемые в описании, предусматривают наличие указанных признаков, структур, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличие или добавление одного либо большего числа других признаков, структур, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их комбинаций.
[0031] При использовании в настоящем документе выражение «если» в зависимости от контекста может означать «когда», «после», «в случае определения» или «в случае обнаружения». Аналогичным образом, выражение «если определено» или «если обнаружено [указанное состояние или событие]» в зависимости от контекста может означать «после определения», «в случае определения», «после обнаружения [указанного состояния или события]» или «в случае обнаружения [указанного состояния или события]».
[0032] В последующем описании представлены предпочтительные примеры осуществления изобретения, которые не ограничивают объем, область применения или структуру изобретения. В то же время описание предпочтительных примеров осуществления изобретения предоставляет специалистам в данной области техники информацию, требуемую для реализации указанных предпочтительных примеров осуществления изобретения. Очевидно, что в функциональные возможности и структуру элементов изобретения могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы сущности и объема изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.
[0033] В представленном далее описании конкретные элементы указаны с целью обеспечения полного понимания примеров осуществления изобретения. Однако для специалистов в данной области техники очевидно, что указанные примеры осуществления изобретения могут быть реализованы без использования этих конкретных элементов. Например, схемы могут быть изображены в форме структурных схем, чтобы исключить усложнение описания примеров осуществления изобретения вследствие избыточной детализации. В других примерах осуществления изобретения для упрощения понимания известные схемы, процессы, алгоритмы, конструкции и способы могут быть описаны без излишней детализации.
[0034] Кроме того, следует отметить, что примеры осуществления изобретения могут быть описаны как процессы, которые представляются функциональными схемами, технологическими схемами, диаграммами потоков данных, структурными схемами или блок-схемами. Технологическая схема может описывать операции последовательного процесса, однако многие операции могут выполняться параллельно или одновременно. Кроме того, порядок выполнения операций также может изменяться. Выполнение процесса завершается после осуществления всех операций, однако указанный процесс может содержать дополнительные этапы, не указанные на фигуре. Конкретный процесс может представлять способ, функцию, процедуру, подпрограмму и т.д. Если процесс соответствует определенной функции, то он завершается передачей полученной функции вызывающей или главной функции.
[0035] Далее, как указано в настоящем документе, термин «носитель данных» может означать одно или большее число устройств хранения данных, в том числе постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), магнитное ОЗУ, запоминающее устройство на магнитных сердечниках, запоминающее устройство на магнитных дисках, оптический носитель данных, устройство флэш-памяти и/или другие машиночитаемые носители данных. Термин «машиночитаемый носитель данных» охватывает, среди прочего, переносные или стационарные устройства памяти, оптические устройства памяти, беспроводные каналы передачи данных и различные другие носители, обеспечивающие хранение, размещение или передачу инструкции (инструкций) и/или данных.
[0036] Кроме того, примеры осуществления изобретения могут быть реализованы с использованием аппаратного обеспечения, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения, промежуточного программного обеспечения, микропрограмм, языков описания аппаратных средств или любой комбинации указанных средств. В случае реализации на основе программного обеспечения, встроенного программного обеспечения, промежуточного программного обеспечения или микропрограммы программный код или сегменты программы, предназначенные для выполнения требуемых задач, могут быть записаны на машиночитаемом носителе, таком как носитель данных. Соответствующие задачи могут выполняться процессором (процессорами). Сегмент программы может представлять процедуру, функцию, подпрограмму, стандартную программу, стандартную подпрограмму, модуль, программный пакет, класс или любую комбинацию инструкций, структур данных или операторов программы. Сегмент программы может быть связан с другим сегментом программы или аппаратной схемой, осуществляя передачу и/или получение информации, данных, аргументов, параметров или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут предоставляться, пересылаться или передаваться с использованием любого пригодного средства, в том числе разделения памяти, передачи сообщений, эстафетной передачи, передачи по сети и т.д.
