[其他]分布式海洋地震源控制系統和方法

無效

• 申請號: 86102257
• 申請日: 1986-03-04
• 公開（公告）號: CN86102257A
• 公開（公告）日: 1986-10-15
• 發明（設計）人: 格登·羅伯特·馬西森;迪維·雷蒙德·洋格;比利·約·普羅普斯特
• 申請（專利權）人: 埃克森生產研究公司
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01V1/02;G01V1/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉建國

本發明涉及控制和監視一組海洋地震源（以下稱為一個“組合源”）的方法與儀器，具體地說，本發明涉及通過從船體到置于海洋地震組合源附近水中的電子部件的傳輸通訊線路來傳送數字式源控制信號的方法和儀器。電子部件產生源觸發信號并傳給該組合源中選定的各個地震源。放置在組合源的各個源內或源附近的傳感器所產生的數據傳送給電子部件進行處理，轉換為數字形式，再傳輸給船體。

在海底和其它水下區域的傳統勘探技術中，一條船拖著一個或多個能夠在水中產生聲能的地震源。通常用空氣槍作為地震源，雖然還有許多其它類型的市場上可買到的合適的海洋地震源，諸如水槍或套筒式爆炸裝置。由空氣槍產生的沖擊波穿過水和海底，進入水下的地質結構中。每個地質結構反射每一沖擊波的一部分能量，它們被拖在船后面的長條狀物體上的聲接受器（稱為“水中地震檢波器”）所感受。在船上錄下由水中地震檢波器所產生的信號。然后分析所記錄的數據來提供關于該地質結構的構造以及在那些結構中石油貯藏的信息。

本文中所用術語“水”的含義包括沼澤地的水，泥漿和含有足夠水份使本發明可以實施的任何其它流體。

在地震勘探船后面拖著的組合源中可以有多至50個以上的空氣槍。一個典型的組合源可以有4至12個空氣槍。這些空氣槍充以壓縮空氣，一般每隔幾秒鐘點一次火。為了改進由這樣的空氣槍產生的沖擊波的質量，每個組合源中的空氣槍可以有不同的氣室，其大小由40立方英寸到400立方英寸以上。對每個組合源所選的氣室大小，由地質結構中的巖石類型以及所要求的穿透深度和分辨率決定。

為了給空氣槍提供電子控制信號和壓縮空氣，一種常用的技術是用一根單獨的空氣管道和一根單獨的電纜從勘探船連到每一個空氣槍。例如，切爾明斯基（Chelminski）的美國專利U.S.4，038，630（1977年7月26日）公開了由勘探船上拖下來的一個空氣槍組合源和通過捆成一捆的單獨的空氣管道和單獨的控制電線給空氣槍供應空氣和電子控制信號。由于一個組合源一般包含至少四個空氣槍，并且可能包含12個或12個以上的空氣槍，所以通向該組合源的這一捆空氣管道和電線一般非常笨重，非常不方便。為了在空氣槍組合源和拖該組合源的勘探船之間提供牢固的機械連接，切爾明斯基提出在這捆空氣管道和電線之外再使用一根單獨的牽引纜索。同時使用一根牽引纜索和一捆空氣管道和電線是極其不方便的。

另一種常用技術是用一根大直徑的輸送空氣的軟管把壓縮空氣從地震勘探船上的儲氣箱輸送到組合源上的一個多分支管路，再由小的分布式管道輸送給組合源中的每一個空氣槍。每個空氣槍的控制電線、加強拖船與拖著的空氣槍組合源之間機械連接的纜索與該輸送空氣的軟管捆在一起，組成一根連接該組合源與該勘探船的臍帶式纜索（本文中也稱之為“臍帶”）。圖1是一根普通的這種臍帶式纜索的橫截面圖，所取的截面垂直于臍帶的縱軸。圖1的臍帶1包括輸送空氣的軟管3、與金屬導線5相同的16根電線，用加強抗拉強度的部件6、7、8包起來的鋼骨架2，以及電絕緣的保護封套9、10和11。鋼骨架2包住供氣管12。形如圖1所示的普通臍帶操縱不方便，并且由于含有許多單獨的電線也難于和終端設備相連。

一般情況下，海洋地震源（或若干組合源）以某種方式靠近水面放置。通常，這些組合源由長的鏈條或類似的設備懸掛在一般是園形的、梨形的、或者園柱形的浮標上。例如，吉爾斯（Giles）的美國專利U.S.3，491，848（1970年1月27日）公開了由一條船拖著一根第一纜索，沿著該纜索放置了許多漂浮部件，同時拖著一根第二纜索，沿著該纜索放置了同樣個數的海洋地震源。每個地震源用一根單獨的繩索懸掛在相應的漂浮部件下面。

通常，將一個海洋地震源（或組合源）放在偏離拖船航路的側邊某一向后距離的位置上，所用的方法是由該船拖一個適用的掃雷器（可以從市場商品中選擇），并且在該掃雷器下面懸掛一個或多個地震源（或者在該掃雷器后面拖一個或多個地震源）。例如，伊特里阿（Itria）等的美國專利U.S.4，087，780（1978年5月2日）公開了在一只地震勘探船后面用一根拖繩拖著一個可操縱的掃雷器，并且在該掃雷器下面懸掛一個或多個空氣槍。