Brevet FR2027394A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne la prospection sismique soùs-marine et plus particulièrement un procédé d'acquisition,de traitement et d'affichage d'informations sismiques relatives à une région sous-marine qui consiste à réaliser une couverture bi-dimen-5 sionnelle de la surface à l'aide d'un système d'exploration sous-marine continue comportant une source sismique répétitive. Dans la présente invention, les informations sismiques de zone sont affichées sous une forme permettant une visualisation véritablement tridimensionnelle des strates géologiques de la formation explorée 10 sous la masse d'eau. Les techniques classiques de sismologie sont les plus efficaces lorsque les structures à identifier ont leur variation maximale de profondeur orientée dans le sens de l'exploration. Les techniques sismiques mises en oeuvrç&an^la présente invention ne 15 sont pas limitées à de telles orientations et ont l'avantage de fournir des renseignements utiles lorsque les variations maximales de profondeur sont disposés obliquement ou même perpendiculairement par rapport à l'axe d'exploration. Dans les techniques de prospection sismique on a souvent 20 tenté d'accroître le rapport signal sur bruit des enregistrements obtenus. Par "bruit" on entend le bruit aléatoire, tel que le bruit inhérent des instruments, et les bruits cohérents, tels que les réverbérations, les réflexions multiples et les réflexions fantômes. L'une des techniques les plus efficaces pour réduire les bruits 25 aléatoires et certains types de bruits cohérents est appelée couverture multiple des points à profondeur commune. Ce type de couverture consiste à disposer une source sismique déportée d'une certaine distance par rapport au réseau de géophones et à l'avancer d'une distance axiale déterminée après 50 le premier tir. On avance ensuite le réseau de géophone de la même distance, puis on fait un nouvel enregistrement. En traitant ces différents enregistrements, les traces liées aux points à profondeur commune s'additionnent, ce qui améliore les rapports signal s ur bruit. 35 Ces traces sont de plus associées à des couples source- géophone de longueurs suffisamment différentes pour que ces techniques permettent d'obtenir une atténuation sensible du niveau du 69 45554 2027394 bruit cohérent par rapport à celui des traces initiales. Une autre technique permettant de réduire efficacement les bruits aléatoires et la méthode d'orientation transversale est ■ du faisceau/décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amé-5 rique N° 7/37 788 du 30 décembre 1968, déposée, par Roger D. JUDSON , rRobert J.S. BROWN et Ian R. MÀLARKI. Dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus, une ligne de géophones est associée à des alignements obliques de sources sismiques régulièrement espacées. Lorsque la source sismique avance 10 le long des alignements transversaux de points source , on obtient une série de traces de position associées à une distribution bi-dimensionnelle continue et uniforme de la couverture du sous-sol. Lorsque les traces de position associées aux alignements transversaux de points milieu de tous les couples ^.ource-géophone produi-15 sant les traces de position sont additionnées, par exemple par orientation du faisceau, et après application des corrections sta- • tiques et dynamiques, on obtient un sous-ensemble de traces directionnelles transversales dont les rapports signal sur bruit sont suffisamment améliorés pour permettre une détermination tridimen-20 sionnelle de la configuration des strates de la formation géologique explorée. De plus, les rapports réflexion primaire sur réflexions multiples de ces traces directionnelles sont sensiblement améliorés car les traces de position alignées transversalement sont associées à des points'milieu représentatifs d'espacements géophone-25 source sensiblement différents. Cette couverture uniforme du sous-sol permet donc de déterminer les déclivités ou "pendages" axiaux et transversaux des couches en des positions de coordonnées alignées sur l'axe d'exploration, et l'on peut en tirer une image tridimensionnelle de la structure géologique explorée. 30 Cette méthode permet d'identifier les formations géologiques dont l'axe principal est oblique par rapport à l'axe d'exploration. La prospection sous-marine pose des problèmes supplémentaires pour l'obtention d'une couverture bi-dimensionnelle du 35 sous-sol qui n'existaient pas dans la prospection terrestre. Au cours des opérations terrestres, les positions géographiques des sources d'énergie sismique et du réseau de détecteurs restent fixes 69 45554 -3- 2027394 pendant un même enregistrement. Ensuite, par diverses méthodes de programmation ou de déplacement de la source par rapport au réseau de détecteurs, ou vice versa, on peut obtenir une série de traces de position liées à une grille bidimensionnelle de points milieu. 5 Sur l'eau, par contre, le réseau de détecteurs flottant librement derrière le' navire d'enregistrement a une position variable dans le temps, même lorsque ce navire est immobile. De plus, si la source d1 énergie sismique, par exemple une charge de dynamite, est tirée à partir d'un navire boutefeu immobile ou se déplaçant lentement, 10 il apparaît des variations de la position relative de la source et du réseau de détecteurs. Généralement, on fait ralentir le navire d'enregistrement à une vitesse lente et constante pendant la durée de l'enregistrement, puis on laisse dériver les navires et le réseau de détecteurs vers de nouvelles positions, la variation de la posi-15 tion du réseau de détecteurs par rapport à l'emplacement de la source sismique pose des problèmes considérables pour l'obtention de traces de position associées à une' grille véritablement bidimensionnelle de points milieu. La présente invention permet une couverture bidimensionnelle 20 des fonds sous-marins par un système d'exploration sismique à mouvement continu comportant le tir répétitif de sources sismiques par un premier et un second navire boutefeu et l'enregistrement des traces par une ligne d'hydrophones traînée par un navire laboratoire . faisant route entre les deux navires boutefeu. Les sources sismiques 25 de l'un des navires boutefeu sont tirées à intervalles constants lorsqu'il décrit une route latérale en zig zag comportant une branche ou segment de tir oblique par rapport à la route basse du navire laboratoire.De préférence, le navire boutefeu décrit sa route en zig zag à une vitesse V* égale à 30 V/cos a V étant la vitesse du navire laboratoire sur la route de base et a l'angle formé par la ligne de base et le segment oblique de tir de la route en zig zag du navire boutefeu. Le navire boutefeu parcourt le segment de tir d'une position proche de la route de base du 35 navire laboratoire jusqu'à une position extrême déportée.latéralement. Lorsque le premier navire boutefeu a terminé le parcours 69 45554 -4- 2027394 de son segment oblique de tir, le second navire boutefeu prend le relais et effectue son segment de tir le long d'une seconde route en zig zag située sur le flanc opposé du navire laboratoire. Lorsque le second navire arrive sur la branche de tir de la seconde 5 route en «zig zag, le premier navire boutefeu prend également une route parallèle pour décrire une branche de retour parallèle au segment de tir du second navire boutefeu. Lorsque le second navire boutefeu a terminé son segment de tir, le premier navire boutefeu est donc à nouveau en position pour changer de cap et parcourir un, 10 nouveau segment de tir parallèle au premier, de façon à répéter la procédure d'acquisition de données sismiques. Les sources sismiques . du second navire boutefeu sont tirées au même intervalle de récurrence que les sources du premier navire. En variante, le système peut n'utiliser qu'un seul navire boutefeu et un navire laboratoire 15 séparés. Les sources sismiques sont tirées du navire boutefeu à intervalles constants pendant qu'il décrit une route en zig zag sensiblement symétrique par rapport à la route rectiligne de base du navire laboratoire. Pendant tout le processus d'acquisition, les vitesses axia-20 les des navires laboratoires et boutefeu sont maintenues sensiblement égales en valeur absolue. De cette manière, les positions instantanées de chaque hydrophone et des sources sismiques le long des branches obliques de tir peuvent être réglées en fonction de la fréquence de répétition des tirs sismiques, de façon à constituer 25 une grille véritablement bi-dimensionnelle de points milieu des couples source-hydrophone servant à l'enregistrement des données sismiques. Après application de la correction normale de déplacement (également appelée "moveout"), les signaux de sortie des hydrophones précédemment enregistrés peuvent être associés à des 30 alignements transversaux de points milieu répartis sur des perpendiculaires à la route de base du navire laboratoire. Des ensembles . transversaux de traces peuvent être traités par des techniques , telles que l'orientation des faisceaux, pour en améliorer le rapport primaire surmultiple tout en,supprimant le bruit aléatoire. 