Brevet FR3001301A1 — publié le 20140725

Appareil et procédé pour déterminer la signature de champ lointain pour une source sismique vibratoire marine CONTEXTE DOMAINE TECHNIQUE [1] Les modes de réalisation de l'objet présenté ici concernent généralement des procédés et des systèmes et, plus particulièrement, des mécanismes et des techniques pour déterminer une signature de champ lointain d'une source vibratoire marine. EXAMEN DU CONTEXTE [2] La sismologie à réflexion est un procédé d'exploration géophysique pour déterminer des propriétés d'une partie d'une couche de sous-surface ; ces informations sont particulièrement utiles dans les industries du pétrole et du gaz. Lors d'une prospection sismique marine, une source sismique est utilisée dans une masse d'eau pour générer un signal sismique qui se propage dans la terre et qui est au moins partiellement réfléchi par des réflecteurs sismiques de sous-surface. Des capteurs sismiques situés dans le fond de la mer, ou dans la masse d'eau à une profondeur connue, enregistrent les réflexions, et les données sismiques résultantes peuvent être traitées pour évaluer l'emplacement et la profondeur des réflecteurs de sous-surface. En mesurant le temps nécessaire pour que les réflexions (par exemple, un signal acoustique) se propagent de la source jusqu'à plusieurs récepteurs, il est possible d'estimer la profondeur et/ou la composition des caractéristiques provoquant ces réflexions. Ces caractéristiques peuvent être associées à des gisements d'hydrocarbure souterrains. [003] Pour des applications marines, les sources sismiques sont essentiellement impulsives (par exemple, de l'air comprimé est soudainement amené à se détendre). Une des sources les plus utilisées consiste en des canons à air qui produisent une quantité élevée d'énergie acoustique sur un court temps. Une telle source est remorquée par un navire soit à la surface de l'eau, soit à une certaine profondeur. Les ondes acoustiques provenant du canon à air se propagent dans toutes les directions. Une plage de fréquence type des ondes acoustiques émises est entre 6 et 300 Hz. Cependant, le contenu fréquentiel des sources impulsives ne peut pas être totalement commandé, et différentes sources sont sélectionnées en fonction des besoins de l'étude particulière. De plus, l'utilisation de sources impulsives peut poser certains problèmes de sécurité et environnementaux. [004] Ainsi, une autre catégorie de sources peut être utilisée, telles que des sources vibratoires. Les sources vibratoires, comprenant des sources actionnées hydrauliquement ou électriquement et des sources utilisant un matériau piézoélectrique ou magnétostrictif ont été précédemment utilisées dans des opérations marines. Une telle source vibratoire est décrite dans la demande de 2 0 brevet n° 13/415 216 (ici '216), « Source for Marine Seismic Acquisition and Method », déposée le 8 mars 2012, dont le contenu entier est incorporé ici par voie de référence, et cette demande est attribuée au cessionnaire de la présente demande. Un aspect positif des sources vibratoires est qu'elles peuvent générer des signaux acoustiques qui comprennent diverses bandes de fréquence. Ainsi, 25 la bande de fréquence d'une telle source peut être mieux commandée, comparé aux sources impulsives. [005] Une représentation de la pression acoustique générée par une source (impulsive ou vibratoire), connue en tant que forme d'onde de champ lointain, peut être mesurée ou calculée. Sur la base de la forme d'onde de champ lointain, une signature (signature de champ lointain) de la source peut être définie. La signature d'une source est souhaitée, comme cela sera examiné ultérieurement. Par exemple, la demande de brevet européen EP0047100B1, « Improvements in/or relating to determination of far-field signatures, for instance of seismic sources », dont le contenu entier est incorporé ici par voie de référence, présente un procédé applicable à des canons à air pour déterminer la signature de champ lointain générée par un réseau de plusieurs unités. Chaque unité est pourvue de son « hydrophone de champ lointain » situé à une distance connue de la source. Le procédé déclenche séquentiellement toutes les unités (c'est-à-dire que, lorsqu'une unité est déclenchée, les autres unités ne sont pas déclenchées) situées dans le réseau, ce qui implique que les interactions entre les unités sont négligées. En connaissant certains paramètres environnementaux (réflexion au niveau d'une interface mer/air, profondeur de source, etc.), la signature de champ lointain peut être estimée par la sommation des signatures des unités de sources individuelles telles que détectées par chaque hydrophone de champ proche et en prenant en compte (synthétiquement) l'effet de fantôme. [006] Le brevet US n° 4 868 794, « Method of accumulation data for use in determining the signatures of arrays of marine seismic sources », présente un procédé similaire à celui examiné ci-dessus. Cependant, ce procédé fournit la signature de champ lointain d'un réseau lorsque toutes les unités sont déclenchées