專利名稱：地震勘探的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探和對地下層的地震成像技術(shù)。特別地但不僅限于涉及海底地震勘探和產(chǎn)生海底地理構(gòu)造的地震勘探報(bào)告。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的用于勘探海床之下地下層地震的方法涉及產(chǎn)生地震波和測量響應(yīng)。地震波可以簡單也可以復(fù)雜，可以在海平面上產(chǎn)生，也可以在水面之下或者海床上產(chǎn)生。響應(yīng)通過一系列間隔的接收器加以探測，這些接收器通常位于在勘探艦船后面拖曳的電纜上。一般地，接收器在探測步驟中保持固定，然后再移動到另一個(gè)位置，這樣重復(fù)該步驟。
對海底巖石中地震事件的響應(yīng)包括壓縮波(P波)和剪切波(S波)。一般認(rèn)為P波非常適合于對結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，而與S波結(jié)合則非常適合于確定巖石和流體性質(zhì)。P波能在巖石和水中傳播，而S波只能在巖石中傳播。因此，如果接收器是在水面或者水面之下漂流的水聽器，那么它們將只探測P波。為了探測S波，則需要使用位于海床上的地震檢波器(geophone)。
人們已經(jīng)認(rèn)識到，通過同時(shí)使用P和S波能夠更好地進(jìn)行地震成像。然而，除了使用水聽器(hydrophone)之外，在海床上定位和重定位地震檢波器的成本勢必高昂。尤其是為了更有效地探測S波，需要在每個(gè)記錄位置布置3個(gè)獨(dú)立正交的地震檢波器。
特別地，10年前人們就已經(jīng)知道，水面下4C地震成像可以為勘探提供更多更好的信息，因?yàn)樗鼈兛梢愿哔|(zhì)量地記錄水底的剪切波(S波)。不幸的是，4C成像并沒有預(yù)期地那樣成功，主要是因?yàn)樗璩杀緲O高和預(yù)期回報(bào)的不確定性。成本因素與可獲得技術(shù)的能力問題有關(guān)。
4C記錄通常通過水聽器和3個(gè)獨(dú)立正交的地震檢波器加以執(zhí)行。地震檢波器與海底耦合，因此它們對地震P波和S波引起的微粒振動都敏感。這些技術(shù)或者使用位于海底的傳感器電纜或者使用放置在或植入在海底的地震檢波器節(jié)點(diǎn)(node)。4C地震獲取包括順序地移動震源(source)和移動接收器的操作。在獨(dú)立的震源艦船(source vessel)執(zhí)行完一系列地震剖面操作(shooting profile)之后，底部設(shè)備(bottomequipment)移動到下一個(gè)位置。由于獲取信息中的靜態(tài)記錄成分(staticrecording component)以及可獲得接收器的數(shù)目有限，使這些4C獲取系統(tǒng)變得無效。由于和沿著水底移動沉重的設(shè)備以及地震檢波器耦合等有關(guān)物理問題，使可靠性受到壞的影響。
最后，人們還認(rèn)識到，通過避免將探測裝置定位在海床上，也就是在與海床間隔一定距離的位置處測量S波，因此允許相對于海床有效地重定位探測裝置，能夠大大減少執(zhí)行這種地震成像，尤其是S波測量的成本效率。然而，正如已經(jīng)提到的，S波不能在海水中傳播，從而不可能遠(yuǎn)離海床直接進(jìn)行感測。遙感探測還具有進(jìn)一步的內(nèi)在問題，即探測裝置受到洋流影響，其會妨礙探測裝置有效地進(jìn)行定位并給測量結(jié)果引入噪音，使得難以獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種地震勘探方法，其中P波和S波同時(shí)被探測，但比已知的技術(shù)更加廉價(jià)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供了一種地震勘探方法，包括產(chǎn)生一個(gè)地震事件；將該地震事件施加到地表；探測對該事件的響應(yīng)，探測到的響應(yīng)包括地表中的P波和S波；和分析該探測到的響應(yīng)；其中探測步驟包括在距離地表的一定距離處監(jiān)視和記錄對地震事件的響應(yīng)，