35 De plus, au moins une des traces de chaque ensemble aligné transversalement résultant d'un couple source-hydrophone dont la longueur horizontale est sensiblement différente de celle d'au moins 69 45554 2027394 un autre couple source-hydrophone du même ensemble de traces, le processus d'addition se traduit par une suppression des bruits cohérents, y compris les signaux à réflexions multiples. La méthode de la présente invention présente d'autres avantages," 5 (1) Le problème posé par la dérive des hydrophones et/ou des sources est réduit car les navires laboratoires et boutefeu maintiennent une traction dans le sens de l'avance qui supprime les effets de la dérive due auxcourants marins et aux vents. (2) La probabilité d'obtention de traces de position asso-10 ciées à des points milieu alignés perpendiculairement à l'axe d'exploration est&cerue du fait que le navire laboratoire et les navires boutefeu latéraux se déplacent sur le plan d'eau avec une même vitesse axiale, ce qui permet de conserver la position axiale (c'est-à-dire dans le sens de l'exploration) du système pendant 15 la totalité du processus d'acquisition des données. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront au cours -de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes 20 à l'invention. Sur ces dessins : les figures 1, 2 et 3 illustrent en plan la séquence chronologique des positions instantanées d^éystème formé par les navires boutefeu et le navire laboratoire pour l'obtention systé-25 matique d'une série de traces de position associées auxpoints milieu des couples respectifs source-hydrophone dans les positions instantanées représentées ; la figure 4 est un graphique d'une grille, de points milieu liée à la position instantanée des navires boutefeu et laboratoire 30 des figures 1, 2 et 3, les points milieu individuels étant liés aux traces de position et c instituant des alignements transversaux perpendiculaires à la route de base du navire laboratoire ; la figure 5 est un graphique de la distance horizontale source-hydrophone des ensembles transversaux de points milieu 35 de la figure 4 montrant comment varie l'espacement horizontal des couples en fonction de la position des points milieu sur les transversales ; 69 45554 -6- 2027394 les figures 6 et 7 sont des schémas synoptiques d'équipements de navigation permettant de mettre en pratique le procédé de la présent^invention, la figure 6 illustrant l'asservissement de la vitesse absolue des navires boutefeu et laboratoire des figures 5 1, 2 et 3,#et la figure 7 illustrant un système d'asservissement du cap programmé des trois navires; les figures 8 et 9 représentent d'autres systèmes de déploiement des navires boutefeu et laboratoire pour une acquisition efficace de données sismiques selon les principes de la présente in-10 vent ion ; les figures 10 et 11 sont des graphiques de la position des points source et des hydrophones, respectivement dans le cas des figures 8 et 9 ; les figures 12, 13 et 14 représentent, en plan,la séquence 15 chronologique des positions instantanées d'un système à un seul navire boutefeu et à un navire laboratoire, le navire boutefeu décrivant une route en zigzag'sensiblement symétrique par rapport à la route de base du navire laboratoire. La figure 1 représente ur^èystèm^â.'exploration 10 pour une 20 prospection sous-marine en un point donné de sa route de base 11. Le système 10 comprend un navire laboratoire 12 traînant derrière lui ua,e ligne d'hydrophones 13 qui se termine par un ensemble arrière flotteur-paravane 14. La ligne d'hydrophones 13 est reliée au navire laboratoire par un autre ensemble-flotteur paravane 15 et 25 - comporte une série d'hydrophones disposés le long de la ligne dé base 11 et qui sont reliés individuellement par un câble 18 à conduc teurs séparés aux entrées d'un amplificateur multicanaux 19 monté à bord du navire laboratoire. Un enregistreur 21 enregistre séparément chaque signal sismique détecté par les hydrophones. 30 Des navires boutefeu 22 et 23 sont équipés pour le tir répé titif de sources sismiques 26 et 27 et décrivent des routes en zigzag 24 et 25 situées de part et d'autre de la ligne de base 11 que suit le navire laboratoire.12. Comme le montre en tëtail la figure 1, la route latérale en zigzag 24 est constituée par une série de 35 segments obliques de tir 24a, 24a', etc, s'écartant de la route de base 11 sous un angle aigu a et par une série de segments de retour 24b, 24ï>> etc, revenant vers la ligne de base 11 sous le même angle 69 45554 -7- 2027394 a. Les segments de tir 24a, 24a'.etc, sont séparés les uns des autres par les segments de retour 24b, 24bf, etc, comme représenté De même, la route en zigzag 25 est constituée par une série de segments obliques de tir 25a, 25a', etc, séparés par des segments 5 obliques de retour 25b, 25b1, etc. Les segments de tir, 25a, 25a'» etc, et les segments de retour 25b, 25b',etc, font le même angle a avec la route de base 11. Etant donné que la géométrie des routes latérales 24 et 25 est la même, les segments d§kir et de retour de chacune sont parallèles aux segments de retour et de tir de 10 l'autre route. Par exemple, à partir de la route de base 11, les ®gments de tir 24a, 24a, etc, de la route 24 sont parallèles aux segments de retour 25b, 25b' de la route 25. La figure 1 montre de plus que la distance horizontale, Dq, séparant les navires boutefeu 22 et 23 le long d'une ligne sensiblement perpendiculaire 15 à la ligne de base 11 reste constante pendant le processus d'activité. Dans la mise en oeuvre 'du procédé de l'invention, les sources sismiques 26 et 27 sont tirées à des instants différents alor3 que les navires 22 et 23 parcourent respectivement leurs routes 20 en zigzag 24 et 25. L'une des sources sismiques est tirée séquentiellement en des emplacements déterminés du segment de tir de la route en zigzag, alors que l'autre source décrit des points également déterminés des segments de retour de sa route en zigzag. La position des points source par le tir séquentiel des 25 sources sismiques est coordonnée avec la position instantanée des hydrophones constituant le réseau 13 de la manière suivante : Dans la figure 1, le navire boutefeu 22 décrit le segment de tir 24a de sa route en zigzag 24 alors que le navire boutefeu 23 décrit le segment de retour 25b de la route en zigzag 25. Comme repré-30 senté, les navires boutefeu 22 et 23 sont situés de part et d'autre du navire laboratoire 12, les trois navires étant sensiblement ali gnés sur une perpendiculaire à la route de base 11. Lorsque le navire boutefeu 22 atteint un point où la source sismique 26 est au point source A, cette dernière est tirée engendrant un front 35 d'onde tridimensionnelle d'énergie acoustique qui se propage vers le bas. L'énergie est transmise par la couche d'eau limitée par la surface 28 jusqu'à des discontinuités que, pour les besoins de 69 45554 -8- 2027394 la présente invention, on supposera être un horizon miroir plan situé sous la surface 28 de l'eau. On suppose que l'énergie acoustique de la source sismique 26 est réfléchie en ligne droite par l'horizon sous-marin, les signaux son Va cheminés par le câble con-5 ducteur 1g à l'amplificateur 19, puis enregistrés séparément sur l'enregistreur 21. A l'instant du tir de la source sismique 26 au point A, l'ensemble source-détecteurs définit une série de points milieu à Cg^ située entre la position des hydrophones au moment de l'enregistrement des informations et le point source A. 10 Chaque point milieu, C^, G^t C^, etc, est à mi-chemin sur le segment de droite qui relie le point source A et la position instantanée de l'un des hydrophones du réseau 13 au moment de l'enregistrement . la figure 2 représente la position,du système d'exploration 15 sismique 10 à un instant où les positions des navires sur la route de base 11 et les routes latérales 24 et 25 sont différentes. Le navire boutefeu 22 parcourt le segment de tir 24a à une vitesse V' égale à V/cos a 20 V étant la vitesse du navire laboratoire 12 sur la ligne de base 11 et a l'angle formé par cette même ligne 11 et le segment de tir 24a. Simultanément, le navire laboratoire 12 s'est déplacé d'une distance D de sa position de réception précédente, la distance D étant égale à deux fois l'intervalle d'espacement (x) entre deux 25 hydrophones individuels constituant le réseau 13. Le navire boutefeu 23 a parcouru le long du segment de retour 25b de sa route une distance axiale équivalente pour rester aligné avec les deux autres. Lorsque la source 26 est au point source B du segment de tir 24a, (voir figure) on provoque le tir qui engendre un nouveau 30 front d'onde sismique qui se propage vers le bas à travers la couche d'eau qui est située sous la surface 28. De l'énergie est à nouveau réfléchie vers le réseau d'hydrophones, amplifiée par l'amplificateur 19 et enregistrée séparément par l'enregistreur 21. Pour le procédé d'acquisition de données sismiques, la 35 position instantanée de la source âsmique 26 au point source B associée aux positions instantanées des différents hydrophones crée un nouveau groupe de points milieu Cà C^g parallèle 69 45554 -9- 2027394 mais décalé latéralement des points milieu C^ à G^ représentés précédemment sur la figure 1. Chaque bande d'enregistrement sismique produite par l'enregistreur 21 est repérée à la fois par le point source d'où a été 5 émise l'énergie, telle que les points A, B, etc, et par l'emplacement de 1'hydrophone qui a reçu l'énergie réfléchie. En supposant que le réseau de détection comporte vingt-quatre hydrophones, on a donc obtenu deux enregistrements de vingt-quatre traces de positions par le tir de sources séparées situées aux points A et B. 10 A chaque enregistrement successif, le navire laboratoire a avancé d'une distance axiale (entre les tirs de charge) égale à deux fois