ES2978903T3 - Correlación de campo para vigilancia sísmica pasiva en tiempo real - Google Patents

Abstract

En este documento se proporciona un método de adquisición sísmica pasiva que utiliza cálculos en tiempo real o casi en tiempo real para reducir el volumen de datos que se deben trasladar desde el campo hasta el centro de procesamiento. Gran parte de los cálculos que se aplican tradicionalmente a los datos de fuentes pasivas se pueden realizar en modo de transmisión continua. Los datos brutos que pasan a través de un sistema de campo se pueden procesar en fragmentos manejables, después de lo cual se pueden descartar los datos originales y los resultados intermedios se pueden acumular y guardar periódicamente. Estos resultados intermedios guardados son al menos dos, más probablemente tres, órdenes de magnitud más pequeños que los datos brutos de los que se derivan. Tal volumen de datos es trivial de almacenar, transportar o transmitir, lo que permite que la adquisición sísmica pasiva se utilice prácticamente para la vigilancia sísmica continua casi en tiempo real. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Correlación de campo para vigilancia sísmica pasiva en tiempo real

Campo Técnico

[0001] Esta invención se refiere al tema general de la vigilancia sísmica y, en particular, a los procedimientos para adquirir señales sísmicas y de otro tipo que sean representativas del subsuelo para fines de exploración y/o vigilancia sísmica.

Antecedentes de la invención

[0002] Un levantamiento sísmico representa un intento de obtener imágenes o mapear el subsuelo de la tierra enviando energía sonora hacia abajo en el suelo y registrando los "ecos" que regresan de las capas de roca abajo. La fuente de la energía sonora descendente podría provenir, por ejemplo, de explosiones o vibradores sísmicos en tierra, o de pistolas de aire en ambientes marinos. Durante un estudio sísmico, la fuente de energía se coloca en varios lugares cerca de la superficie de la tierra por encima de una estructura geológica de interés. Cada vez que la fuente se activa, genera una señal sísmica que viaja hacia abajo a través de la tierra. Los "ecos" de esa señal se registran a continuación en muchos lugares en la superficie. Se combinan a continuación múltiples combinaciones de fuente / registro para crear un perfil casi continuo del subsuelo que puede extenderse por muchas millas. En un estudio sísmico bidimensional (2-D), las ubicaciones de registro generalmente se disponen a lo largo de una sola línea. Por el contrario, en un estudio tridimensional (3-D), las ubicaciones de registro se distribuyen por la superficie en un patrón de cuadrícula. En términos más simples, se puede considerar que una línea sísmica 2-D proporciona una imagen en sección transversal (corte vertical) de las capas de la Tierra tal como existen directamente debajo de los lugares de registro. Un levantamiento en 3D produce un "cubo" o volumen de datos que es, al menos conceptualmente, una imagen en 3D del subsuelo que se encuentra debajo del área del levantamiento. En realidad, sin embargo, tanto los levantamientos 2-D como los 3-D interrogan algún volumen de tierra que se encuentra debajo del área cubierta por el levantamiento. Finalmente, un levantamiento 4-D (o lapso de tiempo) es aquel que se registra sobre la misma área en dos o más momentos diferentes. Obviamente, si se comparan imágenes sucesivas del subsuelo, los cambios que se observan (asumiendo que las diferencias en la firma de origen, receptores, registradores, condiciones de ruido ambiental, etc., se contabilizarán) serán atribuibles a los cambios en el subsuelo.

[0003] Un levantamiento sísmico está compuesto por una gran cantidad de registros o trazas sísmicas individuales. Las muestras digitales en trazas de datos sísmicos generalmente se adquieren a intervalos de 0,002 segundos (2 milisegundos o "ms"), aunque también son comunes los intervalos de muestreo de 4 milisegundos y 1 milisegundo. Longitudes de traza típicas son de 5-16 segundos, lo que corresponde a 2500 - 8000 muestras en un intervalo de 2 milisegundos. Convencionalmente, cada traza registra una activación de fuente sísmica, por lo que hay una traza para cada combinación de fuente-receptor en vivo. En un levantamiento típico en 2D, generalmente habrá varias decenas de miles de trazas, mientras que en un levantamiento en 3D el número de trazas individuales puede llegar a múltiples millones de trazas. El capítulo 1, páginas 9-89, de Seismic Data Processing de Ozdogan Yilmaz, Society of Exploration Geophysicists, 1987, contiene información general relativa al procesamiento convencional en 2-D. La información general relativa a la adquisición y procesamiento de datos en 3-D se puede encontrar en el capítulo 6, páginas 384-427, de Yilmaz.

[0004] Una fuente sísmica marina ideal cubriría toda la banda de frecuencia de interés, y solo la banda de frecuencia de interés para la topografía sísmica, es decir, alrededor de 1 - 100 Hz o incluso más (por ejemplo, hasta 300 Hz) dependiendo de los objetivos del levantamiento. Las fuentes de frecuencia de barrido son de creciente interés como alternativa a las fuentes convencionales debido a su capacidad para controlar el ancho de banda de su barrido de señal. Sin embargo, en la práctica es muy difícil construir una única fuente de frecuencia de barrido que cubra todo este intervalo.

[0005] Fuentes sísmicas marinas convencionales se encuentran en el agua y, por lo tanto, solo irradian ondas P. Para algunas aplicaciones, otros modos de onda, como las ondas superficiales, también pueden proporcionar información valiosa. Las ondas superficiales viajan horizontalmente a través de la sección sedimentaria poco profunda, y por lo tanto permiten la obtención de imágenes de características poco profundas que pueden ser difíciles de obtener utilizando ondas P que viajan más verticalmente. Aunque las ondas P generadas por fuentes sísmicas marinas convencionales se convierten en otros modos de onda cuando pasan del agua al sedimento, lo hacen solo débilmente. Se han desarrollado y desplegado fuentes de los fondos oceánicos en un esfuerzo por generar mejor esas ondas. Sin embargo, el uso de las fuentes de los fondos oceánicos ha sido muy limitado debido a su alto costo de operación.

[0006] Las ondas superficiales de baja frecuencia han demostrado recientemente ser prometedoras para la obtención de imágenes de anomalías de velocidad marinas cercanas a la superficie, que pueden representar peligros geográficos como gas poco profundo. Las ondas superficiales de baja frecuencia son particularmente difíciles de generar utilizando fuentes sísmicas marinas activas, pero son un componente abundante del fondo del ruido sísmico en entornos marinos de aguas poco profundas.

[0007] Así pues, en los últimos años se ha interesado por el uso de estudios sísmicos pasivos que no utilizan una fuente sísmica convencional / activa. En un levantamiento pasivo, los receptores sísmicos registran continuamente la señal sísmica / ruido ambiente durante un período de tiempo relativamente largo (por ejemplo, varias horas, días, etc.). Luego, usando autocorrelación, correlación cruzada u otras técnicas para realizar interferometría sísmica de fuente virtual bien conocida por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica, los registros de datos que contienen la señal de datos en bruto generalmente ininteligibles se pueden procesar para proporcionar imágenes del subsuelo.