de manière synchrone, ce qui implique que les interactions entre les sources sont prises en compte. Chaque unité sismique peut être représentée par une signature de champ proche théorique donnée par des données de champ proche traitées a posteriori. L'estimation de réseau de signatures de champ lointain peut alors être déterminée en n'importe quel point souhaité au-dessous de la surface de la mer, et pas seulement le long de l'axe vertical généralement utilisé pour une mesure de champ lointain directe. Cependant, il existe un problème avec ce procédé : lorsqu'un capteur de champ proche est utilisé pour déterminer la pression sonore d'une unité de source donnée, ce capteur de champ proche détecte également des pressions sonores provenant d'autres unités de source et leurs interactions. Ainsi, une étape de traitement (pour déterminer la signature de champ proche théorique) est nécessaire pour séparer les pressions sonores provenant des autres unités de source et pour retirer ces composantes. Parce que cette étape de traitement prend du temps et peut introduire des imprécisions, il est souhaitable de ne pas devoir effectuer cette étape. [007] Une autre technique décrite dans le document GB 2 468 912, « Processing seismic data » dont le contenu entier est inclus ici par voie de référence, présente un procédé pour fournir une erreur quantitative dans une estimation de signature de champ lointain en utilisant à la fois le procédé décrit ci-dessus (sur la base d'une signature de champ proche théorique) et de données mesurées au niveau de points de récepteurs spécifiques le long de flûtes. Ces données sont comparées et peuvent montrer si des erreurs dans l'estimation de signatures théoriques peuvent conduire à des erreurs dans l'estimation de signature de champ lointain. [008] La détermination de la signature de champ lointain, qui est représentative d'une partie du signal acoustique reçu par le capteur sismique, est importante pour une procédure de retrait de signature parce que, de manière classique, une estimation de la signature de champ lointain est utilisée pour déconvoluer les données sismiques enregistrées pour minimiser une interférence et/ou pour obtenir des ondelettes de phase nulle. Ce processus est connu en tant que retrait de signature. [009] Cependant, les procédés examinés ci-dessus présentent un ou plusieurs inconvénients. Par exemple, si le capteur de champ proche est utilisé pour enregistrer la signature de champ proche, la mesure peut ne pas être précise ou le capteur peut être défaillant. Si un capteur de champ lointain est utilisé (qui devrait être situé à une profondeur minimum qui varie dans la communauté sismique, cependant, un exemple est au moins 300 m au-dessous de la source), l'équipement pour de telles mesures est coûteux et n'est pas toujours fiable. Des procédés qui ne reposent pas sur un capteur, mais qui utilisent divers modèles pour calculer la signature de champ lointain ne sont pas précis et nécessitent des étapes de traitement intensif et prenant du temps. Par ailleurs, ils peuvent ne pas être applicables à des applications en eau peu profonde. [0010] Ainsi, on souhaite obtenir la signature de champ lointain d'une source marine avec un équipement supplémentaire minimum, d'une manière fiable, sur la base de données réelles, plutôt qu'estimées, pour surmonter les problèmes et les inconvénients décrits précédemment. RESUME [0011] Selon un exemple de mode de réalisation, il est proposé un procédé pour calculer une signature de champ lointain d'une source sismique vibratoire. Le procédé comprend une étape de détermination d'une accélération absolue d'un piston de la source sismique vibratoire alors que la source sismique vibratoire génère une onde sismique ; et une étape de calcul, sur la base de l'accélération absolue du piston, d'une forme d'onde de champ lointain de la source sismique vibratoire en un point donné (0) éloigné de la source sismique vibratoire. [0012] Selon un autre exemple de mode de réalisation, il est proposé un procédé pour calculer une signature de champ lointain d'un réseau de sources sismiques vibratoires. Le procédé comprend une étape de détermination des accélérations absolues des pistons des sources sismiques vibratoires individuelles du réseau de sources sismiques vibratoires alors que les sources sismiques vibratoires individuelles génèrent des ondes sismiques ; et une étape de calcul, sur la base des accélérations absolues des pistons, d'une forme d'onde de champ lointain du réseau de sources sismiques vibratoires en un point donné (0) éloigné du réseau de sources sismiques vibratoires. [0013] Selon encore un autre exemple de mode de réalisation, il est proposé un dispositif informatique pour calculer une signature de champ lointain d'une source sismique vibratoire. Le dispositif informatique comprend une interface pour recevoir une accélération absolue d'un piston de la source sismique vibratoire alors que la source sismique vibratoire génère une onde sismique ; et un processeur connecté à l'interface. Le processeur est configuré pour calculer, sur la base de l'accélération absolue du piston, une forme d'onde de champ lointain de la source sismique vibratoire en un point donné (0) éloigné de la source sismique vibratoire, et effectuer une corrélation croisée entre la forme d'onde de champ lointain et un signal pilote de commande de la source sismique vibratoire pour déterminer la signature de champ lointain de la source sismique vibratoire. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0014] Les dessins joints, qui sont incorporés dans la spécification et qui font partie de celle-ci, illustrent un ou plusieurs modes de réalisation et, avec la description, expliquent ces modes de réalisation. Sur les dessins : [0015] la figure 1 est un schéma d'un système d'étude sismique qui utilise un capteur de champ lointain pour déterminer une signature de champ lointain d'une source sismique ; [0016] la figure 2A illustre une source sismique vibratoire individuelle comportant deux pistons selon un exemple de mode de réalisation ; [0017] la figure 2B est une représentation schématique d'un modèle monopolaire pour une source sismique vibratoire ; [0018] la figure 3A illustre une source sismique vibratoire individuelle comportant un capteur sur un piston pour mesurer une accélération du piston selon un exemple de mode de réalisation ; [0019] la figure 3B illustre un déplacement d'un piston d'une source sismique vibratoire ; [0020] la figure 4 est une illustration schématique d'un réseau de sources 2 0 sismiques vibratoires selon un exemple de mode de réalisation ; [0021] la figure 5 est une illustration schématique d'un réseau de sources sismiques vibratoires et d'un réseau virtuel correspondant qui est pris en compte lors du calcul d'une forme d'onde de champ lointain selon un exemple de mode de réalisation ; 2 5 [0022] les figures 6A et 6B sont des illustrations schématiques d'un processus pour obtenir une ondelette de champ lointain selon un exemple de mode de réalisation ; [0023] la figure 6C est une illustration schématique d'un autre processus pour obtenir une ondelette de champ lointain selon un exemple de mode de réalisation ; [0024] la figure 7 est un organigramme d'un procédé pour déterminer une ondelette de champ lointain selon un exemple de mode de réalisation ; [0025] la figure 8 est un schéma d'un dispositif informatique dans lequel le procédé ci-dessus peut être mis en oeuvre selon un exemple de mode de réalisation ; et [0026] la figure 9 est un schéma d'une flûte incurvée. DESCRIPTION DETAILLEE [0027] La description qui suit des exemples de modes de réalisation fait référence aux dessins joints. Les mêmes numéros de référence sur différents dessins identifient les mêmes éléments ou des éléments similaires. La description détaillée qui suit ne limite pas l'invention. Au lieu de cela, l'étendue de l'invention est définie par les revendications jointes. Les modes de réalisation qui suivent sont examinés, par souci de simplicité, en relation avec la terminologie et 2 0 la structure d'une unité de source acoustique comportant deux pistons commandés de manière opposée. Cependant, les modes de réalisation qui seront examinés ensuite ne sont pas limités à ce type de source vibratoire, mais peuvent être appliqués à d'autres sources sismiques qui comportent un piston ou plus de deux pistons. 2 5 [0028] Une référence dans toute la spécification à « un mode de réalisation » signifie qu'une fonctionnalité, une structure ou une caractéristique particulière décrite en relation avec un mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de l'objet présenté. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers emplacements dans toute la spécification ne fait pas nécessairement référence au même mode de réalisation. En outre, les fonctionnalités, les structures ou les caractéristiques particulières peuvent être combinées de n'importe quelle manière appropriée dans un ou plusieurs modes de réalisation. [0029] Selon un exemple de mode de réalisation, il est proposé un procédé pour calculer une signature de champ lointain d'une source sismique vibratoire. Le procédé comprend une étape de détermination d'une accélération d'un piston de la source sismique vibratoire alors que la source sismique vibratoire génère une onde sismique ; une étape de calcul, sur la base de l'accélération du piston, d'une forme d'onde de champ lointain de la source sismique vibratoire en un point donné (0) éloigné de la source sismique vibratoire ; et une étape de corrélation croisée entre la forme d'onde de champ lointain et un signal pilote de commande de la source sismique vibratoire pour déterminer une signature de champ lointain de la source sismique vibratoire. Le même concept original peut être appliqué à un réseau de sources sismiques vibratoires qui comprend plusieurs sources vibratoires individuelles. [0030] A des fins de clarté, notez que pour une source impulsive (par exemple, un canon à air), la forme d'onde de champ lointain et la signature de champ lointain peuvent être utilisées de manière interchangeable. Cependant, pour