用于使用分布式源的地震勘測(cè)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用于使用被分布在間隔開(kāi)的位置處的電力推動(dòng)的地震源的海洋勘測(cè)的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)包括：勘測(cè)船舶；被配置以由所述勘測(cè)船舶所拖曳的多個(gè)地震源，其中所述地震源被電力推動(dòng)并且以大約50米或更多的間隔被分布在勘測(cè)船舶后方被間隔開(kāi)的位置處；以及被配置以被拖曳的多個(gè)傳感器拖纜。
【專利說(shuō)明】用于使用分布式源的地震勘測(cè)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明通常涉及海洋地震勘測(cè)的領(lǐng)域。更具體地，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及包括使用被分布在間隔開(kāi)的位置處的電力推動(dòng)(electrically powered)的地震源的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]用于海洋勘測(cè)的技術(shù)包括海洋地震勘測(cè)，其中地理物理數(shù)據(jù)可以從地球表面下方采集。地震勘測(cè)在礦物和能源勘探和生產(chǎn)中具有應(yīng)用以幫助識(shí)別含碳?xì)浠衔?hydrocarbon-bearing)形成的位置。海洋地震勘測(cè)通常使用在水體表面下方或附近所拖曳的一個(gè)或多個(gè)“拖纜(streamer)”而被執(zhí)行。所述拖纜通常是電纜，所述電纜包括在沿電纜長(zhǎng)度的間隔開(kāi)的位置處被布置在其上的多個(gè)傳感器。所述傳感器可以被配置以生成與由傳感器所測(cè)量的參數(shù)有關(guān)的信號(hào)。地震源還可以在水中由相同或不同的船舶拖曳。在所選擇的時(shí)間，地震源可以被啟動(dòng)以生成例如地震能量，所述地震能量向下穿過(guò)水并進(jìn)入到地下巖石中。與界面(通常在巖石形成層之間的邊界處)交互的地震能量可以被返回向表面并由拖纜上的傳感器檢測(cè)到。所檢測(cè)到的能量可以被用于推斷地下巖石的某些屬性，諸如結(jié)構(gòu)、礦物成分和液體含量，由此提供對(duì)碳?xì)浠衔锏牟墒沼杏玫男畔ⅰ?br> [0003]當(dāng)今在海洋地震勘測(cè)中所采用的大部分地震源是脈沖型，其中做出努力以在盡可能短的時(shí)間跨度期間生成盡可能多的能量。最通常使用的這些脈沖源是空氣槍，所述空氣槍通常利用壓縮空氣來(lái)生成聲波。脈沖型源的其它示例包括爆炸性和落重(weight-drop)脈沖源。能夠被用于地震勘測(cè)的另一類型的地震源包括振動(dòng)源，所述振動(dòng)源包括液壓式推動(dòng)源、機(jī)電振動(dòng)器、電海洋振動(dòng)器和采用壓電或磁致伸縮材料的源。振動(dòng)器源通常以已知為“掃描”或“啁啾(chirp)”的模式通過(guò)一系列頻率來(lái)生成振動(dòng)。
[0004]盡管空氣槍是當(dāng)今地震勘測(cè)中最通常被采用的源，在這些類型的源的情況下有一些限制?？諝鈽屚ǔ拇吧系膲嚎s器通過(guò)線而被供應(yīng)空氣，所述線通常被稱為“臍帶(umbilical)”。由于臍帶中的壓力損失，對(duì)空氣槍可以被部署離船舶的實(shí)際長(zhǎng)度有限制，一般大約300米。此外，由于臍帶上的阻力(drag)，對(duì)于向槍輸送足夠的空氣所需要的臍帶的尺寸(一般直徑大約60-70mm，并且長(zhǎng)度大約300米)也限制能夠被用于空氣槍的橫向(lateral)偏移。因而，有在沒(méi)有空氣槍的限制的情況下使用其它類型地震源的改進(jìn)地震勘測(cè)的需要。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]這些【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的一些實(shí)施例的某些方面并且不應(yīng)當(dāng)被用于限制或限定本發(fā)明。
[0006]圖1說(shuō)明使用被分布在間隔開(kāi)的位置處的電力推動(dòng)的地震源的海洋地震勘測(cè)的示例。
[0007]圖2說(shuō)明使用被分布在間隔開(kāi)的位置處的電力推動(dòng)的地震源的海洋地震勘測(cè)的另一個(gè)不例。
