專利名稱：用于海洋地震采集的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題的實(shí)施例一般涉及用于海洋地震數(shù)據(jù)采集的方法和系統(tǒng)，以及更具體地涉及用于改善海洋地震數(shù)據(jù)采集中的方位角和偏移分布的機(jī)制和技術(shù)。
背景技術(shù)：
海洋地震數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)用于產(chǎn)生海底的地球物理結(jié)構(gòu)(地表下)的輪廓(圖像)。雖然該輪廓不需要提供油和氣儲藏的精確位置，但是它可以向本領(lǐng)域那些受過訓(xùn)練的人表明這些油和/或氣儲藏的存在或不存在。因此，提供地表下的更好的圖像是一個持續(xù)的過程。對于地震采集過程，如圖1(a)所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10包括拖帶多個海洋地震拖纜14的船舶12，海洋地震拖纜14可在船舶后延伸數(shù)千米。船舶10或用于產(chǎn)生地震波的另一船舶還可拖帶一個或多個源陣列16。通常，考慮到船舶10的航行方向，源陣列16位于海洋地震拖纜14的前面。由源陣列產(chǎn)生的地震波向下傳播并且穿入海底，最終被反射結(jié)構(gòu)(未示出)反射回表面。經(jīng)反射的地震波向上傳播并且通過設(shè)置在海洋地震拖纜14上的檢測器檢測。該過程一般被稱為“射擊”特定海底區(qū)域，該特定海底區(qū)域被稱為“單元”。然而，這種方法導(dǎo)致數(shù)據(jù)具有糟糕的方位角分布。對這種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法的改善是使用寬方位角(WAZ)采集。在典型的WAZ勘測中，使用兩個海洋地震拖纜船舶和多個源以覆蓋大海域，并且在勘測過程中所有源和海洋地震拖纜被控制在統(tǒng)一深度。WAZ采集提供更好的下部結(jié)構(gòu)的照明度，從而提供更好的最終圖像?！N新的方法，富方位角(RAZ)采集，顯示了改善最終圖像的有前景的跡象。RAZ采集是多方位角采集和寬方位角觀測系統(tǒng)的結(jié)合。RAZ采集可通過在三個方向(例如，30° ,90°，和150° )上射擊相同的單元來實(shí)現(xiàn)，每個方向在一個或兩個航道(pass)射擊。這種富方位角勘測的玫瑰圖(以下將參照圖1(b)描述玫瑰圖的示例)顯示了富方位角拖帶海洋地震拖纜采集的好處。如圖1(c)中所示的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20示出了附接至可用于執(zhí)行地震勘測的海洋地震拖纜船舶22的多個海洋地震拖纜24。海洋地震拖纜船舶平分兩對源船舶26，28，其中在海洋地震拖纜船舶22的每一側(cè)的1200米橫測線(cross-line)處配置第一對源船舶26，以及在海洋地震拖纜船舶22的每一側(cè)的2400米橫測線處配置第二對源船舶28。應(yīng)當(dāng)注意，第一對源船舶26與海洋地震拖纜船舶22在一條直線上，以及第二對源船舶28在海洋地震拖纜船舶22的前面8000米處成一直線?，F(xiàn)參照圖1 (d)，圖1 (d)示出了拖帶地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20的蜂窩模式40。通過在穿過測繪區(qū)域(mapping area)48的三個交叉方向42，44，46上拖帶現(xiàn)有技術(shù)的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20產(chǎn)生蜂窩模式40。對于地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20的配置，在相同方向上穿過測繪區(qū)域48的航道間隔600米。應(yīng)當(dāng)注意，三個拖帶方向42，44，46的每個方向相對于彼此旋轉(zhuǎn)一百二十度，并且每個拖帶方向不使用反平行采集拖帶模式。此外，當(dāng)?shù)卣饠?shù)據(jù)采集系統(tǒng)20被拖帶穿過測繪區(qū)域時，基于預(yù)確定的射擊點(diǎn)間隔激發(fā)射擊?，F(xiàn)參照圖1(b)，圖1(b)示出了通過現(xiàn)有技術(shù)的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20所采集的數(shù)據(jù)的玫瑰圖60。玫瑰圖示出了 5000米距離62、10，000米距離64和15，000米距離66。繼續(xù)參照玫瑰圖60，玫瑰圖60示出了表示地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)20的三個拖帶方向的海圖數(shù)據(jù)的三個方位帶68，70，72?？瞻讌^(qū)域指示由于地震數(shù)據(jù)系統(tǒng)20的配置、拖帶模式42，44，46和射擊點(diǎn)間隔所造成的沒有數(shù)據(jù)被采集的區(qū)域。因此，從玫瑰圖60可以看出，表示測繪區(qū)域的同心環(huán)62，64，66均未被所采集的地震數(shù)據(jù)完全覆蓋。然而，可通過查明適當(dāng)數(shù)量和分布的源陣列和海洋地震拖纜船舶來進(jìn)一步改善現(xiàn)有的RAZ采集技術(shù)以提高最終圖像的照明度和精確度，從而實(shí)現(xiàn)超長偏移和寬帶技術(shù)。因此，需要提供避免上述問題和缺點(diǎn)的系統(tǒng)和方法，并改善最終圖像的精確度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例性實(shí)施例，勘測采集系統(tǒng)包括由多個海洋地震拖纜船舶拖帶的多個海洋地震拖纜和由多個源船舶拖帶的多個源，多個海洋地震拖纜船舶包括第一海洋地震拖纜船舶和第二海洋地震拖纜船舶。