une source sismique vibratoire, ces deux concepts sont différents. Une forme d'onde de champ lointain est considérée comme étant une estimation de la pression du réseau de sources résultante en un point éloigné dans la mer à condition que la source fonctionne dans l'eau en n'incluant que l'effet de la réflexion de frontière air/eau et sans inclure les caractéristiques ou les multiples de réflexion terrestres, marins ou souterrains. La signature de champ lointain est une quantité plus générale, par exemple, la corrélation entre la forme d'onde de champ lointain et un autre signal. Pour le cas particulier où l'autre signal est le signal pilote et/ou le signal pilote de fantôme, le résultat de cette corrélation est l'ondelette de champ lointain (un cas particulier de la signature de champ lointain). Des procédures mathématiques autres qu'une corrélation peuvent être imaginées par les hommes du métier pour définir la signature de champ lointain d'une source vibratoire. [0031] Pendant une étude sismique, la réponse mesurable T(t) (le signal enregistré par un capteur sismique) est considérée comme étant composée de la réponse impulsive de la terre G(t) convoluée avec l'atténuation terrestre E(t) et la forme d'onde de champ lointain P(t) de la source sismique, plus un certain bruit N(t). Cela peut être traduit mathématiquement par : T(t) = [P(t) * G(t) * E(t)] + N (t) , (1) où « * » représente l'opérateur de convolution. [0032] Une étape de traitement de données sismiques initial tente de récupérer 2 0 la réponse impulsive terrestre G(t) à partir de la quantité mesurable T(t). Pour obtenir cela, le rapport signal sur bruit doit être suffisamment grand et la forme de la forme d'onde de champ lointain P(t) doit être connue. Ainsi, la surveillance de la forme d'onde de champ lointain est nécessaire pour avoir accès à la réponse impulsive de la terre, indépendamment du type de technologie de source 2 5 sismique qui est utilisé. [0033] Des sources d'énergie impulsives, telles que des canons à air, permettent d'injecter une grande quantité d'énergie dans la terre en une très courte période de temps, tandis qu'une source sismique vibratoire marine est généralement utilisée pour propager des signaux d'énergie pendant une période de temps prolongée. Une corrélation croisée est ensuite appliquée aux données enregistrées de cette manière pour convertir le signal de source étendu en une impulsion (ondelette, comme examiné ultérieurement). [0034] Comme examiné dans la section de contexte, la forme d'onde de champ lointain peut être enregistrée par des capteurs de champ lointain (hydrophones) situés au-dessous de la source à une profondeur suffisante afin d'avoir accès au rayonnement de champ lointain de la source. Cela est vrai indépendamment du type de technologie de source sismique utilisé. [0035] Un tel système 100 est illustré sur la figure 1. Le système 100 comprend un navire 102 qui remorque une ou plusieurs flûtes 104 et une source sismique 106. La source sismique 106 peut être l'une quelconque des sources examinées ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, la source sismique 106 est une source au-dessus/au-dessous, c'est-à-dire, une source qui a une partie qui émet un signal dans une première bande de fréquence et une partie qui émet un signal dans une deuxième bande de fréquence. Les deux bandes de fréquence peuvent être différentes ou elles peuvent se superposer. Le système 100 comprend en outre un capteur 108 pour acquérir la forme d'onde de champ lointain de la source. Notez que la source peut comprendre un ou plusieurs points de source indépendants (non montré). Par exemple, si la source est un réseau de canons à air, le réseau comprend plusieurs canons à air individuels. Cela peut être vrai pour une source vibratoire. Le capteur 108 enregistre l'énergie générée par la source 106, c'est-à-dire la forme d'onde de champ lointain 110 de la source. [0036] Cependant, cette approche présente plusieurs inconvénients. Si le système sismique est un système remorqué, comme illustré sur la figure 1, des vibrations des câbles impliqués dans le remorquage de la sonde peuvent être perçues par les capteurs de champ lointain en tant que signal généré par la source acoustique, et ainsi, les enregistrements sismiques sont pollués par ces perturbations. [0037] Un autre inconvénient de l'utilisation de capteurs de champ lointain pour déterminer la forme d'onde de champ lointain est le besoin que les capteurs soient à une profondeur donnée (par exemple, 300 m) au-dessous de la source. Ainsi, lorsqu'une étude sismique en eau peu profonde (généralement inférieure à 100 m) doit être effectuée, les capteurs ne peuvent pas être placés à la profondeur nécessaire pour déterminer la forme d'onde de champ lointain parce que le lit marin 112 est trop proche de la source 106. [0038] En outre, cette technique ne fournit qu'une signature verticale, qui est utile la plupart du temps, mais pas suffisante dans certaines situations. En outre, la fonction fantôme introduite par un rayonnement direct de la source