[0008] Las ventajas de tal estrategia son claras. En primer lugar, el impacto ambiental y logístico de un estudio de este tipo es mucho menor que el que utiliza una fuente sísmica activa, que es típicamente una pistola de aire (en un medio marino) o dinamita o vibradores (en un estudio en tierra).

[0009] En segundo lugar, el fondo del ruido sísmico es a menudo rico en las frecuencias bajas que son difíciles de generar utilizando fuentes activas. En un entorno marino de aguas poco profundas, el fondo de ruido sísmico de baja frecuencia es particularmente rico en ondas superficiales. La interferometría de fuente virtual de datos pasivos de ondas superficiales de baja frecuencia ha demostrado recientemente ser prometedora para detectar anomalías de velocidad superficial y/o cambios en las magnitudes de división de ondas de corte y polarizaciones, como las que podrían estar asociadas con movimientos de gases o fluidos poco profundos, o cambios en las propiedades del subsuelo como la porosidad o su estado de estrés. La generación de esas ondas superficiales de baja frecuencia utilizando una fuente activa requeriría convencionalmente una gran fuente del fondo oceánico, lo que normalmente sería inviable tanto por su costo como por el riesgo operacional de daños a instalaciones e infraestructura.

[0010] En tercer lugar, también puede evitarse el gasto de las fuentes, en particular las fuentes del fondo oceánico. Los receptores del fondo oceánico, que generalmente son mucho menos costosos de implementar, se convierten en fuentes virtuales del fondo oceánico.

[0011] Finalmente, con los datos pasivos no es necesario hacer ningún esfuerzo para crear fuentes artificiales. En principio, los datos se pueden registrar de forma automática durante períodos arbitrariamente largos. Esto es obviamente de gran beneficio si el objetivo es la vigilancia en tiempo real o casi en tiempo real.

[0012] Para crear buenas imágenes a partir del ruido ambiental solo se requiere que se recopilen grandes volúmenes de datos. Por ejemplo, 2000 receptores de cuatro componentes que registran a una velocidad de muestreo de 2 milisegundos generan 54 gigabytes de datos por hora, o un Terabyte y un cuarto cada día. La experiencia ha demostrado que unas pocas horas de registro no suelen ser suficientes para producir una buena imagen. Idealmente, se utilizarían varios días de datos. Este volumen de datos es difícil de almacenar, transportar o transmitir, especialmente de forma continua, lo que limita gravemente la utilidad del procedimiento para la vigilancia en tiempo real. Como resultado, la industria petrolera ha adquirido solo unos pocos grandes conjuntos de datos pasivos. La mayoría de los conjuntos de datos existentes solo duran unas pocas horas, apenas lo suficiente como para producir un resultado útil. Para la vigilancia continua, los conjuntos de datos son mucho más grandes que los ejemplos dados anteriormente. Continuando con el ejemplo anterior, una matriz de 2000 receptores de cuatro componentes que registran a una velocidad de muestreo de 2 milisegundos generaría 459 Terabytes de registros sísmicos brutos por año.

[0013] Otro problema es que la interferometría convencional requiere que el ruido se "distribuya uniformemente". El ruido en una hora o día determinado puede o no distribuirse adecuadamente, dependiendo de las operaciones de campo, las condiciones oceánicas, el clima, etc. Una solución es utilizar una matriz de receptores densos que permita corregir cualquier distribución no uniforme en el procesamiento (por ejemplo,véaseStork, Christof, US 2010/0054083,Measuring and modifying directionality of seismic Inteiferometry data).Sin embargo, las matrices receptoras densas son más caras que las dispersas, lo que tiende a limitar la utilidad de esta técnica. Una solución más simple es simplemente registrar durante un período de tiempo más largo, ya que un registro que se adquiere durante un período de tiempo más largo es más probable que tenga ruido que se distribuye uniformemente.

El documento US 2008/080308 describe un sistema y un procedimiento para la obtención de imágenes y el monitoreo de los reservorios de hidrocarburos y otras características del subsuelo, preferiblemente utilizando sensores de fondo marino o de superficie junto con uno o más sensores de fondo de pozo. En una realización preferida, los registros se realizarán simultáneamente utilizando receptores de fondo marino y de fondo de pozo. La fuente de energía puede ser una fuente sísmica controlada o ruido ambiental. En una realización, los datos se utilizarán para calcular un VSP virtual, una toma de control o un levantamiento similar mediante la correlación cruzada de una traza registrada en la superficie con una traza registrada a profundidad. En otra realización, los sensores de superficie y pozo se ubicarán permanentemente y se utilizarán registros repetidas a lo largo del tiempo para formar una imagen variable en el tiempo (4-D) del subsuelo.

El documento US 2008/219094 describe sistemas y procedimientos para la adquisición asíncrona de datos sísmicos, un sistema que comprende una o más fuentes sísmicas, una pluralidad de módulos de sensores que comprenden cada uno un sensor sísmico, un convertidor A/D para la generación de datos sísmicos digitalizados, un procesador digital de señales (DSP) y un reloj de módulo de sensores; una estación de registro de datos sísmicos; y un subsistema de transmisión de datos sísmicos compuesto por un reloj de alta precisión, el subsistema que permite la transmisión de al menos algunos de los datos sísmicos digitalizados a la estación de registro, donde cada módulo de sensor está configurado para recibir periódicamente del subsistema una cantidad de la deriva de su reloj en relación con el reloj de alta precisión.

El documento US 6061299 describe un procedimiento bifásico de transmisión, a una estación central (CS), de señales sísmicas recibidas por receptores sísmicos (R) y recogidas por unidades recolectoras (A) dispuestas en el campo. En la primera fase, se aplica una compresión a cada traza sísmica, cuya relación se adapta a la duración de una ventana de transmisión colocada en los intervalos de tiempo entre los ciclos sucesivos de transmisión-recepción sísmica, así como a la velocidad de la ruta de transmisión utilizada. La traza comprimida en su conjunto se transmite, lo que permite al operador de la estación central (CS) comprobar cualitativamente que el registro se realizó correctamente en cada unidad de recogida (A), aunque no tenga la traza exacta disponible. En la segunda fase, al final de la sesión sísmica actual, por ejemplo, las trazas sísmicas se reconstituyen en la estación central con la precisión necesaria, ya sea mediante la transmisión completa de los datos preferiblemente después de la compresión previa, o, en ciertos casos, por transmisión de residuos eliminados en la primera fase para los requisitos de la primera transmisión.

El documento US 7196969 describe un sistema y un procedimiento para el sistema de imágenes de preapiladeas que incluye múltiples procesadores, con cada procesador configurado para realizar la propagación de onda delantera basada en ecuaciones de onda bidireccionales de un evento fuente para obtener un campo de onda fuente utilizando diferencias finitas espaciales de alto orden para una recopilación de disparos, y para realizar la propagación de ondas retroactivas basada en ecuaciones de onda bidireccionales de las ondas recibidas para obtener un campo de ondas del receptor utilizando diferencias finitas espaciales de alto orden para la recogida de disparos; y para correlacionar los campos de onda fuente y receptor para obtener una región de imagen.

