NO844164L - Modifisering av spektraleffekttetthet ved utstraalt boelgefelt fra en implosiv marinkilde - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å modifisere den spektrale effekttettheten til det utstrålte bølgefeltet til en marinekilde av implosiv type.

Bruken av en gruppe av kilder har vært vanlig ved seismisk undersøkelse i lang tid. Med luftkanoner og andre resonan-sekilder har det vært nødvendig å kombinere kanoner av forskjellige størrelser på avfyringskamrene for å tilveiebringe visse ønskede karakteristikker i det utstrålte signalet. Med utviklingen og tilveiebringelsen av implosiver, dvs. ikke-resonante kilder slik som vannkanoner har det vært mulig å bygge grupper f.eks. av vannkanoner slik at signalets retning kan bli justert mens det opprettholdes kontroll av det nedoverstrålte signalet ved valg av stør-relsen på avfyringskammeret eller ved å justere gruppens dybde.

Det er velkjent at spesielt en faktor har en betydelig virkning på den nedoverrettede signalstrålingen. Denne faktoren er tilstede ved luft/havgrensesnittet over kilden. Dette grensesnittet har en refleksjonskoeffesient på tilnærmet -1 og gir derfor et strålingsbilde av samme styrke som den opprinnelige kilden, men av motsatt polari-tet. Avstanden mellom den opprinnelige kilden og bildet blir styrt av kildens dybde under overflaten.

Virkningen på den frie overflaten er å konvolvere det opprinnelige utstrålte signalet med en dublet hvis tidsav-stand er to ganger utbredelsestiden fra kilden til vann-overflaten. Virkningen av dubletten er generelt å degrade-re frekvensene i det utstrålte signalet som er nødvendig for å tilveiebringe den nødvendige oppløsningen av den reflekterte småbølgen. Av denne grunn er det normal prak-sis å anbringe kanonene ved en valgt dybde for minimumstap av brukbar energi.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å anvende filt-reringseffekten til den frie luftvannoverflaten for å frembringe en ønsket modifikasjon av den utstrålte bølge-formen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å modifisere den spektrale effekttettheten til det utstrålte bølgefeltet for en første ikke-resonant implosiv marinekilde som innbefatter avfyring ved en kjent tid relativt i forhold til avfyringen av den første kilden, en andre ikke-resonant implosiv marinekilde ved en dybde forskjellig fra den første kilden, idet dybden til den andre kilden er valgt slik at refleksjonene til bølgefeltene for den første og andre kilden fra luft-havgrensesnittet over kilden vil i det minste delvis slette hverandre for derved å redusere virkningen av refleksjonen til bølgefeltet fra luft-havgrensesnittet ved det utstrålte bølgefeltet til den første kilden.

Ved uttrykket "kilde" er det ovenfor ment en enkel kilde eller en- eller to-dimensjonal gruppe i et horisontalt plan med flere enkeltkilder, som kan være like eller ulike hverandre. Samme antall kilder og samme sammenstilling kunne fortrinnsvis bli anvendt som kilder ved forskjellige dybder.

Uttrykket ikke-resonant implosiv marinekilde er ment å innbefatte spesielt vannkanoner og andre ikke-resonante kilder slik som de tilgjengelig under handelsbetegnelsen

VAPORCHOC og FLEXISHOCK.

Ytterligere kilder kan bli anvendt ved tredje, fjerde etc. dybder for ytterligere modifisering av det utstrålte bølgefeltet på nødvendig måte. Ved en foretrukket utførel-sesform er f.eks. identiske strenger med identiske vannkanoner anvendt ved tre forskjellige dybder for å frembringe det ønskede fjernfeltbølgefeltet.

De respektive implosive kildene kan bli avfyrt samtidig eller avfyringen av kildene kan være forskjøvet for å dan-ne den resulterende kombinerte pulsen.

Det er en fordel ved anvendelsen av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse at de anvendte kildene ved forskjellige dybder kan være identiske, siden derved unngås komplikasjoner ved å anvende kilder av forskjellige stør-relser. Dersom det er foretrukket av en eller annen grunn å anvende kilder av forskjellige størrelser ved forskjellige dybder, kan naturligvis dette bli gjort eller samme eller en lignende virkning kan bli tilveiebrakt ved å anvende et annet avfyringstrykk i steden for eller så vel som en annen størrelse. Bruken av et annet avfyringstrykk kan bli anvendt for å modifisere prekursoren eller ener-gien ved signalet som prekursorenergi er utledet fra den begynnende eksplosive pulsen.

Dybden til den andre kilden, og den ytterligere kilden om tilstede, blir generelt valgt slik at virkningen av refleksjonen til bølgefeltet fra luft-havgrensesnittet minimaliseres ved det nesten vertikale utstrålte bølgefeltet til den første kilden. Hvor imidlertid strålestyring er blitt anvendt kan det være ønskelig å velge dybden for således å minimalisere ovenfor nevnte virkning i spesielle orienteringer under undersøkelsen.