該響應(yīng)處于地表微粒運(yùn)動的形式；該探測步驟在一定的響應(yīng)期間內(nèi)執(zhí)行，該響應(yīng)期間是一個(gè)預(yù)定的地震事件之后的時(shí)間周期；而分析步驟包括分析記錄響應(yīng)中地表微粒的運(yùn)動，該記錄響應(yīng)是在響應(yīng)期間內(nèi)對地震事件的響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供了一種用于執(zhí)行地震勘探的裝置，其包括用于產(chǎn)生地震事件的裝置；用于將地震事件施加到地表的裝置；用于探測對地震事件響應(yīng)的探測裝置，該響應(yīng)包括地表的P波和S波；和用于分析探測響應(yīng)的裝置；其中探測裝置包括監(jiān)視裝置和記錄裝置，它們用于在地震事件之后的預(yù)定響應(yīng)期間內(nèi)在距離地表的一定距離處監(jiān)視和記錄對地震事件的響應(yīng)，該響應(yīng)處于地表微粒運(yùn)動的形式。本發(fā)明還涉及使用上述的方法和/或裝置產(chǎn)生地震勘探報(bào)告的方法，以及由此產(chǎn)生的報(bào)告。
地表的微粒能夠同時(shí)響應(yīng)P波和S波，因此它們的運(yùn)動能夠表示這兩種波。因?yàn)檫@些運(yùn)動是在一定距離處加以探測的，所以能夠避免先前技術(shù)的缺點(diǎn)，因?yàn)椴恍枰c地表接觸，因此也不需要在重定位探測裝置之前的分離。
優(yōu)選地，可以使用光監(jiān)視微粒的運(yùn)動，如可見光、X-射線、UV光或者IR光，也可以使用其它形式的輻射，包括無線電波、雷達(dá)、聲納或者使用聲波，其原理是攝影測量，包括界面測量和聲定位。在響應(yīng)期間內(nèi)監(jiān)視裝置可以保持固定，然后在響應(yīng)期間之后移動到另一個(gè)位置，并重復(fù)該方法。選擇地，在響應(yīng)期間內(nèi)監(jiān)視裝置可以相對于地表移動；然后分析步驟優(yōu)選地包括從探測到的響應(yīng)中消除由監(jiān)視裝置的相關(guān)運(yùn)動導(dǎo)致的噪音。
監(jiān)視裝置優(yōu)選地包括多個(gè)監(jiān)視設(shè)備，它們在不同的位置處同時(shí)被使用。優(yōu)選地，響應(yīng)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式并加以記錄。優(yōu)選地，分析步驟包括通過測量監(jiān)視設(shè)備，如相機(jī)，與水面之間距離的變化(速度)和相機(jī)的速度來分析水面微粒的位移和/或速度和/或加速度。相機(jī)的速度能夠用3個(gè)安裝在加速計(jì)上的相機(jī)分別加以測量。
水面微粒速度的z分量類似于壓力分量，其用安裝在監(jiān)視設(shè)備上的水聽器加以測量。該冗余測量能夠用于校正系統(tǒng)，使系統(tǒng)對環(huán)境噪音和系統(tǒng)噪音更加穩(wěn)定。
在優(yōu)選實(shí)施例中，監(jiān)視裝置包括三個(gè)光源，它們向所監(jiān)視的水面區(qū)域發(fā)射相干單波長光；和一個(gè)接收器，用于接收反射相干光束。優(yōu)選地，相干光和參比光束通過干涉形成斑點(diǎn)圖(speckle pattern)，并且能夠通過監(jiān)視斑點(diǎn)子集(subset)的光強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，利用干涉原理計(jì)算出水面的3D微粒速度。
通過這種測量，空間上與時(shí)間上相干的參比光束從海床散射并且海床作為漫射表面，便產(chǎn)生了鏡反射。從海床散射的鏡反射能夠提供許多散射小波(wavelet)，它們具有恒定的相差，該相差由海床上每點(diǎn)的光路長度決定。將反射光與相干參比光束結(jié)合在一起能夠產(chǎn)生復(fù)雜的干涉圖象，它是從水面反射的光路長度不同的結(jié)果。在最初的成像處理步驟中，其中從已知參比圖象中提取干涉圖形，顯示作為地震事件結(jié)果的3D微粒位移的時(shí)間進(jìn)程。而且，通過選擇多個(gè)參比圖象以減少斑點(diǎn)去相關(guān)效應(yīng)(decorrelation effect)可以提高信噪比。最終的成像處理步驟產(chǎn)生作為所述3D微粒位移結(jié)果的光路改變的絕對強(qiáng)度信號。最終，對強(qiáng)度信號進(jìn)行信號處理步驟，恢復(fù)所研究的地震S波信號。