l'intervalle d'espacement axial des hydrophones entre les tirs discontinus des sources. Pour maintenir les points milieu C^, G^t C^... C^, (n étant 15 un entier quelconque) dans l'alignement voulu lorsque les navires laboratoire et boutefeu se déplacent, les distances axiales qu'ils. . parcourent entre les tirs doivent être égales et rester constantes pendant tout le processus d'acquisition. Le navire boutefeu parcourant deux fois l'intervalle d'espacement X des hydrophones entre 20 les tirs de sources adjacentes, la vitesse axiale des deux navires ainsi que l'intervalle de récurrence T des tirs sismiques doivent être directement liés à l'intervalle d'espacement X des hydrophones par l'équation : 2X = Y T o 25 dans laquelle X est l'intervalle d'espacement de deux hydrophones adjacents, V la vitesse axiale (c'est-à-dire parallèle à la route de base 11) des trois navires et T l'intervalle constant de récurrence des tirs de source sismique sur le segment de tir 24a. En maintenant constante et égale en valeur absolue les vitesses axia-30 les des navires boutefeu et laboratoire, il est possible d'effectuer les enregistrements de manière que les trois navires restent sur le même alignement transversal bien que les distances latérales qui les séparent varient au cours du processus. Sur la figure 3, le système 10 est représenté à un troi-35 sième instant au cours du processus d'acquisition. Le navire boutefeu 22 a terminé son segment de tir 24a et a changé de cap pour suivre le segment de retour suivant 24b. La source 26 est 69 45554 -10- 2027394 maintenant déconnectée mais, avant cela, une charge a été tirée au point s'ource E provoquant la réception de signaux réfléchis par les hydrophones du réseau 13. Ces signaux, après amplification, sont enregistrés par l'enregistreur 21". les points milieu C^ à 5 Crj2 représentent les points milieu des segments joignant les positions instantanées des hydrophones au point source E au moment de l'acquisition des données. Comme le montre la figure 3» le navire boutefeu 23 commence son segment de tir 25a sur la routé en zigzag 25 qu'il parcourt 10 à une vitesse V' égale à V/cos a dans laquelle Y et a ont les valeurs définies précédemment. Lorsque la charge 27 du navire boutefeu 23 atteint le point source F, elle est tirée et les signaux réfléchis sont reçus par les hydrophones 15 et enregistrés comme précédemment. Les positions instantanées des hydrophones au moment de la réception des informations forment avec . couples dont les le point source F aes/points milieu C^ à C^g sont alignés parallèlement à la ligne de base 11 du côté opposé à celui où étaient disposés les points précédents C^g à C,^. Lorsque le navire boutefeu 20 23 continue à parcourir le segment 25a, la source '27 atteindra successivement les points source & et H, représentés en traits discontinus sur la figure et à chacun desquels une charge sera tirée. Les points milieu correspondant aux positions instantanées des hydrophones et aux nouveaux points sources G- et H* correspondent 25 respectivement à deux nouvelles lignes (non représentées) qui sont parallèles mais décalées de l'alignement de points milieu à Cgg de la figure 3. La figure 4 représente une grille bi-dimensionnelle mixte de points milieu obtenue par le procédé illustré aux figures 1 à 3. 30 Sur la figure 4, la grille de points milieu est portée en fonction des positions relatives des hydrophones et des sources illustrées sur les figures 1 à 3 en utilisant un système d'exploration dont les dimensions réelles sont : 69 45554 -11- 2027394 Paramètre Dimension Points source Espacement oblique • 225 m Composante axiale 200 m 5 Composante transversale 100 m Angle formé par les segments de tir et de retour avec la route de base (oc) 26,5° Points milieu Espacement axial 50 m 10 Espacement transversal 50 m Distance transversale maximale entre deux points (par exemple entre C,-. et C121) 01 250 m Hydrophones 15 Espacement axial 100 m Sur la figure 4, les navires laboratoire et boutefeu ont parcouru une zone bi-dimensionnelle en suivant les routes décrites précédemment et la série résultante de postes hydrophones h^, h^..-h^g indiquent les positions instantanées du réseau d'hydro-20 phones au cours de l'acquisition séquentielle des données sismiques. L'espacement des postes d'hydrophone h^, b^.-.h^g est indiqué en mètres, en bas de la figure. Les positions relatives de la série de points source A, B, E, F, G et H sont également indiquées le long des segments obliques de tir 24a et 25a pour les positions 25 d'hydrophone h^ h^.-.h^g • L'espacement oblique des points source est porté sur l'échelle de gauche de la figure. Après le tir séquentiel des sources aux points A, B, E, F...H, les signaux reçus aux postes d'hydrophone h^, h2«..h^g sont enregistrés sous forme de traces de positions. 30 Les variations de positions instantanées du réseau de dé tecteurs et des sources au cours de la procédure d'acquisition sont représentées sous forme d'ensembles trans-versaux de points milieu alignés sur des perpendiculaires à la route de base 11. Les positions de ces ensembles de points alignés transversalement sont 35 indiquées sur l'échelle du haut de la figure par rapport aux emplacements point source-hydrophones. Comme indiqué, l'établissement des ensembles transversaux de points milieu associés aux 69 45554 ->?- 2027394 perpendiculaires CL^, CL2...CL^g à la ligne de base 11, se fait sur des lignes obliques 35a et 35b reliant respectivement les points milieu , 0^ et C^, et C121* En conséquence, il faut attendre l'alignement transversal de points milieu 5 pour que l'on dispose de la totalité des six traces de position de chaque ensemble transversal'de points milieu. Ensuite, on obtient à chaque fois la totalité des traces de position (c'est-à-dire six traces pour chaque ligne transversale) lorsque le processus d'acquisition progresse de la gauche 10 vers la droite sur la figure 4. Par exémple, les traces disposées et tirées successivement aux points P, R et S sur la figure 4 engendrent des ondes sismiques qui, après avoir été réfléchies en profondeur, sont reçues successivement par les hydrophones placés aux points de la série de postes d'hydrophones de la ligne de 15 base 11. Etant donné que le changement de position des points P, R et S par rapport aux postes d'hydrophones s'effectue comme on l'a vu précédemment pour les points A, B et E et les groupes de postes d'hydrophones hy . h^.-.h^g et h^^l^g» les points milieu résultant se trouvent individuellement alignés avec les 20 décalages voulus dans le sens transversal et dans le sens axial pour continuer à se trouver sur les alignements perpendiculaires à la ligne de base 11, c'est-à-dire sur les transversales OLg^» ^26' CL27, etc, de la figure 4. l'espacement des points source adjacents le long de chaque 25 segment de tir (ES) reste constant mais la valeur absolue de l'éloignement à la ligne de base 11 augmente. Il est également évident que les deux ensembles de trois points source adjacents commençant au point source A (c'est-à-dire les points source A, B et E et les points source E, G- et H) sont situés sur deux lignes 30 obliques de tir 24a et 25a sur la figure 4 divergeant à partir de la ligne de base 11 en sens inverse dans le sens de la marche des navires. De plus, lorsque l'on prolonge ces segments de tir pour qu'ils coupent la ligne de base, les pentes égales de deux lignes successives définissent deux points d'intersection sur 35 cette ligne de base 11 et le milieu du segment ainsi défini coïncide avec le j>oint d'intersection d'un segment de tir de pente opposée. La composante transversale (y) d'une ligne coïncidant 69 45554 -13- 2027394 avec les segments de tir 24a ou 25a est liée à sa composante axiale (x) et aux espacements transversaux et axiaux des points milieu de la figure 4 par l'équation générale suivante : 5 y = (25i)x dans laquelle d est l'espacement transversal de points milieu adjacents, g l'espace axial de points milieu adjacents, n un entier représentant le poste d'hydrophones et m un entier représentant le milieu du segment joignant l'un des couples source-géophone. 10 L'angle a que forme la ligne de points source est de même lié à l'espacement axial et transversal des points milieu par l'équation suivante : a + 2d a = Arc tg — De plus, si l'on désire une symétrie des points milieu adjacents, 15 on peut choisir un angle d'intersection a des segments de tir 24a, ' 25a, etc, avec l'axe 11 d'environ 26,5 degrés et une composante transversale de l'espacement des points source approximativement égale d'une part à l'espacement X des hydrophones adjacents et d'autre part à la moitié de la composante axiale de l'espacement / 20- oblique des points source, comme représenté sur la figure. Dans cette description, une densité en points milieu uniforme signifie qu'au moins l'espacement axial des points milieu adjacents est constant. Si l'espacement transversal de deux points milieu adjacents est égal à l'espacement axial, on dira que la 25 densité en points milieu est symétrique. Il est pratique pour l'examen initial des informations contenues dans les traces de position de supposer qu'en première approximation elles représentent l'énergie réfléchie par un point d'un horizon sensiblement plan. En supposant également que l'éner-30 gie se propage en ligne droite, on peut donc considérer que le • point de réflexion se situe directement en dessous du point milieu correspondant à de la figure 4. Ainsi, après application de la correction de déplacement normal et de la correction statique aux traces, chacune peut être considérée comme étant enregistrée 35 à l'aide d'un couple source-hydrophone positionné au même point 69 45554 -14- 2027394 milieu à la verticale du point de réflexion correspondant, la correction de déplacement normal et la correction statique peuvent être apportées aux traces par différents procédés "bien connus des sismologues. Une méthode d'introduction de la correctioj?4iormale de 5 déplacement est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2 838 743. On comprendra que dans le cas où les strates géologiques sont inclinées et/ou dans le cas où il apparaît des variations de vitesse de propagation des ondes sismiques» les points de réflexion souterraine ne sont plus alignés avec les points milieu On peut 10 de la grille de la figure 4./cependant pour le traitement initial des traces de position corrigées, faire l'hypothèse qu'elles sont représentatives de points de réflexion situés sur la même verticale que les points milieu de la figure 4. 