[0008]圖3說(shuō)明使用被分布在間隔開(kāi)的位置處的電力推動(dòng)的地震源的海洋地震勘測(cè)的又一個(gè)示例。
[0009]圖4說(shuō)明電力推動(dòng)的海洋振動(dòng)器的示例。
[0010]圖5說(shuō)明如在水中被拖曳的那樣的電力推動(dòng)的海洋振動(dòng)器的示例性實(shí)施。
[0011]圖6說(shuō)明如在水中被拖曳的那樣的電力推動(dòng)的海洋振動(dòng)器陣列的示例性實(shí)施。
[0012]圖7說(shuō)明如在水中被拖曳的那樣的電力推動(dòng)的海洋振動(dòng)器陣列的另一個(gè)示例性實(shí)施。
[0013]圖8說(shuō)明被耦合到勘測(cè)船舶的電力推動(dòng)的地震源的示例性實(shí)施。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明通常涉及海洋地震勘測(cè)領(lǐng)域。更具體地，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及包括使用被分布在間隔開(kāi)的位置處的電力推動(dòng)的地震源的方法和系統(tǒng)。
[0015]圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)2。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，系統(tǒng)2可以包括沿水體6 (諸如湖或大洋)的表面移動(dòng)的勘測(cè)船舶4?？睖y(cè)船舶4可以在其上包括通常在8處被示出并在此處被統(tǒng)稱為“記錄系統(tǒng)”的裝置。所述記錄系統(tǒng)8可以包括用于對(duì)由每個(gè)(以下進(jìn)一步解釋的)地震傳感器所生成的信號(hào)檢測(cè)和進(jìn)行時(shí)間索引的記錄并且用于在所選擇的時(shí)間啟動(dòng)電力推動(dòng)的地震源10的設(shè)備(未分別示出)。記錄系統(tǒng)8也可以包括用于確定勘測(cè)船舶4和各種地震傳感器的大地(geodetic)位置的設(shè)備(未分別示出)。
[0016]如所說(shuō)明的，勘測(cè)船舶4可以拖曳傳感器拖纜12。傳感器拖纜12可以在水體6中由勘測(cè)船舶4或不同的船舶以所選擇的模式拖曳。如所說(shuō)明的，傳感器拖纜12可以在勘測(cè)船舶4后方被橫向間隔開(kāi)?！皺M向”或“橫向地”在本上下文中意為橫貫(transverse)于勘測(cè)船舶4的運(yùn)動(dòng)的方向。傳感器拖纜12可以各自例如通過(guò)端到端地耦合多個(gè)拖纜段而被形成，如美國(guó)專利號(hào)7，142，481中所解釋的，通過(guò)引用將其公開(kāi)結(jié)合于此。盡管未被說(shuō)明，傳感器拖纜12可以通過(guò)拖曳裝置(諸如，防水雷器(paravane)或地震門(mén)(seismic door))而被維持于所選擇的模式，所述拖曳裝置提供橫向力以將傳感器拖纜12伸展到關(guān)于勘測(cè)船舶4的所選擇的橫向位置。傳感器拖纜12可以具有例如從大約2000米到大約12000米或更長(zhǎng)的范圍中的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，傳感器拖纜12可以具有至少大約2000米、至少大約6000米、或者至少大約10000米的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，傳感器拖纜12可以具有大約6000米到大約12000米的長(zhǎng)度。傳感器拖纜12的伸展(spread) 16可以具有例如從大約500米到大約3000米的范圍中的寬度。在一些實(shí)施例中，傳感器拖纜12的伸展16可以具有從大約500米到大約1500米的和可替換地從大約1500米到大約3000米的范圍中的覽度。
[0017]圖1中的傳感器拖纜12的配置被提供以說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例并且不意在限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管本示例示出十個(gè)傳感器拖纜12，但是本發(fā)明適用于由勘測(cè)船舶4或任何其它船舶所拖曳的任何數(shù)量的橫向間隔開(kāi)的拖纜12。例如，在一些實(shí)施例中，多于或少于十個(gè)橫向間隔開(kāi)的傳感器拖纜12可以由勘測(cè)船舶4拖曳。
