JPH0713660B2 - 海洋震源アレ−と地震パルス発生方法 - Google Patents

海洋震源アレ−と地震パルス発生方法

Info

Publication number
JPH0713660B2
JPH0713660B2 JP61138033A JP13803386A JPH0713660B2 JP H0713660 B2 JPH0713660 B2 JP H0713660B2 JP 61138033 A JP61138033 A JP 61138033A JP 13803386 A JP13803386 A JP 13803386A JP H0713660 B2 JPH0713660 B2 JP H0713660B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ocean
water
oceanic
maximum radius
hypocenters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61138033A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61290380A (ja
Inventor
レイモンド ヤング ディー
シー ライド ジョン
Original Assignee
エクソン プロダクシヨン リサ−チ コムパニ−
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エクソン プロダクシヨン リサ−チ コムパニ− filed Critical エクソン プロダクシヨン リサ−チ コムパニ−
Publication of JPS61290380A publication Critical patent/JPS61290380A/ja
Publication of JPH0713660B2 publication Critical patent/JPH0713660B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/003—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
    • G01V1/006—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design generating single signals by using more than one generator, e.g. beam steering or focusing arrays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般には地震探査、詳細にはアレーの個々の
震源が限界距離だけ相互に離れている海洋震源アレー
と、相互に限界距離だけ離れている海洋震源を用いて地
震パルスを発生する方法に関するものである。
（従来の技術） 海洋地震探査においては、水中に設置された１個または
それ以上の海洋震源を作動させると、水中に音響エネル
ギーが放出され、海水の下の地質層の中に伝播する音響
パルスすなわち衝撃波が発生する。このパルスは、水を
通って海底の地質層の中に伝播し、反射されて音波とし
て戻ってくる。反射された音波は、ジオホン（地中聴音
器）、ハイドロホン（水中聴音器）、あるいは類似の機
器によって検出され、電気信号に変換される。これらの
電気信号は、そのあとの解析および解明のため記録され
る。記録された信号を解析することによって海底の地質
層の構造やそれらの層に付随する石油堆積を知ることが
できる。
用語“水”は、特許請求の範囲を含め、ここで使用する
場合は、沼沢水、泥水、湿地水、および本発明による海
洋震源の使用を可能にする十分な水を含む他のすべての
液体を意味するものとする。
陸上地震探査の一方法では、浅水抗井あるいは通常の試
錐作業に使われる泥水抗井の中に海洋震源が設置され
る。海洋震源によって発生し、反射された音響パルス
は、地上に置かれたジオホンによって検出される。上述
の代りに、ジオホンを近くの井戸の立て穴に設置するこ
ともできる。この方法の変型として、水中、すなわち泥
水抗井の中に設置したハイドロホンにより、反射された
音響パルスを検出することもできる。
水中で音響パルスを発生する通常の海洋震源には、多く
の種類がある。たとえば地層の中に強いパルスを送り込
むためにダイナマイトなどの爆薬を使用することができ
る。別の通常海洋震源は、水面下の電極による一群のコ
ンデンサ放電を使用して急激に崩壊する内破気泡を発生
する。この音響パルス発生方法は、水面近くの地質層か
ら高解像応答が欲しい場合に広く使用されている。
点火されると音響パルスを発生する爆発性ガス（たとえ
ば、プロパンと空気の混合物またはプロパンと酸素の混
合物）を用いた海洋震源も広く使われてきた。爆発性ガ
ス・ガンの主な種類としては、（１）水と接している可
撓膜の背後で混合ガスを爆発させることによって効果を
もたらすものと、（２）ガス爆発の結果生じた気泡を直
接水中に放出させることによって効果をもたらすものと
