[發明專利]洋底地震系統

在審

• 申請號: 201680077098.8
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108474864A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: P.G.斯圖爾特;C.A.M.費伯
• 申請（專利權）人: 離子地球物理學公司
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐紅燕;閆小龍

地震傳感器系統包括懸置在聲介質中的地震傳感器，其被布置在第一和第二傳感器殼體之間。聲介質可以基于周圍水柱或其它地震介質的聲阻抗而被選擇成擇優地透射壓力波能量。聲介質還可以被選擇成擇優地耗散或以其它方式減少所透射的剪切波能量。第二殼體可以類似地被配置成耗散剪切波能量，同時將以傳播穿過聲介質的聲波形式的壓力波能量透射到地震傳感器。

相關申請的交叉引用

本申請要求對2015年10月30日提交的題為“OCEAN BOTTOM SYSTEM（洋底系統）”的美國臨時申請號62/249,095的優先權，其通過引用整體地并入本文中且用于所有目的。本申請涉及代理人案號P256885.US.03的、由發明人Kees Faber在與此同一日期提交的、并且題為“MULTI-AXIS, SINGLE MASS ACCELEROMETER（多軸單質量體加速度計）”的共同未決的美國申請號__/___,___，其通過引用整體地并入本文中且用于所有目的。

背景技術

本申請一般涉及地球物理勘探，并且更具體地涉及地震數據采集和傳感器技術。特別地，本申請涉及用于海洋地震勘測的傳感器系統，包括但不限于洋底線纜和自主地震節點應用。

石化產品在現代經濟中是普遍存在的，并且可以在下述范圍的任何事物中找到：從石油和汽油到醫療設備、兒童玩具以及廣泛范圍的日常家用物品。為了滿足對這些產品的持續需求，必須精確地定位和勘測石油和天然氣儲備，以使得可以有效地管理這些重要資源。因此，存在著對新的地震傳感器系統和更先進的勘探技術的不間斷的需要。

科學家和工程師通常利用基于地震波的勘探來隨著時間定位新的石油和天然氣儲層以及勘測和管理現有儲備。通過下述方式來實行地震勘測：在感興趣區域上部署地震傳感器或接收器陣列，以及監測對經由諸如震動器、氣槍陣列之類的地震源或炸藥爆炸發射的受控地震能量的響應。該響應取決于從礦物儲層和其它表面下地層反射的地震能量，從而允許生成對應結構的圖像。

通常通過在勘測船后拖曳地震傳感器或接收器的陣列來進行常規海洋地震勘測，其中接收器沿著一個或多個拖纜線纜分布。使用一組氣槍或其它地震源來生成地震能量，所述地震能量向下傳播穿過水柱以穿透洋底（或其它底面）。該地震能量的一部分被從表面下結構反射，并且穿過水柱返回以在拖纜陣列中被檢測到。替換地，地震接收器還可以沿著洋底線纜來布置，或者可以以分布在海床上的單獨的、自主的地震節點的形式來提供。

地震接收器包括壓力傳感器和質點運動檢測器二者，其可以被提供為單獨的傳感器組件，或者在這兩個傳感器類型被極為貼近地提供在接收器模塊或地震節點內的情況下被組合在一起。例如，一組壓力傳感器可以被配置在水聽器陣列中，并且被適配成記錄傳播穿過水柱或其它地震介質的地震波場的標量壓力測量。質點運動傳感器包括加速度計和地震檢波器，其可以提供表征響應于傳播地震波而產生的介質運動的單軸或三維矢量速度測量。

通過利用這樣的接收器組件的陣列觀測所反射的地震能量來采集與表面下結構有關的地球物理學數據。可以使用所得到的地震信號來生成表征勘測區域之中和附近的表面下構成和地質的圖像。總體圖像質量取決于噪聲和信號靈敏度，從而產生了對更先進的傳感器和接收器技術的需求。

發明內容

本申請涉及一種地震傳感器系統，其中傳感器中的一個或多個被圍在具有與周圍水柱或其它介質的聲阻抗類似的聲阻抗的區域或殼體中。行進穿過介質的聲信號以最小或減少的反射而透射到傳感器。

例如，一種地震傳感器系統可以包括：與地震介質連通的傳感器殼體，以及被布置在所述傳感器殼體內的聲介質。可以基于所述地震介質的聲阻抗來選擇所述聲介質，以便透射壓力波能量。可以將諸如加速度計或地震檢波器之類的地震傳感器懸置在所述聲介質內，其中所述傳感器殼體被配置成耗散入射的剪切波能量。因此，所述壓力波能量可以以傳播穿過所述聲介質的聲波的形式被擇優地透射到所述地震傳感器，而所述剪切波能量可以被擇優地耗散或吸收。