[0018]傳感器拖纜12可以在其上包括在間隔開(kāi)的位置處的地震傳感器。為了簡(jiǎn)單，地震傳感器未在圖1中示出。地震傳感器可以是本領(lǐng)域已知的任何類型的地震傳感器，例如包括水聽(tīng)器(hydrophone)、粒子速度傳感器、粒子位移傳感器、粒子加速度傳感器、或壓力梯度傳感器。作為示例，響應(yīng)于在能量已經(jīng)與水底下方的巖石形成(未示出)相互作用之后檢測(cè)到從地震源10所發(fā)出的地震能量，地震傳感器可以生成響應(yīng)信號(hào)(諸如電或光學(xué)信號(hào))。由地震傳感器所生成的信號(hào)可以被傳送給記錄系統(tǒng)8。
[0019]如在圖1中所說(shuō)明的，勘測(cè)船舶4可以此外拖曳被分布在勘測(cè)船舶4后方間隔開(kāi)的位置處的地震源10。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，地震源10沿傳感器拖纜12的伸展16的中間延伸。地震源10可以是用于地下地震勘測(cè)的任何合適的電力推動(dòng)的源，所述源當(dāng)在水體6中被啟動(dòng)時(shí)生成地震能量。例如，地震源10可以是機(jī)電振動(dòng)器、電海洋振動(dòng)器、電磁源、采用壓電材料的源、采用磁致伸縮材料的源、或任何其它合適的電力推動(dòng)的地震源。盡管常規(guī)地震源(諸如空氣槍)可以被電觸發(fā)，但由于它們利用空氣用于生成地震能量，因此它們不被認(rèn)為是被電力推動(dòng)的。在一些實(shí)施例中，通過(guò)使用交叉相關(guān)屬性的正交信號(hào)(諸如，偽噪聲信號(hào))的使用可以同時(shí)操作地震源。一個(gè)或多個(gè)地震源10可以是單獨(dú)地震源的陣列(例如，在圖6中示出的地震源陣列42)。地震源10可以沿源電纜14而被分布在間隔開(kāi)的位置處。例如，地震源10可以以大約50米或更多的間隔而被分布在源電纜14上。在一些實(shí)施例中，地震源10可以以大約50米、大約100米、大約500米、大約1000米、大約5000米、大約6000米或甚至更多的間隔被分布在源電纜14上。盡管僅單一源電纜14被示出有八個(gè)地震源10，但這是為了說(shuō)明性目的。應(yīng)當(dāng)理解的是，勘測(cè)系統(tǒng)2可以包括多個(gè)源電纜14以及在每個(gè)源電纜14上的多于或少于八個(gè)能量源10。源電纜14可以在傳感器拖纜12的伸展16的中間，如所說(shuō)明的，或者源電纜14可以自伸展16的中間被橫向偏移。
[0020]源電纜14可以包括用于將電流從勘測(cè)船舶4上的記錄系統(tǒng)8傳遞到地震源10的電導(dǎo)體(未分別示出)。源電纜14也可以包括用于將去向和/或來(lái)自地震源10的信號(hào)傳輸至IJ記錄系統(tǒng)8的信號(hào)電纜或光纖。源電纜14也可以包括用于將來(lái)自勘測(cè)船舶4的拖曳力傳輸?shù)降卣鹪?0的強(qiáng)力構(gòu)件(未分別示出)。源電纜14可以具有例如從大約200米到大約2000米或更長(zhǎng)的范圍中的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，源電纜14可以具有至少大約1000米、至少大約2000米、至少大約3000米或者至少大約4000米的長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，源電纜14可以具有大約4000米到大約20000米或更長(zhǎng)的長(zhǎng)度。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，源電纜14可以基本上沿傳感器拖纜12的整個(gè)長(zhǎng)度而延伸。在一些實(shí)施例中，源電纜14將相對(duì)平行于水體6的表面，而在其它實(shí)施例中，源電纜14將利用深度控制機(jī)制來(lái)將能量源10定位在多個(gè)不同深度處。
[0021]圖2說(shuō)明海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)2的可替換實(shí)施例，其中源電纜14a、14b位于傳感器拖纜12的伸展16外。如所說(shuō)明的，系統(tǒng)2可以包括沿水體6的表面移動(dòng)的勘測(cè)船舶4，其中所述勘測(cè)船舶4包括記錄系統(tǒng)8。系統(tǒng)2可以此外包括被橫向間隔開(kāi)的傳感器拖纜12，在所述傳感器拖纜12上地震傳感器(未示出)可以被布置在間隔開(kāi)的位置處。系統(tǒng)2可以此外拖曳在傳感器拖纜12的伸展16外的源電纜14a、14b。地震源10可以被分布在每個(gè)源電纜14a、14b上的間隔開(kāi)的位置處，所述源電纜在伸展16的任一側(cè)上。