El documento WO 2010/080366 describe el uso de datos sísmicos de terremotos para abordar el problema de la laguna de baja frecuencia en los procedimientos tradicionales de exploración de hidrocarburos. Los sismómetros con una respuesta de frecuencia de hasta 1 Hz se colocan sobre una región subsuperficial diana en una matriz con espaciamiento adecuado para la exploración de hidrocarburos (21). Los datos se recopilan durante un largo período de tiempo (semanas o meses) (22). Los segmentos de los datos (44) se identifican con eventos conocidos de catálogos de terremotos (43). Esos segmentos de datos se analizan utilizando técnicas como las mediciones de retardo del tiempo de viaje (307) o los cálculos de la función del receptor (46) y luego se combinan con uno o más tipos de datos geofísicos adquiridos de la región diana, utilizando la inversión conjunta (308-310) en algunas realizaciones del procedimiento, para inferir características físicas del subsuelo indicativas de potencial de hidrocarburos o falta del mismo (26).

[0014] Hasta ahora, como es bien conocido en las técnicas de adquisición y procesamiento sísmico, se ha necesitado un sistema y un procedimiento que proporcione un procedimiento más eficiente de adquisición y procesamiento de datos sísmicos pasivos que no sufra las desventajas de la técnica anterior. En consecuencia, ahora debe reconocerse, como reconocieron los inventores actuales, que existe, y ha existido desde hace algún tiempo, una necesidad muy real de un procedimiento de procesamiento de datos sísmicos que aborde y resuelva los problemas descritos anteriormente.

Resumen de la invención

[0015] La invención proporciona un procedimiento de vigilancia sísmica por encima de una región del subsuelo de la tierra como se establece en las reivindicaciones adjuntas.

[0016] Lo anterior ha esbozado en términos generales las características más importantes de la invención que se divulga en esta solicitud, de modo que la descripción detallada que sigue pueda entenderse más claramente, y para que la contribución de los presentes inventores a la técnica pueda apreciarse mejor. La presente invención no debe limitarse en su aplicación a los detalles de la construcción y a las disposiciones de los componentes establecidos en la descripción siguiente o ilustrados en los dibujos. Más bien, la invención puede ser objeto de otras realizaciones y de ser practicada y llevada a cabo de diversas otras formas que no se enumeran específicamente en esta solicitud, siendo la invención actualmente reclamada definida por las reivindicaciones adjuntas. Por último, debe entenderse que la fraseología y la terminología empleadas en esta solicitud tienen por objeto la descripción y no deben considerarse limitantes, a menos que la memoria descriptiva limite específicamente la invención.

Breve descripción de los dibujos

[0017] Otros objetos y ventajas de la invención se harán evidentes al leer la siguiente descripción detallada y al referirse a los dibujos donde:

La Figura 1 ilustra el entorno de procesamiento general de la presente invención.

La Figura 2 contiene una lógica de funcionamiento adecuada para su uso con la presente invención.

La Figura 3 ilustra un ejemplo de entorno de campo marino de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0018] Si bien esta invención es susceptible de realización en muchas formas diferentes como se define en las reivindicaciones adjuntas, en los dibujos se muestran, y se describirán en detalle a continuación, algunas realizaciones específicas de la presente invención.

[0019] Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para adquirir datos sísmicos pasivos que permite adquirir y procesar dichos datos sísmicos sin transmitir grandes volúmenes de datos a una instalación central de procesamiento. En general, y como se discute con mayor detalle a continuación, el procedimiento utiliza en el campo (en el sitio) procesamiento para reducir el volumen de datos a un nivel manejable de modo que pueda ser transmitido de nuevo a una instalación de procesamiento de forma continúa utilizando solo una fracción discreta de los enlaces de datos a través de transmisiones típicamente disponibles. Debido a que los datos después del procesamiento de campo se condensan lo suficiente para transmitirse de forma continua, se pueden utilizar para monitorear los cambios en el subsuelo en tiempo casi real.

[0020] En las realizaciones, se realizan procesos tales como filtrado de paso bajo y diezmado. Otros procedimientos como el análisis de distribución direccional (si se desea), el análisis de banda de frecuencia (si se desea) y la correlación cruzada (o la deconvolución cruzada, o cualquiera de las otras variantes de procedimientos en uso para realizar interferometría de fuente virtual) se puede realizar en la transmisión o en buffer de datos de entrada pasiva un período de tiempo de registro (por ejemplo, una hora o un día) a la vez, guardando las salidas deseadas y luego descartando los datos originales. Los períodos de tiempo de registro pueden ser contiguos, separados o parcialmente superpuestos.

[0021] Las realizaciones del procedimiento pueden permitir una tremenda reducción en la cantidad de datos que necesitan ser almacenados, manejados, y transmitido desde el sitio de adquisición, tal vez en el orden de 200x a 3000x o más en algunas realizaciones, dependiendo del tamaño de los intervalos de tiempo de registro utilizados y el tamaño de la salida retenida después de la correlación. Téngase en cuenta que una característica de la presente invención es que, después del procesamiento como se indica en esta solicitud, los datos originales / no procesados pueden ser descartados. Como se indicó anteriormente, esto puede ser una gran ventaja cuando se trata de datos pasivos.

[0022] En una realización, el factor limitante puede ser el ancho de banda de la transmisión, y la presente invención está diseñada para realizar este tipo de cálculos en el campo, reduciendo así la cantidad de datos que deben transmitirse de vuelta a la instalación central de procesamiento.

[0023] La eliminación del ruido transitorio de alta amplitud, el filtrado de paso bajo y el diezmado se pueden realizar fuera de la costa, y la correlación, el análisis y el apilamiento en tierra.

[0024] En algunas variaciones de la presente invención, el sistema automatizado en tiempo real que procesa los datos tal como se recogen también podría detectar cuando el ruido tiene propiedades estadísticas deseables, y evitar procesar o guardar datos que no serían útiles para su procesamiento posterior. Entonces, por ejemplo, si el ruido utilizado para la imagen de las características de interés es excitado por el oleaje del océano, el sistema podría detectar la dirección predominante del oleaje oceánico y rechazar inmediatamente los datos de períodos de tiempo en los que el oleaje predominante proviene de una dirección que ya está sobrerrepresentada en los datos.