多個海洋地震拖纜船舶和多個源船舶相對于彼此配置，以使得多個源船舶位于第一海洋地震拖纜船舶的一部分后面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，并且還位于第二海洋地震拖纜船舶的一部分前面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處。多個海洋地震拖纜船舶和多個源船舶還在橫測線方向上彼此隔開。根據(jù)另一示例性實(shí)施例，用于地震數(shù)據(jù)采集的方法包括通過以下方式配置地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):將多個源船舶置于第一海洋地震拖纜船舶的一部分后面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，將多個源船舶置于第二海洋地震拖纜船舶的一部分前面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，以及將多個海洋地震拖纜船舶和多個源船舶沿橫測線方向彼此隔開；以及使用經(jīng)配置的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過以下方式來采集地震數(shù)據(jù):射擊與多個源船舶相關(guān)聯(lián)的源以產(chǎn)生聲音信號并且在與第一海洋地震拖纜船舶和第二海洋地震拖纜船舶相關(guān)聯(lián)的海洋地震拖纜處接收經(jīng)反射的聲音信號。


被包括在說明書中且構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了一個或多個實(shí)施例，并且和說明書一起解釋這些實(shí)施例。在附圖中:圖1 (a)_l (d)為與背景技術(shù)的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的多個圖示；圖2為根據(jù)示例性實(shí)施例的新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖，其中所有源船舶不位于海洋地震拖纜船舶之間的橫測線上；圖3為根據(jù)示例性實(shí)施例的新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖，其中示出了縱測線方向上的不同航道；圖4(a)為根據(jù)示例性實(shí)施例的新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖，其中示出了在橫測線方向上的不同航道；圖4(b)為與新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的玫瑰圖的示例性實(shí)施例；圖5為根據(jù)示例性實(shí)施例的具有位于海洋地震拖纜船舶之間的橫測線上的多個源船舶的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖；圖6為具有多個源船舶的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖，其中海洋地震拖纜船舶保持在相鄰航道中的相對位直；圖7(a)為具有多個源船舶的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖，其中海洋地震拖纜船舶改變在相鄰航道中的相對位置；圖7(b)為與新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的玫瑰圖的示例性實(shí)施例，其中海洋地震拖纜船舶保持在相鄰航道中的相對位置；圖7(c)為與新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的玫瑰圖的示例性實(shí)施例，其中海洋地震拖纜船舶不保持在相鄰航道中的相對位置；圖7(d)為與新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的玫瑰圖的示例性實(shí)施例，其中海洋地震拖纜船舶不保持在相鄰航道中的相對位置并且應(yīng)用了數(shù)據(jù)的相互作用；圖8為示出了用于利用新穎的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示例性實(shí)施例采集地震數(shù)據(jù)的方法的流程圖；以及圖9為根據(jù)示例性實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)多種方法的計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下描述的示例性實(shí)施例涉及附圖。在不同附圖中的相同的附圖標(biāo)記識別相同或類似元件。以下詳細(xì)描述不限制本發(fā)明。反而，本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求限定。為了簡單起見，一些以下實(shí)施例討論有關(guān)使用一個或多個海洋地震拖纜船舶和多個源的RAZ采集的術(shù)語和結(jié)構(gòu)。然而，接下來所討論的實(shí)施例不限于這些配置，而是可擴(kuò)展至如稍后所討論的其他布局。在本說明書通篇中對“一個實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在所公開的主題的至少一個實(shí)施例中。因此，在本說明書通篇中的多個位置中短語“在一個實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”的出現(xiàn)不一定指的是同一實(shí)施例。