がある。前者の形式のガス・ガンの例は、米国特許第3,
658,149号（1972年４月25日発行）に記載されており、
後者の形式のガス・ガンの例は、米国特許第4,193,472
号（1980年３月18日発行）に記載されている。
また、産業界では、爆発性混合物の代りに高圧ガスを使
用する音響エネルギー源も広く使用されてきた。開ポー
ト付きの高圧ガス・ガンの典型的構造は、米国特許第3,
653,460号（1972年４月４日発行）と同第4,141,431号
（1979年２月27日発行）に見られる。海洋地震探査用の
典型的な高圧ガス・ガンは、充てんされた圧縮ガスを高
圧で閉じ込めるように構成されたチャンバー付きのハウ
ジングを有する。チャンバーには弁が付いており、チャ
ンバー内の圧力が高い間弁が閉じている。ガンの“引き
金”を引くと、弁が急激に開かれる。これにより高圧ガ
スがチャンバーから出てハウジングの排出ポートを通っ
て周囲媒体の中で膨張し、音響パルスを発生する。
特殊な高圧ガス・ガン、すなわちエア・ガンが海洋地震
エネルギー源として広く使用されるようになってきた。
典型的なエア・ガンは、前述の高圧ガス・ガンの構造を
有しており、高圧ガスは空気である。一般に、エア・ガ
ン内の圧さく空気は、所望の音響パルスを発生させるた
め水中に放出する前は、2,000〜6,000psiの圧力に維持
されている。
従来のエア・ガンの円筒形ハウジングには、一般に、排
出ポートが付いており、弁が開かれると、そこを通って
高圧ガスが放出される。これらの水中エア・ガンの排出
ポートの構造には、いろいろのものがある。一般的構造
では、エアガンの円筒形ハウジングの外周に４個の排出
ポートが対称的に配置されている。ボルト・テクノロジ
ー・インコーポレーション（Bolt Technology Inc.）か
ら販売されているPAR（登録商標）エア・ガンは、４個
の対称配置の排出ポートを有するエア・ガンの例であ
る。別の構造においては、高圧ガス・ガンの外周に360
°延びている１個の排出ポートを通して圧さく空気が放
出される。ジオフィジカル・サービス・インコーポレー
ション（Geophsical Service Inc.）によって設計され
た外部スリーブ・エア・ガンは、上記の360°排出ポー
トを有するエアガンの例である。外部スリーブ・エア・
ガンの場合は、ガンのハウジングと同心軸上にあるシャ
トル弁がハウジングの外面に沿って滑動し、360°排出
ポートを開閉するようになっている。
海洋地震探査を実施する場合には、２個以上の海洋震源
から成るアレーが長い間使用されてきた。たとえば、米
国特許第3,437,170号（1969年４月８日発行）は、アレ
ー内の数個の震源を同時に作動させる方法を開示してい
る。この方法によれば、アレーによって生じた音響信号
のエネルギー周波数スペクトルは、各震源の所で一部の
気泡は合体するが他はそうでないように気泡を発生させ
ることによって整形される。合体した気泡は、それぞ
れ、それらを形成する合体した個々の気泡が合体しなか
った場合に発生するであろうエネルギー周波数スペクト
ルのそれとは異なる周波数成分を発生する。上記の米国
特許第3,437,170号は、生じた音響信号の初期成分、す
なわち“一次”成分の強さに対し、発生した全ての気泡
の連続振動の強さを抑制する方法の改善については述べ
ていない。詳述すると、上記米国特許第3,437,170号
は、発生した信号の一次信号成分とその信号に付随する
最も強い連続振動成分との振幅比を改善する好ましい震
源限界間隔について、何も教えていないし、また示唆も
していない。この振幅比は、以下“一次対気泡比”と呼
ぶことがある。
発生した一次信号に対する二次気泡振動を抑制するよう
に設計された震源アレーが提案されている。たとえば、
米国特許第4,382,486号（1983年５月10日発行）に記載
されているエア・ガン・アレーの場合、エア・ガンの容
積比およびガン相互の間隔は、二次気泡振動に起因する
音響ノイズを小さくすると同時に、アレーが“点震源”
であるようアレーの全体寸法を十分小さくするという制
約を満すように選ばれる。上記米国特許第4,382,486号
は、発生した気泡が独立し、かつ干渉しないように、装
置の個々のガンを十分に離して配置すべきことを教えて
おり、さらに、特別の方程式に従って各エア・ガンの容
積比を選択することによって、気泡の振動に起因する音
響ノイズを小さくするように“調整”すべきことも教え
ている。
発生した気泡が合体するように郡内の各ガンが郡内の他
のガンに十分に近接して配置されている等容積のエア・
ガンの郡と単一エア・ガンとを用いた別のアレー設計が
提案されている。このアレーは、郡内のガン容積の和に
等しい容積の単一エア・ガンで各郡を置き換えて得られ
るであろう音響信号の一次対気泡比よりも大きな一次対
気泡比をもつ音響パルスを発生することができる。改善
された総合アレー応答を得るために、この単一ガン郡と
ガン郡との組合せが必要であると述べられている。上記
アレーの詳細は、B.F.Giles他の論文「エア・ガン・ア
レー設計のシステム・アプローチ」Geophysical Prosye