[0022]圖3說(shuō)明海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)2的又一個(gè)可替換實(shí)施例，其中較短的傳感器拖纜12被使用。如所說(shuō)明的，系統(tǒng)2可以包括沿水體6的表面移動(dòng)的勘測(cè)船舶4，其中勘測(cè)船舶4包括記錄系統(tǒng)8。系統(tǒng)2可以此外包括被橫向間隔開(kāi)的傳感器拖纜12，在所述傳感器拖纜12上地震傳感器(未示出)可以被布置在間隔開(kāi)的位置處。如所說(shuō)明的，系統(tǒng)2可以此外拖曳其上具有被分布在間隔開(kāi)的位置處的地震源10的源電纜14。
[0023]盡管在圖3中示出的傳感器拖纜12可以比源電纜14更短，但是傳感器拖纜12的更寬伸展16可以被使用。例如，伸展16可以具有至少大約1500米的寬度。在一些實(shí)施例中，伸展16可以具有大約1500米到大約3000米的寬度。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，地震源10可以被分布在傳感器拖纜12的近和遠(yuǎn)端(相對(duì)于勘測(cè)船舶4的移動(dòng)方向)以外。通過(guò)延伸地震源10，更短的傳感器拖纜12可以被使用，而仍然獲得所期望的源-拖纜偏移。如所說(shuō)明的，地震源10可以被分布在近和遠(yuǎn)端以外至少500米和直到大約6000米的距離。在一些實(shí)施例中，地震源10可以被分布在是每個(gè)傳感器拖纜12的長(zhǎng)度的從大約2倍到大約4倍的距離上。例如，地震源10可以被分布在是每個(gè)傳感器拖纜12的長(zhǎng)度的大約3倍的距離上。在一個(gè)特定實(shí)施例中，傳感器拖纜12可以各自具有大約6000米的長(zhǎng)度，而地震源10被分布在大約18000米的距離上，其中地震源10在傳感器拖纜12的近和遠(yuǎn)端之間延伸大約6000米的距離。
[0024]通過(guò)如圖1-3中所示將地震源10分布在間隔開(kāi)的位置處，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例可以進(jìn)行多方位地震勘測(cè)。更具體地，地震源10可以能夠通過(guò)將其各自的地震能量從不同方向向下射擊而更好地照射目標(biāo)地下巖石。以這種方式，總體目標(biāo)照射可以更均勻并更完整。相反地，由于常規(guī)地被用于地震勘測(cè)的空氣槍及其對(duì)應(yīng)的源電纜的限制，多方位勘測(cè)通常需要多個(gè)船舶，以使得地震源能夠被布置成具有不同的射擊方向。因此，本實(shí)施例可以使用單一勘測(cè)船舶來(lái)實(shí)現(xiàn)多方位地震勘測(cè)，而常規(guī)地震勘測(cè)利用兩個(gè)或更多船舶來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于多方位勘測(cè)所需要的地震源的必要的間隔。
[0025]如前所述，圖1-3中示出的地震源10可以包括用于地下地震勘測(cè)的任何合適的電力推動(dòng)的源，所述源當(dāng)在水體6中被啟動(dòng)時(shí)生成地震能量。圖4說(shuō)明電海洋振動(dòng)器的實(shí)施例(例如，彎張(flextens1nal)殼型源18)，所述電海洋振動(dòng)器可以被實(shí)施到圖1_3的系統(tǒng)內(nèi)。如所說(shuō)明的，殼型源18可以包括被安裝在框22內(nèi)的彎張殼20。支架24可以被耦合到框22的頂部并且可以包括可以被用于將殼型源18部署到水中的孔26。由于彎張殼20可以具有橢圓形形狀，當(dāng)殼型源18在水體6中被拖曳時(shí)，阻力可以被減小。例如，一個(gè)彎張殼型源在美國(guó)專利號(hào)7，881，158中被解釋，通過(guò)引用將其公開(kāi)結(jié)合于此。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖4中示出的殼型源僅僅是說(shuō)明性的并且不意在限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電海洋振動(dòng)器的其它合適配置可以被使用。
