Brevet FR2473732A1 — publié le 19810717

La présente invention concerne la prospection géophysique par le procédé sismique, effectuée en mer pour obtenir des informations sur la structure du sous-sol. Le procédé consiste à émettre des ébranlements gui se propagent, se réfractent et se réfléchissent dans le sous-sol, et à enregistrer sur des capteurs sismiques les ondes reçues en des points éloignés du point d'émission de l'ébranlement. I1 est courant d'effectuer une prospection en continu en remorquant derrière un navire un câble porteur d'une pluralité de capteurs sismiques (hydrophones) organisés en groupes (traces), et reliés électriquement au navire ; une source d'ébranlement (explosion, implosion dans l'eau d'une bulle de vapeur etc.), émet régulièrement des ébranlements en des points espacés d'une distance liée àl'intervalle entre traces. Les signaux issus des capteurs sismiques sont enregistrés en continu et sont exploités ultérieurement. Pour obtenir de bonnes informations sur la nature du sous-sol le long d'un profil parallèle à la direction du câble porte-capteurs, il est souhaitable d'avoir un grand nombre de capteurs s'étendant sur une grande distance, couramment plusieurs kilomètres. Cette distance est variable en fonction de la profondeur d'investigation requise, tandis que l'écartement des traces est variable en fonction du spectre de fréquences sismiques recherché. Un câble porte-capteurs permet ainsi d'obte nir de très bonnes informations en utilisant le procédé dit à "couverture multiple" qui consiste à combiner les informations correspondant à des traces à point-miroir commun. Cependant, ces informations ne concernent que la composante des pendages a'interfaces des couches géologiques correspondant à la direction du profil enregistré, alors qu'il serait souhaitable, pour mieux interpréter les résultats des signaux exploités selon ces profils, d'avoir aussi des informations sur la composante perpendiculaire-auxdits profils. De plus, ces informations sur les gradients latéraux permettraient de corrigerles erreurs de mesure introduites par la dérive du câble remorqué qui souvent ne reste pas parfaitement dans l'axe de la direction de remorquage. De telles informations latérales peuvent être obtenues entre autres méthodes en disposant de plusieurs câbles porte-capteurs, identiques au premier, et en enregistrant simultanément des signaux dont les décalages par rapport aux signaux du premier câble fournissent une indication sur les pentes latérales. Malheureusement, il est très difficile de naviguer en remorquant plusieurs câbles de grande longueur qui de plus doivent rester à des distances déterminées les uns des autres. Pour résoudre ce problème, la présente invention prévoit un procédé de prospection sismique marine, selon lequel on remorque à l'aide dtun navire un câble portecapteurs de grande longueur comme il se fait habituellement on crée des ébranlements sismiques successifs, et on enregistre les signaux reçus par les capteurs consécutivement à ces ébranlements, en vue de leur traitement ultérieur pour obtenir des informations sur la structure du sous-sol, caractérisé par le fait que l'on remorque également deux autres cibles porte-capteurs plus courts que le premier, l'écartement entre ces cibles étant maintenus aussi constant que possible, et enregistré en mEme temps que les signaux reçus par tous les capteurs et que l'on corrige les enregistrements associés aux capteurs des câbles courts à l'aide des informations plus précises fournies par les capteurs du cible long, ce qui permet d'accéder aux pendages des miroirs sismiques dans le sens transversal à la direction du câble long. Cette disposition permet donc successivement - l'obtention d'informations à l'aide des capteurs latéraux du câble court, - l'amélioration de la qualité de ces informations par corrélation avec les informations provenant du cible central long, - à partir de ces informations latérales améliorées correspondant à des positions latérales des capteurs différentes et espacées d'une distance connue la détermi nation, par la mesure des décalages temporels des signaux, des gradients latéraux recherchés pour une meilleure interprétation des données sismiques issues des capteurs du câble central long. A titre d'exemple, les câbles latéraux peuvent comporter de quatre à six capteurs seulement, espacés de 25 mètres, ce qui constitue des câbles de 100 à 150 mètres faciles à remorquer en plus du câble central. La description qui suit, et qui est faite en référence au dessin annexé, fera mieux comprendre l'in Invention Sur le dessin, - la figure 1 représente schématiquement la mise en oeuvre de l'invention, - la figure 2 est un diagramme indiquant le mode d'utilisation des résultats des enregistrements sismiques. Sur la figure 1 on voit un navire de prospec tion géophysique 10 qui remorque un câble 12 porteux d'une pluralité de groupes d'hydrophones (traces) 14 répartis de manière équidistante sur une grande longueur. A titre d'exemple, le câble porte 96 traces espacées de 25 mètres les unes des autres, ce qui correspond à un câble de 2 à 3 kilomètres de long. Une source d'ébranlement sismique non