由于水面與“相機(jī)”之間的相對運(yùn)動，由光探測器見到的斑點(diǎn)圖可以在地震時(shí)間內(nèi)改變。當(dāng)相機(jī)移動時(shí)，斑點(diǎn)圖飛快地移動，因此每毫秒必須進(jìn)行許多次斑點(diǎn)監(jiān)視，以便每毫秒都探測/識別從而監(jiān)視同一斑點(diǎn)群。
由于地震波長，微粒速度可以在水面上5m的圓盤內(nèi)同相。因此在空間上分布的相機(jī)組能夠用于提高一個(gè)地震記錄通道內(nèi)的信噪比。
在一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)視裝置包括視頻記錄裝置。視頻記錄裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)依靠可見光工作的相機(jī)。通過探測由多個(gè)相機(jī)拍攝的照片中所選水面目標(biāo)的位置改變，能夠使用標(biāo)準(zhǔn)攝影測量原理計(jì)算微粒速度。
由于全場波場測量(full field wave field measurement)比斑點(diǎn)圖照片的變化更慢，所以時(shí)間取樣速度能夠較低，地震時(shí)間取樣更多(ms)。
本發(fā)明特別適合于海洋地震，其中地表是海床，地震事件被施加到海洋或者直接施加到海床，并且將監(jiān)視裝置布置在海床之上。優(yōu)選地，在響應(yīng)期間內(nèi)，監(jiān)視裝置距離海底1-15米。探測裝置可以額外的包括一個(gè)水聽器用于獨(dú)立地記錄P波。
探測裝置可以拖曳在水面或者水底艦船的后面，作為例如拖帶(streamer)或者一系列拖帶。因此，探測裝置優(yōu)選地包括多個(gè)安裝在多個(gè)電纜上的監(jiān)視設(shè)備，每個(gè)電纜上的監(jiān)視設(shè)備優(yōu)選地彼此間隔一定距離，該距離小于所傳送地震事件的波長從而防止記錄波場的空間混淆。選擇地，其可以位于自動推進(jìn)的水底艦船上。通過這樣的布置，艦船優(yōu)選地?zé)o人駕駛，并且優(yōu)選地除了監(jiān)視裝置之外還包括RF發(fā)射器/接收器和天線、聲調(diào)制解調(diào)器、聲屏蔽傳感器(acoustic housing sensor)、底部傳感器、深度傳感器和聲追蹤系統(tǒng)。在其他的實(shí)例中，分析步驟應(yīng)當(dāng)包括從探測響應(yīng)中消除表示由運(yùn)動導(dǎo)致的干擾的噪音。該運(yùn)動能夠通過三個(gè)獨(dú)立的加速計(jì)和直徑(diameter)加以測量，然后從通過相機(jī)測得的相對運(yùn)動中減去該運(yùn)動。
優(yōu)選地，運(yùn)動被探測的微粒是海底的沙粒。
優(yōu)選地，地震事件包括波長為5-100m、持續(xù)時(shí)間為2ms-1000ms的地震波。取決于勘探靶標(biāo)的深度和地震的P和S速度，優(yōu)選地，響應(yīng)期間為5-20秒。地震事件可以使用水面艦船上的裝置產(chǎn)生。其可以在海洋表面或者水面之下產(chǎn)生。通過地震源利用陸地地震源原理能夠在海床上產(chǎn)生地震事件，其中能夠產(chǎn)生P和S波。
記錄裝置可以和監(jiān)視裝置組合在一起，其方式和攝象機(jī)與磁帶或者其他記錄介質(zhì)的方式類似，但具有三個(gè)通道，用于立體繪圖和圖象分析從而識別、探測和定位圖象目標(biāo)。選擇地，監(jiān)視裝置，例如相機(jī)，可以向遙控記錄設(shè)備發(fā)生輸出，該遙控記錄設(shè)備可以位于水面艦船上。
在發(fā)射周期內(nèi)，探測裝置優(yōu)選地以1-5m/s的速度，更優(yōu)選地以3-4m/s的速度運(yùn)動。因此，在使用相機(jī)的情況下，獲取照片的速度必須遠(yuǎn)大于地震采樣(ms)，也就是＜＜1ms，例如1μs-0.1ms，每秒鐘照片的有效數(shù)目＞100。