cting,Vol21、77-101頁、（1973年）と、1984年６月22
日−24日ロンドンで開かれた探査地球物理学者ヨーロツ
パ協会の第14回会議において発表されたW.R.Cottonの論
文「外部スリーブ・ガンの海洋震源アレーへの利用」を
参照されたい。しかしながら、もしほゞ同じ最大半径を
もつ気泡を発生するように構造された震源を本出願に記
載した限界距離だけ離して配置すれば、生じた音響パル
スは、予想もしない大きな一次対気泡比（以下詳細に説
明する条件の下で、５〜880Hzの記録バンド幅で、49:1
にも達する）を有し、特に浅い水深、たとえば10フィー
ト以下の水深に設置した場合は、地震探査に有効であろ
うということを、従来の技術は開示していないし、示唆
もしていない、また、これまでは知られてもいなかっ
た。
二次気泡振動を小さくする別のアレー設計が、米国特許
第2,771,961号（1956年11月27日発行）に記載されてい
る。このアレーは、発生した爆発による気泡が合体する
のを防ぐために、十分大きな垂直距離をおいて配置され
た、指定の相対的潜在エネルギーを有する２個の爆薬か
ら成っている。上記米国特許第2,771,961号は、爆薬の
好ましい垂直距離Ｄは、（A1＋A2）≦Ｄ≦3/2（A1＋
A2）の関係を満すべきことを教えている。ここで、A
1は、第１爆薬による爆発気泡の最大半径であり、A2は
第２爆薬による爆発気泡の最大半径である。また、上記
米国特許第2,771,961号は、このアレー構造によって、
２つの爆発気泡間の相互作用に起因する二次気泡振動の
エネルギーが消散することを教えている。上記米国特許
第2,771,961号が教えている垂直間隔を有する爆薬アレ
ーは、浅水における探査作業に使用するには適当でない
し、また250Hzに近い周波数範囲で十分なエネルギー内
容の広帯域信号が必要である探査作業については、適当
な音響信号が得られないであろう。
（発明の構成） 本発明の海洋震源アレーは、水中に設置され、作動させ
たとき、ほゞ等しい最大半径Ｒを有する気泡を発生する
ように構成された３個以上の海洋震源を備えている。各
震源は、一次対気泡比（アレーによって生じた信号につ
いて）が最大になるように選択された限界距離Ｄだけ最
も近い他の震源から離されている。全ての実施例におい
て、Ｄは1.2Rより小さくなく、2Rを越えることはない。
本発明にかかるアレーの各震源は、限界距離だけ離され
た場合の“相互依存性”に特徴がある。好ましい第１の
実施例において、アレーは、辺の長さが約 の正方形のほゞ四隅に配置された４個の震源を備えてい
る。好ましい第２の実施例において、アレーは、二辺の
長さが約 の二等辺三角形のほゞ頂点に配置された３個の震源を備
えている 上記アレーの各震源を同時に作動させる本発明にかかる
方法は、約10フィート以内の水深に気泡を発生させる場
合に特に都合がよい。
（実施例） 本発明のアレーは、水中に設置され、作動させたとき、
ほゞ等しい最大半径Ｒをもつ気泡を発生するように構成
された３個以上の海洋震源を有している。ほゞ等しい容
積の、ほゞ等しい圧力で充てんされた市販のエア・ガン
は、本発明の好ましい実施例に使用するのに適してい
る。第１図に示した本発明のアレー実施例は、４個のほ
ゞ等しい容積のエア・ガン（参照番号１、２、３、４で
識別してある）を有している。各エア・ガンには、ガン
の縦軸に垂直な方向にガスを放出するための１個または
それ以上の排出ポート10が設けられている。ガンを相互
に連結したり、支持構造、すなわちフレーム５に連結す
るためのフランジ12が各ガンから延びている。ガン１〜
４同志を連結するために、対のフランジ12の間にチェー
ン８または類似のものが取り付けられている。また、ガ
ン１〜４をフレーム５に連結するために、フランジ12と
フレーム５とから延びているフランジ14の間にチェーン
６または類似のものが取り付けられている。フレーム５
は、ボート、バージ、ブイ、フロート、ドック、埠頭、
あるいは波止場などの水中支持構造体に取り付けて、水
面に対し所望する位置に支持することができる。以下の
説明において、フレーム５、チェーン６、８、およびフ
ランジ12、14を“位置決めユニット”と呼ぶことがあ
る。代りに、多くの別種の位置決めユニットを使用し
て、アレーのエア・ガンを相互に、かつ水面に対し所望
する位置に保持できることは明らかであろう。
位置決めユニットは、作動させたときアレーの各震源が
水中でほゞＲの最大半径をもつ気泡を発生するように、
かつ各震源がアレー内の最も近い他の震源から限界距離
Ｄだけ離されるように、適当に寸法を定め、かつ水面に
対し設置すべきである。第１図において、実施例は正方
形の四隅に配置された４個の震源を有し、各震源はアレ
ー内の最も近い他の震源から限界距離Ｄだけ離れている
ことが好ましい。ここで、Ｄは、 にほゞ等しい。一実施例において、正方形は、共通の水
深Ｌの所に当初の中心を有する気泡を発生させるように
水中に向きを定めて置かれる。
アレーの震源によって生じた各気泡が同一水平面内に
（すなわち、特定の水深に）当初の中心を有すること
は、必らずしも必要ではない。正しく言えば、作動させ