plus la réflexion au niveau de l'interface mer/air n'est pas totalement développée lorsque les capteurs de champ lointain sont situés dans le voisinage de 500 m. Cela signifie que la signature verticale contient des erreurs d'estimation et n'est pas la vraie signature verticale de champ lointain de la source. [0039] Les problèmes indiqués ci-dessus peuvent être éliminés si une source vibratoire est utilisée et si un procédé original pour calculer la signature de champ lointain est mis en oeuvre, comme examiné ci-après. La figure 2A montre une source sismique vibratoire 200. Cette source peut être la source présentée dans la demande de brevet '216 ou une autre source vibratoire. Considérons que la source vibratoire 200 comporte un logement 202 avec deux ouvertures qui reçoivent deux pistons 204. Les pistons 204 peuvent être actionnés (simultanément ou non) par un actionneur unique ou par plusieurs actionneurs 206. L'actionneur 206 peut être un actionneur électromagnétique ou d'un autre type (par exemple, pneumatique). Le déplacement en va-et-vient des pistons 204, tels qu'actionnés par l'actionneur 206, génère le signal acoustique 208. Une telle source peut être modélisée par un monopôle comme illustré sur la figure 2B, c'est-à-dire une source ponctuelle qui émet un signal acoustique sphérique 208, si les deux pistons ont la même aire et sont synchronisés/commandés de sorte qu'ils s'étendent tous les deux de manière identique à l'extérieur ensemble et à l'intérieur ensemble, et si la longueur d'onde rayonnée est grande par rapport aux dimensions de la source. [0040] Cela diffère des sources vibratoires marines classiques, dans lesquelles un piston unique est actionné et, pour cette raison, ces sources sont modélisées en tant que combinaison d'une source monopolaire et d'une source dipolaire. La présence d'un piston unique amène le modèle mécanique de source vibratoire marine à prendre en compte à la fois une plaque de base et une masse de réaction (voir Baeten et d'autres, « The marine vibrator source », First Break, vol. 6, n° 9, septembre 1988, dont le contenu entier est incorporé ici). Pour la source illustrée sur la figure 2A, ce modèle n'est pas applicable parce qu'une masse de réaction n'est pas nécessaire. Ainsi, les formules mathématiques utilisées pour déterminer la signature de champ lointain sont différentes, comme examiné ultérieurement. [0041] Un capteur 210 peut être situé sur le piston 204 pour déterminer son accélération. La figure 2A montre le capteur 210 monté à l'intérieur du logement 202. Dans une application, le capteur 210 peut être monté à l'extérieur du piston. Le capteur 210 peut également être monté sur un composant de l'actionneur 206, par exemple, la tige qui actionne le piston si le système de guidage est suffisamment rigide. Dans un mode de réalisation, l'actionneur 206 est attaché rigidement au logement 202. [0042] En ce qui concerne l'accélération mesurée par le capteur 210, l'examen qui suit est considéré comme étant dans les règles. Selon un exemple de mode de réalisation, il est souhaité mesurer l'accélération du piston par rapport à un point de référence associé à la terre de sorte que l'accélération vraie de la variation volumétrique du dispositif soit déterminée. Autrement dit, l'accélération du piston par rapport à la terre (accélération absolue) et non par rapport au logement de la source (accélération relative) est la quantité à utiliser dans les calculs ci-dessous. Ainsi, si le logement a sa propre accélération, un capteur situé sur le piston peut mesurer l'accélération du piston par rapport au logement et non l'accélération absolue. Si le système mesure l'accélération du piston par rapport à l'espace libre et que le logement est remorqué et soumis à un bruit de remorquage, celui-ci serait mesuré par un accéléromètre dont la référence est un point fixe dans l'espace. Ce bruit peut être rejeté en utilisant, par exemple, une mesure d'accélération différentielle (accéléromètre de piston - accélération de logement). Pour déterminer l'accélération absolue du piston, l'accélération de la source doit être calculée. L'accélération de la source peut être mesurée par des procédés connus et cette accélération peut être ajoutée ou soustraite à l'accélération mesurée du piston pour déterminer l'accélération absolue du 2 5 piston. [0043] Dans le cas du dispositif de commande jumelé illustré sur la figure 2A, il est supposé que les deux actionneurs dos-à-dos 206 sont parfaitement adaptés. Cependant, cela peut ne pas être le cas. Ainsi, une mesure des accélérations des deux pistons par rapport au logement aura tendance à rejeter ce déséquilibre de la mesure. Le déséquilibre n'est pas un producteur efficace d'énergie acoustique étant donné qu'il agit comme un dipôle. Par ailleurs, le dispositif de commande jumelé est remorqué et soumis à une vibration de remorquage. [0044] Pour estimer l'accélération différentielle, des dispositifs tels que des capteurs à transformateur différentiel variable linéaire (LVDT « Linear Variable Differential Transformer » en