[0025] Los datos también podrían procesarse y luego descartarse si los sismogramas de fuente virtual sintetizados resultantes no tienen propiedades estadísticas apropiadas. Los sismogramas de fuente virtual calculados a partir de cada intervalo de tiempo de los datos también podrían procesarse antes de combinarse para generar un resultado final. Por ejemplo, las recopilaciones de fuentes virtuales pueden ponderarse antes de la suma, posiblemente de una manera dependiente de la frecuencia, para optimizar una medida de calidad estadística en el resultado. Las medidas estadísticas de calidad pueden incluir la simetría entre los retrasos de tiempo positivos y negativos, amplitudes relativas de tipos de ondas o artefactos deseados o no deseados, uniformidad de amplitud con azimut, distribución de frecuencia del fondo de ruido, o cualquiera de muchas otras medidas de calidad conocidas por los de la habilidad ordinaria en la técnica.

[0026] Esta estrategia reduciría aún más los gastos generales de datos necesarios para archivar grandes cantidades de datos de fuente virtual, lo que haría factible hacerlo de forma regular. Luego, por ejemplo, las imágenes derivadas de los datos de fuente virtual podrían calcularse de forma continua y examinarse para detectar cambios. Esto permitiría la vigilancia casi en tiempo real del campo, por ejemplo, para buscar anomalías de baja velocidad, como las que ocurrirían debido a que el gas se mueve hacia la superficie, o cambios en la división de ondas de corte causadas por cambios en el estado de estrés local de la Tierra. Téngase en cuenta que los conjuntos de receptores no tienen por qué ser cables del fondo del océano, sino que pueden estar, por ejemplo, en un pozo o en tierra.

[0027] Además, en otra realización, los datos brutos sin rotar multicomponente podrían correlacionarse en el campo. Las matrices de rotación convencionales se determinan primero utilizando datos de fuente activa. Los datos pasivos se registran, se rotan utilizando las matrices conocidas para convertir los componentes del receptor orientados arbitrariamente a Norte, Este, Vertical y Presión, y solo entonces se correlacionan estos datos preprocesados para hacer sismogramas de fuente virtual. Al correlacionar como primera etapa, y guardar las autocorrelaciones (mucho más pequeñas) y cruzadas de los componentes brutos sin rotar, las matrices de rotación necesarias se pueden determinar y aplicar más adelante. Mediante el uso de fuentes virtuales en lugar de las fuentes activas tradicionales, se podrían determinar las matrices de rotación necesarias, incluso si no se disponía de datos de fuentes de actividad.

[0028] Una solución más sofisticada es examinar los datos a medida que llegan, y solo retener los datos que tienen propiedades estadísticas deseables, ya sea porque están distribuidos uniformemente o porque contienen energía de tipos de ondas, o de direcciones, o en bandas de frecuencia que se beneficiarían de tener muestras adicionales.

[0029] La capacidad de seleccionar solo los mejores datos para procesar de un conjunto de datos extremadamente grande permite una mejora en la calidad de imagen resultante, lo cual es deseable incluso si solo se requiere una sola imagen (para la exploración) en lugar de una serie de imágenes a lo largo del tiempo (para la vigilancia).

REALIZACIONES

[0030] Según una realización de la presente invención, se proporciona un procedimiento de adquisición sísmica pasiva que utiliza el procesamiento en tiempo real o casi en tiempo real de los datos sísmicos pasivos a medida que se adquieren con el fin de reducir sustancialmente la cantidad de información que debe almacenarse y posteriormente trasladarse de vuelta al centro de procesamiento.

[0031] La presente invención está ampliamente motivada por la observación de que para realizar interferometría de fuente virtual no es necesario guardar todos los datos que se han registrado en el campo. En su lugar, según la presente invención, los datos en bruto pueden correlacionarse automáticamente y cruzarse en tiempo real o casi en tiempo real en el campo para producir registros de fuentes virtuales. Tal como se utiliza en esta solicitud, "tiempo real" se refiere al procesamiento de datos que parece tener lugar, o realmente tiene lugar, instantáneamente después de la adquisición o recepción de datos. Tal como se utiliza en esta solicitud, "casi en tiempo real" se refiere al procesamiento de datos que tiene lugar después de un retraso de tiempo menor o insignificante después de la adquisición o recepción de datos. El tiempo de retraso puede variar, sin limitación, de milisegundos a horas a unos pocos días. Solo decenas de segundos de registros de fuentes virtuales entonces generalmente necesitan ser mantenidos después de tal correlación. Las muchas horas de datos de entrada pasiva registrados ya no son necesarias después de que los datos se han correlacionado. Por lo tanto, un lugar lógico para realizar esa operación está en el campo (u otra u otras ubicaciones que se discutirán a continuación), eliminando así la necesidad de que una gran cantidad de datos se transmitan de vuelta a un centro de procesamiento central solo para ser utilizados brevemente y luego descartados.

[0032] Además, y en algunas realizaciones, los datos en bruto también pueden formarse por haz para analizar la distribución direccional de su contenido de energía antes de la transmisión. Sin embargo, después de que se calcula la distribución direccional (que es una matriz relativamente pequeña de números), los datos originales voluminosos de nuevo ya no son necesarios.

[0033] Del mismo modo, para muchas aplicaciones solo se requieren frecuencias bajas. Después del filtrado de paso bajo de los datos brutos / de entrada, se diezma, típicamente por un factor de 10, más o menos. En ese momento, los datos originales ya no son necesarios. Las realizaciones de la presente invención utilizan esta estrategia.

[0034] Aquellos de habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que los procedimientos discutidos anteriormente son todos lineales. Por lo tanto, se pueden realizar en un primer "intervalo" de datos, luego en un segundo intervalo de datos, etc., con el producto final siendo sustancialmente el mismo que si el cálculo se hubiera realizado en ambos intervalos combinados en un solo intervalo más largo (salvo, por supuesto, pequeños efectos de borde que normalmente pueden ser ignorados o mejorados con un simple recorte, ventanas superpuestas, una combinación de ambos, etc.).

[0035] La Figura 1 ilustra el entorno general de adquisición y procesamiento donde se usaría típicamente la presente invención. Un levantamiento sísmico pasivo puede diseñarse 100 para cubrir un área de interés económico o geológico. Parámetros de adquisición de campo (p. ej., frecuencia de muestreo, espaciado del receptor, espaciado de líneas, tiempo de registro, etc.) se seleccionan típicamente en conjunción con esta etapa, aunque es común modificar los parámetros de diseño ideales ligeramente (o sustancialmente) en el campo para adaptarse a las realidades de la realización del levantamiento. Los receptores a continuación se implementan 1l0 con una conexión en tiempo real de vuelta a un centro de recopilación de datos. En un entorno marino, la conexión en tiempo real puede ser a través de un cable del fondo del océano, y el centro de recolección de datos puede ser submarino, o en una plataforma, o en un centro de procesamiento en tierra. En un entorno de tierra, la conexión en tiempo real puede ser a través de una red inalámbrica, y el centro de recopilación de datos puede estar en el campo, o en una furgoneta de control, o en una estructura.