たとき、個々の気泡の当初の中心位置間の水深差が十分
に小さく、発生した各気泡の最大半径がほゞ同じになる
ように各震源を水中に配置することが、本発明の範囲に
入るのである。したがって、ガン１、２の縦軸線（ポー
ト10が同心的にそのまわりに配置されている軸線）がガ
ン３、４の縦軸線と異なる水深に位置している、第１図
のアレーに類似したアレーを用いることは、もし発生し
た各気泡の最大半径がほゞ同じであれば、本発明の範囲
に入る。別の例として、ガンを作動させたとき、ガン
１、２、３、４の各ポート10がほゞ同じ水深に位置して
いる第１図のアレーに類似したアレーを用いることは、
もし発生した各気泡の最大半径がほゞ同じであれば、本
発明の範囲に入る。
第１図に示した実施例において、本発明の震源アレーに
よって生じる音響パルスは、もし回転後ガンによって発
生した気泡の当初の中心間距離が回転前とほゞ同じある
ような新しい位置にガンが置かれるならば、アレーの１
個またはそれ以上のガンの回転によって影響を受けない
ことが判った。
最大気泡半径Ｒの大きさは、気泡の当初の中心がある水
深Ｌおよび海洋震源の特性を含めて、多数のパラメータ
によって決まることは理解されよう。本発明のアレーに
エア・ガン以外の震源を用いてもよいことは当然考えら
れる。エア・ガンを用いている好ましい実施例におい
て、Ｒの大きさは、この分野ではよく知られているよう
に、ガス・チャンバーの容積とガス作動直前のチャンバ
ー内のガス圧力とによって決まるであろう。たとえば、
ユナイテット・ジオフィジカル・コーポレーション（Un
ited Geophysical Corporation）のスタッフによって作
成され、1968年11月デンバー市で開かれた探査地球物理
学者協会の第38回年次会議において、エア・ガンの既知
特性から最大気泡半径Ｒを推定する方法を説明するため
に提出された、“地震エネルギー源1968年ハンドブッグ
を参照されたい。
外部スリーブ方式で、40in3の加圧ガス・チャンバー容
積を有し、2000psiで充てんされた４個のエア・ガンを
有するアレーの場合、水深５フィートで（すなわち、約
５フィートの水深に当初の中心がある気泡を発生させる
ために）使用する場合の最適アレー形態は、辺の長さが
約221/2インチの正方形の四隅に各震源を配置すること
であることが判った。表１は、水深20、15、10、５フィ
ートでそれぞれ作動させた上記アレーの平均推定一次対
気泡比（5-880Hzの記録バンド幅について）を示す。
表１のデータを作るために使用したアレーは、図示の４
ポート付きエア・ガンを外部スリーブ・ガンで置き換え
た第１図の型式のアレーである。表１の最左列のデータ
は、アレーの４個のガン全部を同時に作動させて得たも
のである。第２列のデータは、ガン１、２、３（第１図
に識別されている）のみを同時に作動させて得たもので
ある。同様に他の列のデータは、それぞれガン１と２、
ガン１と３、ガン１のみを同時に作動させて得たもので
ある。アレーは、各ガンの縦軸線が垂直なり、ガンのガ
ス放出ポートが指定水深において水平に置かれるような
向きで水中に設置した。
第２図は、ガンのガス放出ポートを水深５フィートに置
き、表１のデータを得るためアレーのガンを同時に作動
させたときに生じた音響パルスの時間領域特性を示す。
横軸は、作動後の時間的推移（msec）であり、ｔ＝100m
secの所で作動が起ったことを示す。曲線は、震源アレ
ーの直下183mに置かれた検出器で受信し、工業上一般的
に使われている仕方で、1mの距離の所で測定されたもの
と同等な圧力に正規化された時間対音響信号圧力を示
す。
第３図は、同じアレーを用いて同じやり方で発生させた
音響パルスの周波数領域特性を示す。音響パルスは第２
図に時間領域特性を示したものと同じである。特に興味
があるのは、示された振幅スペクトルでわかる滑らかで
広いバンド幅である。従来のエア・ガン・アレーで得ら
れるよりもかなり良好な時間的解像を得るには、10フィ
ート以下の水深に本発明のアレーのエア・ガンを設置
し、作動させればよいことが判った。このように浅い水
深では、250Hz以上の周波数でゴースト・ノッチ（ghost
notch）が現われるであろうし、1msecの録音は震源ア
レーを最適使用する場合の最小限許容規準である。
第５図は、相互に重なり合った４個の気泡を略図で示
す。各気泡は本発明のアレーの実施例の１個の震源の作
動によって発生したものであり、各気泡は、その最大半
径Ｒまで膨張した瞬間におけるものである。第５図のア
レーの各震源は、辺の長さが である正方形の四隅に配置されている。もしアレーの４
個の震源をほゞ同時に作動させれば、生じた４個の気泡
がかなり相互に作用し合うことは、気泡の重なり合う領
域から明らかである。
４個以上または４個以下の海洋震源を有するアレーも本
発明の範囲に入る。たとえば、好ましい１つの実施例で
は、それぞれが最大半径Ｒの気泡を発生することが可能
な震源を３個用いている。この代りの好ましい実施例に
おいては、各震源は、作動すると、最大半径Ｒの気泡を
発生するように位置決めユニットによって保持されてお