terminologie anglo-saxonne) pourraient être utilisés et ils peuvent être montés entre le piston et le logement et, ensuite, leur sortie peut être différenciée deux fois par rapport au temps. Par exemple, un premier composant peut être attaché de manière fixe au piston et un deuxième composant du capteur peut être attaché de manière fixe au logement pour déterminer l'accélération relative du piston par rapport au logement. Ensuite, un autre capteur monté sur le logement peut être utilisé pour déterminer l'accélération du logement par rapport à la terre. En variante, même des transducteurs de vitesse peuvent être utilisés et leur sortie peut être différenciée une fois pour obtenir une accélération différentielle. [0045] Le signal sismique 208 généré par une source sismique vibratoire peut être un signal de balayage d'une fréquence continûment variable, augmentant ou diminuant de manière monotone dans une plage de fréquence, et peut présenter une modulation d'amplitude. D'autres types de signaux, par exemple des séquences pseudo aléatoires, non linéaires, peuvent également être générés. [0046] La pression sonore générée par la source montrée sur la figure 2A peut être calculée comme examiné ensuite, en utilisant la formule intégrale de Helmholtz : 1-imr-roi d idSo, (2) p(r, (À)) = 41r re ffs iwPiln(ro) +19(r°) dn Ir-rol ) où Ir - roi est la distance d'un point situé sur la surface de la source appelé ro à un point où la pression sonore p est calculée appelé r, S est une aire de la source entière comprenant les pistons, k est un nombre d'onde, le carré de j est - 1, w est la fréquence, V est la répartition de vitesse normale sur la source, n est la normale à la surface de la source entière, et p est la densité du fluide (de l'eau dans ce cas). Notez que l'équation (2) a deux termes entre les crochets, le premier correspondant à un rayonnement monopolaire et le deuxième à un rayonnement dipolaire. Dans une application, il existe une pluralité de sources individuelles qui forment le réseau de sources et les sources individuelles peuvent avoir différentes accélérations, formes de piston, masses, etc. Dans ce cas, il est possible de mesurer l'accélération de chaque source individuelle et ensuite de combiner ces accélérations en utilisant une somme pondérée des signaux d'accélération provenant de tous les pistons en tant qu'estimation de signature de champ lointain. Dans une application, la pondération est réalisée pour être proportionnelle à l'aire du piston. [0047] L'équation (2) est valable partout dans le fluide, en n'importe quel point à l'extérieur de la frontière. Cependant, lorsque le champ lointain est calculé et lorsqu'il est supposé que la longueur d'onde rayonnée X est très supérieure à la longueur type I de la source 202, alors le terme de rayonnement dipolaire peut être ignoré. Ainsi, la forme d'onde de champ lointain d'une unité à sources jumelées telle qu'illustrée sur la figure 2B est équivalente au rayonnement de deux sources ponctuelles (une source ponctuelle par piston). La pression sonore pour une source ponctuelle devient alors : p(r, t) = _Ro -PQ e-ik.rejo,t = pfr, a)) ei,,t (3) 4rer [0048] L'amplitude de la pression sonore est : Ip(r, , w)i = û'PQ (4) 4rcr et la phase de la pression sonore est donnée par : Lp(r, w) = k - (5) où Q est l'intensité de la source (c'est-à-dire le produit de l'aire de la source vibratoire et de la vitesse normale à la frontière pour un monopôle) avec les unités [m3/s] et peut être exprimée par : Q = ifs V(r)-ndS, (6) n étant le vecteur unitaire, qui est normal à la surface du piston, et dS étant un élément d'aire sur la surface du piston. [0049] Pour un piston circulaire plat, Q = Vo x Sp, où Vo est la vitesse du piston et Sp est l'aire du piston. Parce que la vitesse (du piston) a une distribution normale homogène sur le piston plat qui se déplace avec une vitesse Vo, l'aire Sp du piston est donnée par tR2, où R est le rayon du piston. Ainsi, l'amplitude de la pression est donnée par : wpV0Sp pASp Ip(r, w)I = (7) 47rr 4rer A étant l'accélération du piston. [0050] Cependant, il est possible que le piston ait une forme différente, c'est-à- dire que ce ne soit pas un piston circulaire plat comme illustré sur la figure 3A. Par exemple, la figure 3B montre une source vibratoire 300 qui a une enceinte fixe (c'est-à-dire que l'enceinte ne se déplace pas) et un piston 350 ayant une forme semi-sphérique qui se déplace par rapport à l'enceinte. Les concepts originaux examinés ici s'appliquent également à d'autres formes. Pour le piston semi-sphérique 350, l'intensité de la source Q est donnée par : Q = ffs 177, (r) dS = j co ffs Ti, (r) dS, (8) où T,, est le déplacement normal. La vitesse acoustique correspondante, créée par le piston hémisphérique qui se déplace avec un déplacement axial to, est donnée par : Q = jco ffs Tocoso dS, (9) où 0 est l'angle entre le déplacement axial To et le déplacement normal 'tri pour un point donné sur la surface du piston. On peut montrer que Q est égal à Vo x Sp, Sp étant la surface projetée du piston hémisphérique sur