而且，特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性可按照任何合適的方式在一個或多個實(shí)施例中組合。為了提供用于隨后的示例性實(shí)施例的背景，在此包括各方面和術(shù)語的描述。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，單獨(dú)的源可以為例如空氣槍。在示例性實(shí)施例的另一方面，命名為吊艙(bird)的物體可位于連接至一個或多個海洋地震拖纜船舶的一個或多個拖繩上，以將海洋地震拖纜保持在需要的位置。繼續(xù)示例性實(shí)施例，吊艙為能夠保持橫測線位置或深度位置的設(shè)備。在示例性實(shí)施例的另一方面，用于描述不同船舶的航行方向的坐標(biāo)系統(tǒng)可與X軸、Y軸系統(tǒng)相關(guān)，其中X軸為船舶的航行方向或縱測線方向，以及Y軸(也稱為橫測線方向)垂直于X軸方向。繼續(xù)示例性實(shí)施例的一般背景描述，單獨(dú)的源可基于多種方案激發(fā)。在示例性實(shí)施例中的一個方案可連續(xù)地射擊源。例如，在37.5米間隔處激發(fā)源，S卩，射擊第一前源，等待第一源沿著X軸航行37.5米，然后射擊中央源，諸如此類。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，值為37.5米是一個示例且可以例如基于海洋地震拖纜船舶的速度而改變。以這種方式，例如，當(dāng)在激發(fā)序列中源具有相同X軸或縱測線位置時，激發(fā)源。還應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，激發(fā)序列包括連續(xù)的一次激發(fā)的每個源。在激發(fā)序列的另一個示例性實(shí)施例中，源同時被激發(fā)，或幾乎同時被激發(fā)(在激發(fā)之間具有隨機(jī)延時)。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，對于二十千米的偏移，尾部的源必須被射擊直到滿覆蓋邊界結(jié)束。并且，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，源和航行距離之間的大偏移在本行業(yè)中被認(rèn)為等于或大于兩千米。根據(jù)示例性實(shí)施例，用于富集RAZ采集的系統(tǒng)配置包括配置成拖帶多個海洋地震拖纜的多個海洋地震拖纜船舶和配置成拖帶一個或多個源陣列的多個源船舶。例如，三個源船舶可被配置成平行于兩個海洋地震拖纜船舶航行。三個源船舶可位于航行(縱測線)方向上的兩個海洋地震拖纜船舶之間，根據(jù)實(shí)施例，還可位于橫測線方向上的兩個海洋地震拖纜船舶之間。例如，在以下實(shí)施例中，兩個海洋地震拖纜船舶可以以相對于彼此交錯的關(guān)系排列以提供在縱測線和橫測線兩個方向上船舶設(shè)置或配置的延伸。更具體地，根據(jù)一些實(shí)施例，可通過將船舶置于以下相對坐標(biāo)處來指定五個船舶設(shè)置或配置:一個海洋地震拖纜船舶被置于坐標(biāo)(0，O)，一個源船舶大約在坐標(biāo)(SW; -SL/3)，一個源船舶大約在坐標(biāo)(SW*2; _2*SL/3)，一個海洋地震拖纜船舶大約在坐標(biāo)(SW*3; -SL)，以及一個源船舶大約在坐標(biāo)(SW*4;_SL/2)，其中坐標(biāo)變量確定如下:-NS=每個船舶的海洋地震拖纜的數(shù)量，SP=海洋地震拖纜之間的間隔。-SW=NS*SP,-SPI =射擊點(diǎn)間隔，以及-SL=經(jīng)調(diào)整的海洋地震拖纜長度，以使得SL為SP1、2和3的倍數(shù)。例如，如果標(biāo)稱海洋地震拖纜長度為10000米以及SPI=37.5m，則SL=9900m。在工作時，可通過在單元上執(zhí)行船舶配置的連續(xù)航道來實(shí)現(xiàn)使用上述船舶配置從單元采集地震數(shù)據(jù)，每個航道間隔距離SW/2以及每個源船舶根據(jù)由SPI定義的縱測線距離交替射擊。此外，如以下參照圖8所更詳細(xì)討論的，根據(jù)實(shí)施例，可在每個連續(xù)的(相反的)航道中使用替代的配置以執(zhí)行交錯采集。為了更好地理解能夠如何利用船舶之間的上述位置關(guān)系來制定根據(jù)這些實(shí)施例的海洋地震拖纜/源船舶配置，圖2中示出了地震拖帶船舶200的示例性實(shí)施例。在該純粹說明性示例中，以上所描述的變量配置值被選擇為NS=IO, SP=120, Sff=1200, SPI=37.5m,和SL=9900m，因此應(yīng)用上述關(guān)系，第一海洋地震拖纜船舶202被設(shè)置在坐標(biāo)(0，O)處、第一源船舶206被設(shè)置在坐標(biāo)(1200m，-3300m)處、第二源船舶208被設(shè)置在(2400m，-6600m)處、第二海洋地震拖纜船舶204被設(shè)置在坐標(biāo)(3600m，-9900m)處、以及第三源船舶被設(shè)置在坐標(biāo)(4800m,-4950m)處。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，地震拖帶海洋地震拖纜船舶202，204可配置有關(guān)每個船舶的海洋地震拖纜212，214的數(shù)量、海洋地震拖纜船舶702和海洋地震拖纜船舶704之間的間隔(偏移)距離和海洋地震拖纜212，214的長度。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，海洋地震拖纜船舶202，204通過一個或多個源船舶206，208在橫測線方向上隔開(偏移)，以及海洋地震拖纜船舶202，204的前緣在縱側(cè)線方向上彼此偏移預(yù)定距離216。