Den spesielle dybden ved hvilken forskjellige kilder er anbrakt kan bli etablert på enhver egnet måte, f.eks. på en prøve- og feilbasis eller ved hjelp av en datamaskin-syntese basert på kombinering av forutbestemte bølgefelt for individuelle kilder (eller grupper av kilder) ved et område av forskjellige dybder fulgt av en undersøkelse av det kombinerte resultatet.

Ved en utførelsesform blir et antall vannkanoner hengt ned fra overflaten ved å anvende innretning som både kan måle dybden og justere dybden. Hver kanon i gruppen blir hengt ved en slik dybde at når det kombinerte signalet blir utstrålt nedover, så vil det resulterende signalet ha en mer ønskelig karakteristikk enn den enkle kanonen eller et antall kanoner ved samme dybde.

En utførelsesform av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet nærmere med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 til 3 viser respektive utstrålte tidssignaler og dets spektrale effekttetthet for identiske kanoner ved dybder på hhv. 4,5 m, 6,75 m og 9 m. Fig. 4 viser det utstrålte tidssignalet ved dets spektrale effekttetthet for de kombinerte tidssignalene og spektraleffekttetthets-transformeringer for fig. 1 til 3. Fig. 1 viser det utstrålte tidssignalet sammen med dets spektrale effekttetthet for en enkel kanon ved en dybde på 4,5 m. Fig. 2 og 3 viser samme data for kanoner ved en dybde på hhv. 6,75 m og 9 m. Det kombinerte utstrålte signalet er vist på fig. 4. Ved dette eksempelet har spektru-met til den enkle kanonen på fig. 1 blitt modifisert for å fylle hakk ved 35 Hz og hakk ved 165 Hz på grunn av at den frie overflaten har blitt fjernet. Dersom en gruppe med kanoner med karakteristikker som vist på fig. 1 har blitt kombinert, så ville det utstrålte signalet fremdeles ha disse uønskede trekkene.

Dybdene på 4,5 m, 6,75 m og 9 m ble valgt etter en data-maskinsyntese av kombinasjoner av tidssignaler og bereg-nede spektrale effekttettheter for å tilveiebringe den mest tilfredsstillende flate bølgeformen.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å modifisere den spektrale effekttettheten til utstrålte bølgefeltet fra en første ikke-resonant implosiv marinekilde, som innbefatter avfyring ved et første kjent tidspunkt relativt i forhold til avfyringen av den første kilden, en andre ikke-resonant implosiv marinekilde ved en dybde forskjellig fra den til den første kilden, karakterisert ved at dybden til den første kilden velges slik at refleksjonene for bølgefeltene til den første og andre kilden fra luft-havgrensesnittet over kilden annullerer i det minste delvis hverandre for derved å øke virkningen av refleksjonen av bølgefeltet fra luft-havgrensesnittet ved det utstrålte bølgefeltet til den første kilden.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en eller flere ytterligere implosive marinekilder hver ved en annen dybde som er forskjellig fra den til den første og andre kilden avfyres ved et kjent tidspunkt relativt i forhold til avfyringen til den første og andre kilden.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at en tredje kilde ved en tredje dybde forskjellig fra dybden til den første og andre kilden avfyres ved et kjent tidspunkt relativt i forhold til avfyringen av den første og andre kilden.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakter isert ved at som hver av de implosive marinekildene anvendes en horisontal en- eller to-dimensjonal gruppe av individuelle implosive marinekilder.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at som første, andre og om tilstede ytterligere implosive marinekilder, anvendes identiske kilder.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den første og andre implosive kilden avfyres ved forskjellige trykk.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at som første og andre implosive kilde anvendes kilder med forskjellige volum og de avfyres ved forskjellige trykk.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at dybden til den andre og om tilstede påfølgende implosive marinekilder velges ved hjelp av en preliminær kombinasjon av beregning av et antall forutbestemte bølgefelt til implosive marinekilder for å tilveiebringe den ønskede reduksjonen i ref-leks jonsvirkningen.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at dybden til den andre kilden velges for å tilveiebringe optimal reduk-sjon i refleksjonsvirkningen ved en eller flere forutbestemte frekvenser.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at som implosiv marinekilde anvendes en eller flere vannkanoner.

11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den første, andre og de ytterligere implosive marinekildene om tilstede, avfyres samtidig.

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at den første, andre og ytterligere implosive marinekilder om tilstede, avfyres fortløpende.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at dybden til den andre og ytterligere implosive marinekilden om tilstede velges for å minimalisere virkningen av refleksjonen på bølgefeltet fra luft-havgrensesnittet ved nesten vertikalt utstrålt bølgefelt for den første kilden.

14. Fremgangsmåte for å frembringe et bølgefelt for seismisk anvendelse idet metoden innbefatter en første ikke-resonant implosiv marinekilde og avfyring ved et kjent tidspunkt relativt i forhold til avfyringen av første kilden, en andre ikke-resonant implosiv marinekilde ved en dybde forskjellig fra den til den første kilden, karakterisert ved at dybden til den andre kilden velges slik at refleksjonene til bølgefeltene til den første og andre kilden fra luft-havgrensesnittet vil i det minste delvis annullere hverandre for derved å frembringe et bøl-gefelt, hvis refleksjon fra luft-havgrensesnittet har blitt redusert.