[0026]現(xiàn)參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例更詳細(xì)地示出用于彎張殼型源18的拖曳布置。殼型源18可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)懸掛線(諸如，保持線(holding wire)30和提升線(liftingwire)32)而被耦合到浮選設(shè)備28。保持線30可以被選擇，以使得殼型源18可以在水體6中的所選擇的深度處被操作。在一些實(shí)施例中，所述深度可以是大約I米到大約150米，并可替換地從大約I米到大約50米。在可替換實(shí)施例中，所述深度可以是至少大約I米、至少大約15米、至少大約150米或更深。提升線32可以被用于按需要提升殼型源18以調(diào)整其在水體6中的深度或者用于收回或部署。如所說(shuō)明的，在殼型源18上可以有滑輪34以利用提升線32來(lái)促進(jìn)該調(diào)整。浮選設(shè)備28可以被用于將殼型源18懸掛在水體6中。如所說(shuō)明的，拖曳繩36或其它合適的線可以被耦合到浮選設(shè)備28以例如傳輸來(lái)自(例如，圖1-3中所示出的)勘測(cè)船舶4的拖曳力。電纜40可以從拖曳繩36延伸到殼型源18以有助于在水體6中定位。例如，分離的信號(hào)線38也可以被用于向殼型源18傳輸信號(hào)和/或功率。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖5中示出的拖曳配置僅僅是說(shuō)明性的并且不意在限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其它合適的拖曳配置可以被使用。
[0027]如前所述，圖1-3中示出的地震源10可以包括單獨(dú)地震源的陣列。圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的地震源陣列42。地震源陣列42能夠例如被結(jié)合到圖1-3中所示出的海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)2中。如所說(shuō)明的，地震源陣列42包括多個(gè)單獨(dú)地震源44。在一些實(shí)施例中，單獨(dú)地震源44可以以不同頻帶和取決于所述頻帶的不同深度而操作。例如，一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)地震源44可以在與其它源44不同的深度處操作。每個(gè)單獨(dú)地震源44可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)懸掛線48而被耦合到浮選設(shè)備46。懸掛線48可以被選擇，以使得單獨(dú)地震源44可以在水體6中所選擇的深度處被操作。在一些實(shí)施例中，所述深度可以是大約I米至大約3米。在可替換實(shí)施例中，所述深度可以是至少大約I米、至少大約3米、至少大約9米或更深。信號(hào)和/或功率線(未分別示出)也可以被用于將功率和/或信號(hào)從(在圖1-3中所示出的)勘測(cè)船舶4傳輸?shù)絾为?dú)地震源44。浮選設(shè)備46可以被用于將單獨(dú)地震源44懸掛在水體6中。如所說(shuō)明的，拖曳繩50或其它合適的線可以被耦合到浮選設(shè)備46，例如以傳輸來(lái)自(例如，在圖1-3中所示出的)勘測(cè)船舶4的拖曳力。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖6中示出的地震源陣列42的配置僅僅是說(shuō)明性的并且不意在限制本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，地震源陣列42的其它合適配置可以被使用。例如，圖7說(shuō)明包括單獨(dú)地震源44a、44b、44c的三個(gè)集43a、43b、43c的地震源陣列42，其中所述集43a、43b、43c各自被保持在水體6中的不同深度處。
[0028]在圖8中示出用于控制一個(gè)或多個(gè)電力推動(dòng)的地震源10的示例性實(shí)施。如所說(shuō)明的，水下系統(tǒng)50和船上系統(tǒng)52可以被用于控制地震源10。例如，船上系統(tǒng)52可以是在圖1-3中所示出的記錄系統(tǒng)8的部分。船上系統(tǒng)52和水下系統(tǒng)50可以通過(guò)源電纜14被耦合。源電纜14可以包括用于將電流從船上系統(tǒng)52傳遞到水下系統(tǒng)50的電導(dǎo)體(未分別示出)。源電纜14也可以包括用于將去向和/或來(lái)自水下系統(tǒng)50的信號(hào)傳輸?shù)酱舷到y(tǒng)52的信號(hào)電纜或光纖。