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，海洋地震拖纜船舶可在縱側(cè)線方向上重疊，以及與給定海洋地震拖纜船舶相關(guān)聯(lián)的海洋地震拖纜可具有在海洋地震拖纜之間的可變距離。如船舶所處的坐標(biāo)所暗示的和如圖2所示的，船舶相對于彼此的縱側(cè)線和橫測線偏移可描述如下。海洋地震拖纜船舶202毗鄰源船舶206，其中源船舶206從海洋地震拖纜船舶202橫測線偏移一千二百米，以及從海洋地震拖纜船舶202的前緣縱側(cè)線偏移三千三百米。源船舶206毗鄰源船舶208，其中源船舶208從海洋地震拖纜船舶202橫測線偏移兩千四百米，以及從海洋地震拖纜船舶202的前緣縱側(cè)線偏移六千六百米。源船舶208毗鄰海洋地震拖纜船舶204，其中海洋地震拖纜船舶204從海洋地震拖纜船舶202橫測線偏移三千六百米，以及從海洋地震拖纜船舶202的前緣縱側(cè)線偏移九千九百米。海洋地震拖纜船舶204毗鄰源船舶210，其中源船舶210從海洋地震拖纜船舶202橫測線偏移四千八百米，以及從海洋地震拖纜船舶202的前緣縱側(cè)線偏移四千九百五十米。應(yīng)當(dāng)注意，在圖2的示例性實(shí)施例中，每個海洋地震拖纜船舶和源船舶可附接至獨(dú)立的拖繩，拖繩連接至拖帶船舶。如前所述，以上所描述的和圖2中所示的具體偏移距離純粹是說明一個示例性配置，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，其他實(shí)施例可使用其他偏移距離。繼續(xù)示例性實(shí)施例，通過在測繪區(qū)域(單元)上形成連續(xù)航道來定義采集觀測系統(tǒng)，其中每個航道間隔海洋地震拖纜寬度的一半距離以及每個源船舶根據(jù)射擊點(diǎn)間隔定義的縱側(cè)線距離交替射擊。應(yīng)當(dāng)注意，可在相反的航道中執(zhí)行每個替代方案，即，交錯采集。還應(yīng)當(dāng)注意，為了實(shí)現(xiàn)寬方位角分布，可在一個或多個方向重復(fù)相同的設(shè)置，即，可以在與之前的航道的方向所成的角度下執(zhí)行多個航道。現(xiàn)參照圖3，圖3示出了使用圖2的船舶配置的反平行采集模式300的示例性實(shí)施例。示例性實(shí)施例反平行采集模式300包括第一航道302、第二航道304、第三航道306、海洋地震拖纜船舶308、海洋地震拖纜船舶310以及源船舶312，314，316。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，其他配置可具有不同數(shù)量的海洋地震拖纜船舶和/或源船舶。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，第一航道302和第三航道306沿相同方向航行，方向大約從第二航道304的航行方向旋轉(zhuǎn)一百八十度，以及航道中心線之間的距離約為每個航道上的海洋地震拖纜船舶寬度的一半(SW/2)。 現(xiàn)參照圖4 (a),圖4 (a)示出了反平行采集模式400的另一示例性實(shí)施例。示例性實(shí)施例反平行采集模式400包括第一航道402、第二航道404、第三航道406、海洋地震拖纜船舶408、海洋地震拖纜船舶410以及源船舶412，414，416。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，雖然反平行采集模式400與反平行采集模式300類似，但反平行采集模式400穿過與反平行采集模式300所航行的路徑垂直并且相交的方向。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，第一航道402和第三航道406在相同方向上航行，方向大約從第二航道404的航行方向旋轉(zhuǎn)一百八十度，以及航道中心線之間的距離約為每個航道上的海洋地震拖纜船舶寬度的一半(SW/2)。 現(xiàn)參照圖4(b)，圖4(b)示出了通過示例性實(shí)施例地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200所采集的數(shù)據(jù)的另一玫瑰圖450。示例性實(shí)施例玫瑰圖450示出了圓形區(qū)域的5000米距離452、10，000米距離454和15，000米距離456。繼續(xù)示例性玫瑰圖450，玫瑰圖450示出了表示地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)200的兩個反平行拖帶方向的海圖數(shù)據(jù)的四個方位帶458，460，462，464?？瞻讌^(qū)域指示由于地震數(shù)據(jù)系統(tǒng)200的配置、反平行拖帶模式和射擊點(diǎn)間隔所造成的沒有數(shù)據(jù)被采集的區(qū)域。因此，從玫瑰圖450可以看出，地震數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域?yàn)橥ㄟ^玫瑰圖60所表示的覆蓋區(qū)域的改進(jìn)，其中5000米同心環(huán)452具有完全覆蓋。根據(jù)其他實(shí)施例，與以上參照圖1-2所描述的那些不同的海洋地震拖纜船舶/源配置可用于執(zhí)行海洋地震勘測。在以下實(shí)施例中，代替如前述實(shí)施例中的單個海洋地震拖纜船舶，兩個海洋地震拖纜船舶可以以相對于彼此交錯的關(guān)系排列以提供在縱測線和橫測線兩個方向上船舶設(shè)置或配置的延伸。更具體地，根據(jù)一些實(shí)施例，可通過將船舶設(shè)置在以下相對坐標(biāo)處來指定五個船舶設(shè)置或配置:一個海洋地震拖纜船舶被置于坐標(biāo)(0，O)，一個源船舶大約在坐標(biāo)(SW; -SL/4)，一個源船舶大約在坐標(biāo)(SW*2; _2*SL/4)，一個海洋地震拖纜船舶大約在坐標(biāo)(SW*3; 3*SL/4)，以及一個源船舶大約在坐標(biāo)(SW*4; -SL)，其中坐標(biāo)變量確定如下:-NS=每個船舶的海洋地震拖纜的數(shù)量，SP=海洋地震拖纜之間的間隔。