地震数据获得方法技术

公开了一种用来在具有周期性声干扰的区域中获得地震数据的方法。检测一个其中周期性声干扰基本上衰减的时间窗口。然后调节声源的发射时间，从而由声源产生的地震信号的希望部分在下一个时间窗口内到达声接收器处。通过把一艘地震勘测船的导航和控制系统配置成产生时间模式发射该方法可以用在海洋环境中，其中以选择的预定时间，而不是沿船的路径选择的预定位置，发射声源，并且然后调节声源发射时间，从而地震信号的希望部分在下一个时间窗口内到达声接收器处。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种获得地震数据的方法，更具体地说，涉及一种在具有周期性声干扰的区域中获得地震数据的方法。地震数据一般通过对感兴趣的特定地下区域进行地震勘测得到地震数据，一般与烃(油和／或天然气)勘探和／或生产活动有关。例如，为了进行3D海洋地震勘探，每个一般为几千米长且包含称作水听器的声接收器阵列的多艘汽船、和沿其长度分布的有关电子设备以约5节拖在一艘地震勘测船后面，该地震勘测船也拖有能够产生地震信号的一个或多个一般为气枪的声源。由声源产生的地震信号(或“射击”)向下穿过水指入下面的大地，在哪里他们由各种地质层反射。反射信号由汽船中的水听器接收、数字化及传送到地震勘测船，在哪里他们被记录和至少被部分处理，最终为了建立被勘测区域中的地层的表示。处理的地震数据允许公司做出关于何处钻探油气矿和如何较好地管理从地下储层生产油气的较好决定。当在具有周期性声干扰的区域中获得地震数据时，可能产生数据质量问题。例如，当两艘地震勘测船在相同的一般区域，比如在彼此50至60千米的范围内，进行海洋地震勘测时，这可能发生。当由船之一产生的地震信号能在由另一艘船收集的地震数据中检测到时，发生声干扰。时常，来自船每一艘的地震信号将与由另一艘船收集的地震数据相干扰。然而，常常是，由于地质、水深度的变化、或收集受到损害数据的某一承包方的意愿，只有船的一艘受到影响。干扰一般具有很短的持续时间，或许一至两秒，并且干扰将按时间相当均匀地隔开，因为干扰的循环时间与速度和由另一艘船进行的地震勘测的希望射击点间隔有关。这种类型的干扰变得越越来普遍，因为获得不仅与油气勘探活动有关、而且也与油气生产活动有关的地震数据。油气储层正在进行的地震监视和把该地震数据与电缆测井和石油物理数据的集成，允许更有效地管理储层开发和生产活动。这增加了从油气生产区域获得地震数据的需要，这些区域往往集结在较有限的地理区域中，势必增大来自一处地震勘测的地震信号与由相同一般区域中的另一处地震勘测收集的地震数据相干扰的频率。用来消除这种类型干扰的一种方法是使在特定区域工作的地震承包者，参加在工业中称为时间分享协定的合作协定。在这些协定中，地震数据获得小组同意在特定区域在不同时间进行其地震勘测，以避免收集呈现来自其他地震勘测小组的干扰的数据。但是，最近已经有这样一种趋势，时间分享协定由一些地震承包者反对。这当与一定的洋底电缆(Ocean Bottom Cable)小组打交道时已经特别普遍，他们声称其设备对干扰较不敏感，并且他们应该具有3对1的时间分享协定，因为他们在其小组有较多的船。这些要求都大有疑问。然而，关于时间分享协定的更显著的问题是他们固有的低效率。通过在特定区域在任何给定时间只允许单艘船获得地震数据，从该区域可得到的地震数据量显著小于由两艘或多艘在相同区域工作的船能获得的地震数据量(如果船的每一艘能获得不受来自其他船的地震信号污染的地震数据)。在美国专利No．5，424，999(Manin)中描述了用来试图消除该类型干扰的另一种方法。在该专利中描述的方法中，记录地震船的空间-时间坐标，并且把通过海上环境的地震波的传播速度用来计算由第一船产生的噪声行进时间。该类型的方法受两个主要缺陷之害。首先，它要求地震勘测船连续地交换关于其位置和射击时间的信息。在多数情况下，船由不同的操作公司操作，并且他们对通过提供这种类型的信息来帮助其竞争对手没有动力。第二，并且更显著的是，在海洋环境中声传送的非均匀特性使得，该类型的方法准确估计噪声信号的行进时间极为困难。声波在海水中的速度根据诸如温度和压力之类的因素改变。海水的声速一般最小在约1000英尺，并且该范围的最小声速产生遂道或透镜效应，这引起波前以由简单球传播模型不能预测的方式行进。