[發(fā)明專利]具有波狀航線的多船地震采集

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310079951.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103226209A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·西里奇;T·門施;D·格勒尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 地球物理維里達(dá)斯集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): G01V1/22
• 分類號(hào): G01V1/22;G01V1/28;G01V1/38
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開(kāi)的主題的實(shí)施例主要涉及用于海洋地震數(shù)據(jù)采集的方法和系統(tǒng)，尤其是涉及用于改善海洋地震數(shù)據(jù)采集的方位角和/或偏移分布的機(jī)制和技術(shù)。

背景技術(shù)

海洋地震數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)用于生成海床下的地球物理結(jié)構(gòu)(地下)的輪廓(profile)(圖像)。雖然該輪廓不需要提供油和氣儲(chǔ)藏的準(zhǔn)確位置，但是它可以向那些本領(lǐng)域技術(shù)人員表明是否存在油儲(chǔ)藏和/或氣儲(chǔ)藏。因此，提供地下更好的圖像是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程。

對(duì)于地震采集過(guò)程，如圖1所示，海洋地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)100包括勘探船102，其拖曳可在船后延伸超過(guò)數(shù)千米的多個(gè)拖纜104(示出了一個(gè))。一個(gè)或多個(gè)源陣列106也可由該勘探船102或其他勘探船(未示出)拖曳，用于產(chǎn)生地震波108。一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)于勘探船102的行駛方向，源陣列106位于拖纜104的前面。由源陣列106產(chǎn)生的地震波108向下傳播，并且穿透海床110，最后在被在地表下不同層之間的界面上的反射結(jié)構(gòu)112、114、116、118反射回到水面。反射的地震波120向上傳播，并且由在拖纜104上設(shè)置的檢測(cè)器122檢測(cè)。該過(guò)程通常被稱為“拍攝”特定海床110區(qū)域。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)之一涉及數(shù)據(jù)采集點(diǎn)(即檢測(cè)器122)的不佳的方位角/偏移分布以及連接到勘探船102的拖纜104的數(shù)量，這些數(shù)據(jù)采集點(diǎn)沿著等長(zhǎng)的拖纜定位。通常地，一艘單獨(dú)的勘探船102拖曳大約10到16條長(zhǎng)度相同的具有檢測(cè)器122的拖纜104，檢測(cè)器122沿著各拖纜的長(zhǎng)度等距間隔分布。在此配置中，采集點(diǎn)的方位角窄。窄方位角分布導(dǎo)致與在拖纜上與源陣列108鄰近位置處的壓制多次波(multiple?removal)(反射)相關(guān)的問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)注意的是勘探船受限于其所能夠拖曳的拖纜104的數(shù)量，而與這些拖纜的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，調(diào)整拖纜104一部分的長(zhǎng)度來(lái)改變檢測(cè)器122的密度并不導(dǎo)致其能夠拖曳更多數(shù)量的拖纜104。

與現(xiàn)有采集方法相關(guān)的另一個(gè)缺點(diǎn)涉及所采集的數(shù)據(jù)與其預(yù)期用途相關(guān)，也就是說(shuō)，不同的拖纜采集配置導(dǎo)致其數(shù)據(jù)的不同用途，諸如壓制多次波、成像和模型建立。窄方位角分布的拖纜配置并不致力于所采集數(shù)據(jù)的特定用途，導(dǎo)致差于最佳地震成像結(jié)果。

所給出的需要勘探的特定區(qū)域200，如圖2所示，拖曳著拖纜的船沿著多條平行相鄰的直的航線202行進(jìn)，以便使穿過(guò)的海洋表面區(qū)域204覆蓋感興趣的地下區(qū)域。使用現(xiàn)有技術(shù)的方法，所獲得的地震數(shù)據(jù)質(zhì)量依賴于拖船操作者精確穿過(guò)預(yù)先確定的平行相鄰的直的航線202的技能，以及確保各拖纜方向與線性航線保持平行并且與線性航線成一條直線的能力。當(dāng)拖曳多個(gè)拖纜時(shí)，這不是一件容易的工作。

已經(jīng)提出了用于穿過(guò)勘探區(qū)域204的其他一些方法。例如，美國(guó)專利4,486,863(弗倫奇)公開(kāi)了一種方法，其中拖纜拖船沿著圓形路徑，以便拖纜也沿著這個(gè)圓形路徑。沿前進(jìn)線上的每個(gè)圓形路徑與下一路徑相偏移。拖船完成一個(gè)完整的圓圈，之后離開(kāi)該完成的圓圈并轉(zhuǎn)移到下一個(gè)圓形路徑。然而，由于拖纜只接受有限數(shù)量的曲率，將產(chǎn)生較大的軌道距離比(即，由船穿過(guò)的實(shí)際距離比上標(biāo)稱(nominal)航線距離間的較大大比例)，這是一個(gè)低效的采集地震數(shù)據(jù)的方式。此外，該方法增加了獲得數(shù)據(jù)的時(shí)間，這樣導(dǎo)致增加了采集成本。

美國(guó)專利No.4,965,773公開(kāi)了另一種方法。該方法通過(guò)定義一個(gè)螺旋形路徑并且利用區(qū)域上的一個(gè)點(diǎn)作為螺旋形的起點(diǎn)，收集海洋區(qū)域的地震數(shù)據(jù)并將其繪制地圖并且沿著螺旋形路徑拖曳發(fā)射器/接收器拖纜以收集地震數(shù)據(jù)。一個(gè)實(shí)施例公開(kāi)了螺旋線圈之間的徑向距離是恒定的，與阿基米德螺旋線(Archimedean?spiral)所給出的相同。這也是一個(gè)低效的采集地震數(shù)據(jù)的方式，并且用于獲得數(shù)據(jù)的額外時(shí)間相當(dāng)于增加了采集成本。

公開(kāi)號(hào)2008/0285381的美國(guó)專利公開(kāi)還公開(kāi)了另一種采集方法，其描述了拖曳包括單個(gè)源和多個(gè)拖纜的地震勘探排列(spread)，主動(dòng)操縱所有拖纜以將每個(gè)拖纜保持在大致弧形的前進(jìn)路徑上。該大致弧形的前進(jìn)路徑的半徑被描述為在5500-7000m左右，導(dǎo)致曲線路徑的周長(zhǎng)在34000-44000m左右。鑒于平均拖纜的長(zhǎng)度為6000m左右，這樣可以看出每個(gè)拖纜的長(zhǎng)度僅覆蓋了穿過(guò)的圓形路徑的一小段弧長(zhǎng)。這種采集方法本身僅與傳統(tǒng)的線性3D采集系統(tǒng)有少量的偏差，但具有額外的花費(fèi)來(lái)主動(dòng)操縱多個(gè)拖纜以在采集期間防止它們纏繞在一起。

因此，需要提供避免上述問(wèn)題和缺點(diǎn)，并且提高所采集到的地震數(shù)據(jù)的方位角/偏移分布的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容