[發(fā)明專利]用于操縱源的控制器和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210539971.4
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103163556A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: H·通基亞
• 申請（專利權(quán)）人: 地球物理維里達(dá)斯集團(tuán)公司
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

本文中公開的主題的實施例一般涉及方法和系統(tǒng)，以及更具體地涉及當(dāng)在水中被船舶拖帶時用于操縱源的機(jī)構(gòu)和技術(shù)。

背景技術(shù)

海洋地震數(shù)據(jù)采集和處理產(chǎn)生海底的地球物理結(jié)構(gòu)的輪廓（圖像）。雖然該輪廓不提供油和氣儲藏的精確位置，但是它向本領(lǐng)域那些受過訓(xùn)練的人表明這些儲藏的存在或不存在。因此，提供海底的地球物理結(jié)構(gòu)的高分辨率的圖像是一個持續(xù)的過程。

反射地震學(xué)是用以確定地球的地表下的性質(zhì)的地球物理勘探的方法，該方法在油和氣工業(yè)方面尤其有用。海洋反射地震學(xué)基于使用將能量發(fā)送到地球中的受控的能源。通過測量返回到多個接收機(jī)的反射所花費(fèi)的時間，能夠評估導(dǎo)致這種反射的特征的深度。這些特征可與地下油氣儲藏相關(guān)聯(lián)。

在圖1中示出了用于產(chǎn)生地震波和記錄出自存在于地表下的地質(zhì)構(gòu)造的它們的反射的傳統(tǒng)系統(tǒng)。船舶10拖帶設(shè)置在拖纜12上的地震接收器11的陣列。拖纜可水平地設(shè)置，即，位于相對于海洋的表面14的恒定深度。拖纜可被設(shè)置成具有除水平空間布局之外的其他布局。船舶10還拖帶地震源陣列16，地震源陣列16被配置成產(chǎn)生地震波18。地震波18向下朝海底20傳播并穿入海底最后直到反射結(jié)構(gòu)22（反射器）反射地震波。經(jīng)反射的地震波24向上傳播直到它被拖纜12上的接收器11檢測到。基于接收器11所采集的數(shù)據(jù)，通過進(jìn)一步分析所采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生地表下的圖像。

地震源陣列16可包括多個單獨(dú)的源元件。單獨(dú)的源元件可被分組為子陣列，使得每個源陣列可包括一個或多個子陣列。單獨(dú)的源元件可以以多種圖案分布，例如，在水中不同深度處的圓形或線形。圖2示出了拖帶設(shè)置在具有轉(zhuǎn)向器44的各個端（respective?ends）的兩個纜線42的船舶40。多個引入纜線46連接至拖纜50。多個引入纜線46還連接至船舶40。拖纜50通過分離繩索48保持彼此所需的間隔。多個單獨(dú)的源元件52還連接至船舶40和經(jīng)由繩索54連接至引入纜線46。然而，該配置不提供多個單獨(dú)的源元件的精確控制。換句話說，源陣列16的位置不能調(diào)節(jié)，除非通過改變船舶40的位置。

而且，轉(zhuǎn)向器44的存在引入進(jìn)一步的控制問題，因為轉(zhuǎn)向器依賴于通過水的運(yùn)動所產(chǎn)生的水動力（例如，浮力）以向外拉動拖纜50以在勘測期間保持它們相對于船舶路徑的間隔。因此，水流或其他環(huán)境因素可影響浮力，確定轉(zhuǎn)向器移動靠近彼此。同樣，拖纜50和多個單獨(dú)的源元件52的位置還受到轉(zhuǎn)向器的位置的影響。在該實例中，船舶的導(dǎo)航系統(tǒng)修改船舶的航跡以使源盡可能靠近所需位置。然而，不需要使用船舶的導(dǎo)航系統(tǒng)來調(diào)節(jié)源的位置，因為船舶的位置的改變也改變拖纜的位置。

此外，由于四維(4-D)地球物理成像現(xiàn)今變得更加需要，因此控制源陣列和拖纜的位置是重要的。4-D地球物理成像涉及在相同地表下不同時刻重復(fù)的3-D地震勘測以確定地表下的地球物理結(jié)構(gòu)的變化。因此，由于3-D勘測是時間重復(fù)的，有時在幾個月或幾年之后，需要用于執(zhí)行地震勘測的源和拖纜盡可能地位于與地表下的之前勘測的相同位置接近的位置。

因此，現(xiàn)有的用于在不同時刻、在執(zhí)行地震勘測的船舶目前所遇到的給定逆流、風(fēng)、海浪、淺水和導(dǎo)航障礙物的相同位置處定位源陣列和拖纜的源操縱技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。

因此，需要提供系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法提供用于在不改變船舶的位置的情況下在通過船舶水下拖帶期間在所需位置處操縱源陣列的方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個示例性實施例，存在一種用于在地震勘測期間在水體中操縱地震源陣列的方法。該方法包括測量地震源陣列的實際位置；計算地震源陣列的虛擬位置，其中虛擬位置對應(yīng)于拖帶時不采用源操縱設(shè)備調(diào)節(jié)的地震源陣列的位置；檢索包括用于地震勘測的地震源陣列的所需位置的預(yù)標(biāo)繪路徑；以及基于虛擬位置操縱船舶以使虛擬位置位于預(yù)標(biāo)繪路徑上。

根據(jù)另一示例性實施例，存在一種配置成在地震勘測期間在水體中操縱地震源陣列的地震勘測系統(tǒng)。系統(tǒng)包括中央控制單元，配置成接收地震源陣列的實際位置，并計算地震源陣列的虛擬位置，其中虛擬位置對應(yīng)于拖帶時不采用源操縱設(shè)備調(diào)節(jié)的地震源陣列的位置。系統(tǒng)還包括存儲器，配置成存儲包括用于地震勘測的地震源陣列的所需位置的預(yù)標(biāo)繪路徑；以及集成導(dǎo)航系統(tǒng)，配置成基于虛擬位置操縱拖帶源陣列的船舶以使得虛擬位置位于預(yù)標(biāo)繪路徑上。

根據(jù)又一示例性實施例，存在一種包括計算機(jī)可執(zhí)行指令的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中指令在被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)用于在地震勘測期間在水體中操縱地震源陣列的方法。指令被配置成實現(xiàn)上述方法。

附圖說明