[0037] На фиг. 1 представлена морская система 10 получения сейсмических данных. В системе 10 исследовательское судно 20 буксирует одну или большее число сейсмокос 30 (на фиг. 1 указана одна сейсмокоса 30), размещенных позади судна 20. Следует отметить, что сейсмокосы 30 могут быть распределены на определенном участке, причем множество сейсмокос 30 буксируют примерно в одной плоскости и на одной глубине. В другом примере, не имеющем ограничительного характера, сейсмокосы буксируют на различных глубинах над указанным участком и под ним.
[0038] Сейсмокосы 30 могут иметь длину несколько тысяч метров и содержать различные фиксирующие кабели (не показаны), а также проводники и/или схемы, используемые для осуществления обмена данными с сейсмокосами 30. В общем, каждая сейсмокоса 30 включает в себя основной кабель, на котором закреплены сейсмоприемники 58, осуществляющие регистрацию сейсмических сигналов. Сейсмокосы 30 содержат сейсмоприемники 58, которые могут представлять собой гидрофоны, предназначенные для регистрации данных давления, геофоны, обеспечивающие регистрацию данных движения, или многокомпонентные сейсмоприемники. Например, сейсмоприемники 58 могут представлять собой многокомпонентные приемники, обеспечивающие регистрацию волнового поля давления и по меньшей мере одного компонента движения частиц, связанного с акустическими сигналами, передаваемыми вблизи от приемника. Примерами движения частиц являются одна или большее число составляющих смещения частиц, одна или большее число составляющих (продольная (x), поперечная (y) и вертикальная (z) составляющие (см., например, оси 59)) скорости частиц и одна или большее число составляющих ускорения частиц.
[0039] Многокомпонентный сейсмоприемник может включать в себя один или большее число гидрофонов, геофонов, датчиков перемещения частиц, датчиков скорости частиц, акселерометров, датчиков градиента давления или их комбинацию.
[0040] Морская система 10 получения сейсмических данных включает в себя один или большее число источников 40 сейсмического сигнала (на фиг.1 изображены два источника 40 сейсмического сигнала), таких как пневмоизлучатели или другие источники сигнала. Источники 40 сейсмического сигнала могут быть прикреплены к исследовательскому судну 20 или буксироваться указанным судном. Источники 40 сейсмического сигнала могут функционировать независимо от исследовательского судна 20, то есть, например, источники 40 могут быть прикреплены к другим судам или буям.
[0041] В процессе буксировки сейсмокос 30 за исследовательским судном 20 источники 40 сейсмического сигнала создают акустические сигналы 42 (на фиг. 1 указан акустический сигнал 42), причем моменты активирования источников часто называют «срабатыванием» источников. Указанные сигналы создаются источниками 40 сейсмического сигнала и передаются вниз через слой 44 воды в пласты 62 и 68, расположенные под поверхностью 24 морского дна. Далее, акустические сигналы 42 отражаются от различных подземных геологических формаций, таких как формация 65, указанная на фиг. 1.
[0042] Падающие акустические сигналы 42, созданные источниками 40, приводят к возникновению соответствующих отраженных акустических сигналов или волн 60 давления, которые регистрируют сейсмоприемники 58. Следует отметить, что волны давления, которые принимают и регистрируют сейсмоприемники 58, содержат «восходящие» волны давления, которые попадают на приемники 58, не отражаясь от границы 31 раздела воздуха и воды, а также «нисходящие» волны давления, полученные в результате отражения волн 60 давления от границы 31 раздела воздуха и воды.
[0043] Сейсмоприемники 58 создают сигналы (например, цифровые сигналы), называемые «сейсмотрассами», которые представляют полученные данные измерений волнового поля давления и движения частиц. Следует отметить, что хотя физическое волновое поле является непрерывным в пространстве и времени, сейсмотрассы регистрируются в дискретных точках пространства, что может привести к пространственным искажениям. В соответствии с некоторыми примерами осуществления изобретения сейсмотрассы регистрируются и могут быть по меньшей мере частично обработаны процессором сигнала, размещенным в блоке 23, который установлен на исследовательском судне 20. Например, конкретный сейсмоприемник 58 может обеспечить получение сейсмотрассы, соответствующей данным волнового поля давления, измеренным гидрофоном, и сейсмоприемник 58 может обеспечить получение (в зависимости от конфигурации приемника) одной или большего числа сейсмотрасс, соответствующих одной или большему числу составляющих движения частиц.