-SW=NS*SP,-SPI=射擊點(diǎn)間隔，以及-SL=經(jīng)調(diào)整的海洋地震拖纜長度，以使得SL為SPI和2的倍數(shù)。例如，如果標(biāo)稱海洋地震拖纜長度為10000米以及SPI=37.5米，則SL=9900m。在工作時，可通過在單元上執(zhí)行船舶配置的連續(xù)航道來實(shí)現(xiàn)使用上述船舶配置從單元采集地震數(shù)據(jù)，每個航道間隔距離SW/2以及每個源船舶根據(jù)由SPI定義的縱測線距離交替射擊。此外，如以下參照圖5所更詳細(xì)討論的，根據(jù)實(shí)施例，可在每個連續(xù)的(相反的)航道中使用替代的配置以執(zhí)行交錯采集?，F(xiàn)參照圖5，圖5示出了具有與上述那些不同的船舶配置的地震拖帶船舶500的另一示例性實(shí)施例。圖5的示例性實(shí)施例包括兩個地震拖帶海洋地震拖纜船舶502，504以及三個地震拖帶源船舶506，508, 510。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，地震拖帶海洋地震拖纜船舶502，504可關(guān)于每個船舶的海洋地震拖纜514，516的數(shù)量、海洋地震拖纜船舶502和海洋地震拖纜船舶504之間的間隔距離和海洋地震拖纜514，516的長度來配置。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，海洋地震拖纜船舶502，504通過一個或多個源船舶506，508，510沿橫測線隔開，并且海洋地震拖纜船舶502，504的前緣彼此縱側(cè)線偏移可配置的距離516。并且在示例性實(shí)施例中，源船舶506，508，510從海洋地震拖纜船舶502，504縱側(cè)線偏移可配置的縱側(cè)線距離并且源船舶506，508，510彼此縱側(cè)線偏移可配置的縱側(cè)線距離。例如，海洋地震拖纜船舶502毗鄰源船舶506，其中源船舶506從海洋地震拖纜船舶502橫測線偏移一千二百米以及從海洋地震拖纜船舶502的前緣縱側(cè)線偏移兩千四百七十五米；源船舶506毗鄰源船舶508，其中源船舶508從海洋地震拖纜船舶502橫測線偏移兩千四百米以及從海洋地震拖纜船舶502的前緣縱側(cè)線偏移四千九百五十米；源船舶508毗鄰源船舶510，其中源船舶510從海洋地震拖纜船舶502橫測線偏移三千六百米以及從海洋地震拖纜船舶502的前緣縱側(cè)線偏移七千四百二十五米；以及源船舶510毗鄰海洋地震拖纜船舶504，其中海洋地震拖纜船舶504從海洋地震拖纜船舶502橫測線偏移四千八百米以及從海洋地震拖纜船舶502的前緣縱側(cè)線偏移九千九百米。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，每個海洋地震拖纜船舶和源船舶可附接至獨(dú)立的拖繩，拖繩連接至拖帶船舶。現(xiàn)參照圖6,圖6示出了反平行采集模式600的示例性實(shí)施例。示例性實(shí)施例反平行采集模式600包括第一航道602、第二航道604、海洋地震拖纜船舶606、海洋地震拖纜船舶608以及源船舶614，612，614。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，其他配置可具有不同數(shù)量的海洋地震拖纜船舶和/或源船舶。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，第一航道602和第二航道604沿從彼此旋轉(zhuǎn)大約一百八十度的方向航行，以及航道中心線之間的距離約為每個航道上的海洋地震拖纜船舶寬度的一半(SW/2)。還應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，可結(jié)合勘測區(qū)域的尺寸形成附加的航道?，F(xiàn)參照圖7(b)，圖7(b)示出了通過示例性實(shí)施例地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)600所采集的數(shù)據(jù)的另一玫瑰圖750。示例性實(shí)施例玫瑰圖750示出了圓形區(qū)域的5000米距離752、10，000米距離754和15，000米距離756。繼續(xù)示例性實(shí)施例玫瑰圖750，玫瑰圖750示出了表示地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)600的兩個反平行拖帶方向的海圖數(shù)據(jù)的四個方位帶758，760, 762，764。示例性實(shí)施例玫瑰圖750的空白區(qū)域指示由于地震數(shù)據(jù)系統(tǒng)600的配置、反平行拖帶模式和射擊點(diǎn)間隔所造成的沒有數(shù)據(jù)被采集的區(qū)域。因此，從示例性實(shí)施例玫瑰圖750可以看出，地震數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域?yàn)橥ㄟ^示例性實(shí)施例玫瑰圖450所表示的覆蓋區(qū)域的改進(jìn)，其中5，000米同心環(huán)752具有完全覆蓋以及10，000米的同心環(huán)具有接近完全覆蓋。根據(jù)圖7(a)所示的另一實(shí)施例，上述參照圖6所使用的相同船舶設(shè)置或配置602可被用于執(zhí)行地震采集，然而根據(jù)該實(shí)施例，在采集期間，每個相鄰測線或航道的設(shè)置604被反轉(zhuǎn)。該設(shè)置的目的在于利用相互作用原理。圖7(c)示出了利用圖7(a)的設(shè)置所采集的數(shù)據(jù)的玫瑰圖772。玫瑰圖772示出了不對稱的數(shù)據(jù)分布。