69 45554 -15 2027394 Chaque emplacement du point milieu de la figure 4 pouvant être considéré comme représentatif d'un point de réflexion situé à la verticale sous le point milieu sur un horizon hypothétique plan, il est possible de lui associer .une trace de position. 5 Inversement, on peut associer à chaque trace de position une longueur particulière du segment hydrophone-source, identifié par l'emplacement particulier de son point milieu. la figure 5 est un graphique de la distance horizontale poste d'hydrophone-point source pour les ensembles alignés trans-10 versalement de traces de position produites par la disposition de la figure 4. Dans ce graphique, l'échelle horizontale Cl représente les alignements transversaux de points milieu Cl^, dg^-Cl^g, alors que l'échelle verticale indique les distances horizontales source-hydrophone en mètres, les ensembles de traces correspondant 15 à des points alignés transversalement sont, comme on le voit, associés à des longueurs horizontales sensiblement différentes. On comprend que,d'après les principes de la présente invention, après application de la correction de déplacement normal et de la correction statique , les ensembles de traces corrigées sont 20 groupés par lignes transversales de points milieu telles que Cl21, Cl22, etc. les ensembles de traces alignés transversalement "sont ensuite soumis à des traitements visant à améliorer leurs caractéristiques. Il est évident que les niveaux des réflexions multiples, 25 fantômes, réverbérations, etc. contenus dans les traces associées aux ensembles transversaux , ^22 e^C' ' son^ considérablement atténués après que les traces ont subi des traitements de groupes, par exemple par orientation de faisceaux. Ceci est dû au fait que, les traces individuelles constituant les ensembles transversaux 30 sont associées à des ensembles de points milieu qui correspondent à des différences importantes de longueurs horizontales comme on l'a vu précédemment. En utilisant les techniques de regroupement et d'amélioration des caractéristiques décrites dans la demande de brevet des 35 Etats-Unis d'Amérique n° 787.788 précitée, il est possible, après application de la correction de déplacement normal et de la correction statique,de regrouper les traces de position en ènsembles perpendi 69 45554 -16- 2027394 culaires à la ligne de base 11, d'orienter les faisceaux par des retards progressifs appropriés entre les ensembles de traces, puis de les composer pour obtenir un nouvel ensemble de traces orientées transversalement. La demande de brevet précitée décrit 5 en détail^ l'équipement et le procédé permettant de réaliser cette conversion. Après orientation des traces'de position, le nouvel ensemble de traces obtenu contient des informations directionnelles associées à la réception de l'énergie sismique sous différentes directions individuelles par rapport à un plan vertical 10 passant par la ligne de base 11 de la figure 4. Les traces orientées transversalement peuvent être affichées en disposant côte à côte les traces dont le déplacement transversal est égal mais dont les positions axiales sont différentes le long de la ligne de base 11 (figure 4). De cette manière, çhaque enregistrement 15 représente des traces ayant un même angle d'émergence, chaque trace représentant également une position axiale individuelle le long de la ligne de base 1'1 . Chaque trace de l'enregistrement transversal constitue une combinaison de plusieurs traces de l'enregistrement sismique initial. Elle représente également 20 l'énergie sismique reçue sous une direction transversale particulière représentée par le déplacement■transversal commun à tout l'enregistrement. Il est donc possible d'analyser les ensembles . d'enregistrements ayant chacun un déplacement transversal différent pour déterminer celui qui indique le plus, clairement un 25 événement sismique donné. On détermine par là le déplacément transversal propice à l'événement identifié. Son déplacement axial peut de même être déterminé en utilisant l'enregistrement dont le déplacement transversal indique l'événement de la manière la plus marquée, te déplacement axial de l'événement peut être déterminé 30 par simple mesure de la différence entre ses temps d'arrivée sur les traces de gauche et de droite de cet enregistrement. Les ensembles transversaux de traces sont associés à des alignements perpendiculaires de points milieu dont l'extension transversal maximal, par exemple entre les points Cg^ et C^ ^ 35 sur la figure 4, est basée sur la considération de plusieurs facteurs parmi lesquels i (1) chaque ensemble de traces ne doit pas contenir de signaux qui ont été réfléchis par une couche à 69 45554 2027394 courbure excessive (une couche à courbure excessive est définie comme une strate dont les signaux de réflexions sismiques ne peuvent après enregistrement et traitement par orientation du faisceau fournir d'additions significatives en phase ) ; et (2) que 5 chaque ensemble de traces contienne des signaux dont les déplacement sont voisins mais différents, lesdits signaux devant en outre pouvoir être distingués par les techniques d'orientation de faisceaux telles qu'utilisées dans la présente invention. Pour déterminer, par exemple, l'emplacement des flancs 10 à courbures accentuées de dômes salins, il peut être extrêmement utile d'utiliser des réseaux pour lesquels l'extension transversale maximale des points milieu est relativement courte, de l'ordre de 90 mètres. Par contre, pour des couches à courbures plus douces, les réseaux utilisés peuvent avoir une extension transversale de 15 points milieu de 900 mètres ou plus. Il est de plus souhaitable (même pour l'exploration de couches à courbures douces) d'utiliser des réseaux dont les points milieu ont une extension maximale relativement réduite, par exemple largement inférieure à'90 mètres; Dans de tels cas, les avantages économiques enregistrés dans 20 l'acquisition eiAe traitement des données compensent la perte de directivité des événements enregistrés. les figures 6 et 7 sont des schémas synoptiques d'équipement de navigation utiles pour la mise en pratique du procédé de la présente invention, la figure 6 représente un régulateur 25 d'asservissement de vitesse 40 permettant de maintenir à la valeur correcte les vitesses absolues des navires boutefeu et d'enregistrement. la figure 7 représente un système d'asservissement de direction 41 permettant à chacun des navires boutefeu et d'enregistrement de tenir les caps programmés. 30 le système 40 de la figure 6 comprend d'une manière plus détaillée un système de navigation par sonar Doppler calculant de manière continue la vitesse réelle de chaque navire, le système soi-far Doppler émet continuellement une énergie acoustique pour déterminer la vitesse des navires boutefeu et d'enregistrement 35 en utilisant le principe bien connu de l'effet Doppler-Fizeau. D'une manière plus détaillée, la vitesse d'un véhicule mobile est déterminée par un émetteur-récepteur 43 qui émet des ondes 69 45554 -18- 2027394 acoustiques dans plusieurs directions azimutales vers le fond de l'eau, reçoit les réflexions d'énergie, et détermine la variation de fréquences entre l'énergie émise et l'énergie reçue du fait de l'effet Doppler-Eizeau. Lorsque l'énergie est reçue . 