[0029]如所說(shuō)明的，水下系統(tǒng)50可以包括所述一個(gè)或多個(gè)地震源10。地震源10可以包括控制器54，所述控制器54可以是例如基于微處理器的控制器、可編程邏輯控制器或類似的設(shè)備?？刂破?4可以被耦合到源電纜14用于向和/或從船上系統(tǒng)52傳輸和/或接收信號(hào)?？刂破?4尤其可以接收例如近場(chǎng)水聽(tīng)器信號(hào)、溫度、內(nèi)部壓力和外部壓力，然后它們可以被發(fā)送到船上系統(tǒng)52用于質(zhì)量控制。例如，控制器54可以從船上系統(tǒng)接收源序列。地震源10也可以包括電驅(qū)動(dòng)器56，所述電驅(qū)動(dòng)器56可以被用于生成地震能量。電驅(qū)動(dòng)器56可以被耦合到功率調(diào)制器58。功率調(diào)制器58可以接收來(lái)自船上系統(tǒng)52的直流功率。因?yàn)榇舷到y(tǒng)52傳輸直流功率，所述直流功率然后在地震源10中被轉(zhuǎn)換成經(jīng)調(diào)制的電流功率，所以可以有與在可能需要的長(zhǎng)的源電纜14上的功率傳輸相關(guān)聯(lián)的較少功率損耗。如果電磁傳感器連同水下系統(tǒng)50被部署，則這可以是附加優(yōu)勢(shì)。功率調(diào)制器58可以將經(jīng)調(diào)制的電流功率輸出到電驅(qū)動(dòng)器56。水下系統(tǒng)50也可以包括近場(chǎng)傳感器60，例如所述近場(chǎng)傳感器60可以是常規(guī)地震傳感器，諸如水聽(tīng)器、粒子速度傳感器、粒子位移傳感器、粒子加速度傳感器或壓力梯度傳感器。近場(chǎng)傳感器60可以被定位以檢測(cè)鄰近的地震源10的源簽名。在一些實(shí)施例中，源簽名可以被組合于由地震源陣列(例如，圖6中示出的地震源陣列42)中的其它近場(chǎng)傳感器60所檢測(cè)到的源簽名。用于近場(chǎng)傳感器60的傳感器電子器件62可以被布置在鄰近的地震源10上。傳感器電子器件62可以包括例如加速度計(jì)、溫度傳感器等。地震源10也可以包括附加的電子器件，諸如用于壓力補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅?4和用于冷卻系統(tǒng)的溫度傳感器66。操控系統(tǒng)68可以被耦合到地震源10，其可以包括用于變更地震源10的深度的系統(tǒng)和浮標(biāo)(float)，諸如滑輪、繩、電纜和/或相似物。
[0030]如所說(shuō)明的，船上系統(tǒng)52可以通過(guò)源電纜14而被耦合到水下系統(tǒng)50。船上系統(tǒng)52可以包括電源70。電源70可以例如為水下系統(tǒng)50供給直流功率。在一些實(shí)施例中，用于船上系統(tǒng)52的電源70可以被耦合到船舶的功率系統(tǒng)72。船上系統(tǒng)52也可以包括控制系統(tǒng)74?？刂葡到y(tǒng)74可以生成并向水下系統(tǒng)50發(fā)送諸如源序列的控制信號(hào)，用于啟動(dòng)地震源10?？刂葡到y(tǒng)74可以包括例如任何基于微處理器的控制器、可編程邏輯控制器或類似的設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)74可以被耦合到用于地震源10的用戶接口 76，所述用戶接口 76可以包括監(jiān)控器、鍵盤(pán)或其它裝置，用以允許用戶接收和輸入數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)74也可以從導(dǎo)航系統(tǒng)78接收輸入。例如，控制系統(tǒng)74可以從導(dǎo)航系統(tǒng)78接收基于船舶位置的何時(shí)開(kāi)始源序列的指示。導(dǎo)航系統(tǒng)78可以生成基于位置數(shù)據(jù)80的開(kāi)始指示。例如，位置數(shù)據(jù)80可以包括基于可以從地震源10接收的來(lái)自全球定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、聲學(xué)數(shù)據(jù)或信息的地震源10的當(dāng)前位置。導(dǎo)航系統(tǒng)78例如也可以使用與來(lái)自先前的勘測(cè)的源位置有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)82以將源引導(dǎo)至所期望的位置以重復(fù)勘測(cè)。船上系統(tǒng)52也可以包括記錄系統(tǒng)84用于記錄源信號(hào)和近場(chǎng)數(shù)據(jù)。所述源信號(hào)和近場(chǎng)數(shù)據(jù)可以被用于多個(gè)功能，包括質(zhì)量控制。分離的記錄系統(tǒng)86可以被用于記錄由近場(chǎng)傳感器60所生成的數(shù)據(jù)，其也可以被用于質(zhì)量控制。