该非均匀声传送特征使得，实际上不可能准确计算在两个隔开较宽海洋位置之间的声脉冲行进时间，特别当这些位置相对于彼此不断运动时。也应该注意，一些类型的非地震活动，如一定类型的建造和钻探活动，也能产生周期性噪声，并且这些类型的声信号也能干扰在紧挨着这些活动的地方处的地震数据获得。本专利技术的一个目的在于，减轻这些问题和提高在具有周期性声干扰的区域中获得的地震数据的质量。该方法的一个优点在于，它不要求地震勘测船(特别是由不同操作公司操作的船)连续地交换关于其位置和射击时间的信息。该方法的另外一个优点在于，它不要求计算噪声信号通过非均匀海洋环境的行进时间。根据本专利技术，提供一种使用一个能够产生地震信号的声源和一个声接收器在具有周期性声干扰的区域中获得地震数据的方法，该方法包括确定一个其中基本上衰减在声接收器处的周期性声干扰的时间窗口、和调节声源的发射时间从而由声源产生的地震信号的期望部分在下一个时间窗口内到达声接收器处的步骤。在海洋地震勘测期间通过进行如下步骤可以实现该专利技术方法检测何时在声接收器处的周期性声干扰具有足以需要调节声源的发射时间的数值；确定周期性声干扰的循环时间；把地震勘测船的控制系统从位置模式射击切换到时间模式射击；调节地震勘测船的速度以提供适当的射击点间隔；确定周期性声干扰是否与地震信号的希望部分同时到达；如果周期性声干扰与地震信号的希望部分同时到达，那么确定什么样的时间偏移允许地震信号的希望部分在其中基本上衰减周期性声干扰的下个时间窗口期间到达声接收器，和通过该时间偏移调节声源的发射时间；监视周期性声干扰和地震信号的希望部分；当要求允许地震信号的希望部分继续在一个其中基本上衰减在声接收器处的周期性声干扰的时间窗口期间到达声接收器时，进一步调节声源发射时间；及当进一步调节声源发射时间时，进一步调节船的速度。如果其中基本衰减周期性声干扰的时间窗口的持续时间足够大，并且到达声接收器处的地震信号的希望部分足够短，则使用该专利技术方法在每下一个时间窗口内可以接收多于一个地震信号的希望部分。类似地，如果声源的最小循环时间或地震数据获得系统的一些其他方面不允许地震信号的希望部分在每下一个时间窗口内接收，则在是周期性声干扰的循环时间倍数的循环时间处可以接收地震信号的希望部分，即，地震信号的希望部分可以每N个时间窗口接收一次，N大于或等于2。例如，在来自由在等同附近的另一艘船操作的另一个声源的干扰信号存在时，使用拖在一艘地震勘测船后的一个地震源和多个地震接收器，可以把该方法用来获得地震数据。参照附图，现在更详细地描述本专利技术。附图说明图1表示来自地震数据信号的一套段，表明专利技术的。图1(a)表示在具有周期性声干扰的区域中可能存在的声信号类型。地震记录迹10表示作为时间函数的声接收器响应振幅，并且它表示在其中由在等同附近的另一艘船正在进行地震勘测的区域中可能存在的背景噪声类型。周期性声干扰包括由一个其中基本上衰减(减小)周期性声干扰的时间窗口14按时间分离的干扰脉冲12。尽管周期性声干扰在时间窗口14内的振幅显得是零，但应该理解，由于大量可选择行进路径，能在水和地质表面下得到声能量，周期性声干扰在该时间窗口内一般不会完全消除，仅基本上衰减。图1(b)表示在不具有显著周期性噪声的区域中已经获得的地震记录迹16。由声源产生的地震信号的一个希望部分18表示与来自感兴趣的表面下区域的信号有关的地震数据的部分，一般反射信号与油气储层最可能在的特定深度范围有关。往往地震记录本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用一个能够产生地震信号的声源和一个声接收器在具有周期性声干扰的区域中获得地震数据的方法，所述方法包括步骤：检测一个其中在所述声接收器处的所述周期性声干扰基本上衰减的时间窗口，和调节所述声源的发射时间，从而由所述声源产生的地震信 号的期望部分在下一个时间窗口内到达所述声接收器处。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：凯文J德尔，
申请(专利权)人：施鲁博格控股有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]