[發(fā)明專利]容許供電和/或數(shù)據(jù)傳輸線故障的地震勘探的地震電纜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310472672.8
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103728658B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·杜博埃;N·伏瓦贊;G·梅利耶
• 申請（專利權(quán)）人: 瑟塞爾公司
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20
• 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

本發(fā)明涉及專門為油氣勘探設(shè)計(jì)的地震勘探領(lǐng)域。本發(fā)明具體涉及海洋地震勘探。然而，本發(fā)明還可以應(yīng)用于陸地地震勘探。

背景技術(shù)

在地震勘探中，通過將來自于聲源的聲能應(yīng)用于地球以及檢測從地下地層中的不同層之間的界面反射的地震能量來獲得地球物理數(shù)據(jù)。當(dāng)在界面的任意一側(cè)的層之間的聲阻抗不相同時，反射地震波場。

通常利用地震拖纜來進(jìn)行海洋地震勘探，地震拖纜一般在大約六米到大約九米之間的水深處被拖曳在記錄船只后面的水中，但其可以拖曳地更淺或更深。拖纜整合例如水診器的傳感器來檢測對應(yīng)于壓力波的地震信號。地震源也可以被拖曳在記錄船只的后面。地震源可以是例如空氣槍陣列或者水槍陣列或者其他的對地震領(lǐng)域的技術(shù)人員來說已知的源。

在下面的描述中，地震電纜被理解為能夠保持在水體的海面下選擇的深度（水下位置）處的地震拖纜，或者位于海床上的電纜（這個最后的構(gòu)造被稱為海底陣列，并且在這種情況下的電纜通常被稱為海底電纜（OBC））。

源可以拖曳在船只的后面以在變化位置處生成聲能，或者源可以保持在靜態(tài)位置。

用于地震勘探的地震電纜通常包括沿著地震電纜分布的傳感器（例如水診器或者地震檢波器）、用于傳送從傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)信號的沿著地震電纜的整個長度延伸的數(shù)據(jù)傳輸線（例如傳統(tǒng)的銅導(dǎo)線）、同樣沿著地震電纜分布并且適于操作在傳感器和數(shù)據(jù)傳輸線之間的界面的控制器，以及用于電力供應(yīng)控制器和傳感器的供電線。

這樣的電流系統(tǒng)由于在數(shù)據(jù)傳輸線上的數(shù)據(jù)率而具有在通道數(shù)目方面的限制，并且還具有在容許長度方面的限制。

此外，由于修理通常需要地震電纜恢復(fù)，因此海中控制器/傳感器的故障可能對系統(tǒng)具有嚴(yán)重的影響。

通過使用冗余遙測線或者冗余供電線（HV軌道），一些地震電纜已經(jīng)被設(shè)計(jì)為具有容許控制器部分故障的結(jié)構(gòu)。

在僅僅控制器或者傳感器上的遙測線中的一條故障的情況下（即部分故障），控制器能夠通過冗余（沒有故障的）遙測線重新按路線發(fā)送數(shù)據(jù)。

在僅僅HV軌道中的一條供電故障的情況下（部分故障，最常是短路故障），冗余HV軌道使系統(tǒng)能夠正常工作。

但是當(dāng)存在整體的海中控制器故障（控制器不再工作）時，位于該有缺陷的控制器之后的地震電纜的有效部件缺失。因此，數(shù)據(jù)的采集必須停止，必須恢復(fù)地震電纜并且必須更換有缺陷的控制器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是改進(jìn)地震電纜對海中單元故障的容忍度，并且提高地震電纜在通道的數(shù)目和最大容許長度方面的性能。

為了該目的，本發(fā)明涉及用于地震勘探的地震電纜，所述地震電纜包括例如水診器或加速計(jì)（數(shù)字的或模擬的）或地震檢波器的沿著所述地震電纜分布的傳感器、例如光纖的用于傳送從所述傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)信號的沿著所述地震電纜的整個長度延伸的數(shù)據(jù)傳輸線、同樣沿著所述地震電纜分布并且適用于操作在所述傳感器和所述數(shù)據(jù)傳輸線之間的界面的控制器，以及用于電力供應(yīng)所述控制器和所述傳感器的供電線，其特征在于，所述地震電纜包括X供電線和Y數(shù)據(jù)傳輸線，所述X供電線依次地連接至X連續(xù)控制器的一個輸出，并且每個控制器適用于在被檢測為有缺陷的供電線上施加由另一條供電線提供的電壓，而所述Y數(shù)據(jù)傳輸線依次連接至Y連續(xù)控制器的一個輸出，并且每個控制器適用于當(dāng)該數(shù)據(jù)傳輸線被檢測為有缺陷時，向著至少一個鄰近的控制器重新定向與所述數(shù)據(jù)傳輸線相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。

換句話說，根據(jù)本發(fā)明：

-通過所述X供電線分別對第一X控制器饋電，并且與之前的上游X控制器串聯(lián)的每個下游X控制器分別被供電；

-第一Y控制器連接至Y數(shù)據(jù)傳輸線，并且每個下游Y控制器通過分別連接至之前的上游Y控制器而傳輸數(shù)據(jù)，

并且此外：

-每個控制器具有其各自的上游和下游供電部分，并且如果上游供電部分被檢測為有缺陷的，每個各自的控制器適用于將電力供應(yīng)從另一個上游供電部分重新定向至各自的下游部分。

如在下面的描述中具體說明的，本發(fā)明即使在數(shù)據(jù)傳輸線和/或供電線和/或控制器和/或傳感器是有缺陷的時候，也能夠維持地震電纜的全面運(yùn)作。

根據(jù)本發(fā)明的用于糾正供電線的缺陷的裝置為適用于切換的切換裝置，以便局部連接兩個供電線，而根據(jù)本發(fā)明的用于糾正數(shù)據(jù)傳輸線的缺陷的裝置為檢測出有缺陷的數(shù)據(jù)傳輸線時，在至少一條其他的可用的數(shù)據(jù)傳輸線上重新定向來自于有缺陷的數(shù)據(jù)傳輸線的數(shù)據(jù)的裝置。

根據(jù)優(yōu)選的特征，根據(jù)本發(fā)明的所述地震電纜包括換向回路，優(yōu)選終端換向回路，其使數(shù)據(jù)傳輸線對的尾端相互連接。