[0036] En un ejemplo, los algoritmos para procesar datos sísmicos pasivos brutos 115 pueden comunicarse a un centro de recolección de datos en campo 120. Dentro de ese sistema, las etapas de procesamiento pueden tener lugar utilizando los algoritmos 115 (y potencialmente otros) para reducir el volumen de datos que se transmiten a través de un enlace de ancho de banda restringido a un centro de procesamiento central 125 como se describe a continuación. Un programa 115 que incorpore el ejemplo puede ser transportado al o a los ordenadores de campo que va a ejecutarlo por medio de, por ejemplo y sin limitación, un disquete, un disco magnético, una cinta magnética, un disco magneto-óptico, un disco óptico, un CD-ROM, un disco de DVD, una tarjeta RAM, memoria RAM flash, una tarjeta RAM, un chip PROM, o cargado a través de una red.

[0037] En el centro de procesamiento 125, una variedad de procedimientos preparatorios 130 pueden aplicarse típicamente a través de un ordenador de propósito general 150, que puede ser una estación de trabajo, un ordenador central, un ordenador paralelo, múltiples ordenadores en red, etc. Dentro del centro de procesamiento 125, el procesamiento adicional de los datos puede tener lugar típicamente dentro de un ordenador 150 (por ejemplo, procesamiento de trazas 130, creación de zonas de interés digitalizadas 160, visualización computarizada de atributos geofísicos 170) uso de algoritmos estándar y/o patentados para el procesamiento de datos sísmicos 140. La salida de dicho procesamiento a menudo toma la forma de un volumen de datos 3-D o sección 2-D, mapa de atributos 180, etc.

[0038] Después del procesamiento convencional, que en general incluiría procedimientos de obtención de imágenes como la migración o la inversión, la imagen de salida resultante normalmente se mostraría en un monitor de ordenador a color de alta resolución 170 o en forma de copia impresa como una sección sísmica impresa o un mapa 180. El intérprete sísmico usaría las imágenes mostradas para ayudarlo a identificar las características del subsuelo de interés, que podrían ser características conducentes a la generación, migración o acumulación de hidrocarburos, cambios de lapso de tiempo que indican el movimiento de hidrocarburos o inundaciones de agua, o podrían ser posibles peligros geográficos que requieren monitoreo casi en tiempo real.

[0039] Como se observa generalmente en esta figura y se discute con mayor detalle a continuación, el enlace de comunicaciones de ancho de banda restringido 121 entre el centro de recopilación de datos 120 y el centro de procesamiento 125 puede convertirse en un cuello de botella en el sentido de que los enormes volúmenes de datos generados por registros de levantamiento sísmico pasivo de técnica previas deben transmitirse a una instalación central de procesamiento a través de este enlace. Este es el caso que se muestra en la Figura 1. Téngase en cuenta que para los fines de la divulgación presente, los términos "enlace de ancho de banda restringido" o "enlace de comunicaciones de ancho de banda restringido" pueden ser un enlace de comunicaciones inalámbrico o por cable. Además, dado el tamaño de los datos sísmicos pasivos brutos, incluso un enlace cableado u óptico puede, en algunos casos, ser un cuello de botella con respecto a la transmisión de datos.

[0040] Pasando ahora a algunos detalles específicos de la presente invención, en el centro de recopilación de datos 120 el procesamiento inicial puede llevarse a cabo como se explica a continuación, lo que puede reducir drásticamente el volumen de datos como se describe a continuación. Este procesamiento previo a la transmisión puede ayudar a reducir o eliminar el cuello de botella de las comunicaciones entre el campo y el centro de procesamiento.

[0041] A modo de fondo general, es bien sabido para los de habilidad ordinaria en la técnica que la autocorrelación de la respuesta de un sensor de superficie pasivo a fuentes aleatorias / ruido produce la respuesta de reflectividad de la tierra. Además, también es bien sabido que la correlación cruzada de trazas pasivas que se han registrado en dos lugares en la superficie produce una traza sísmica que contiene un campo de onda que es análogo al campo de onda que se registraría en uno de los lugares si una fuente sísmica fuera a ser activado en el otro.

[0042] La Figura 3 ilustra un entorno en particular donde se podrían utilizar las realizaciones del procedimiento. La plataforma de producción 300 puede contener un enlace de datos en tiempo real a través de un cable 320 a una caja de conexiones submarinas 325 que a su vez se conecta a una matriz de cables submarinos de fondo oceánico 330, que contiene múltiples receptores de fondo oceánico 340 y que se coloca en el fondo marino 310. El conjunto de fondo oceánico de esta realización puede ser utilizable tanto para estudios sísmicos activos como para vigilancia sísmica pasiva. La matriz también puede incluir receptores subsuperficiales, por ejemplo en pozos (no mostrados). Cuando se utilizan para la vigilancia sísmica pasiva, las ondas 304 en la superficie oceánica 305 podrían proporcionar al menos una porción de la fuente sísmica que ilumine una diana de interés 315, por ejemplo, gas poco profundo, que se encuentra en el subsuelo en algún lugar debajo o cercano a la matriz de cables del fondo oceánico 330. En la plataforma 300 puede haber, en algunas realizaciones, un enlace de comunicaciones 302 (por ejemplo, un enlace satelital) a un centro de procesamiento en tierra. En este ejemplo, el enlace de comunicaciones 302 representa un cuello de botella de datos 121. En este ejemplo, el centro de recopilación de datos 120 probablemente estaría ubicado en la plataforma 300.

[0043] Después de que los receptores estén en su lugar, en una realización, se puede acceder a los datos generados continuamente de ellos (etapa 200). En las realizaciones, el filtrado de paso bajo se realiza en los datos de entrada (etapa 210) para eliminar frecuencias más altas que probablemente no sean útiles para fines de interferometría pasiva. Los datos se dividen entonces en porciones de tiempo (220 y 230), que en la práctica pueden ser de un minuto a varias horas, dependiendo de la aplicación, frecuencia de muestreo, diana, etc. En este punto, los datos pueden ser examinados y, si se considera que no son adecuados, esa porción de los datos puede ser abandonada 240. Los datos se convierten entonces en trazas sísmicas de fuente virtual. La conversión puede ser ejecutada a través de correlación cruzada, o cualquier otra técnica conocida para realizar interferometría 250.

[0044] A modo de ejemplo, la etapa 250 podría incluir la selección de dos receptores cualquiera y los registros pasivos de datos sísmicos asociados con ellos y luego correlacionarlos para producir una sola traza sísmica virtual. Tal operación crea conceptualmente una traza virtual que tiene el mismo contenido de señal que una que se habría registrado si una fuente sísmica se hubiera activado en un receptor y registrada en el otro. Tal como se utiliza en esta solicitud, los términos "traza de fuente virtual" o "traza virtual" deben entenderse en el sentido de que significa una traza sísmica que se ha creado a partir de dos (o más, en algunos casos) trazas sísmicas pasivas registradas simultáneamente mediante correlación cruzada o un procedimiento similar. de tal manera que el contenido de la señal resultante es conceptualmente el mismo que el contenido que se habría observado si un disparo hubiera sido activado en un receptor y registrado en el otro.