り、二辺の長さが の三角形のほゞ頂点に各震源が配置されている。また、
作動したとき発生した気泡の中心が当初三角形のほゞ頂
点にあるように、３個の震源を配置することは、その三
角形の少なくとも２辺の長さＤが1.2R≦Ｄ≦2Rの範囲に
ある場合には、本発明の範囲に入る。
３震源アレーの好ましい実施例は、第１図のアレーから
１個のガンを取り外し、他の３個を同時に作動させるこ
とによって作ることができる。第１図のアレーの４個の
ガンのうち３個のみを同時に作動させ、４番目は作動さ
せないことも本発明の範囲に入る。上述の好ましいガン
間隔が維持される限り、二次パルスの抑制は改善され
る。たとえば、表１の第２列のデータは、本発明の３ガ
ン実施例により、一次対気泡比が28:1のパルスが得られ
ることを示している。
また、アレーの各震源が同じ体積の気泡（最大半径Ｒを
もつ）を発生するように配置されており、かつアレーの
各震源が最も近い他の震源からここに記述した限界距離
だけ離れている場合には、４個以上の震源を有するアレ
ーを用いることも、本発明の範囲に入る。その１つの実
施例においては、６個の震源が３個づつ平行な２列に配
置され、各震源とそれに最も近い震源との距離は約 である。
各実施例における最適限界間隔は、震源の特性と要求通
りに震源を位置決めするため用いた位置決めユニットの
型式とで決まる。使用の際、与えられたアレーについ
て、1.2R〜2Rの範囲から選択した異なる震源間隔でいく
つかの測定を順次実行して経験的に最適限界震源間隔を
決めることが好ましい。一定の記録バンド幅に対する最
大一次対気泡比は、最適限界間隔のとき得られるはずで
ある。
また、２組以上の発震源を有するアレーを用いること
は、各組自体が本発明によるアレーを具体化している場
合には、本発明の範囲に入る。たとえば、第４図に示す
実施例は、４組の震源を有し、各組は第１図に示した４
震源型式である。第１組の震源は、震源111、112、11
3、114から成っており、他の３組の震源は、それぞれ、
震源115〜118、119〜122、123-126から成っている。各
震源は、チェーン130または類似のものでフレーム110に
対し所定の位置に配置されており、各組の震源はチェー
ン131または類似のもので互いに対し要求通りに配置さ
れている。
第４図の実施例の一変型の場合は、アレーはほゞ等しい
圧力で充てんされ、ほゞ等しい容積のエア・ガンを有し
ており、アレーの個々の震源が発生した気泡の最大半径
がほゞ同じであるよう十分に狭い範囲の水深の所に当初
の中心を有する気泡を各震源が発生するように、水中に
設置される。もう１つの変型の場合は、各組の震源がほ
ゞ等しい圧力で充てんされたほゞ等しい容積のエア・ガ
ンを有しており（エア・ガンの容積と圧力は、組ごとに
異なっていてもよいし、アレーの全ての組で同じであっ
てもよい）、第１組の震源によって生じた気泡が第２組
の震源によって生じた気泡とは異なる平均水深の所に発
生するように、各組は第４図に示した位置決めユニット
とは異なる寸法の位置決めユニットによって所定の位置
に保持されている。この後者の変型の場合は、第１組の
震源によって生じた気泡が第２組の震源によって生じた
気泡とは異なる最大半径をもつこともできるし、あるい
は同じ最大半径をもつこともできる。また各組がいろい
ろ異なる型式の震源（たとえば、異なる容積のエア・ガ
ンなど）を有することは、もし各組の震源の全てが作動
したとき、ほゞ同じ最大半径（この最大半径は組ごとに
異なっていてもよい）の気泡を発生し、かつ各組の震源
がその最大気泡半径について限界間隔だけ離れていれ
ば、本発明の範囲に入る。個々の組の震源を連結してい
るフレーム部材160は、アレーが点震源の特徴をもつよ
うに、長さが十分短かいことが好ましい。ある種の利用
においては、各組の震源がほとんど独立しているよう
に、フレーム部材160の長さを選ぶことができる。
各組の震源に関する最大気泡半径は同じであってもよい
し、代りに組ごとに異なっていてもよい。数組のエア・
ガンを用いた一実施例においては、各組が共通容積のエ
ア・ガンを有し、各組の容積比はエア・ガン・アレーを
調整する既知の方法に従って決定される。
以上説明したどのアレー実施例を使用した場合でも、ア
レーの相互依存性震源をほゞ同時に作動させることによ
って生じた音響パルスは、その気泡振動がその一次パル
ス成分の振幅に対し抑制されるので、一次パルスの下向
きに進行するエネルギーの振幅が最大になる。たとえ
ば、各組が異なる水深に配置されしかもその全ての組
が、作動したとき、10フィートの範囲内の水深に中心を
もつ気泡を発生するように配置された３組の震源を有す
る本発明のアレー実施例の場合は、震源を約2msec継続
期間の間に作動させることが好ましい。この実施におい
て、３組の震源がそれぞれ、水深Ｌ、Ｌ−５、Ｌ＋５フ
ィートの所の中心をもつ気泡を発生する場合は、各組を
1msecの間隔で順次作動させることが好ましい。
この分野の専門家は、本発明を実施する場合、本発明の
範囲と精神から逸脱することなく、さまざまの修正や代
替を思い浮べるであろう。また、発明を特定の好ましい
実施例について説明したが、特許請求の範囲に記載され