[0044] Одной из целей получения сейсмических данных является построение изображения исследуемого района для идентификации подземных геологических формаций, таких как геологическая формация 65. Последующий анализ полученной информации может обеспечить определение предполагаемых месторождений углеводородов в подземных геологических формациях. В зависимости от конкретной структуры исследований определенный анализ информации может быть выполнен на сейсморазведочном судне 20, например, процессором обработки сигналов, размещенным в блоке 23. В других вариантах информация может быть обработана системой обработки сейсмических данных (такой как система 700 обработки сейсмических данных, указанная на фиг. 7, которая более подробно описана ниже), которая может быть, например, размещена в офисе, находящемся на суше, или на судне 20.
[0045] Конкретный источник 40 сейсмических сигналов может представлять собой систему источников сейсмических сигналов (таких как, например, пневмоизлучатели или морские сейсмические вибраторы), которые могут быть представлены в виде группы (например, группы пневмоизлучателей). Конкретный источник 40 сейсмических сигналов может представлять собой один пневмоизлучатель или заданное число пневмоизлучателей, систему источников или несколько систем и т.д. Независимо от структуры источников сейсмического сигнала они могут активироваться в процессе проведения исследований в соответствии с определенной временной последовательностью.
[0046] При проведении типового морского сейсмического исследования с использованием буксируемых сейсмокос исследовательское судно идет со скоростью примерно 5 узлов (2,5 м/с). Как указано на фиг. 2a и 2b, источник сейсмического сигнала, буксируемый под поверхностью 201 воды, активируется через каждые 10 секунд или 25 метров, так что пространственный интервал получения отсчетов на позициях 211-215 составляет 25 м. Таким образом, обеспечивается регистрация сигнала в течение 10 секунд, то есть интервал длительностью 10 с между моментами активирования. Интервал длительностью 10 с является достаточно значительным для регистрации любого сейсмического сигнала, причем остаточную сейсмическую энергию, вызванную предшествующим активированием источника сигнала (то есть остаточную энергию предшествующего сигнала, поступающую на приемник по истечении 10 с), можно считать пренебрежимо малой. Соответственно сейсмические данные, полученные в результате подачи сигналов, разделенных интервалом активирования источника длительностью 10 с, могут быть разделены, причем энергия предшествующего сигнала не накладывается на энергию текущего сигнала. В настоящем документе такое исследование называется типовым морским сейсмическим исследованием. Скорость буксирования (2,5 м/с) называется расчетной скоростью, а интервал получения отсчетов (25 м) называется расчетным интервалом получения отсчетов. Исследование с использованием примеров осуществления настоящего изобретения можно сравнить с типовой процедурой исследований. Следует отметить, что интервал регистрации сигнала, составляющий 10 с, или интервал пространственного разделения отсчетов, равный 25 м, используются только для иллюстративных целей. Расчетный интервал регистрации сигнала или интервал получения отсчетов при проведении сейсмического исследования могут иметь большее или меньшее значение.
[0047] В примерах осуществления настоящего изобретения одновременный прием сигналов источников используется для обеспечения возможности повышения скорости сейсморазведочных судов без снижения плотности пространственных точек, соответствующих моментам активирования источников сигнала.
[0048] В примере осуществления настоящего изобретения скорость буксировки исследовательского судна увеличена, так что интервал между моментами активирования источника сигнала также увеличивается. Для уменьшения интервала между моментами активирования до типового значения используются две или большее число перемежающихся последовательностей активирования источников сигнала. На фиг. 3a, 3b и 3c представлена последовательность активирования и положения источника сигнала в моменты активирования, соответствующие последовательности активирования согласно примеру осуществления настоящего изобретения. При проведении исследования может использоваться определенный способ одновременного активирования источников сигнала и разделения сигналов, обеспечивающий разделение и регистрацию отраженных от подземных формаций сигналов, соответствующих каждой последовательности активирования источников сигнала.
