Sistema y método para adquisición y procesamiento de datos sísmicos de campo de ondas elásticas.

Un método para procesar datos de forma de onda elástica completa a partir datos sísmicos obtenidos utilizando una fuente de fuerza vertical,

que comprende:

recuperar datos sísmicos de un dispositivo de almacenamiento, comprendiendo los datos sísmicos datos en modos P, SH directo y SV directo, representando los datos de modos SH directo y SV directo ondas sísmicas que han sido proporcionados como ondas SH y SV directamente en un punto de aplicación de una fuente de fuerza vertical, y detectados como reflexiones en geófonos de múltiples componentes situados a lo largo de la superficie de la Tierra; y

procesar los datos sísmicos utilizando un circuito de procesamiento para generar datos de forma de onda elástica completa, en el que el procesamiento comprende:

proporcionar corrección de polaridad a los datos de modos SH directo y SV directo para conseguir datos de modo de onda de corte horizontal y de modo de onda de corte vertical;

segregar los modos SH directo y SV directo a partir de los datos sísmicos;

procesar por separado cada uno de los modos SH y SV directos utilizando por lo menos uno de un análisis de velocidad, una corrección estática, un filtro de rechazo de ruido, un proceso de apilado y una etapa de migración; y generar imágenes de SH directo y de SV directo en base al procesamiento.

Sistema y método para adquisición y procesamiento de datos sísmicos de campo de ondas elásticas ANTECEDENTES

La presente solicitud se refiere generalmente a sistemas y métodos para exploración sísmica, que incluyen la adquisición y procesamiento de datos sísmicos para estimar propiedades del subsuelo de la Tierra.

El tipo principal de datos utilizado para explorar recursos de petróleo y gas es datos de reflexión sísmica que obtienen imágenes de la geología subterránea. Existen tres modos de ondas sísmicas que pueden utilizarse para obtención de imágenes subterráneas - un modo de onda de compresión (P) y dos modos de onda de corte (SV y SH). Cuando los geofísicos adquieren datos sísmicos que tienen estos tres modos, los datos se denominan datos de campo de ondas elásticas completas. Los datos de campo de ondas elásticas completas se han adquirido al desplegar tres fuentes sísmicas ortogonales separadas en cada estación de fuente a través de un área de prospección. Una fuente aplica un vector de fuerza vertical a la Tierra, una segunda fuente aplica un vector de fuerza horizontal en la dirección en línea (X) y una tercera fuente aplica un segundo vector de fuerza horizontal en la dirección de línea cruzada (Y).

Los documentos US 25 9 987 y US 5 1 976 describen métodos de procesamiento de datos de forma de onda elástica completa, a partir de datos sísmicos obtenidos utilizando fuentes de múltiples componentes.

COMPENDIO

Un sistema y método para adquirir y procesar datos de forma de onda elástica completa desde una fuente de fuerza vertical comprende proporcionar ondas sísmicas en la Tierra desde la fuente de fuerza vertical, detectar reflexiones de las ondas sísmicas en geófonos de múltiples componentes colocados a lo largo de la superficie de la Tierra, y procesar las reflexiones de las ondas sísmicas para generar datos de forma de onda elástica completa.

De acuerdo con otra modalidad, un sistema y método para procesar los datos de modo de onda de corte horizontal desde una fuente de fuerza vertical comprende proporcionar ondas sísmicas desde la fuente de fuerza vertical, y detectar reflexiones de ondas sísmicas en geófonos de múltiples componentes colocados a lo largo de la superficie de la Tierra, y procesar las reflexiones de las ondas sísmicas para generar datos de modo de onda de corte horizontal.

De acuerdo con otra modalidad ejemplar, un sistema para adquirir y procesar los datos de modo de onda de corte desde una fuente explosiva comprende una fuente de fuerza vertical configurada para proporcionar ondas sísmicas, un geófono de múltiples componentes, y un circuito de procesamiento. El geófono de múltiples componentes se coloca a lo largo de la superficie de la Tierra. El geófono se configura para detectar reflexiones de las ondas sísmicas. El circuito de procesamiento se configura para procesar las reflexiones de las ondas sísmicas para generar datos de modo de onda de corte horizontal. El procesamiento comprende proporcionar corrección de polaridad en las reflexiones para lograr los datos de modo de onda de corte horizontal.

