[發明專利]用于估計拖曳聲學線性天線之間的相對位置的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410037687.6
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN104007470B
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 克里斯多夫·熱赫茲
• 申請（專利權）人: 瑟塞爾公司
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

本發明提出一種用于對第一聲學線性天線相對于第二聲學線性天線的位置進行估計的方法，包含以下步驟：對布置在所述第一聲學線性天線上的多個第一節點進行設置（31），充當發送器節點，并且對布置在所述第二聲學線性天線上的多個第二節點進行設置，充當接收器節點；形成（32）至少第一組發送器節點，每一個發送器節點發送相同的第一聲波標記圖；對于每一個接收器節點：獲得（33）傳播持續時間，并且根據獲得的傳播持續時間，建立（34）表示發送器節點的可能位置的幾何圖；確定（35、36）為所述接收器節點建立的所述幾何圖之間的一組公共點；根據所述一組公共點，對所述第一聲學線性天線相對于所述第二聲學線性天線的位置進行估計（37）。

技術領域

本發明的領域為地球物理數據的采集。所述領域涉及用于研究海床以及其沉積層特性所需的設備。

更具體地說，本發明涉及一種用于對聲學線性天線相對于屬于拖曳聲學線性天線網絡的另一聲學線性天線的位置進行估計的技術。

本發明尤其可以應用于使用地震方法的石油勘探業(海洋石油調查)中，但任何其他領域也會對本發明感興趣，所述領域需要在海洋環境中進行地球物理數據采集的系統。

背景技術

更確切地說，在此文檔中的下文中所尋求的是描述石油勘探業的地震數據采集領域中存在的問題。當然，本發明不限于此特定的應用領域，而是也令必須處理緊密相關或類似事項以及問題的任何技術感興趣。

現場采集地震數據的操作常規地使用傳感器網絡(關于在海洋環境中進行的數據采集，下文中指定為“水聽器”)。水聽器沿著電纜分布以形成下文中稱作“等浮電纜”或“地震等浮電纜”的線性聲學天線。

如圖1中所示，地震等浮電纜20a到20e的網絡由地震勘探船21拖曳。水聽器在圖2中的參考標號為16，圖2詳細圖示了圖1中參考標號為C的區塊(即，參考標號為20a的等浮電纜的一部分)。

地震方法是基于反射的地震波的分析確定的。因此，為了在海洋環境中收集地球物理數據，一個或多個水下的震源被激活以傳播全向地震波列。由震源產生的壓力波穿過水柱并且使聲穿透海床的不同層。反射的部分地震波(即，聲學信號)隨后在地震等浮電纜的長度上由水聽器進行檢測。這些聲學信號被處理并且通過遙測技術從地震等浮電纜重新傳輸到位于地震勘探船上的操作員站，其中在所述操作員站進行對原始數據的處理。

在此背景下的一個眾所周知的問題為地震等浮電纜的定位。實際上，精確定位等浮電纜是非常重要的，尤其是為了：

●監測水聽器的位置以獲得勘測區域中的海床圖像的令人滿意的精確度；

●檢測等浮電纜相對于彼此的運動(等浮電纜常常遭受各種不同量級的外部自然約束，諸如風、波浪，水流)；以及

●監測等浮電纜的航行，尤其是在繞過障礙(諸如油駁船)的情形下。

實際上，本發明旨在在有關區域中利用最小數目的勘探船通道對海床進行分析。出于該目的，在聲學網絡中所實施的等浮電纜的數目大幅度提高。因此，前述的等浮電纜定位問題尤其顯著，尤其是考慮到等浮電纜的長度時，所述長度可以(例如)在6千米與15千米之間變化。

對等浮電纜位置的控制在于實施通常稱作“壓敏浮筒”的航行控制裝置(參考圖1中參考標號為10的白方塊)。它們沿著地震等浮電纜以一定間隔安裝，所述間隔不一定是規律的(例如，50米、150米、300米，或450米)。那些壓敏浮筒的功能為在等浮電纜本身之間引導等浮電纜。換句話說，壓敏浮筒用于控制等浮電纜的深度以及橫向位置。出于此目的，并且如圖2中所示，每一個壓敏浮筒10包含配備有機動樞轉翼12(或更通用的機械運動構件)的主體11，從而使得可以在等浮電纜之間橫向地修改等浮電纜的位置(這被稱為水平驅動)并且將等浮電纜驅動至浸沒(這被稱為垂直驅動)。