[0045] Además, el análisis de distribución direccional se puede realizar en los datos (si se desea), y la correlación cruzada (o deconvolución cruzada, o cualquiera de los otros procedimientos en uso) en la transmisión o datos de entrada en buffer un intervalo de tiempo a la vez, guardando las salidas deseadas, y luego descartando los datos voluminosos originales. La computación se realiza en el campo, ya sea en el propio sistema de registro o en un sistema informático ubicado en el campo. En una realización, el sistema informático puede estar ubicado en un buque marino como, sin limitación, un barco o una plataforma de petróleo y gas en alta mar.

[0046] En algunas realizaciones, el sistema presente puede automatizarse para detectar cuando el ruido tiene propiedades estadísticas deseables, y evitar procesar y guardar datos que no serían útiles para su procesamiento posterior. Esta estrategia podría reducir enormemente la sobrecarga de datos necesaria para archivar grandes cantidades de datos de fuente virtual, lo que haría factible hacerlo de manera regular. Sería posible, por ejemplo, calcular imágenes derivadas de los datos de fuente virtual como los anteriores de forma recurrente y continua, y examinarlas para detectar cambios. Esto permitiría una vigilancia casi en tiempo real del campo, por ejemplo, para buscar anomalías de baja velocidad como las que se producirían debido a que el gas se mueve hacia la superficie. Téngase en cuenta que las matrices no necesitan ser cables de fondo oceánico, pero podrían estar, por ejemplo, colocadas en un pozo o en tierra.

[0047] Téngase en cuenta también que los datos multicomponente pueden correlacionarse en el campo incluso si aún no se conocen las matrices de rotación necesarias para preprocesar los datos. Aquellos con habilidades ordinarias en la técnica entenderán que convencionalmente las matrices de rotación se determinan a partir de datos de fuente activa, y los datos pasivos se registran, luego se rotan utilizando las matrices ya conocidas, y solo entonces se correlacionan los datos preprocesados para hacer sismogramas de fuente virtual. Sin embargo, al correlacionar como primera etapa, y guardar las (sustancialmente más pequeñas) autocorrelaciones y/o cruzadas de los componentes brutos sin rotar, las matrices de rotación necesarias se pueden determinar y aplicar más adelante. Además, mediante el uso de las fuentes virtuales creadas por correlación en lugar de las fuentes activas tradicionales, será posible determinar las matrices de rotación necesarias incluso si no se dispone de datos de fuentes activas.

[0048] En una realización de la invención y como se indica generalmente en la Figura 2, se puede diseñar un levantamiento sísmico pasivo según cualquier procedimiento conocido por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica (etapa 203). Como parte del diseño del levantamiento puede incluirse la memoria descriptiva de la colocación de una pluralidad de receptores. En el campo, los receptores pueden colocarse típicamente cerca de sus ubicaciones diseñadas. A continuación, los receptores sísmicos pasivos pueden colocarse al menos aproximadamente según el diseño del levantamiento (etapa 205). Los receptores sísmicos pueden ser cualquier receptor sísmico conocido por aquellos de habilidad en la técnica En la Figura 3 se ofrece una ilustración esquemática de cómo podría configurarse en la práctica un sistema de reconocimiento pasivo cuando los datos se recopilan en un medio marino.

[0049] En la etapa 200, el flujo de datos de cada uno de los receptores puede ser accedido y leído. Como se ha explicado en otra parte, en algunos casos los receptores pueden estar transmitiendo datos durante al menos el tiempo que se esté realizando el levantamiento. Obviamente, los receptores que se dejan en el campo al final del levantamiento (por ejemplo, receptores OBS) pueden continuar respondiendo a señales pasivas y de otro tipo, pero pueden no ser registrados.

[0050] A continuación, en las realizaciones se aplica un filtro de paso bajo a los datos como prefacio para diezmar (etapa 210). Téngase en cuenta que esto es contrario a la práctica habitual en las técnicas de exploración sísmica, donde el objetivo es adquirir altas frecuencias (por ejemplo, utilizar un filtro de corte bajo), no eliminar altas frecuencias y preservar bajas frecuencias a través de un filtro de paso bajo. En una realización, los datos pueden filtrarse para retener todas las frecuencias por debajo de aproximadamente 5 Hz. Por supuesto, en algunos casos el límite superior puede ser algo más alto (por ejemplo, 10 Hz o así) y en algunos casos también se puede aplicar un límite de frecuencia más bajo para, por ejemplo, filtrar una señal de CC.

[0051] Además, en algunos ejemplos, los datos pueden ser diezmados después del filtrado. Aquellos de habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que una razón para utilizar un filtro de paso bajosuprasería reducir o eliminar el solapamiento que podría ser introducido por el diezmado posterior (o, en ejemplos, anterior). En algunos casos, los datos pueden diezmarse en un factor de 50 para 2 millones de datos (es decir, sólo se puede conservar cada 50 muestras), pero, en términos generales, la cantidad de diezmado podría estar entre un factor de 10 y un factor de 100 para datos de esa frecuencia de muestreo. Aquellos con habilidades ordinarias en la técnica reconocerán que el factor de diezmado que podría aplicarse variará dependiendo de la frecuencia de muestreo de los datos pasivos y la frecuencia de muestreo deseada de los datos correlacionados cruzados. Además, en algunas realizaciones, los datos también pueden ser examinados en busca de errores transitorios, tales como picos de datos grandes, y estos eliminados.

[0052] A continuación, se pueden crear uno o más buffers de entrada de datos (280 en la Figura 2) para contener los datos registrados. Los buffers de entrada no necesitan tomar ninguna forma especial y simplemente necesitan ser almacenamiento electrónico de algún tipo (volátil o no volátil) que sea adecuado para recibir los datos pasivos a medida que se reciben. Aquellos con habilidades ordinarias en la técnica entenderán que un "buffer" es solo una sección de memoria volátil o no volátil que es accesible por un ordenador conectado, microprocesador, etc. A efectos meramente ilustrativos, se puede suponer que el o los buffers son al menos lo suficientemente grandes como para contener uno de los intervalos de tiempo de los datos mencionados anteriormente. Téngase en cuenta que en un arreglo, estos mismos buffers se pueden utilizar en múltiples pases a través del algoritmo de la Figura 2. En el caso de que la etapa 280 se encuentre en una segunda etapa o posterior, se anticipa que el o los buffers pueden haber sido borrados previamente (por ejemplo, ceros) o restablecidos de otra manera (por ejemplo, un puntero puede ser cambiado para apuntar a la primera u otra ubicación en el buffer) en preparación para la adquisición de nuevos datos de entrada. Alternativamente, el contenido de los buffers de datos puede ser archivado y conservado por un intervalo de tiempo limitado, como un día o una semana, lo que permite que los datos no correlacionados se vuelvan a examinar si el procesamiento casi en tiempo real revela una circunstancia interesante o inusual que justifique un estudio adicional. Téngase en cuenta que, a efectos de la presente invención, "casi en tiempo real" puede interpretarse en sentido amplio para incluir casos donde los datos sísmicos pasivos puedan acumularse en tiempo real y almacenarse localmente durante un breve período de tiempo (por ejemplo, un día o menos) antes de ser procesados en el campo según la presente invención.