[0049] В сравнении с примером, представленным на фиг. 2, где интервал получения отсчетов составляет 25 м и судно движется со скоростью 5 узлов, в примере, указанном на фиг. 3, скорость судна составляет 10 узлов (5 м/с, то есть в два раза выше типовой скорости буксировки). На фиг. 3a представлены две последовательности активирования источников сигналов: первая последовательность активирования источника сигнала - 311, 312, 313, 314 и 315 и вторая последовательность - 321, 322, 323 и 324. Активирование каждого из двух источников (311, 312, 313, 314 и 315 - первый источник; 321, 322, 323, 324 и 325 - второй источник) осуществляется через каждые 10 с, так что для каждого источника обеспечивается интервал получения отсчетов, равный 50 м, то есть в два раза больше типового интервала получения отсчетов. На фиг. 3b указано пространственное разделение моментов активирования источника для первой последовательности активирования, а на фиг. 3c представлено пространственное разделение моментов активирования для второй последовательности активирования. Последовательность активирования первого источника сигнала начинается в момент времени 0 секунд и активирование осуществляется через каждые 10 с; последовательность активирования второго источника сигнала предусматривает активирование через каждые 10 с, но начинается в момент времени 5 с. Для каждой последовательности активирования источника интервал получения отсчетов составляет 50 м, но моменты активирования источников для двух последовательностей разнесены на 25 м. Например, первый момент 311 активирования первой последовательности и первый момент 321 активирования второй последовательности разнесены на 25 м. Таким образом, когда две разделенные последовательности, указанные на фиг. 3, комбинируются, то, как показано на фиг. 2, получается интервал регистрации отсчетов, равный 25 м. В данном примере в результате использования двух одновременно срабатывающих источников можно в два раза увеличить скорость судна и получить требуемые данные исследования.
[0050] В представленном примере два одновременно срабатывающих источника сигнала не обязательно должны быть представлены двумя отдельными источниками. Они могут представлять собой один физический источник, активирование которого осуществляется в соответствии с двумя последовательностями, одна из которых соответствует первой последовательности активирования, а вторая соответствует второй последовательности активирования. Один физический источник сигнала может активироваться через каждые 5 с, а не через каждые 10 с. Другими словами, один источник может активироваться в два раза чаще, чем источник, используемый при проведении типового исследования. В данном примере вследствие применения одновременного активирования источников сигнала судно, буксирующее источники сигнала, движется со скоростью, в два раза превышающей скорость, используемую при проведении типовых исследований, источники сигнала активируются в два раза чаще, приемники осуществляют регистрацию сейсмических сигналов как при типовом исследовании и обеспечивается получение данных такого же качества. То есть при использовании примера осуществления настоящего изобретения прежняя система проведения морских сейсмических исследований обеспечивает получение данных такого же качества, как при проведении типового исследования, но при этом судно движется со скоростью, в два раза превышающей скорость, используемую при проведении типовых исследований.
[0051] С целью упрощения рассмотрения, а также в качестве иллюстрации реализации указанного выше примера осуществления настоящего изобретения можно использовать простой способ «случайного изменения времени». Как указано на фиг. 3b и 3c, иллюстрирующих использование способа «случайного изменения времени», последовательность (311-315) активирования первого источника осуществляется как обычно: источник активируется каждые 10 с, начиная с момента, соответствующего 0 секунд, в положениях, соответствующих 0 м, 50 м, 100 м, 150 м и 200 м и т.д.
[0052] Как указано на фиг. 3c, последовательность активирования второго источника сигнала слегка отличается от последовательности, указанной выше. При сохранении скорости судна, буксирующего источники, равной 5 м/с, активирование источника осуществляется в момент 5+∂T1 секунд, так что положение активирования соответствует 25+5∂T1 метров. Значение ∂T случайного изменения времени используется для