[0031]如對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的，利用本公開(kāi)的益處，船上系統(tǒng)52可以被耦合到多個(gè)水下系統(tǒng)50以提供各種電力推動(dòng)的地震源配置，諸如在圖1-3中所說(shuō)明的那些。由于傳統(tǒng)地震源(諸如，空氣槍)通常從船舶上的壓縮器通過(guò)臍帶線而被供應(yīng)空氣，氣壓要求可能限制傳統(tǒng)地震源在這樣的配置中的使用。在一些實(shí)例中，傳統(tǒng)地震源可以連同電推動(dòng)的地震源被使用以更充分地利用此處所述的各種源配置。
[0032]因此，本發(fā)明良好地適合于實(shí)現(xiàn)所提及的目的和優(yōu)勢(shì)以及其中固有的那些目的和優(yōu)勢(shì)。以上所公開(kāi)的特定實(shí)施例只是說(shuō)明性的，因?yàn)楸景l(fā)明可以被修改并以對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的不同但等價(jià)的方式被實(shí)行，所述方式具有于此的教導(dǎo)的益處。盡管單獨(dú)的實(shí)施例被討論，但是本發(fā)明涵蓋所有那些實(shí)施例的所有組合。此外，除了如在以下權(quán)利要求中所述的之外，不意在對(duì)此處示出的設(shè)計(jì)或構(gòu)造的細(xì)節(jié)進(jìn)行限制。因此，顯然的是，以上公開(kāi)的特定說(shuō)明性實(shí)施例可以被更改或修改，并且所有這樣的變化被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。以上公開(kāi)的所有數(shù)量和范圍可以按某一量變化。每當(dāng)具有下限和上限的數(shù)字范圍被公開(kāi)時(shí)，落在所述范圍內(nèi)的任何數(shù)和任何被包括的范圍被具體公開(kāi)。此外，如權(quán)利要求中所使用的不定冠詞“一”或“一個(gè)”在此處被定義成意為一個(gè)或多于一個(gè)的其引入的元件。同樣地，除非另外由專利權(quán)人明確并且清楚地定義，權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)具有其簡(jiǎn)明的、普通的含義。如果在本說(shuō)明書(shū)和可以通過(guò)引用被結(jié)合于此的其它文檔或一個(gè)或多個(gè)專利中的詞語(yǔ)或術(shù)語(yǔ)的使用中有任何沖突，為了理解本發(fā)明，與本說(shuō)明書(shū)一致的定義應(yīng)該被采納。
【權(quán)利要求】
1.一種海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)，包括: 勘測(cè)船舶； 多個(gè)地震源，其被配置以由所述勘測(cè)船舶拖曳，其中所述地震源被電力推動(dòng)，并且以大約50米或更多的間隔被分布在所述勘測(cè)船舶后方間隔開(kāi)的位置處；和被配置以被拖曳的多個(gè)傳感器拖纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)傳感器拖纜被配置以由所述勘測(cè)船舶拖曳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源中至少之一包括從由以下各項(xiàng)組成的組中所選擇的地震源:機(jī)電振動(dòng)器、電海洋振動(dòng)器、電磁源、采用壓電材料的源和采用磁致伸縮材料的源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源中至少之一包括殼型源，其中所述殼型源包括橢圓形狀的彎張殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源中至少之一包括單獨(dú)地震源的陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述單獨(dú)地震源中至少之一在與其它單獨(dú)地震源不同的深度處操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的系統(tǒng)，其中所述地震源中至少之一在與其它地震源不同的深度處操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源被分布在被耦合到所述勘測(cè)船舶的源電纜上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源的間隔是大約100米或更多。