在該情況下，相互作用意味著從點(diǎn)S(a)到R(b)的地震道等于從S(b)到R(a)的地震道，其中a和b為相互作用的源和接收器的位置。在玫瑰圖上(例如，以下所討論的7(d))，相互作用的地震道相對于中心點(diǎn)對稱地設(shè)置。對于利用該相互作用原理的實(shí)施例，因此可能提供在玫瑰圖中的更完整的方位角覆蓋而不需要加倍的交疊。如圖7(a)所示，圖7(a)提供了根據(jù)實(shí)施例的利用相互作用和船舶設(shè)置反轉(zhuǎn)的采集的示例。其中，示例性實(shí)施例反平行采集模式700包括第一航道702、第二航道704、海洋地震拖纜船舶706、海洋地震拖纜船舶708、和配置在海洋地震拖纜船舶706和海洋地震拖纜船舶708之間的源船舶710，712，714。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，其他配置可具有不同數(shù)量的海洋地震拖纜船舶和/或源船舶。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，第一航道702和第二航道704沿從彼此旋轉(zhuǎn)大約一百八十度的方向航行，以及航道中心線之間的距離約為每個航道上的海洋地震拖纜船舶寬度的一半(SW/2)。還應(yīng)當(dāng)注意，在示例性實(shí)施例中，可結(jié)合勘測區(qū)域的尺寸形成附加的航道。在示例性實(shí)施例的另一方面，雖然交替的航道702，704位于從彼此旋轉(zhuǎn)大約一百八十度的方向，船舶相對于彼此反轉(zhuǎn)，以使得它們圍繞垂直于航行方向的軸716旋轉(zhuǎn)一百八十度，而不是圍繞點(diǎn)718在船舶平面中旋轉(zhuǎn)180度。現(xiàn)參照圖7 (C)，圖7 (C)示出了通過示例性實(shí)施例地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)500采用反平行拖帶模式700所采集的數(shù)據(jù)的另一玫瑰圖770。在采集期間，每個相鄰測線或航道的示例性實(shí)施例玫瑰圖7(d)被反轉(zhuǎn)，以利用相互作用原則。示例性實(shí)施例玫瑰圖780示出了相互作用后的圓形區(qū)域的5000米距離782、10，000米距離784和15，000米距離786。繼續(xù)示例性實(shí)施例玫瑰圖780，玫瑰圖780示出了表示地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)500的兩個反平行拖帶方向并且實(shí)現(xiàn)相互作用原理的海圖數(shù)據(jù)的四個方位帶788，790，792，794。示例性實(shí)施例玫瑰圖780的空白區(qū)域指示由于地震數(shù)據(jù)系統(tǒng)500的配置、反平行拖帶模式和射擊點(diǎn)間隔所造成的沒有數(shù)據(jù)被采集的區(qū)域。因此，從示例性實(shí)施例玫瑰圖780可以看出，地震數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域?yàn)橥ㄟ^示例性實(shí)施例玫瑰圖750所表示的覆蓋區(qū)域的顯著改善，其中5，000米同心環(huán)782具有完全覆蓋以及10，000米的同心環(huán)784也具完全覆蓋?，F(xiàn)參照圖8，圖8示出了用于地震數(shù)據(jù)采集的示例性方法實(shí)施例800。在步驟802開始，示例性實(shí)施例方法通過將第一海洋地震拖纜船舶置于離第二海洋地震拖纜船舶預(yù)確定縱測線距離和預(yù)確定橫測線距離來配置地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性方法實(shí)施例中，預(yù)確定橫測線距離和預(yù)確定縱測線距離可在采樣區(qū)域上的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的航道之間改變。接著，在步驟804，示例性實(shí)施例方法進(jìn)一步通過采用第一海洋地震拖纜船舶和第二海洋地震拖纜船舶彼此之間的一個或多個預(yù)確定橫測線距離和一個或多個預(yù)確定縱測線距離設(shè)置多個源船舶來配置地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性方法實(shí)施例中，預(yù)確定橫測線距離和預(yù)確定縱測線距離可在船舶對之間和采樣區(qū)域上的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的不同航道之間不同。接著在步驟806，示例性方法實(shí)施例繼續(xù)，為了第一數(shù)據(jù)采集，在穿過測繪區(qū)域的一百八十度交替的航道中拖帶地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)直到覆蓋測繪區(qū)域。繼續(xù)示例性方法實(shí)施例，地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的每個航道間隔預(yù)確定航道距離并且在預(yù)確定射擊點(diǎn)間隔通過多個源船舶中的一個激發(fā)射擊。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性方法實(shí)施例中，航道距離和射擊點(diǎn)間隔可分別在航道間和在射擊間變化。接著在步驟808，示例性方法實(shí)施例繼續(xù)，為了與第一數(shù)據(jù)采集相交的第二數(shù)據(jù)采集，在穿過測繪的一百八十度交替的航道中拖帶地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)直到覆蓋測繪區(qū)域。繼續(xù)示例性實(shí)施例，每個航道間隔預(yù)確定航道距離并且在預(yù)確定射擊點(diǎn)間隔通過所述多個源船舶中的一個激發(fā)射擊。