5 par l'émetteur-récepteur 43» certaines parties des signaux émis et réfléchis sont mélangées pour produire la somme et la différence des fréquences des deux signaux. La somme des signaux mélangés ainsi que les signaux d'entrée sont shuntés à la masse par une capacité de l'émetteur -récepteur. Le signal de fréquence 10 différentielle résultant est ensuite appliqué du mélangeur à l'amplificateur 44 qui alimente un convertisseur de signal 45. Dans le convertisseur 45, la fréquence centrale du signal d'entrée engendre une tension analogique, par exemple un signal à 400 hertz, 1 5 la tension du signal de tension sortant du convertisseur 45 à une tension de référence ref d'un régulateur 46, on dispose d'un si- m gnal de commande de la vitesse du navire. On peut par exemple utiliser ce signal de commande pour actionner une vanne 47 réglant le débit d'une conduite 48, de façon à augmenter ou à diminuer 20 l'admission en carburant du moteur pour faire accélérer ou ralentir le navire. . prend un gyro-compas 50, indiquant la route du navire et appliquant un signal de commande à un régulateur 49* Le signal du 25 gyro-compas est comparé par le régulateur à un signal de tension représentant le cap affiché dans un programmateur 42. S'il y a une différence entre les deux tensions, le régulateur applique un signal de commande à un directeur de cap 51 modifiant la route du navire jusqu'à la valeur voulue. Le directeur de cap peut par exemple 30 comprendre un servo-mécanisme agissant mécaniquement sur le gouvernail du navire pour corriger automatiquement le cap. la grille de points milieu de la figure 4 peuvent être modifiées, comme indiqué aux figures 8 et 9. Sur ces figures, les navires 35 boutefeu 52 et 53 parcourent des routes en zigzag 54 et 55 décalées latéralement par rapport à la route de base 61 du navire laboratoire 62. Cependant, au lieu que les navires boutefeu et le la fréquence du signal d'entrée. En comparant La figure 7 représente le système de guidage 41 qui com- Les techniques d'acquisition de données sismiques produisant 69 45554 -19- 2027394 navire laboratoire soient alignées sensiblement sur une perpendiculaire à la ligne de base 61 (comme dans le cas des figures 1 à 4), seuls les navires boutefeu sont côte-à-côte, le navire laboratoire 62 suivant comme précédemment sa route rectiligne 61 à une certaine 5 distance en avant des deux navires boutefeu. Ces derniers sont eux-mêmes sensiblement alignés sur une perpendiculaire à la ligne de base 61,en un point lié à la position instantanée du milieu du réseau d'hydrophones 64.Les vitesses et les routes relatives des navires boutefeu et du navire laboratoire restent sensiblement les 10 mêmes que précédemment. La vitesse Y' des navires boutefeu le long des routes en zigzag 54 et 55 est comme on l'a vue égale à V/cos a , V étant la vitesse du navire laboratoire 62 et a l'angle formé par les segments des routes 54 et 55 avec la ligne de base 61, cet angle étant de préférence égal à environ 26,5°. 15 Sur les figures 8 et 9» le navire boutefeu 52 est repré senté à un instant du. processus d'acquisition pendant lequel il parcourt le segment de tir 54a de la route 54.Les autres segments de tir 54a', etc. ainsi que les segments de retour 54b, 54b', etc. sont représentés en traits mixtes. Le navire boutefeu 53(dont la 20 siurce 57 est au repos) navigue par le travers du navire 52 et suit le segment de retour 55b de sa route 55 à une vitesse V'. Les autres segments de retour 55b' et de tir 55a, 55a', etc. sont représentés en traits mixtes. Le navire laboratoire 62 suit sa route de base 61 à une vitesse Y liée par la relation ci-dessus 25 à la vitesse V' des navires boutefeu. La source répétitive 56 du navire 52 est tirée au point source I alors que le navire laboratoire 62 et le réseau d'hydrophones 64 sont dans les positions des figures 8 et 9. Les vingt-quatre hydrophones du réseau 64 comportent un ensemble flotteur 30 -paravane avant 65 et un ensemble flotteur-paravane arrière 66, le point milieu du réseau étant voisin du point source I. Les réflexions de l'énergie émise sont reçues par les hydrophones et, après amplification, enregistrées par un enregistreur 70 monté à bord du navire laboratoire 62. Comme on l'a vu précé-35 demment, les traces produites par les enregistrements effectués dans les positions des figures 8.et 9 sont repérées par les points milieu particuliers des segments joignant le point source I 69 45554 -20- 2027394 aux positions instantanées des hydrophones du réseau 64 à l'instant où sont obtenues les informations sismiques. Les points milieu qui sont associés aux points sources I sont alignés sur une parallèle à la ligne de base 61 , parallèle qui est en outre la média-5 trice de la perpendiculaire abaissée du point I sur la ligne de base 61. Lorsque l'exploration sismique progresse de la gauche vers la droite sur les figures, de nouveaux enregistrements sont obtenus. Entre ces enregistrements, le réseau d'hydro ones 64 avance 10 le long de la ligne 61 d'une distance égale à l'espacement axial du dernier point source utilisé (point I) et du point source immédiatement adjacent (point J). La source sismique 56 est déplacée en synchronisme avec le mouvement du réseau d'hydrophones 64. Lorsque la source 56 arrive par exemple au point J, la charge 15 est tirée, et les signaux réfléchis captés par les hydrophones sont, après amplification, enregistrés pour constituer un nouvel enregistrement de traces de"position associées aux points milieu qui sont sensiblement alignés sur une parallèle à la ligne de base 61, mais décalés par rapport à la première ligne associée 20 au point source I et à la position instantanée du réseau d'hydrophones 64. Un nombre important de ces traces de position est cependant associé à des dispositions particulières point source-hydrophone, telles qu'un nombre important de -po-ints milieu soit aligné perpendiculairement avec les points milieu de la première 25 ïigne. On répète l'opération avec des sources situées successivement aux points Kr L, M et E", représentées en-traits mixtes, le "long des segments de tir des routes 54 et 55. Il est évident que les routes 54 et 55 de la figure 8 sont orientées de la même manière que celle des figures 1 à 3. 30 Sur la figure 9 ces routes ont la même configuration générale mais sont symétriques par rapport à la ligne de base 61 . Comme le montre la figure 8, la route 54 comprend des segments de tir obliques 54à, 54a', etc. s'écartant de la route de base 61 sous un angle a, de préférence égal à environ 26,5°, et une série de 35 segments de retour 54b, 54b' , etc. , revenant vers la route de base entre les segments de tir . De même, la route en zigzag 55 comprend des séries de segments de tir 55a, 55a', etc-, orientées 69 45554 -21- 2027394 de la même manière et reliées par des segments de retour obliques 55b, 55b', etc. Il est évident sur la figure 8 que la distance horizontale séparant les navires boutefeu 52 et 53 reste essentiellement constante pendant la totalité de l'opération. 5 Lorsque l'un des navires boutefeu se rapproche de la ligne de base 61, l'autre s'en éloigne avec un cap parallèle et à une vitesse transversale égale à la vitesse de rapprochement de l'autre navire. Sur la figure 9, la disposition est inversée î lorsque l'un des navires boutefeu se rapproche de la route de base 61, l'autre se 10 rapproche à la même vitesse de l'autre côté. Dans cette procédure, la distance horizontale entre les deux navires boutefeu varie donc cycliquement d'un maximum , à un minimum D^. Il est également évident d'après la figure 9 que la série de six points sources adjacents allant du point I au point N est située sur 15 une ligne oblique coïncidant avec les segments de tir 54a et 5.5a des routes 54 et 55. Les traces de chaque enregistrement produit par les systèmes de navire laboratoire et boutefeu illustrés sur les figures 8 et 9 sont rapportées à la position instantanée de la source sis-20 mique (au moment de son tir) , par exemple aux points sources I, J.. .N, et à la position instantanée du réseau d'hydrophones 64 à l'instant de la réception des informations sismiques. En conséquence, six enregistrements comprenant chac un 24 traces de position sont obtenus pour les points sources I, J. ..ÎT, comme repré-25 senté stir les figures 8 et 9. Chaque trace est rapportée à un couple particulier point source-hydrophone lorsque les sources sont séparément tirées aux points I, J, K, L, M et N, alors que les trois navires avancent entre chaque tir de distance axiale équivalente égale à au moins deux fois l'intervalle d'espacement 30 des hydrophones. Cette méthode permet d'obtenir un nombre important de traces de position associées à des alignements de points milieu sur des perpendiculaires à la ligne de base 61. Le plus, chaque ensemble transversal de traces est associé à des points milieu ayant des facteurs d'espacement horizontal tels que 35 pendant le traitement ultérieur, par exemple par orientation du faisceau, on obtienne des traces de qualité améliorée dont le bruit cohérent est sensiblement réduit. 69 45554 -22- 2027394 les figures 10 et 11 sont des tracés mixtes des positions instantanées produites par les couples point source-hydrophone des réseaux respectifs des figures 8 et 9. Sur la figure 10, les positions instantanées du réseau 5 d'hydrophones 64 de la figure 8 sont représentés sous la forme d'une série de postes d'hydrophone h^ , l'intervalle d'espacement des hydrophones est indiqué en mètres en bas de la figure, les positions relatives de la série.de points I, J.. .N' correspondant aux tirs successifs sont également indiquées 10 sur la ou les échelles de gauches, les positions des points milieu associées au système de la figure 8 au cours de l'acquisition des informations sont indiquées par rapport aux perpendiculaires Cl^, Cl2...Cl2^ en haut de la figure. Comme indiqué, les espacements axiaux et transversaux des points milieu sont constants et 15 égaux à environ la moitié de la distance séparant deux postes d'hydrophone adjacents, les espacements et les alignements axiaux de points milieu sont indiqués par rapport aux espacements horizontaux des lignes transversales Cl^, C^.. de la figure, l'espacement transversal des points milieu est figuré sur l'une 20 des perpendiculaires , , sur laquelle l'ensemble de points milieu a un espacement dont la composante transversale est égale à leur espacement axial. Chaque point source I, est séparé du point source précédent par un intervalle constant dont la composante transver-25 sale est sensiblement égale d'une part à la valeur de l'espacement de deux'postes d'hydrophone adjacents