從每張相機(jī)照片上可以獲得3D速度。
顯然，因?yàn)檫@種相機(jī)或者海底電影記錄器(Ocean Bottom MovieRecorder)(OBM)在記錄的同時(shí)還在水中移動，所以會給電影添加不希望的動態(tài)成分(拖曳噪音)。該噪音的一部分能夠通過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)空過濾器(standard temporal and spatial filter)從記錄中分離。落入微粒速度頻帶內(nèi)的噪音必須在移動之前加以計(jì)算/預(yù)測。拖曳噪音的預(yù)測能夠通過單個(gè)附著在相機(jī)上的水聽器進(jìn)行的水聽器測量和三個(gè)附著在相機(jī)上的加速計(jì)獲得，使用單個(gè)水聽器是因?yàn)樗鼈兣c被探測海底的垂直微粒速度成比例。
OBM艦船/電纜中的相對運(yùn)動也能夠通過處理來自多個(gè)記錄器的數(shù)據(jù)加以部分地預(yù)測/消除，多個(gè)記錄器在同一時(shí)間但從艦船/電纜的不同位置或多或少地記錄波陣面的相同部分。這能夠用間隔小于地震波波長的相機(jī)獲得。如果記錄的分辨率足夠高，那么能夠通過圖象分析得出記錄器的相對位置，因此能夠預(yù)測拖曳噪音。
OBM可以用和海洋多拖帶擴(kuò)展類似的形狀加以拖曳，用于獲取純的P波地震，但是深度盡可能接近海底。


本發(fā)明可以以多種方式用于實(shí)踐，現(xiàn)在將參考附圖對一些實(shí)施例進(jìn)行說明，其中圖1是整個(gè)系統(tǒng)的示意圖；和圖2、3和4是三個(gè)不同數(shù)據(jù)獲取方法的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，通過水面艦船11控制操作。震源12位于海床13上，一系列可移動相機(jī)單元14(顯示了其中的兩個(gè))監(jiān)視海床13對源12產(chǎn)生的地震波的響應(yīng)。相機(jī)單元14位于海床13之上大約1米。
每一個(gè)相機(jī)單元14都包括一個(gè)光發(fā)射器、一個(gè)接收器、一個(gè)水聽器、一個(gè)加速計(jì)和一個(gè)處理單元。發(fā)射器發(fā)射光線，光線可以是擴(kuò)展射線(expanding ray)、集中射線(concentrated ray)、調(diào)制光和/或三個(gè)獨(dú)立的射線。接收器可以包括一個(gè)全場陣列、一個(gè)耦合陣列或者單個(gè)探測器。
水聽器用于測量海底13上方的地震P波。加速計(jì)測量0-200Hz范圍的相機(jī)振動。處理單元用于從所得測量結(jié)果中濾除噪音，從而識別和探測圖象目標(biāo)、測量圖象目標(biāo)值并將這些數(shù)值轉(zhuǎn)換成微粒速度。
在使用時(shí)，源12產(chǎn)生地震波，其響應(yīng)持續(xù)5-20秒，并作為P和S波傳播透過巖床15。最初的地震波在各個(gè)地層邊界處被反射和/或折射，且返回的P和S波在海底13處產(chǎn)生高達(dá)200Hz的振動，其中海底13的表面包括泥、沙和巖石。相機(jī)單元14通過向海底13施加光線并記錄反射光(也就是相機(jī)14為海底13攝影)監(jiān)視海底13處的響應(yīng)，采樣速度范圍為0.000001-4ms，但一般＜1ms。實(shí)際上，隨著它們響應(yīng)返回P和S波而移動時(shí)，便形成了海底13上微粒的電影。
返回P波還從海床13向上傳播通過水16，并通過水聽器加以探測，采樣速度為1-4ms，該數(shù)據(jù)被傳送到處理單元。加速計(jì)向處理單元傳送相應(yīng)于相機(jī)振動的噪音數(shù)據(jù)。
處理單元分析從接收器、水聽器和加速計(jì)收集的數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生海底微粒的響應(yīng)記錄，用于補(bǔ)償相機(jī)的運(yùn)動。然后使用標(biāo)準(zhǔn)原理對記錄進(jìn)行分析，從而對地震處理結(jié)果進(jìn)行解讀，并表征結(jié)構(gòu)、地層特征和巖石以及流體參數(shù)。