た発明は、そのような特定の実施例に限定されないこと
を理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を具体化した海洋震源アレーの斜視図
である。アレーは、相互に所定の限界間隔で保持された
４個のエア・ガンとガンを取り付けているフレームを有
する。 第２図は、４個のエア・ガンのアレーを使った本発明の
好ましい実施によって生じた音響パルスの時間領域特性
を示すグラフである。各エア・ガンは40in3の容積を有
し、2000psiで作動させ、水深５フィートの所で気泡を
発生させた。 第３図は、第２図に示したパルスを発生させるために用
いた同じアレーを作動させて得た音響パルスの周波数領
域特性を示すグラフである。 第４図は、４震源を４組有している本発明の別のアレー
実施例の簡単に斜視図であり、各組は第１図に示した型
式のものである。 第５図は、それぞれが最大半径Ｒを有する４つの気泡を
示す略図である。各気泡は、一辺の長さＤが の正方形の四隅に配置された４個の震源を有する本発明
のアレー実施例において、１個の海洋震源の作動によっ
て生じたものである。 １、２、３、４……エア・ガン、５……支持構造（フレ
ーム）、６、８……チェーン、10……排出ポート、12、
14……フランジ、110……フレーム、111〜114、115〜11
8、119〜122、123〜126……震源、130、131……チェー
ン、160……フレーム部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−148280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−32185（ＪＰ，Ａ)

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水中において地震パルスを発生する方法に
    おいて、 （ａ） 少なくとも３つの海洋震源を含む１つのセット
    を水中に配置する段階を含み、前記海洋震源の各々は、
    水中で最大半径がほゞＲの気泡を発生するように構成さ
    れており、作動させたとき、最大半径Ｒの気泡を発生す
    るような水深に設置され、かつそのセット内の最も近い
    海洋震源の各々から限界距離Ｄだけ離れているように配
    置されており、ここで、Ｄは、1.2R≦Ｄ≦2Rの関係にあ
    って、かつ各海洋震源の作動により生じる音響信号の一
    次パルスに対する相続く振動の抑制をほゞ最大とするよ
    うに選定されており、そして、 （ｂ） 水中に地震パルスを発生させるように、前記各
    海洋震源をほゞ同時に作動させる段階を含む、 ことを特徴とする水中地震パルス発生方法。
  2. 【請求項２】前記各海洋震源は、ほゞ等しいチャンバー
    容積を有し、ほゞ等しい圧力で作動されるエア・ガンで
    ある特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】前記セットは、発生する４つの気泡の当初
    の中心が正方形のほゞ四隅に位置するように配置された
    ４つの海洋震源を含む特許請求の範囲第１項または第２
    項記載の方法。
  4. 【請求項４】前記限界距離Ｄは、 にほゞ等しい特許請求の範囲第３項記載の方法。
  5. 【請求項５】前記セットは、発生する３つの気泡の当初
    の中心が三角形のほゞ頂点に位置するように配置された
    ３個の海洋震源を含み、前記三角形の少なくとも二辺の
    長さが に等しい特許請求の範囲第１項記載の方法。
  6. 【請求項６】前記各海洋震源は、水面下約10フィート以
    内の深さに設置される特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
  7. 【請求項７】水中において地震パルスを発生する方法に
    おいて、 （ａ） 少なくとも３つの海洋震源を含む第１のセット
    を水中に配置する段階を含み、この第１のセット内の海
    洋震源の各々は、水中で最大半径がほゞＲの気泡を発生
    するように構成されており、作動させたとき、最大半径
    Ｒの気泡を発生するような水深に設置され、かつこの第
    １のセット内の最も近い海洋震源の各々から限界距離Ｄ
    だけ離れているように配置されており、ここで、Ｄは1.
    2R≦Ｄ≦2Rの関係にあって、かつこの第１のセット内の
    海洋震源の作動により生じる音響信号の一次パルスに対
    する相続く振動の抑制をほゞ最大とするように選定され
    ており、そして、 （ｂ） 少なくとも３つの海洋震源を含む第２のセット
    を水中に配置する段階を含み、この第２のセット内の海
    洋震源の各々は、水中で最大半径がほゞＳの気泡を発生
    するように構成されており、作動させたとき、最大半径
    Ｓの気泡を発生するような水深に設置され、かつこの第
    ２のセット内の最も近い海洋震源の各々から限界距離Ｅ
    だけ離れているように配置されており、ここで、Ｅは1.