la base 350A du piston. Autrement dit, bien que la forme du piston soit semi-sphérique ou puisse être une autre forme, l'intensité de la source est encore donnée par la vitesse axiale du piston multipliée par la projection de l'aire 350B du piston sur sa base 350A. Ainsi, le rayonnement de champ lointain d'un piston hémisphérique (ou d'une autre forme, concave ou convexe) est similaire (équivalent) à celui d'un piston 2 0 plat. [0051] Sur la base de cette observation, la pression sonore d'une source vibratoire individuelle peut être étendue à un réseau de sources vibratoires qui comprend plusieurs sources vibratoires individuelles (uniques). En outre, parce que le système vibratoire est petit comparé à la longueur d'onde générée, il est possible de considérer que chaque source vibratoire individuelle 200 ou 300 est une source ponctuelle (une source qui émet un champ d'onde qui est symétrique sphériquement). Un ou plusieurs pistons (on doit noter que la source peut comporter un ou plusieurs pistons, et la figure 2A montre deux pistons) peuvent être équipés, comme montré sur la figure 3A, d'un capteur 310 (par exemple, un accéléromètre mono- ou multi-axe) pour mesurer une accélération axiale du piston. Comme déjà indiqué ci-dessus, l'accélération relative mesurée du piston doit être ajustée pour déterminer l'accélération absolue. Cela est particulièrement important si une source avec un piston unique est utilisée alors que le logement de la source agit en tant que deuxième piston, ce qui signifie que le logement a une accélération non nulle lorsque le piston se déplace. Ainsi, l'accélération absolue du piston est la quantité qui doit être mesurée/calculée et qui doit être utilisée dans les présentes équations. [0052] Pour ce type de source vibratoire, l'énergie rayonnée dans le champ lointain, c'est-à-dire la forme d'onde de champ lointain, est directement proportionnelle à l'accélération absolue du piston. Ainsi, la pression sonore Pi d'une Mme source vibratoire individuelle, observée en un point r, d'un piston i à un instant donné t, est donnée par : pAi(t-1,1)si Pi t) - , (10) 4n-ri qui est similaire à l'équation (7) et dans laquelle c est la vitesse du son dans l'eau. Notez que l'influence ou l'interaction entre la Mme source et les autres sources dans le réseau de sources est capturée par l'accélération absolue A du piston. [0053] La formule mathématique ci-dessus est vraie pour une source vibratoire unique (individuelle) comme examiné ci-dessus. Cependant, un réseau de vibreurs marins pratique contient souvent des douzaines de sources vibratoires individuelles pour rayonner une puissance acoustique suffisante dans l'eau et pour obtenir la directivité requise pour une réponse fréquentielle sélectionnée. De plus, pour obtenir une bande passante spécifique et pour améliorer le rendement des sources, des réseaux à niveaux multiples peuvent être utilisés simultanément. [0054] Un exemple d'un réseau de sources à niveaux multiples est montré sur la figure 4. Le réseau de sources à niveaux multiples 400 comprend un premier réseau 402 de sources vibratoires individuelles 404 (par exemple, une source 200) et un deuxième réseau 406 de sources vibratoires individuelles 408. Les sources vibratoires individuelles 404 et 408 peuvent être identiques ou différentes. Elles peuvent émettre le même spectre de fréquence ou différents spectres de fréquence. Le premier réseau 402 peut être situé à une première profondeur H1 (de la surface de mer 410) et le deuxième réseau 406 peut être situé à une deuxième profondeur H2. Dans une application, les sources vibratoires individuelles 404 dans le premier réseau 402 peuvent être réparties sur une ligne inclinée, sur une ligne incurvée ou le long d'une ligne paramétrée (par exemple, un cercle, une parabole, etc.). Cela est vrai pour le deuxième réseau 406. [0055] En supposant que toutes les NHF sources vibratoires individuelles 404 sont situées à la même profondeur H1 et émettent une haute fréquence HF, et que toutes les NEF sources vibratoires individuelles 408 sont situées à la même profondeur H2 et émettent une basse fréquence LF, le réseau de sources à niveaux multiples 400 peut être modélisé en tant que combinaison de NHF monopôles ayant la fréquence HF et de NLF monopôles ayant la fréquence LF, comme également illustré sur la figure 4. [0056] Si on considère la surface de mer 410 comme un réflecteur plan, chacune des NLF NHF sources sismiques crée des sources virtuelles supplémentaires dues à une réflexion au niveau de l'interface mer/air. Ces sources virtuelles créent des signaux supplémentaires (fantômes) qui doivent être pris en considération lors de l'estimation de la signature de champ lointain. L'intensité de ces signaux supplémentaires des sources sismiques virtuelles dépend de la distance du Mme piston virtuel au point d'observation prédéterminé. Ainsi, le niveau de pression sonore P(t, d) en un point prédéterminé (le point d'observation O situé à la distance dl par rapport au centre du réseau de sources, voir la figure 5), doit inclure les sources virtuelles, et peut être exprimé en prenant en compte la pression sonore P, (voir l'équation (10)) générée par chaque source vibratoire individuelle comme suit : p iq t- S1) le pA e ( *21)e R 47rr: ' [P(t, d1) -= Eifr REVENDICATIONS1. Procédé pour calculer une signature de champ lointain d'une source sismique vibratoire (200), le procédé comprenant : la détermination (700) d'une accélération absolue d'un piston (204) de la source sismique vibratoire (200) alors que la source sismique vibratoire (200) génère une onde sismique ; et le calcul (702), sur la base de l'accélération absolue du piston, d'une forme d'onde de champ lointain de la source sismique vibratoire (200) en un point donné (0) éloigné de la source sismique vibratoire (200). 