因此對于來自震源12的每個(gè)地震拍攝，所有的相機(jī)單元14都以2-4ms的電影樣本同時(shí)地記錄海底13的波場響應(yīng)。相機(jī)單元14執(zhí)行預(yù)處理步驟，其包括降低噪音、提高分辨率和辨認(rèn)圖象目標(biāo)。計(jì)算相機(jī)單元動態(tài)并從電影中將之除去。然后得出Vx、Vy和Vz(S波的三個(gè)分量)和P(來自P波的壓力)，并保存在四個(gè)地震軌跡(traces)上。每2-4ms重復(fù)一次該操作。
在可選擇實(shí)施例中，震源不固定在海床上，而實(shí)際上是一個(gè)運(yùn)動的P波源，其可以位于例如艦船11上。所產(chǎn)生的P波在水16中傳播并進(jìn)入巖床15，在那里它繼續(xù)傳播并和前面的P和S波一樣被反射/折射。
圖2顯示了一種布局，其中震源21是運(yùn)動的，并且包括一個(gè)運(yùn)動的相機(jī)單元22陣列，以及一個(gè)運(yùn)動的地震接收器23。每個(gè)陣列中顯示了4個(gè)相機(jī)，但數(shù)目可以更大。理想的布局應(yīng)當(dāng)包括1-3個(gè)間隔50-400m的震源。地震接收器23也和震源間隔25-400m的距離，并以1-4ms的采樣速度記錄5-20秒(取決于發(fā)射周期)。相機(jī)單元22和地震接收器23以1-5m/s的速度運(yùn)動。當(dāng)漂浮的、拖曳的源移動時(shí)，底部的源(bottom source)固定。地震接收器是存儲所有測量結(jié)果，對駕駛進(jìn)行控制，對能量進(jìn)行分配并容納操作員的中心。這與現(xiàn)今的地震艦船類似，即拖曳震源和接收器并記錄/存儲地震信息。
圖3顯示了一種可選擇實(shí)施例，其中任意的1-3個(gè)震源31能夠以1-5ms的速度運(yùn)動，而相機(jī)單元32和地震接收器33固定。其間隔與前一種布局類似。
圖4顯示了相應(yīng)于圖1的第三種布局，其中震源41(也是任意的1-3個(gè))固定，而相機(jī)單元42和地震接收器43可以移動。間隔和速度與第一種布局相同。
相機(jī)單元通常安裝在電纜上或者與電纜相連，該電纜被拖曳在艦船后面或者被專用的海底推進(jìn)設(shè)備拖曳。通過聲技術(shù)確定相機(jī)相對于海床的位置，并通過電纜上的“側(cè)翼”操縱電纜。電纜上的垂直力通過重物或者壓艙物(ballast)加以平衡。電纜提供相機(jī)單元陣列之間的機(jī)械連接，還提供能量和通訊傳遞。在典型的布局中有多個(gè)電纜，每一個(gè)拖曳一個(gè)相機(jī)單元陣列。
艦船或者拖曳設(shè)備包括航海裝置和數(shù)據(jù)存儲器，整個(gè)相機(jī)單元也具有數(shù)據(jù)存儲器。
選擇地，相機(jī)單元之間的連接可以是無線連接，例如無線電連接，其可以替代或者附加于電纜。
權(quán)利要求
1.一種地震勘探方法，包括產(chǎn)生一個(gè)地震事件；將該地震事件施加到地表(13)；探測對該事件的響應(yīng)，所探得的響應(yīng)包括地表(13)中的P波和S波；和分析所探得的響應(yīng)；其中探測步驟包括在距離地表(13)的一定距離處監(jiān)視和記錄呈地表(13)上的微粒運(yùn)動形式的地震事件的響應(yīng)；該探測步驟在一定的響應(yīng)期間上執(zhí)行，該響應(yīng)期間是在地震事件之后預(yù)定的的時(shí)間段；而分析步驟包括分析在響應(yīng)期間內(nèi)所記錄的對地震事件響應(yīng)中地表(13)上微粒的運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使用光線監(jiān)視微粒的運(yùn)動，該光線可以是可見光、X-射線、UV光或者IR光，或者使用其它形式的輻射，包括無線電波、雷達(dá)、聲納或者使用聲波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中使用監(jiān)視裝置(14)執(zhí)行監(jiān)視，該監(jiān)視裝置(14)在響應(yīng)期間內(nèi)相對于地表(13)運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中分析步驟包括從探得的響應(yīng)中消除由監(jiān)視裝置的相對運(yùn)動產(chǎn)生的噪音。