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源的間隔是大約1000米或更多。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源沿傳感器拖纜的伸展的中間而被分布。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源被分布在多個(gè)源電纜上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述地震源被分布在兩個(gè)源電纜上，所述兩個(gè)源電纜中的每個(gè)在傳感器拖纜的伸展的任一側(cè)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述地震源被分布在傳感器拖纜的近和遠(yuǎn)端以外至少500米的距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)此外包括船上系統(tǒng)，所述船上系統(tǒng)包括電源，并且其中所述地震源中的每個(gè)包括被配置以從所述電源接收直流功率并將所述直流功率轉(zhuǎn)換成經(jīng)調(diào)制的電流功率的功率調(diào)制器。
16.一種海洋地震勘測(cè)系統(tǒng)，包括: 具有至少大約1000米的長(zhǎng)度的源電纜； 多個(gè)地震源，其中所述地震源被電力推動(dòng)，并且以大約100米或更多的間隔被分布在源電纜上間隔開(kāi)的位置處；和 傳感器拖纜的伸展，其中所述源電纜沿所述傳感器拖纜的伸展的中間延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述地震源中至少之一包括殼型源，其中所述殼型源包括橢圓形狀的彎張殼。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述地震源的間隔是大約1000米或更多。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述地震源被分布在傳感器拖纜的近和遠(yuǎn)端以外。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述地震源被分布在是每個(gè)傳感器拖纜的長(zhǎng)度的大約2倍到大約4倍的距離上。
21.一種海洋地震勘測(cè)的方法，包括: 從勘測(cè)船舶拖曳多個(gè)電力推動(dòng)的地震源，其中所述地震源以大約50米或更多的間隔被分布在間隔開(kāi)的位置處； 啟動(dòng)所述地震源； 拖曳多個(gè)傳感器拖纜；以及 檢測(cè)由所述地震源所生成的地震能量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述多個(gè)傳感器拖纜由所述勘測(cè)船舶拖曳。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述地震源中至少之一被拖曳在與其它地震源不同的深度處。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述地震源被分布在由所述勘測(cè)船舶所拖曳的至少一個(gè)源電纜上。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述電力推動(dòng)的地震源中至少之一包括殼型源，其中所述殼型源包括橢圓形狀的彎張殼。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述地震源沿傳感器拖纜的伸展的中間被拖曳。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述地震源在傳感器拖纜的伸展的任一側(cè)上被拖曳。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，此外包括將直流功率傳輸?shù)降卣鹪?，其中所述地震源將所述直流功率轉(zhuǎn)換成經(jīng)調(diào)制的電流功率。
【文檔編號(hào)】G01V1/38GK104035133SQ201410080122
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月6日
【發(fā)明者】S.R.L.滕漢恩 申請(qǐng)人:Pgs 地球物理公司