應(yīng)當(dāng)注意，在示例性方法實(shí)施例中，航道距離和射擊點(diǎn)間隔可分別在航道間和在射擊間變化。以上所討論的一個或多個方法可在計(jì)算機(jī)化的導(dǎo)航系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)航系統(tǒng)例如可通過圖9中所示的結(jié)構(gòu)一般地表示。地震WAZ采集所涉及的所有船舶可裝配有相同的導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)唯一地識別方案(pro jject)(測繪)中所定義的每個源和接收器。每個船舶的導(dǎo)航系統(tǒng)與其他船舶的導(dǎo)航系統(tǒng)共享信息/數(shù)據(jù)。這一般通過使用冗余無線鏈路來實(shí)現(xiàn)。導(dǎo)航系統(tǒng)中的一個被定義為主導(dǎo)航系統(tǒng)。主導(dǎo)航系統(tǒng)(例如，實(shí)時)監(jiān)測位置一沿著靶眼(bull eye)形式的預(yù)定航跡的縱測線(dDA)和橫測線(DC)距離一和被定義為從船舶的其他船舶的激發(fā)順序。通過主導(dǎo)航系統(tǒng)基于預(yù)繪制(Pr印lot)信息管理激發(fā)順序(其定義源激發(fā)哪個射擊的模式)。導(dǎo)航設(shè)置能夠改變測繪(激發(fā)模式)、隨時中止或增加任何從船舶。
因此，計(jì)算化導(dǎo)航系統(tǒng)900可經(jīng)由輸入/輸出接口 902接收與源和/或海洋地震拖纜的位置、弧角、轉(zhuǎn)彎半徑、運(yùn)行(run-1n)長度、結(jié)束(run-out)長度等相關(guān)的信息，并且可使用該信息來實(shí)現(xiàn)以上所描述的任何配置和/或地震數(shù)據(jù)采集方法。此外，計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)900可包括用于處理上述數(shù)據(jù)和用于計(jì)算例如單元尺寸的處理器904。接口 902和處理器904連接至總線906。此外，計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)900可包括用以存儲上述數(shù)據(jù)的存儲器906、顯示器910、到海洋地震拖纜和/或源的連接912、以及如本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)可的通常用于計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)或服務(wù)器的其他元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，圖9表示結(jié)合本文所描述的多個實(shí)施例使用的板載導(dǎo)航系統(tǒng)的概括，并且此類導(dǎo)航系統(tǒng)可省略圖中所示的元件和/或包括其他元件。上述示例性實(shí)施例提供用于改善地震數(shù)據(jù)采集的方位角分布的系統(tǒng)和方法。應(yīng)當(dāng)理解，該說明書不旨在限制本發(fā)明。相反，示例性實(shí)施例旨在覆蓋包括在由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍中的替代方案、修改、等價方案。進(jìn)一步，在示例性實(shí)施例的具體描述中，陳述了多個具體細(xì)節(jié)以提供對所要求保護(hù)的本發(fā)明的全面理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施多個實(shí)施例。在與上述實(shí)施例相關(guān)聯(lián)的其他變型和變換中，考慮到雖然上述實(shí)施例示出了彼此平行的海洋地震拖纜，但這不是必須的。例如，在又一示例性實(shí)施例中，海洋地震拖纜可被提供為具有燕尾狀(扇形)排列。根據(jù)再一示例性實(shí)施例，海洋地震拖纜可具有例如R.Soubaras 所創(chuàng)作的題為“Method and Device to Acquire Marine Seismic Data (米集海洋地震數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備)”的專利申請第13/272，428號中所描述的可變深度，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。在一個應(yīng)用中，海洋地震拖纜在(大體上平行于水面的)水平面中是扇形的，以使得它們互相成角度。為了實(shí)現(xiàn)這種排列，吊艙可位于每個海洋地震拖纜上以將海洋地震拖纜保持在所需位置。吊艙為能夠在水中保持垂直和/或水平位置的設(shè)備。雖然在實(shí)施例中以特定組合描述了本示例性實(shí)施例的特征和元件，每個特征和元件可單獨(dú)使用而不需要實(shí)施例的其他特征和元件，或者以具有或者具有本文中所公開的其他特征和元件的各種組合來使用。并且注意，上述實(shí)施例可用軟件、硬件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。該書面說明書使用所公開的主題的示例使任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┧鼈?，包括制造和使用任何設(shè)備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。主題的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的其他示例。此類其他示例旨在落在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種勘測采集系統(tǒng)，包括: 通過多個海洋地震拖纜船舶拖帶的多個海洋地震拖纜，所述多個海洋地震拖纜船舶包括第一海洋地震拖纜船舶和第二海洋地震拖纜船舶； 通過多個源船舶拖帶的多個源， 其中，所述多個海洋地震拖纜船舶和所述多個源船舶相對于彼此配置，以使得所述多個源船舶位于第一海洋地震拖纜船舶的一部分后面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，并且還位于第二海洋地震拖纜船舶的一部分前面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，以及 其中所述多個海洋地震拖纜船舶和所述多個源船舶在橫測線方向上彼此隔開。