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中使用監(jiān)視裝置(32)進(jìn)行監(jiān)視，該監(jiān)視裝置(32)在響應(yīng)期間內(nèi)保持固定，在響應(yīng)期間之后移動到另一個(gè)位置，然后重復(fù)該方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任何一個(gè)的方法，其中監(jiān)視裝置包括數(shù)個(gè)監(jiān)視設(shè)備(14)，其在不同的位置處同時(shí)使用。
7.根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中響應(yīng)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式并加以記錄。
8.根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中分析步驟包括分析表面微粒的位移和/或速度和/或加速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任何一個(gè)的方法，其中監(jiān)視裝置包括3個(gè)朝向于被監(jiān)視水面區(qū)域的相干單頻率光的光源，和一個(gè)用于被反射的相干光的接收器，或者是單一的相干光源和3個(gè)接收器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中相干光和參比光束通過干涉計(jì)形成斑點(diǎn)圖，并在分析步驟中分析斑點(diǎn)圖的變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-8中任何一個(gè)的方法，其中監(jiān)視裝置(14)包括視頻記錄裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中視頻記錄裝置包括一個(gè)或多個(gè)依靠可見光工作的相機(jī)。
13.根據(jù)前述任何一個(gè)權(quán)利要求的海洋地震勘探方法，其中地表是海床(13)，地震事件被施加于海洋或者直接施加到海床，監(jiān)視裝置(14)間隔地位于海床之上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中監(jiān)視裝置在響應(yīng)期間內(nèi)位于海底之上0.5-5米。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其中監(jiān)視裝置(14)還包括水聽器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任何一個(gè)的方法，其中監(jiān)視裝置或者被拖曳或者自我推進(jìn)，且分析步驟包括從探得的響應(yīng)中消除代表由監(jiān)視裝置的運(yùn)動導(dǎo)致的干擾的噪音。
17.根據(jù)權(quán)利要求13-16中任何一個(gè)的方法，其中運(yùn)動被探測的微粒是海底(13)上的沙粒。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-17中任何一個(gè)的方法，其中地震事件包括波長為5-100m、持續(xù)時(shí)間高達(dá)3s的地震波。
19.根據(jù)權(quán)利要求13-18中任何一個(gè)的方法，其中響應(yīng)期間為4-8秒。
20.根據(jù)權(quán)利要求13-19中任何一個(gè)的方法，其中監(jiān)視裝置包括多個(gè)安裝在多個(gè)電纜上的監(jiān)視設(shè)備(22)，每個(gè)電纜上的監(jiān)視設(shè)備彼此間隔一定距離，該距離小于所傳播的地震事件的波長。