[0053] El registro es continuo en las realizaciones y puede continuar por un período de tiempo sustancial. El registro se puede realizar durante cualquier cantidad de tiempo adecuada. En una realización, el registro puede continuar durante al menos una hora, o hasta que se haya recopilado una cantidad suficiente de datos para producir una imagen de la diana deseada de calidad aceptable. En otras realizaciones, el período de tiempo para el registro puede variar de aproximadamente una hora a aproximadamente 24 horas. Por lo tanto, los buffers de la etapa 280 pueden ser de cualquier tamaño arbitrariamente grande.

[0054] En algunas realizaciones, se puede realizar periódicamente una prueba (punto de decisión 230) para determinar si el buffer o los buffers están llenos o no. Si uno o más buffers no están llenos (la rama "NO"), el registro puede continuar hasta el momento en que el o los buffers estén llenos o la entrada haya sido terminada (etapa 290).

[0055] En caso de que el buffer esté lleno (es decir, la rama "SÍ" del punto de decisión 230), podrá efectuarse una primera comprobación para ver si los datos registrados superan o no una prueba básica de calidad (punto de decisión 240). Aunque esta prueba de calidad puede tomar muchas formas, en algunas realizaciones, la prueba puede implicar la determinación de la distribución probable de los datos, la relación señal aparente a ruido, la presencia de ruido de alta amplitud, etc. En otros casos, la presencia / ausencia de ruido transitorio de alta amplitud u otro tipo, coherencia de seguimiento a seguimiento, etc., podría utilizarse para juzgar la calidad de los datos registrados. En algunos casos, un observador en el levantamiento sísmico puede incluir o excluir manualmente una o más trazas. Téngase en cuenta que este examen puede realizarse antes y / o después de la correlación cruzada como se discute a continuación. Si los datos no pasan la prueba de calidad inicial, en algunas realizaciones el algoritmo presente puede ramificarse hasta la etapa 280 para adquirir otro conjunto de datos, que en algunas realizaciones puede superponerse parcialmente con el conjunto de datos del intervalo de tiempo que se acaba de considerar.

[0056] En el caso de que los datos sean de una calidad aceptable (es decir, la rama "SÍ" del punto de decisión 240), los datos de la pluralidad de receptores pueden utilizarse para realizar interferometría (etapa 250) según los procedimientos bien conocidos para aquellos con experiencia en la técnica ordinaria. En particular, las correlaciones automáticas y / o correlaciones cruzadas pueden ser computadas entre las diversas trazas para crear trazas sísmicas de fuente virtual como ese término es conocido por aquellos con habilidad ordinaria en la técnica

[0057] A continuación, los datos sísmicos de fuente virtual que se han reunido durante la etapa anterior pueden examinarse para determinar si tienen o no la calidad suficiente para ser utilizables con fines de exploración y/o monitoreo sísmico. Entre los tipos de pruebas que se podrían aplicar se incluyen, sin limitación, pruebas de relación señal-ruido, pruebas de coherencia de seguimiento a seguimiento, etc. El explorador puede haber especificado típicamente los criterios que se utilizan para filtrar las trazas sísmicas. Los datos que cumplan los criterios que podrían haber sido previamente especificados por el explorador o el procesador sísmico (es decir, la rama "SÍ" del punto 260 de la decisión), los datos sísmicos de fuente virtual, ahora muy reducidos, pueden almacenarse en un almacenamiento no volátil y transmitirse a una instalación central de procesamiento para su posterior tratamiento y uso en la exploración y/o vigilancia. En algunos casos, los datos de dos o más intervalos de tiempo se pueden apilar juntos antes de la transmisión. Por otro lado, si los datos no son adecuados para su uso posterior en la exploración y/o la supervisión, como antes el buffer o buffers que contienen los datos pueden ser borrados o reiniciados de otro modo y los nuevos datos almacenados en ellos.

[0058] Si se encuentra que una traza es útil en algún sentido, entonces la recopilación de fuente virtual asociada a esa traza se transmite a un centro de procesamiento en tiempo real a través de un enlace de transmisión de datos, y/o se archiva para su posterior procesamiento 270. Las capturas pueden almacenarse antes de la transmisión o después de la recepción, por ejemplo solo, en el disco duro, cinta magnética, disco magneto-óptico, disco DVD, u otros medios de almacenamiento masivo. En cualquier caso, ya sea que el factor limitante sea el almacenamiento de datos o la tasa de transmisión de datos, o ambos, el volumen de datos enormemente reducido se produce más fácilmente a través del cuello de botella de las comunicaciones limitantes 121.

[0059] Por último, si el estudio sísmico ha llegado a su conclusión (es decir, la rama "SÍ" del punto de decisión 290), el procedimiento puede terminar. Por otro lado, si se van a adquirir más datos, el algoritmo de la Figura 2 puede volverse a la etapa 280 que puede devolver el algoritmo a su entrada de datos y modo de procesamiento. Por supuesto, los datos que se obtienen según la presente invención pueden utilizarse para cualquier propósito que pueda utilizarse una traza sísmica convencional.

[0060] Téngase en cuenta que en algunos casos se puede crear una traza de fuente virtual promediando juntas o combinando una o más trazas en una sola traza (antes o después de la correlación cruzada). En ese caso, la traza compuesta resultante puede ser comparable a una traza que se obtuvo activando una fuente en el centro geográfico de los receptores utilizados en la formación de la suma registrada por los datos del receptor que se correlaciona cruzadamente con la traza compuesta.

[0061] Aquellos con habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que, aunque una suma es un medio aceptable de combinar múltiples trazas en una sola traza, cualquier otra medida de tendencia central podría potencialmente ser utilizada. Por ejemplo, una pila mediana, pila media recortada, pila media geométrica, pila ponderada, etc., se podría utilizar en su lugar para combinar las trazas en una sola traza representativa. Todo lo que se requiere si se aplica la medida de la tendencia central es que la traza resultante represente en algún sentido un compuesto de las diferentes correlaciones cruzadas individuales que se utilizan para formarla. En consecuencia, cuando se utilizan aquí los términos "suma" o "acumulación", debe entenderse que esos términos incluyen los casos en que se emplean medidas tradicionales y no tradicionales de tendencia central.

[0062] Aquellos con habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que la correlación cruzada entre dos series de tiempo también puede describirse como la convolución de una serie de tiempo con el tiempo inverso de la otra. Por lo tanto, cuando el término "correlación cruzada" se utiliza en esta solicitud, ese lenguaje debe entenderse que incluye también la convolución invertida en el tiempo y operaciones matemáticas similares.