2.一種用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，所述方法包括: 通過以下方式配置地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng): 將多個源船舶置于第一海洋地震拖纜船舶的一部分后面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處； 將所述多個源船舶置于第二海洋地震拖纜船舶的一部分前面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，以及 使所述多個海洋地震拖纜船舶和所述多個源船舶在橫測線方向上彼此隔開；以及 使用經(jīng)配置的地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過以下方式來采集地震數(shù)據(jù):射擊與所述多個源船舶相關(guān)聯(lián)的源以產(chǎn)生聲音信號并且在與所述第一海洋地震拖纜船舶和所述第二海洋地震拖纜船舶相關(guān)聯(lián)的海洋地震拖纜處接收經(jīng)反射的聲音信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，所述多個源船舶的每一個被置于所述第一海洋地震拖纜船舶的所述一部分后面的不同預(yù)確定縱測線距離處和所述第二海洋地震拖纜船舶的所述一部分前面的不同預(yù)確定縱測線距離處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，相鄰的海洋地震拖纜船舶和源船舶之間的橫測線距離相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，所述多個源船舶在橫測線方向上位于所述第一海洋地震拖纜船舶和所述第二海洋地震拖纜船舶之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，所述一個或多個預(yù)確定縱測線距離為與毗鄰所述第一海洋地震拖纜船舶的源船舶相關(guān)聯(lián)的連續(xù)多個預(yù)確定垂直距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，所述多個海洋地震拖纜船舶中的每一個和所述多個源船舶中的每一個單獨(dú)地附接至多個拖繩中的一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，所述第一海洋地震拖纜船舶被置于(O，O)處、第一源船舶被置于(SW;-SL/3)處、第二源船舶被置于(SW*2;-2*SL/3)處、第二海洋地震拖纜船舶被置于(SW*3;-SL)處、以及第三源船舶被置于(SW*4;-SL/2)處， 其中: 坐標(biāo)被表示為相對的(縱測線，橫測線)值， SW=(每個海洋地震拖纜船舶的海洋地震拖纜的數(shù)量)*(海洋地震拖纜之間的間隔) SL=經(jīng)調(diào)節(jié)的海洋地震拖纜長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于地震數(shù)據(jù)采集的方法，其中，多個海洋地震拖纜的經(jīng)調(diào)節(jié)的長度被調(diào)節(jié)成2、3和射擊點(diǎn)間隔的倍數(shù)。
10.一種導(dǎo)航系統(tǒng)，包括: 處理器，配置成發(fā)送信號，所述信號便于將多個源船舶置于第一海洋地震拖纜船舶的一部分后面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處、將所述多個源船舶置于第二海洋地震拖纜船舶的一部分前面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處、以及使所述多個海洋地震拖纜船舶和所述多個源船舶在 橫測線方向上彼此隔開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于海洋地震采集的方法和設(shè)備，其描述了一種用于改善地震采集系統(tǒng)中的方位角分布的方法和系統(tǒng)?？睖y采集系統(tǒng)包括由多個海洋地震拖纜船舶拖帶的多個海洋地震拖纜和由多個源船舶拖帶的多個源，多個海洋地震拖纜船舶包括第一海洋地震拖纜船舶和第二海洋地震拖纜船舶。多個海洋地震拖纜船舶和多個源船舶相對于彼此配置，以使得多個源船舶位于第一海洋地震拖纜船舶的一部分后面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處，并且還位于第二海洋地震拖纜船舶的一部分前面的一個或多個預(yù)確定縱測線距離處。多個海洋地震拖纜船舶和多個源船舶還在橫測線方向上彼此隔開。
文檔編號G01V1/20GK103185895SQ201310001079
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月3日
發(fā)明者F·芒德魯, A·萊納特 申請人:地球物理維里達(dá)斯集團(tuán)公司