21.一種用于執(zhí)行地震勘探的裝置，包括用于產(chǎn)生地震事件的裝置(12)；用于將地震事件施加到地表的裝置；用于探測對包括地表(13)的P波和S波的地震事件的響應(yīng)的探測裝置(14)；和用于分析探得響應(yīng)的裝置；其中探測裝置(14)包括監(jiān)視裝置和記錄裝置，用于在地震事件之后的預(yù)定響應(yīng)期間上從距離地表(13)一定距離的位置監(jiān)視和記錄呈地表(13)上的微粒運(yùn)動形式的地震事件的響應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的裝置，其中監(jiān)視裝置(14)使用光線，如可見光、X-射線、UV光或者iv光，或者使用其它形式的輻射，包括無線電波、雷達(dá)、聲納或者使用聲波。
23.根據(jù)權(quán)利要求21-23中任何一個(gè)的裝置，其中監(jiān)視裝置在響應(yīng)期間內(nèi)可以相對于地表運(yùn)動。
24.根據(jù)權(quán)利要求21或22的裝置，其中監(jiān)視裝置在響應(yīng)期間內(nèi)保持固定，在響應(yīng)期間之后移動到另一個(gè)位置。
25.根據(jù)權(quán)利要求21-24中任何一個(gè)的裝置，其中監(jiān)視裝置包括多個(gè)監(jiān)視設(shè)備(22)，其用于在不同的位置被同時(shí)地使用。
26.根據(jù)權(quán)利要求21-25中任何一個(gè)的裝置，其中監(jiān)視裝置包括多個(gè)監(jiān)視裝置(14)，包括3個(gè)設(shè)置成朝向被監(jiān)視區(qū)域的相干光的光源，和用于被反射的相干光的接收器。
27.根據(jù)權(quán)利要求21-25中任何一個(gè)的裝置，其中監(jiān)視裝置(14)包括視頻記錄裝置，并可視地記錄響應(yīng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求21-27中任何一個(gè)的海洋地震勘探裝置，其中地表是海床(13)，地震事件被施加到海洋或者直接施加到海床，該監(jiān)視裝置(14)間隔地位于海床(13)之上。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的裝置，其中檢測裝置還包括水聽器。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29的裝置，其中探測裝置或者被艦船拖曳或者自我推進(jìn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求21-30中任何一個(gè)的裝置，其中探測裝置包括多個(gè)安裝在多個(gè)電纜上的監(jiān)視設(shè)備(22)，每個(gè)電纜上的監(jiān)視設(shè)備彼此間隔一定距離，該距離小于被傳播的地震事件的波長。
32.一種產(chǎn)生一個(gè)區(qū)域地震勘探報(bào)告的方法，包括執(zhí)行權(quán)利要求1-20中任何一個(gè)的方法；從分析步驟中獲得表面下各層的表示；和對所述各種表示進(jìn)行匯編作為對該區(qū)域地理結(jié)構(gòu)的描述。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于產(chǎn)生海底地理構(gòu)造地震勘探報(bào)告的地震勘探和成像系統(tǒng)。該勘探系統(tǒng)提供了一種方法，其中不需要使探測裝置與海底接觸即可以同時(shí)探測P波和S波。將地震事件(seismic event)(12)施加于地表(13)，則探得的響應(yīng)包括地球中的P波和S波。該探測裝置包括用于在距離地表一定距離的位置處監(jiān)視和記錄對地震事件的響應(yīng)的裝置，該響應(yīng)的形式為地表上微粒的運(yùn)動。地表的微粒同時(shí)響應(yīng)P波和S波，因此它們的運(yùn)動可以代表這兩種波。這些運(yùn)動是隔著一定的距離探測的。
文檔編號G01V1/00GK1672065SQ03818005
公開日2005年9月21日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月1日
發(fā)明者保羅·梅爾達(dá)爾 申請人:斯塔特石油公開有限公司