De acuerdo con otra modalidad ejemplar, un sistema para adquirir y procesar los datos de modo de onda de corte a partir de una fuente de fuerza vertical diferente a una fuente explosiva comprende una fuente de fuerza vertical, un geófono de múltiples componentes y un circuito de procesamiento. La fuente de fuerza vertical se configura para proporcionar ondas sísmicas que comprenden modo P de compresión y ambos modos de corte fundamental (SH y SV) en la Tierra directamente en un punto de aplicación de la fuente de fuerza vertical. La fuente de fuerza vertical es una fuente no explosiva. El geófono de múltiples componentes se coloca a lo largo de la superficie de la Tierra. El geófono se configura para detectar reflexiones de las ondas sísmicas. El circuito de procesamiento se configura para procesar las reflexiones de las ondas sísmicas para generar datos de modo de onda de corte.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIGURA 1 es un diagrama que ilustra un campo de ondas sísmicas elásticas completas de múltiples componentes que se propaga en una Tierra homogénea, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 2 es un diagrama que muestra los desplazamientos de onda de corte SH y SV, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 3 es una vista de mapa de los patrones de iluminación de SH y SV para fuentes de desplazamiento horizontal ortogonal (X e Y).

La FIGURA 4 es una comparación de comportamiento de velocidad SH, SV y P para propagación de ondas elásticas en medios horizontalmente estratificados.

La FIGURA 5 es una vista en corte transversal de un cálculo teórico de los patrones de radiación de P y SV producidos cuando una fuerza vertical F se aplica a la superficie de la Tierra, mostrada para dos diferentes valores de la relación de Poisson de la capa de la Tierra, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

Las FIGURAS 6Ay 6B muestran un patrón de radiación de onda S de la FIGURA 5 desplegado como un objeto 3D, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 7A es un diagrama de datos VSP adquiridos utilizando una fuente de desplazamiento vertical, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 7B es un diagrama de datos VSP adquiridos utilizando una fuente de desplazamiento vertical, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 8 es un diagrama que muestra una geometría de receptor de fuente utilizada para analizar patrones de radiación P y S emitidos por fuentes sísmicas, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 9 es un diagrama que ilustra aperturas del ángulo de captación, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 1 es un diagrama que ilustra la transformación del receptor X, Y, Z en los receptores P, SV, SH, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 11 es un conjunto de diagramas que muestran los datos ejemplares de X, Y, Z adquiridos con una disposición vertical de una fuente de impacto vertical, y datos correspondientes girados al espacio de datos P, SV y SH, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 12 es un conjunto de diagramas que muestran los datos ejemplares de X, Y, Z adquiridos con una disposición vertical a partir de una fuente explosiva de impacto en agujero, y datos correspondientes girados al espacio de datos P, SV y SH, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 13 es un conjunto de diagramas que muestran los datos ejemplares de X, Y, Z adquiridos con una disposición vertical de una fuente de vibrador vertical, y datos correspondientes girados al espacio de datos P, SV y SH, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 14 es una Ilustración del principio de las inversiones de polaridad de datos aplicado a los datos de fuente de fuerza vertical para crear datos de onda S de polaridad constante a través del espacio de imagen sísmica, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 15 ¡lustra un primer ejemplo de polaridades de datos sísmicos de fuerza vertical y el resultado de invertir las polaridades en el dominio de polaridad negativa para convertir los datos de fuente de fuerza vertical en datos de fuerza de di polo de polaridad constante, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 16 ¡lustra un segundo ejemplo de polaridades de datos sísmicos de fuerza vertical y el resultado de Invertir polaridades en el dominio de polaridad negativa para convertir los datos de fuente de fuerza vertical en datos de fuerza de dipolo de polaridad constante, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 17 es un diagrama de bloque de un sistema de adquisición y procesamiento de datos y método para adquirir y procesar los datos de forma de onda elástica completa a partir de una fuente de fuerza vertical que utiliza sensores colocados en superficie, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 18 es un diagrama de bloque de un sistema de adquisición y procesamiento de datos y método para adquirir y procesar los datos de forma de onda elástica completa a partir de una fuente de fuerza vertical que utiliza sensores subterráneos, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 19 es un diagrama de bloque de un sistema de procesamiento de datos para procesar los datos de campo de ondas elásticas completas, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

La FIGURA 2 es un diagrama de flujo que ¡lustra un método para procesar los datos de ondas elásticas completas, de acuerdo con una modalidad ejemplar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE REALIZACIONES A MODO DE EJEMPLO

Una o más modalidades descritas en la presente pueden proporcionar un método por el cual los datos sísmicos de campo de ondas... [Seguir leyendo]