    2S≦Ｅ≦2Sの関係にあって、かつこの第２のセット内の
    海洋震源の作動により生じる音響信号の一次パルスに対
    する相続く振動の抑制をほゞ最大とするように選定され
    ており、さらに、 （ｃ） 水中に地震パルスを発生させるように、前記各
    セット内の各海洋震源をほゞ同時に作動させる段階を含
    む、 ことを特徴とする水中地震パルス発生方法。
  8. 【請求項８】前記第１のセット内の各海洋震源は、この
    第１のセット内の他の海洋震源とほゞ同じチャンバー容
    積を有するエア・ガンであり、前記第２のセット内の各
    海洋震源は、この第２のセット内の他の海洋震源とほゞ
    同じチャンバー容積を有するエア・ガンである特許請求
    の範囲第７項記載の方法。
  9. 【請求項９】前記最大半径Ｒは、前記最大半径Ｓにほゞ
    等しい特許請求の範囲第７項記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記各海洋震源は、水面下約10フィート
    以内の深さに設置される特許請求の範囲第７項記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】海洋震源アレーにおいて、 （ａ） それぞれが水中で最大半径がほゞＲの気泡を発
    生することができる少なくとも３個の海洋震源を含む第
    １のセットと、 （ｂ） 該第１のセット内の各海洋震源を作動させたと
    き水深Ｌで最大半径Ｒの気泡を発生するように、かつこ
    の第１のセット内の各海洋震源がこの第１のセット内の
    最も近い海洋震源の各々から限界距離Ｄだけ離れている
    ように、この第１のセットの海洋震源を水中に位置決め
    するための第１の位置決めユニットと、 を備えており、前記限界距離Ｄは、1.2R≦Ｄ≦2Rの関係
    にあって、かつこの第１のセット内の海洋震源の作動に
    より生じる音響信号の一次パルスに対する相続く振動の
    抑制をほゞ最大とするように選定されていることを特徴
    とする海洋震源アレー。
  12. 【請求項１２】前記第１のセットは、４個の海洋震源を
    含み、前記限界距離Ｄは、ほゞ に等しい特許請求の範囲第11項記載の海洋震源アレー。
  13. 【請求項１３】前記第１のセットは、少なくとも２辺の
    長さが に等しい三角形のほゞ頂点に配置された３個の海洋震源
    を含む特許請求の範囲第11項記載の海洋震源アレー。
  14. 【請求項１４】それぞれが水中で最大半径がほゞＳの気
    泡を発生することができる少なくとも３個の海洋震源を
    含む第２のセットと、該第２のセット内の各海洋震源を
    作動させたとき水深Ｍで最大半径Ｓの気泡を発生するよ
    うに、かつこの第２のセット内の各海洋震源がこの第２
    のセット内の最も近い海洋震源の各々から限界距離Ｅだ
    け離れているように、この第２のセットの海洋震源を水
    中に位置決めするための第２の位置決めユニットとをさ
    らに備えており、前記限界距離Ｅは、1.2S≦Ｅ≦2Sの関
    係にあって、かつこの第２のセット内の海洋震源の作動
    により生じる音響信号の一次パルスに対する相続く振動
    の抑制をほゞ最大とするように選定されている特許請求
    の範囲第11項記載の海洋震源アレー。
  15. 【請求項１５】前記第１のセット内の海洋震源によって
    生じた気泡は、前記第２のセット内の海洋震源によって
    生じた気泡から大部分が独立している特許請求の範囲第
    14項記載の海洋震源アレー。
  16. 【請求項１６】前記最大半径Ｒは、前記最大半径Ｓにほ
    ゞ等しい特許請求の範囲第14項記載の海洋震源アレー。
  17. 【請求項１７】前記最大半径Ｒは、前記最大半径Ｓとは
    かなり異なっている特許請求の範囲第14項記載の海洋震
    源アレー。
JP61138033A 1985-06-14 1986-06-13 海洋震源アレ−と地震パルス発生方法 Expired - Lifetime JPH0713660B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US74533385A 1985-06-14 1985-06-14
US745333 1985-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61290380A JPS61290380A (ja) 1986-12-20
JPH0713660B2 true JPH0713660B2 (ja) 1995-02-15

Family

ID=24996265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61138033A Expired - Lifetime JPH0713660B2 (ja) 1985-06-14 1986-06-13 海洋震源アレ−と地震パルス発生方法

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPH0713660B2 (ja)
CN (1) CN1003057B (ja)
AU (1) AU580422B2 (ja)
CA (1) CA1263470A (ja)
ES (1) ES8801735A1 (ja)
FR (1) FR2583525B1 (ja)
GB (1) GB2176605B (ja)
NL (1) NL190995C (ja)
NO (1) NO169566C (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858205A (en) * 1988-08-24 1989-08-15 Halliburton Geophysical Services, Inc. Multi-barrel air gun module
GB9920593D0 (en) 1999-09-02 1999-11-03 Geco Prakla Uk Ltd A method of seismic surveying, a marine vibrator arrangement, and a method of calculating the depths of seismic sources
GB2393513A (en) * 2002-09-25 2004-03-31 Westerngeco Seismic Holdings Marine seismic surveying using a source not having a ghost at a non-zero frequency
GB2400662B (en) 2003-04-15 2006-08-09 Westerngeco Seismic Holdings Active steering for marine seismic sources
US7489590B2 (en) 2005-04-08 2009-02-10 Westerngeco L.L.C. Method and apparatus for source and receiver side wave field separation
US9025417B2 (en) 2010-08-24 2015-05-05 Westerngeco L.L.C. Systems and methods for optimizing low frequency output from airgun source arrays