et d'autre part à la moitié de la composante axiale de l'intervalle d'espacement oblique de deux points sources adjacents. les points sources extrêmes de chaque groupe, c'est-à-dire 30 les points E, H" et E'ÏT', sont, comme on le voit, à l'extrémité des segments de tir des routes 54 et 55. la distance latérale séparant les points sources extrêmes de la ligne de base 61 est également constante, la grille de points milieu de tous les couples possibles point source-hydrophone est ainsi centrée par 35 rapport à la ligne de base 61. Cependant, comme illustré sur l'ensemble de points milieu de la ligne Clg-j, au moins l'une des traces de position de chaque ensemble aligné sur une perpendiculaire 69 45554 -23- 2027394 Ci^ ,CL^ 2.. .CL2^ doit être produite par -un segment point source-hydrophone dont la longueur horizontale est sensiblement différente de celle d'au moins un autre couple point source-hydrophone du même ensemble transversal. Pour les traces qui sont associées à la ligne transversale CI^, le facteur d'espacement horizontal ( le facteur d'espacement horizontal est égal à la plus grande longueur d'un couple source-hydrophone moins la plus petite longueur d'un couple du même ensemble transversal de traces) est sensiblement égal à 950 mètres à l'échelle de la figure 10. Ceci revient à dire que l'espacement horizontàl du point source ÏT ët du poste d'hydrophone 11 est d'environ 1200 mètres, que l'espacement du point source K et du poste d'hydrophone 17 est d'environ 250 mètres d'où une différence de 950 mètres. Il est également évident d'après l'alignement CL^ des points milieu , que les traces de position obtenues à l'aide du réseau de navires des figures 8 et 9, doivent être réarrangées (regroupées) en ensembles transversaux de -traces de position. Ces traces peuvent être regroupées selon les lignes en traits discontinus de la figure 10 tracées entre les diverses positions instantanées de couples hydrophone-point source associés aux points milieu de CL21. Sur la figure 11, les positions instantanées du réseau d'hydrophones 64 de la figure 9 sont également indiquées en h>|, hg... h^g avec un intervalle d'espacement en mètres porté au-bas de la figure. Les positions relatives des points sources I, J...ÎT' sont indiquées sur l'échelle de gauche de la figure alors que la position des points milieu associés au réseau de la figure 9 est portée par alignement transversal CI^ , CI^.. en haut de la figure. Comme représenté, les espacements axiaux et transversaux des points milieu sont également constants et sensiblement égaux à la moitié de la distance séparant deux postes d'hydrophone adjacents. Un ensemble typique de points milieu associés à la ligne transversale CL2^ est également représenté en détail. Comme on l'a vu précédemment, les lignes discontinues coupant les points milieu de Cl2^ indiquent également le modèle de regroupement des enregistrements sismiques. Ce modèle indique t , également le facteur d'espacement horizontal associe aux points milieu de CL2^. Par exemple, l'espacement horizontal du point source 69 45554 -24- 2027394 I du poste d'hydrophone 24 est d'environ 1.200 mètres à l'échelle de la figure 11, alors que l'espacement horizontal du point source L et du poste d'hydrophone 18 est d'environ 75 mètres. Le'facteur d'espacement horizontal pour l'alignement transversal CL2^ 5 est donc d'environ 125 mètres. Les points sources extrêmes de chaque groupe , c'est-à-dire les points I, N et I', N' sont de plus représentés sur les segments obliques de tir des routes 54 et 55 à des distances égales par rapport à la ligne de base 61. La grille de points milieu associés à tous les couples possibles 10 point source-hydrophone est donc centrée par rapport à la ligne de base 61. Bien que divers modes de mise en oeuvre aient été décrits, il va de soi que la présente invention est susceptible de nombreuses modifications ou variantes. Il est,par exemple,possible 15 d'utiliser un asservissement supplémentaire pour- déterminer en continu la position relative des navires boutefeu 52 et 53 des figures 8 et 9» par rapport au navire laboratoire 62. Ce système fournirait des corrections permettant de repositionner chaque navire boutefeu. Un tel système peut être réalisé en montant 20 des balises radio-électriques séparées à fréquences d'émissions différentes à bord du navire laboratoire 62 et sur l'ensemble flotteur-paravane arrière 66. Ces balises seraient interrogées par un système radar monté à bord des navires boutefeu pour déterminer leur distance exacte au navire laboratoire et à 25 l'ensemble flotteur-paravane arrière. De plus, la distance du navire laboratoire à l'ensemble flotteur-paravane 66 étant connue, des circuits de résolution par triangulation peuvent facilement déterminer la position instantanée de chaque navire boutefeu par rapport au navire laboratoire. Des signaux d'entrée 30 supplémentaires représentatifs du cap réel du navire boutefeu par rapport au navire laboratoire et des vitesses absolues de ■ chacun peuvent également être introduites dans les circuits de résolution pour fournir d'autres possibilités de niveauxde réglage. En cas de variation de l'un de ces niveaux , des signaux de commande 35 émis par les circuits de résolution actionnent des circuits de commande pour modifier le cap et la vitesse des navires boutefeu en vue de les ramener à la position voulue. 69 45554 -o- 2027394 Le système d'exploration sismique sous-marine représenté aux figures 1, 2 et 3 peut être modifié de la manière indiquée aux figures 12, 13 et 14. Sur la figure 12, un système d'exploration sismique modifié 5 70 est représenté à un instant donné sur sa ligne de base 71 • Un navire laboratoire 72 traîne derrière lui un réseau d'hydrophones 73 se terminant par un ensemble flotteur-paravane 74. Le réseau d'hydrophones 73 est relié au navire laboratoire par l'intermédiaire d'un ensemble flotteur-paravane 75 et comprend une série d'hydro-10 phones disposée le long de la ligne de base 7"l et reliée par un câble multiconducteur 78 à l'entrée d'un amplificateur multicanaux 79 monté à bord du navire. Un enregistreur 81 enregistre séparément les signaux sismiques détectés par chacun des hydrophones. Le navire boutefeu unique 82 est équipé d'une source sis- 1 5 mique répétitive 83 et parcourt une route en zigzag 84 symétrique par rapport à la route de base 71 du navire laboratoire 72. Comme r limitée représenté en détail à la figure 12, la route en zigzag 84 est/par l'enveloppe imaginaire passant par les points extrêmes d'intersection des segments divergents 84a, 84b, 84c et 84d respectivement , -20 avec les segments convergents 85b, 85c, 85d et 85e. Sur la figure 12, les termes de divergent et de convergent indiquent l'orientation de la route en zigzag 84 mesurée par rapport à la route suivie par le na..,ire laboratoire 72. L'enveloppe imaginaire des points extrêmes des segments divergents et convergents a donc une 25 amplitude sensiblement constante Zq mesurée à partir de la ligne de base 71. Etant donné que la route en zigzag 84 est symétrique autour de la route de base 71, les segments convergents 85a, 85b, 85c et 85d deviennent, à leur intersection avec la ligne 71 » respectivement les segments divergents 84a, 84b, 84c et 84d. 30 Au point extrême de la ligne en zigzag 84, l'inverse se produit. Lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la source sismique 83 est tirée à intervalle constant T pour . produire les ébranlements sismiques. Le navire boutefeu 82 parcourt la route en zigzag 84 et le navire laboratoire 72 parcourt 35 la route de base 71 . Lorsque la source sismique 83 atteint certains emplacements choisis le long de la route à zigzag, les charges sont tirées en séquence . 69 45554 -26- 2027394 Les emplacements des points sources produits par les tirs séquentiels de la scfarce sismique 83 sont coordonnés avec les positions instantanées des hydrophones constituant le réseau 73 de la manière décrite ci-après. 5 Sur la figure 12, le navire boutefeu 82 est dans une position latérale par rapport à la ligne de base 71 derrière le paravane arrière 74. Lorsque le navire 82 atteint le point source WQ, la source sismique 83 est tirée engendrant un front d'onde acoustique tridimensionnel qui se propage vers le bas. Comme 10 on l'a vu précédemment, l'énergie est finalement réfléchie vers le haut et détectée par le réseau d'hydrophones. La source 83 située au point W et la position instantanée du réseau d'hydrophones 73 définissent une série de points milieu C'^ à C' Comme on l'a vu précédemment, ces points milieu sont situés. 15 à mi-chemin entre les positions instantanées des hydrophones du réseau 73 et le point source ¥ . o « Sur la figure 13, le système d'exploration 70 est représenté à un instant ultérieur le long de la route de base 71 et de la route en zigzag 84. Le navire boutefeu 82 s'est déplacé du 20 segment convergent 85a et a traversé la ligne 71 pour continuer sur le segment divergent 84a à une vitesse Y' égale à - - -. V/cos a , Y étant la vitesse du navire laboratoire 72 le long de la ligne 71 et a l'angle que forme les segments de la route en zigzag 84 avec cette;même ligne de base. Comme ^représenté, la 25 source sismique 83 est arrivée au point source W2 où elle est tirée pour provoquer un nouveau front d'onde tridimensionnel. Les signaux réfléchis par les discontinuités souterraines sont ultérieurement reçus par le réseau d'hydrophones 73 et enregistrés sur l'enregistreur 81. Ces signaux de réflexion 30 sont rapportés à des points milieu C'^g à c?2 alignés parallèlement et à une certaine distance des points milieu C'^ à C'2^ de la figure; 12. Avant cet instant,la source 83 est passée au point source. ¥>j . situé sur la ligne de base 71 et le tir de la charge à provoquer un front d'onde sismique dont les signaux 35 réfléchis ont été reçus par le réseau d'hydrophones73, amplifiés et enregistrés sous la forme de traces rapportées à des points 69 45554 -27- 2D27394 milieu C'^ à ^'48 son^ alignés parallèlement à une certaine distance des lignes de points mentionnées précédemment. Chaque enregistrement produit par l'enregistreur 81 est rapporté à la fois aux points sources, tels que WQ, W^....