1. Un método para procesar datos de forma de onda elástica completa a partir datos sísmicos obtenidos utilizando una fuente de fuerza vertical, que comprende:

recuperar datos sísmicos de un dispositivo de almacenamiento, comprendiendo los datos sísmicos datos en modos 5 P, SH directo y SV directo, representando los datos de modos SH directo y SV directo ondas sísmicas que han sido proporcionados como ondas SH y SV directamente en un punto de aplicación de una fuente de fuerza vertical, y detectados como reflexiones en geófonos de múltiples componentes situados a lo largo de la superficie de la Tierra;

y

procesar los datos sísmicos utilizando un circuito de procesamiento para generar datos de forma de onda elástica 1 completa, en el que el procesamiento comprende:

proporcionar corrección de polaridad a los datos de modos SH directo y SV directo para conseguir datos de modo de onda de corte horizontal y de modo de onda de corte vertical;

segregar los modos SH directo y SV directo a partir de los datos sísmicos;

procesar por separado cada uno de los modos SH y SV directos utilizando por lo menos uno de un análisis de 15 velocidad, una corrección estática, un filtro de rechazo de ruido, un proceso de apilado y una etapa de migración; y

generar imágenes de SH directo y de SV directo en base al procesamiento.

2. El método según la reivindicación 1, en el que la corrección de polaridad comprende además determinar un dominio de polaridad positiva y un dominio de polaridad negativa, en el que los geófonos de múltiples componentes comprenden un primer conjunto de receptores en el dominio de polaridad positiva y un segundo conjunto de

receptores en el dominio de polaridad negativa, la corrección de polaridad comprende además aplicar inversiones de la polaridad de los datos a los datos de la fuente de la fuerza vertical recibidos en los receptores en cualquiera del dominio de polaridad positiva o el dominio de polaridad negativa, para crear datos de onda-S de polaridad constante a través de un espacio de imagen sísmica.

3. El método según la reivindicación 1, en el que el procesamiento comprende aplicar un filtro de velocidad para 25 aislar los datos de modo SH y de modo SV, de los datos de modo P.

4. El método según la reivindicación 1, en el que los datos sísmicos se han obtenido utilizando una fuente de fuerza vertical sin ninguna fuente de fuerza horizontal.

5. El método según la reivindicación 4, en el que los datos sísmicos se han obtenido con una fuente no explosiva.

6. El método según la reivindicación 4, en el que los datos sísmicos se han obtenido con una fuente explosiva.

7. El método según la reivindicación 1, en el que los datos sísmicos se han registrado con un tiempo de registro de

por lo menos 8 segundos.

8. El método según la reivindicación 1, que comprende además: proporcionar las ondas sísmicas en la Tierra desde la fuente de fuerza vertical; y

detectar reflexiones de las ondas sísmicas en los geófonos de múltiples componentes colocados a lo largo de la 35 superficie de la Tierra.

9. Un sistema para procesar datos sísmicos almacenados en una memoria, que comprende:

una memoria para almacenar datos sísmicos que comprenden datos en modos P, SH directo y SV directo, representando los datos en modos SH directo y SV directo ondas sísmicas que se han proporcionado como ondas SH y SV directamente en un punto de aplicación de una fuente de fuerza vertical, y detectado como reflexiones en 4 geófonos de múltiples componentes; y

un circuito de procesamiento configurado para:

proporcionar corrección de polaridad a los datos de modo SH directo y de modo SV directo para conseguir datos de modo de onda de corte horizontal y de modo de onda de corte vertical;

segregar los modos SH directo y SV directo a partir de los datos sísmicos;

procesar por separado cada uno de los modos SH y SV directos utilizando por lo menos uno de un análisis de 5 velocidad, una corrección estática, un filtro de rechazo de ruido, un proceso de apilado y una etapa de migración; y

generar imágenes de SH directo y de SV directo en base al procesamiento por separado.

1. El sistema según la reivindicación 9, que comprende además un dispositivo de salida configurado para presentar las imágenes P y de corte directo.

11. El sistema según la reivindicación 9, en el que el circuito de procesamiento está configurado además para 1 segregar datos de modo P respecto de los datos de modos SH directo y SV directo utilizando un filtro de velocidad.

12. El sistema según la reivindicación 9, que comprende además:

una fuente de fuerza vertical configurada para proporcionar las ondas sísmicas; y

un geófono de múltiples componentes colocado a lo largo de la superficie de la Tierra, en donde el geófono está configurado para detectar reflexiones de las ondas sísmicas.

13. El sistema según la reivindicación 12, en el que la fuente de fuerza vertical es vibratoria.

14. El sistema según la reivindicación 12, en el que la fuente de fuerza vertical es una fuente de impacto.

15. El sistema según la reivindicación 12, en el que la fuente de fuerza vertical es una pistola de aire.