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre : la corrélation croisée entre la forme d'onde de champ lointain et un signal pilote de commande de la source sismique vibratoire pour déterminer la signature de champ lointain de la source sismique vibratoire. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination comprend : la mesure d'une accélération relative du piston avec au moins un capteur ; et le calcul de l'accélération absolue du piston en prenant en compte une accélération de source sismique vibratoire. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel ledit au moins un capteur a un composant qui est directement attaché au piston et un composant qui estdirectement attaché à un logement de la source sismique vibratoire et comprend un transformateur différentiel variable linéaire et sa sortie est différenciée deux fois par rapport au temps pour déterminer l'accélération du piston par rapport au logement. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination comprend : le calcul de l'accélération du piston par rapport à la terre. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de calcul comprend : le calcul de la forme d'onde de champ lointain par (t. = R où P est la forme d'onde de champ lointain, t est le temps, d1 est une distance entre la source sismique vibratoire et un point auquel la forme d'onde de champ lointain est calculée, p est la densité du milieu, A est l'accélération du piston i, S, est la surface efficace du piston i, r1 est dl si une seule source sismique vibratoire est envisagée, R est une réflectivité de l'interface air-eau, et r2 est une distance entre (i) le point auquel la forme d'onde de champ lointain est calculée et (ii) une position miroir de la source sismique vibratoire par rapport à l'interface air-eau. 7. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre : la déconvolution des données sismiques enregistrées par la pluralité derécepteurs sur la base d'une signature de champ lointain calculée sur la base de la forme d'onde de champ lointain ; et l'affichage sur un écran d'une image d'une sous-surface étudiée sur la base des données sismiques enregistrées déconvoluées sur la base de la signature de champ lointain. 8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le signal de commande est ajouté à des pilotes de fantôme avant une corrélation croisée avec la forme d'onde de champ lointain pour obtenir une ondelette de champ lointain de laquelle les fantômes ont été retirés, et dans lequel la forme d'onde de champ lointain calculée en un point sélectionné est liée (i) à une pression sonore générée par la source sismique vibratoire et aux effets sur le piston de la source sismique vibratoire des sources vibratoires voisines, (ii) mais pas aux pressions sonores directement générées par les sources vibratoires voisines. 9. Procédé pour calculer une signature de champ lointain d'un réseau (400) de sources sismiques vibratoires, le procédé comprenant : la détermination (700) des accélérations absolues de pistons (204) de sources sismiques vibratoires individuelles (200) du réseau (400) de sources sismiques vibratoires alors que les sources sismiques vibratoires individuelles (200) génèrent des ondes sismiques ; et le calcul (702), sur la base des accélérations absolues des pistons, d'une forme d'onde de champ lointain du réseau (400) de sources sismiques vibratoires en un point donné (0) éloigné du réseau (400) de sources sismiques vibratoires.25 10. Dispositif informatique (800) pour calculer une signature de champ lointain d'une source sismique vibratoire (200), le dispositif informatique comprenant : une interface (810) pour recevoir une accélération absolue d'un piston (204) de la source sismique vibratoire (200) alors que la source sismique vibratoire (200) génère une onde sismique ; et un processeur (802) connecté à l'interface (810) et configuré pour calculer, sur la base de l'accélération absolue du piston, une forme d'onde de champ lointain de la source sismique vibratoire (200) en un point donné (0) éloigné de la source sismique vibratoire (200), et effectuer une corrélation croisée entre la forme d'onde de champ lointain et un signal pilote de commande de la source sismique vibratoire (200) pour déterminer la signature de champ lointain de la source sismique vibratoire.