GB2490787B (en) 2011-05-11 2015-02-11 Cggveritas Services Sa Compact broadband source and method
NL2016387B1 (en) * 2016-03-08 2017-09-27 Fugro N V Seismic source array and survey ship
CN106443764B (zh) * 2016-10-17 2020-02-11 辉禄美（北京）科技有限公司 撬式震源模块
CN112180432B (zh) * 2020-09-01 2023-10-20 中国科学院深圳先进技术研究院 一种基于电晕放电的高效率电火花震源系统及设置方法
CN116990863A (zh) * 2023-07-24 2023-11-03 大连理工大学 一种矩形截面单洞隧道的微震定位方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB688384A (en) * 1949-07-02 1953-03-04 Charles Frederick Urschel Improvements in or relating to apparatus for seismic prospecting
US3437170A (en) * 1966-12-12 1969-04-08 Texas Instruments Inc Control of energy spectrum in marine seismic exploration
NO144253C (no) * 1975-02-28 1981-07-22 Mobil Oil Corp Fremgangsmaate og system for seismiske undersoekelser
GB1542261A (en) * 1976-04-07 1979-03-14 British Petroleum Co Method of operating a seismic source
US4382486A (en) * 1981-02-05 1983-05-10 Mobil Oil Corporation Tuned air gun array
DE3277988D1 (en) * 1981-05-29 1988-02-18 Britoil Plc Method of determining the signatures of arrays of marine seismic sources, and of accumulating data for use in such methods

Also Published As

Publication number Publication date
NL8601549A (nl) 1987-01-02
FR2583525A1 (fr) 1986-12-19
FR2583525B1 (fr) 1990-03-02
ES556022A0 (es) 1988-02-16
AU5872886A (en) 1986-12-18
GB8614037D0 (en) 1986-07-16
NL190995C (nl) 1994-12-01
CA1263470A (en) 1989-11-28
AU580422B2 (en) 1989-01-12
GB2176605A (en) 1986-12-31
NO169566B (no) 1992-03-30
CN1003057B (zh) 1989-01-11
GB2176605B (en) 1989-07-12
NO860575L (no) 1986-12-15
CN86103768A (zh) 1986-12-31
NO169566C (no) 1994-04-18
NL190995B (nl) 1994-07-01
ES8801735A1 (es) 1988-02-16
JPS61290380A (ja) 1986-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5469404A (en) Method and apparatus for seismic exploration
US3331050A (en) Method of underwater seismic exploration
US3893539A (en) Multiple air gun array of varied sizes with individual secondary oscillation suppression
US3437170A (en) Control of energy spectrum in marine seismic exploration
US3414874A (en) Seismic survey systems
JPH0713660B2 (ja) 海洋震源アレ−と地震パルス発生方法
EP2479589B1 (en) Boomer for marine seismic survey
US12117575B2 (en) Seismic source apparatus
US3479638A (en) Beamforming in seismic surveying
US3256501A (en) Seismic surveying system for water-covered areas
EP3788409B1 (en) Seismic source operation at low frequencies
Rauch On the role of bottom interface waves in ocean seismo-acoustics: a review
US4658387A (en) Shallow water seismic energy source
US3739869A (en) Apparatus for the attenuation of noise from underwater seismic sources
US7016261B2 (en) Deep penetrating focused array
US4493061A (en) Stacked marine seismic source
US6091668A (en) Static marine seismic system and method
US3740708A (en) Seismic pneumatic energy source with bubble eliminator and signal oscillation attenuator
USRE32683E (en) Stacked marine seismic source
US3430727A (en) Seismic signal transducing apparatus
US3401660A (en) Seismic ship
US3837424A (en) Highly penetrating seismic energy sound generator with pulse shaping for offshore subsurface exploration
US3406778A (en) Seismic wave source for use at marine locations
US3401771A (en) Gas exploder apparatus for propagating seismic waves
Chen A single-well profiling tool and tube wave suppression