[0063] Además, al interpretar el término "correlación" en esta solicitud, ese término debe interpretarse ampliamente para incluir la correlación cruzada entre dos trazas diferentes, así como la autocorrelación de una traza (es decir, la correlación cruzada de una traza consigo misma). Por lo tanto, cuando se dice que un "par" de trazas debe ser seleccionado para propósitos de correlación, ese lenguaje debe ser entendido para incluir instancias donde una sola traza es seleccionada para la autocorrelación.

[0064] Por último, cabe señalar que, aunque la presente invención se ha descrito principalmente en términos de realización en alta mar, el procedimiento presente también es adecuado para su aplicación en tierra. En tierra, los receptores pueden estar ubicados en o debajo de la superficie en un conjunto sobre el área de interés, o en un pozo de perforación por encima, por debajo, o cercano al área de interés, o ambos. Los receptores pueden comunicar sus datos en tiempo real o a través de un enlace transitorio recurrente, con los datos pasando a través de un enlace de comunicaciones cableado, de fibra óptica o inalámbrica, o alguna combinación de estos.

Conclusiones

[0065] A modo de resumen, cabe señalar que la intención presente permitiría una tremenda reducción de la cantidad de datos que deben almacenarse y manejarse en un levantamiento sísmico pasivo, en algunos casos, se puede lograr una reducción en el volumen de datos en un factor de 200x a 3000x o más, dependiendo del tamaño de los intervalos de tiempo utilizados y la frecuencia con la que se muestrearon para el procesamiento.

[0066] En lo que antecede, gran parte de la discusión se ha discutido en gran medida en términos de estudios sísmicos marinos pasivos, pero eso se hizo sólo con fines ilustrativos y no con la intención de limitar la aplicación de la presente invención sólo a estudios marinos. Los expertos en la técnica entenderán cómo las realizaciones presentadas anteriormente podrían aplicarse fácilmente, a modo de ejemplo, a estudios terrestres pasivos 2D, 3D, 4D, etc., estudios marinos, estudios de fondo de pozo, estudios de pozo cruzado, o cualquier combinación de los mismos.

[0067] Además, aunque las realizaciones se han discutido en términos de acumular un intervalo de tiempo de datos y luego correlacionar automáticamente/cruzar los datos dentro del intervalo de tiempo, aquellos con habilidad ordinaria en la técnica reconocerán que la correlación cruzada y auto-correlación podrían ser calculadas alternativamente de una manera de transmisión y luego los resultados de la correlación divididos en intervalos de tiempo convenientes como se discutió anteriormente.

[0068] Por último, las señales que reciben las fuentes sísmicas pasivas deben entenderse como fuentes naturales como ondas oceánicas, terremotos, etc., así como fuentes como fuentes artificiales como el ruido de brocas, boyas, hélices de barcos, etc. Las fuentes sísmicas activas convencionales también pueden utilizarse como fuentes de ruido. En algunos casos, podría ser conveniente añadir una o más fuentes artificiales de señales "aleatorias", tales como dos o más boyas que se han colocado próximas unas a otras con ese fin y que periódicamente son impulsadas juntas por la acción de las olas, produciendo así una fuente impulsiva aleatoria. Otra estrategia sería utilizar el movimiento de las ondas para levantar un peso o bombear un tanque con presión y luego liberar la energía como una fuente impulsiva. Si un gran número de estos dispositivos se situaran cerca del levantamiento, se espera que la fuente de energía producida de este modo podría contribuir significativamente a la calidad de los datos del levantamiento pasivos resultantes. No hace falta decir que las fuentes de ruido ambiental creadas a propósito como estas también podrían resultar útiles en un levantamiento 1-D (por ejemplo, un levantamiento de captura de comprobación virtual), en un levantamiento 2D, en un levantamiento 3-D, y / o en una versión de lapso de tiempo de un levantamiento 1-D, 2-D, 3-D, etc.

[0069] Si bien el dispositivo inventivo se ha descrito e ilustrado aquí con referencia a ciertas realizaciones en relación con los dibujos adjuntos, los expertos en la técnica pueden realizar varios cambios y modificaciones adicionales, aparte de los mostrados o sugeridos aquí, por aquellos expertos en la técnica, sin apartarse del concepto inventivo, cuyo alcance viene determinado por las siguientes reivindicaciones.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de vigilancia sísmica sobre una región del subsuelo de la tierra que contiene características estructurales o estratigráficas conducentes a la presencia, migración o acumulación de hidrocarburos, que comprende las etapas de:

(a) acceder (200) a una pluralidad de receptores sísmicos (340) situados en posición próxima a la región del subsuelo de la tierra;

(b) en un lugar próximo a dicha pluralidad de receptores,

(b1) registrar continuamente una señal de cada una de dicha pluralidad de receptores sísmicos (340) durante un período de tiempo predeterminado, obteniendo así una pluralidad de registros sísmicos pasivos, y, (b2) procesar en tiempo casi real al menos una porción de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos aplicando (210) un filtro de paso bajo a cada una de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos y diezmando cada una de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos por un factor predeterminado de al menos 10 producir una pluralidad de recopilaciones de fuentes virtuales, donde dicha pluralidad de recopilaciones de fuentes virtuales tenga un tamaño de almacenamiento sustancialmente inferior al tamaño de almacenamiento de dicha al menos una porción de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos;

(c) transmitir al menos una porción de dicha pluralidad de fuentes virtuales a un centro de procesamiento remoto; (d) dentro de dicha instalación de procesamiento remoto, el procesamiento posterior se reúne al menos una porción de dicha pluralidad de fuente virtual para obtener una imagen representativa de al menos una porción de la región del subsuelo de la tierra; y,

(e) usar al menos una porción de dicha imagen para explorar la región del subsuelo de la tierra.

2. El procedimiento de vigilancia sísmica según la reivindicación 1, en el que la etapa (b2) comprende al menos uno de: aplicar el filtro de paso bajo como un filtro de paso bajo de 10 Hz o un filtro de paso bajo inferior a cada una de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos;

y las etapas de:

(i) elegir una pluralidad de pares de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos filtrados y diezmados, y, (ii) calcular una correlación cruzada de cada una de dichas pluralidades elegidas de pares de registros sísmicos filtrados y diezmados, produciendo así una pluralidad de fuentes virtuales.

3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que cada uno de dichos receptores sísmicos (340) es un receptor sísmico marino (340) y la ubicación próxima a dicha pluralidad de dichos receptores sísmicos (340) es una ubicación marítima próxima a dicha pluralidad de receptores sísmicos (340).

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa (b2) comprende además: después de aplicar un filtro de paso bajo a cada una de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos y diezmar cada una de dicha pluralidad de registros sísmicos pasivos por un factor predeterminado:

(i) seleccionar al menos un par de trazas sísmicas pasivas modificadas,

(ii) calcular una correlación de cada uno de dichas al menos un par de trazas sísmicas pasivas modificadas seleccionadas, produciendo así dicha pluralidad de fuentes virtuales.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende el uso de al menos una porción de dicha imagen para explorar el subsuelo de la tierra en busca de cambios en una de las velocidades de propagación de ondas sísmicas o polarizaciones y para los hidrocarburos.