représentée est portée par le navire 10. Elle émet répétitivement à mesure que le navire avance, par exemple tous les 25 mètres, de manière à établir une corncidence entre les positions de points miroirs relatIves aux points de tir successifs pour permettre le traitement en couverture multiple. Le traitement des signaux enregistrés issus des divers capteurs du cable 12 permet d'obtenir une excellente information sur les pendages des miroirs sismiques dans la direction du câble, cette information étant meilleure encore si des enregistrements de divers tirs sont combinés. On prévoit selon l'invention deux autres câbles traînés par le bateau 10, ces cables 16 et 18 s'étendent latéralement de part et d'autre du câble central (pas forcément symétriquement). Les câbles 16 et 18, courts1 portent un petit nombre de capteurs sismiques chacun. Par exemple ils portent chacun de 4 à 10 traces pouvant avoir le mime espacement (25 mètres par exemple) que celles du câble central 12. Les câbles 16 et 18 sont maintenus parallèles, à distance constante et connue l'un de l'autre, par tout moyen connu , par exemple au moyen de paravanes (non représentés) situés en tête de ces câbles. La tête de ces câbles n'est pas nécessairement à la même distance du bateau que celle du câble central. En ce qui concerne les distances et les nom bres des capteurs latéraux, il est souhaitable que les intervalles entre traces soient courts, d'une part pour ne pas augmenter inutilement la longueur du câble, et d'autre part parce que les traces rapprochées permettent d'obtenir de meilleures informations sur les couches superficielles du sous-sol. Pour le câble central, on peut prévoir soit des intervalles courts, soit des intervalles longs entre traces selon le spectre de fréquences sismiques interessant pour l'étude effectuée. On utilise l'installation décrite à la figure 1 pour évaluer les pendages miroirs sismiques dans une direction transversale à la direction du câble 12, l'information ainsi obtenue sur les pendages latéraux facilite l'interprétation du profil obtenu au moyen du câble long. L'exploitation des mesures faites au moyen du procédé selon l'invention consiste à enregistrer les signaux issus des capteurs du câble long, en combinant les enregistrements de plusieurs tirs successifs en couverture multiple, ce qui améliore la cohérence des résultats obtenus. On enregistre en même temps les signaux issus des capteurs de chaque câble latéral. On effectue un filtrage ou une corrélation en fonction des directions de cohérence définies par le câble long, de sorte qu'on obtient des enregistrements corrigés qui ont pratiquement la même qualité que les enregistrements directement issus du câble long et qui correspondent à des lignes parallèles rapprochées. Ayant les enregistrements corrigés issus de chacun des câbles courts, on peut les comparer pour déterminer les décalages temporels existant entre les signaux reçus sur chacun d'eux et ces décalages donnent une information sur les gradients latéraux aux points miroirs sismiques détectés. Pour cette détermination des gradients latéraux, il est nécessaire de connaître précisément la distance séparant les deux câbles latéraux dont les enregistrements sont comparés. Un exemple de distance possible entre les deux câbles latéraux est de 20 mètres. On aboutit ainsi à une meilleure interprétation des données sismiques enregistrées en continu lors du remorquage des capteurs, au prix d'un faible coût supplémentaire et sans gêne pour la navigation. Il est à remarquer que, selon l'invention, les informations issues des capteurs des câbles courts sont tout d'abord améliorées à l'aide de celles des capteurs du câble long, tandis qu'après amélioration, les traces sismiques associées aux câbles courts viennent compléter les traces obtenues à l'aide du câble long pour améliorer l'interprétation qu'on peut en donner. REVEEDICATIONS 1. Procédé de prospection sismique marine, selon lequel on remorque à l'aide d'un navire un câble porte-capteurs de grande longueur, on crée des ébranlements sismiques successifs, et on enregistre les signaux reçus par les capteurs consécutivement à ces ébranlements, en vue de leur traitement ultérieur pour obtenir des informations sur la structure du sous-sol, caractérisé par le fait que l'on remorque également deux autres câbles porte-capteurs plus courts que le premier,ltespacement entre ces cibles étant maintenu à une valeur bien déterminée, que l'on enregistre en meme temps les signaux reçus par tous les capteurs,et que l'on corrige les enregistrements associés aux capteurs des câbles courts à l'aide d'informations plus précises fournies par les capteurs du câble long, ce qui permet d'accéder aux pendagesdesmiroirs sismiques dans le sens transversal à la direction du câble long. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque câble latéral comprend de 4 à 10 capteurs. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les câbles latéraux sont espacés d'environ 10 à 20 mètres. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'espacement entre les capteurs d'un câble latéral est sensiblement le même que celui entre les capteurs du câble central.