¥ , 5 (n est un entier positif quelconque), et aux positions instantanées du réseau d'hydrophones 73 au moment où les signaux sont reçus. Pour obtenir chaque enregistrement, le navire laboratoire 72 avance d'une distance déterminée (entre les tirs) qui est égale à l'intervalle d'espacement axial X des hydrophones. 10 Sur la figure 14, le système 70 est représenté à un instant ultérieur de l'exploration de la zone. Comme représenté, le navire boutefeu 82 a terminé son segment divergent 84a et a changé de cap pour revenir sur le segment convergent 85b où la source sismique 83 arrive au point source ¥^. Avant ceci, la source 83 est 15 passée au point source ¥^ du segment divergent 84a et son tir a provoqué une onde sismique se traduisant par des signaux réfléchis reçus par les hydrophones qui, après amplification, sont enregistrés par l'enregistreur 81. Les points milieu Cà C' c (j yo identifient les positions instantanées des couples hydrophones- 20 source ¥~. 3 Comme le montre la figure 14, le navire boutefeu 82 a commencé à décrire son segment convergent de tir 85b à une vitesse V' = V/cos a , V et a étant les paramètres définis précédemment. Lorsque la source du navire boutefeu arrive au point W^, la charge 25 est tirée. Les signaux réfléchis reçus par le réseau d'hydrophones sont à nouveau enregistrés par l'enregistreur* 81 . Les positions instantanées du réseau d'hydrophones sont rapportées à l'alignement de points milieu C'gy à C'^q parallèles aux alignements précédents. Lorsque le navire boutefeu continue à parcourir son 30 segment convergent 85b , la source 83 atteint de nouveaux points ¥[- et ¥g représentés en traits mixtes, auxquels les charges sont tirées et le processus se répète. Il est évident , lorsque la source 83 atteint ultérieurement les points ¥,- et ¥g le long du segment convergent 85b, 35 que. les points milieu obtenus coïncideront avec une majorité des points milieu C'^ à Cantérieurement obtenus. On peut donc 69 45554 -2M- 2027394 utiliser, si on le désire, des techniques de traitement numérique , basées principalement sur la combinaison de traces de position liées à des zones de réflexions coincidantes. L'amélioration des traces de position rapportées à des points milieu commun^st 5 ainsi facilitée.Dans certains cas, il peut en outre être souhaitable d'allonger le réseau d'hydrophones 73, par exemple à 48 postes ou d'utiliser deux bateaux en tandem traînant chacun deux réseaux individuels de 24 hydrophones. La distance entre les points sources adjacents le long 10 de chaque segment de tir (espacement oblique des points sources) est constante mais l'éloignement latéral augmente en valeur absolue à partie de la ligne de base 71. La composante transversale (y) d'une ligne coïncidant avec les segments convergents et divergents de la route en zigzag 84 est liée à sa composante axiale 15 (x) et aux valeurs transversales et axiales des espacements des points milieu des figures 12, 13 et 14 par 1*équation générale: •(md) y = (Si) x d étant l'espacement transversal des points milieu adjacents, g l'espacement axial des points milieu adjacents , n un entier représentant le poste d'hydrophone et m un entier représentant le point milieu d'un segment point source-hydrophone donné . L'angle a que fait chaque ligne de points source avec l'axe 71 • est de même lié aux espacements axiaux et transversaux des points milieu par la formule : • 20 25 a = Arctg — De plus lorsque l'on désire que les points milieu adjacents soient symétriques, l'angle d'intersection a des segments convergents et divergents doit être approvimativement égal à 45°, la 30 composante transversale de l'espacement des points sources adjacents étant égale d'une part à la valeur de l'espacement axial X des hydraphones adjacents et d'autre part à la composante axiale de l'intervalle oblique d'espacement des points sources, comme représenté. 35 Pour maintenir les points milieu C'^ , C, C'^...C'n , (n étant un entier positif quelconque) dans l'alignement voulu, les distances axiales parcourues par les navires laboratoire et 69 45554 29 2027394 boutefeu entre les- tirs doivent égales et rester constantes pendant toute l'opération. Le navire laboratoire parcourant entre les tirs une distanc axiale X, la composante axiale de la vitesse des deux navires , 5 ainsi que l'intervalle de récurrence T des tirs sismiques, peuvent être directement liés à l'intervalle d'espacement X des hydrophones p l'équation X = VoT , X étant l'intervalle d'espacement de deux hydrophones adjacents, Yq étant la composante axiale de la vitesse des navires parallèlement à la ligne de base 71 et T 10 étant l'intervalle constant de récurrence des tirs de la source sismique le long de la route en zigzag 84. En conservant l'égalité en'valeur absolue des vitesses axiales des navires boutefeu et laboratoire, il est possible d'effectuer toute l'opération de manière que la position relative du navire boutefeu par rapport 15 au navire laboratoire change, mais qu'il reste constamment à l'arrière du réseau d'hydrophones 73. Il est également évident que la grille bidimensionnelle mixte de points milieu produite par la technique des figures 12 à 14 comportera des points milieu alignés transversalement 20 par rapport à la ligne de base 71. Quand l'opération progresse de la gauche vers la droite , comme représenté sur la figure, les ensembles individuels continuent à rester alignés transversalement et avec les relations horizontales voulues, c'est-à-dire chaque ensemble comportant des segments hydrophone-source 25 de longueurs sensiblement différentes. Il va de soi que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et qu'elle est susceptible de recevoir diverses variantes sans sortir de son cadre. 69 45554 -30- 2027394 KEVETOICATIOfe 1. Procédé d'acquisition d'informations sismiques destinées à faciliter la détermination de la structure tridimensionnelle des strates d'une formation géologique surmontée d'une masse d'eau, 5 ledit procédé consistant à déplacer continuellement un système d'exploration sismique sous-marine comportant une ou plusieurs sources sismiques répétitives et une série d'hydrophones arrangés en ligne, chaque hydrophone étant relié à un canal d'enregistrement séparé, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer au 10 moyen d'un navire d'enregistrement ladite ligne d'hydrophones, dont l'espacement X est constant, sur un cap de base à une vitesse V pour suivre une route de base coïncidant avec le mouvement de la ligne d'hydrophones, à déplacer au moyen de navires boutefeu la ou lesdites sources sismiques à une vitesse V' sous un cap tel que 15 la route dudit navire boutefeu fasse un angle a avec la route de base, à régler les caps et les vitesses du navire d'enregistrement et du ou des navires boutefeu de manière que les points milieu de tous les couples possibles point source-poste d'hydrophone situés en des positions instantanées se reproduisant cycliquement avec une 20 période T pendant le déplacement des navires d'enregistrement et boutefeu respectivement sur les routes de base et oblique, forment "une grille bidimensionnelle de poini^/milieu comportant des ensembles de points alignés sur des lignes sensiblement perpendiculaires à la route ou ligne de base, à tirer lesdites sources sismiques suc-25 cessivement avec la même périodicité T le long d'un segment oblique de tir de la route des navires boutefeu faisant un angle a par rapport à la ligne de base, pour engendrer des fronts d'ondes sismiques qui se propagent en direction des discontinuités sismiques de la formation géologique à explorer, à détecter au moyen de la série 30 d'hydrophones,pendant l'intervalle de temps séparant les tirs de sources sismiques, des signaux de réflexion séparés représentant l'énergie reçue par les hydrophones lorsque leur position instantanée coïncide avec une série de postes, d'hydrophones disposés sur ladite ligne de base pour fournir une série de traces dont certains 35 ensembles transversaux sont associés avec lesdits alignements perpendiculaires de point milieu, au moins une trace de chaque ensemble transversal étant produite par un couple point source-poste 69 45554 -31- 2027394 d'hydrophone dont la longueur horizontale est sensiblement différente de celle d'au moins un autre couple point source-poste d'hydrophone associé aux autres traces du même ensemble transversal. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 5 les vitesses du navire d'enregistrement et du ou des navire boutefeu sont liées à la périodicité î de tir des sources sismiques de manière que l'avance axiale de la ligne d'hydrophone et des sources sismiques entre les tirs soit approximativement égale à 2X, X étant l'espacement des hydrophones, la composante transversale de l'avan-10 ce des sources sismiques le long du segment oblique de tir étant sensiblement égale à la moitié de son avance axiale, de façon que ladite grille de point milieu soit symétrique dans le sens axial et dans le sens transversal. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les 15 avances axiales de la ligne de géophones et des sources entre deux tirs sismiques sont respectivement égales à : 2 X = YT, et 2 X = (V* cos ct)T. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 l'angle a est égal à environ 26,5°• 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vitesses du navire d'enregistrement et des navires boutefeu sont liées à la périodicité T des tirs de source sismique, de manière que l'avance axiale de la ligne d'hydrophones et des sources 25 sismiques entre les tirs soit sensiblement égale à X, X étant l'espacement des hydrophones, tandis que la composante transversale de l'avance des sources sismiques le long des segments de tir sensiblement obliques est/egale a la composante axiale de façon que ladite grille de poinis/foilieu soit symétrique dans le sens axial et dans le 30 sens transversal. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les avances axiales de la ligne de géophones et des sources sismiques entre les tirs sont respectivement égales à : X = YT, et 35 X = (Y' cos ct)T 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle oc est égal à environ 45°. 69 45554 -32- 2027394 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'exploration sous-marine comprend une première et une seconde source sismique se déplaçant respectivement selon une pre- rapport mière et une seconde routes en zig-zag déportées latéralement par/a 5 la série d'hydrophones, la première source étant déplacée par un premier navire "boutefeu le long de la première route en zig-zag qui est formée d'une série de segments de tir obliques discontinus sens , " , dans le/de la ligne de base,reunis les uns aux autres par une sérié de segments de retour oblique^discontinus, la première source 10 sismique étant déplacée le long de la première route en zig-zag à une vitesse V' =——— , a étant l'angle que forment les segment cos ex obliques de tir et de retour avec la ligne de base, à déplacer au moyen d'un second navire boutefeu aligné transversalement avec le 15 premier,de l'autre côté de la ligne de base,' une seconde source sismique le long d'une seconde route en zig-zag également formée d'une série de segments de tir oblique^&iscontinus dans le sens de la ligne de base et réunis les uns aux autres par une série de segments de retour obliqueg&iscontinus, la seconde source étant déplacée 20 le long de la seconde route en zig-zag à une vitesse V* = a , a étant l'angle que forment les segments obliques de tir et de retour avec la ligne de base, à régler les caps, les vitesses et les positions relatives du navire d'enregistrement et des navire boute-25 feu pèndant le déplacement des sources sismiques sur leurs routes en zig-zag respectives, de manière que les segments de tir et de retour de la première route en zig-zag soient parallèles aux.segments de retour et de tir de la seconde route en zig-zag pour définir une distance latérale (D) mesurée sensiblement perpendiculai-30 rement à la ligne de base, de façon que les points milieu de tous les couples possibles point source-poste d'hydrophone, d'ont les routes positions instantanées le long des premiere et seconde/en zig-zag et de la ligne de base se reproduisent cycliquement avec une périodicité T, forment une grille bidimensionnelle de points/fnilieu 35 comprenant des ensembles de points milieu alignés sensiblement perpendiculairement à la ligne de base, à tirer séquentiellement l'une des deux sources sismiques avec une périodicité T, lorsque 69 45554 -33- 2027394 sa position instantanée coïncide avec l'une d'une série de positions réparties le long d'un des segments de tir de la première ou de la seconde route en zig-zag pour engendrer des ondes d'énergie sismique qui se propagent vers le bas en direction des discontinuités 5 sismique^de la formation géologique à explorer, et à tirer séquentiellement l'autre des deux sources sismiques avec la même périodicité T, lorsqu'elle arrive sur le segment de tir de sa route en zigzag respective pour engendrer des ondes sismiques qui se propagent vers le bas en direction des discontinuités de ladite formation 10 géologique. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les caps, les vitesses et les positions relatives des navires d'enregistrement et boutefeu sont réglés de manière que la distance latérale D séparant les deux sources sismiques pendant leur dépla-15 cernent le long de leurs routes en zig-zag respectives/soit sensiblement constante. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les caps, les vitesses et les positions relatives des navires d'enregistrement et boutefeu sont réglés de manière que la distance 20 latérale D séparant les deux sources sismiques pendant leur dépla-cepent sur leurs routes en zig-zag respectives varie cycliquement entre un minimum et un maximum en fonction de la distance parcourue le long de la ligne de base dans le sens de l'avance des sources et des hydrophones. 25 11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les caps, les vitesses et les positions relatives des navires d'enregistrement et boutefeu sont réglés de manière qu'ils restent tous trois sensiblement alignés transversalement pendant toute l'opération d'exploration sismique. 30 12. Procédé selon la revendication. 8, caractérisé en ce que les caps, les vitesses et les positions relatives des navires sont réglés de manière- que les navires boutefeu restent sensiblement alignés sur une ligne approximativement perpendiculaire à la ligne de base au milieu de la ligne d'hydrophones. 35 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les séries de traces enregistrées par la ligne d'hydrophones sont soumises aux corrections de déplacement normal pour constituer un 69 45554 -34- 2027394 groupe de traces corrigées, chaque ensemble de traces corrigées associées à d.es alignement^&e pointgéiilieu sensiblement perpendi-culaireg& la ligne de base étant traité par orientation du faisceau pour obtenir un sous-ensemble de traces directionnelles trans-5 versales dont le rapport signal sur bruit est sensiblement amélioré et facilitant la détermination de la configuration tridimensionnelle des strates de la formation géologique située sous la masse d'eau, les signaux à réflexion multiple de chaque ensemble transversal de traces initiales corrigées étant sensiblement atténués par cette 10 opération. > 14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce. que l'extension transversale maximale de la grille de poinls milieu est inférieure à 900 mètres. 15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 l'extension transversale maximale de la grille de points/4ilieu est inférieure à 90 mètres, i 16. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il ae consiste en outre à afficher les sous-ensembles/traces directionnelles côte à côte pour constituer une série d'ensembles de traces 20 directionnelles, chaque ensemble comprenant au moins deux traces directionnelles transversales ayant un même déplacement transversal par rapport à un plan vertical contenant la ligne de base, de façon à mettre en relief les signaux émergeant sous un même angle d'azimut 4 ! transversal par rapport audit plan initial, mais ayant des coordon-25 nées axiales différentes le long de la ligne de base, les différents ensembles ayant des déplacements transversaux différents. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à déterminer le déplacement transversal d'au moins un événement sismique en identifiant la trace directionnelle trans- 30 versale qui présente au moins un événement sismique plus visible que les autres, et à déterminer le déplacement axial de ce même élément en faisant la différence de ses temps d'arrivée sur au moins deux traces directionnelles ayant le même déplacement transversal. 18. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 35 le systeme d'exploration sous—marine comprend une source sismique deplacee par un navire boutefeu le long d'une route en zig—zag symetrique par rapport a ladite route de base et comportant une 69 45554 -35- 2027394 série de segments continus convergents et divergents réunis les uns Y aux autres, la vitesse de la source sismique étant V' = —r——» cos et a étant l'angle formé par chaque segment oblique et la ligne de ba-5 se, les caps, vitesses et positions relatives des navires d'enregistrement et boutefeu étant réglés de manière que les points milieu de tous les couples possibles point source-poste d'hydrophone situés en des positions instantanées de la route en zig-zag et de la ligne de base,qui se répètent cycliquement avec une périodicité 10 T, forment une grille bidimensionnelle de pointMilieu comportant des ensembles transversaux de pointsmilieu sensiblement alignés sur des perpendiculaires à la ligne de base, puis à tirer en séquence» avec une périodicité T,ladite source lorsqu'elle se trouve en une série d'emplacements de tirs situés le long de la 15 route en zig-zag pour engendrer des fronts d'onde sismiques qui se propagent vers le bas en direction des discontinuités sismiques de la formation géologique à explorer. 19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les caps, vitesses et positions relatives des navires sont réglés 20 de manière que le navire boutefeu reste à l'arrière de la ligne d1 hydrophoîje s.