使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置的地震勘測(cè)的制作方法
【專利說明】使用増強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置的地震勘測(cè)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年10月3日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/886412和于 2014年10月2日提交的美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)14/504481的權(quán)益，它們通過參引方式納 入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 地震勘探可能設(shè)及到為了油氣藏而勘測(cè)地下的地質(zhì)地層。地震勘測(cè)可能設(shè)及在預(yù) 定的位置部署勘測(cè)設(shè)備(如地震源(S)和地震傳感器）。運(yùn)些地震源可W產(chǎn)生地震波，其傳播 到地質(zhì)地層中，沿其路徑產(chǎn)生壓力變化和振動(dòng)。地質(zhì)地層的彈性特性的變化可W反射地震 波，改變其傳播方向和其它特性。由地震源發(fā)射的能量的一部分可到達(dá)地震傳感器。一些地 震傳感器可W對(duì)壓力變化敏感(水聽器），其它的對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)敏感(例如地震檢波器），工業(yè) 勘測(cè)可W部署一種或兩種類型的傳感器。響應(yīng)于檢測(cè)到的地震事件，傳感器可W產(chǎn)生電信 號(hào)W產(chǎn)生地震數(shù)據(jù)。然后對(duì)地震數(shù)據(jù)的分析可W指示存在或不存在油氣藏的可能位置。
[0004] 在一種情況下，在開采現(xiàn)場(chǎng)部署勘測(cè)設(shè)備可能是一個(gè)耗時(shí)的過程，運(yùn)取決于油田 條件、天氣條件等等。同樣，在油田的運(yùn)些裝置的回收和/或維修可能因?yàn)橛吞飾l件、缺乏所 需的維修知識(shí)等等而被減緩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本文描述的是使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置用于地震勘測(cè)的各種技術(shù)和方法的實(shí)施方式。在 一個(gè)實(shí)施方式中，一種方法可包括確定增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)裝置在物理環(huán)境中的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)。 該方法還可W包括基于當(dāng)前位置數(shù)據(jù)接收第一地震勘測(cè)設(shè)備在所述物理環(huán)境中的布置指 令。該方法還可W包括在所述AR裝置上結(jié)合物理環(huán)境的視圖顯示所述布置指令。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，一種方法可包括確定增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)裝置在物理環(huán)境中的當(dāng) 前位置數(shù)據(jù)。該方法還可W包括接收地震勘測(cè)設(shè)備在物理環(huán)境中的計(jì)劃位置數(shù)據(jù)。該方法 還可W包括基于所述當(dāng)前位置數(shù)據(jù)和計(jì)劃位置數(shù)據(jù)生成地震勘測(cè)設(shè)備的布置指令。該方法 可W額外地包括在所述AR裝置上結(jié)合物理環(huán)境的視圖顯示所述布置指令。
[0007] 在又一實(shí)施方式中，一種方法可W包括確定增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)裝置在物理環(huán)境中的當(dāng) 前位置數(shù)據(jù)，接收布置在所述物理環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)地震勘測(cè)設(shè)備的位置數(shù)據(jù)，基于所 述位置數(shù)據(jù)和當(dāng)前位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生所述一個(gè)或多個(gè)地震勘測(cè)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)取回?cái)?shù)據(jù)，W 及結(jié)合物理環(huán)境的視圖顯示所述取回?cái)?shù)據(jù)。
[000引在又一實(shí)施方式中，一種方法可包括在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR)裝置上顯示物理環(huán)境的視 圖，其中，該物理環(huán)境包括布置在所述視圖中的地震勘測(cè)設(shè)備。該方法還可W包括接收地震 勘測(cè)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。該方法還可W包括結(jié)合物理環(huán)境的視圖顯示所述狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0009]提供上面引用的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分是為了 W簡(jiǎn)化的形式介紹一系列概念，運(yùn)些概念在 下面詳細(xì)說明部分進(jìn)一步描述。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不旨在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。此 夕h所要求保護(hù)的主題不限于解決在本發(fā)明的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。的 確，本文所公開的系統(tǒng)、方法、處理過程、技術(shù)、工作流程可W補(bǔ)充或替代用于識(shí)別、分離和/ 或處理從地下區(qū)域或其它=維空間收集的地震信號(hào)或其他數(shù)據(jù)(包括在多次勘測(cè)中收集的 時(shí)延地震數(shù)據(jù))的各個(gè)方面的常規(guī)方法。
【附圖說明】
[0010] 將參照附圖描述各種技術(shù)的實(shí)施方式。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖示出了本文描述的各 種實(shí)施方式，并且不意圖限制本文描述的各種技術(shù)的范圍。
[0011] 圖1.1-1.4示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)和方法的實(shí)施方式的具有其中含有儲(chǔ) 層的地下地層的油田的簡(jiǎn)化示意圖。
[0012] 圖2示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)和方法的實(shí)施方式的具有沿油田定位于多個(gè) 位置用于收集地下地層的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集工具的油田的部分橫截面的示意圖。
[0013] 圖3示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)和方法的實(shí)施方式的用于執(zhí)行開采作業(yè)的油 田。
[0014] 圖4示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)和方法的實(shí)施方式的地震系統(tǒng)。
[0015] 圖5示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的用于地震勘測(cè)的海上地震采集 系統(tǒng)的示意圖。
[0016] 圖6示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的海上地震采集系統(tǒng)的示意圖。
[0017] 圖7示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的眼鏡裝置。
[0018] 圖8示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)裝置用于將 一個(gè)或多個(gè)地震傳感器布置在物理環(huán)境中的方法的流程圖。
[0019] 圖9示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的使用AR裝置用于取回物理環(huán)境 中的一個(gè)或多個(gè)地震傳感器的方法的流程圖。
[0020] 圖10示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的AR裝置的顯示器的示意圖。
[0021] 圖11示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的使用AR裝置用于獲取物理環(huán) 境中的一個(gè)或多個(gè)地震傳感器的狀態(tài)數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
[0022] 圖12示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的AR裝置的顯示器的示意圖。
[0023] 圖13示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的使用AR裝置用于將一個(gè)地震 車布置在物理環(huán)境中的一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃位置的方法的流程圖。
[0024] 圖14示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的使用AR裝置用于獲取物理環(huán) 境中的一個(gè)或多個(gè)地震拖纜的狀態(tài)數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
[0025] 圖15示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的用于確定布置在物理環(huán)境中 的一個(gè)或多個(gè)地震拖纜的狀態(tài)的系統(tǒng)圖。
[0026] 圖16示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的AR裝置的顯示器的示意圖。
[0027] 圖17示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的AR裝置的顯示器的示意圖。
[0028] 圖18示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)的實(shí)施方式的用于與布置在物理環(huán)境中的 一個(gè)或多個(gè)水用運(yùn)載工具共同使用AR裝置的系統(tǒng)圖。
[0029] 圖19示出了其中可W包含和實(shí)踐本文描述的各種技術(shù)的計(jì)算系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下文的討論是針對(duì)某些【具體實(shí)施方式】。應(yīng)該理解的是，下面的討論是為了使本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員能夠制造和使用現(xiàn)在或隨后由本文的任意授權(quán)專利中可見的專利"權(quán)利要 求書"所限定的任意主題。
[0031] 明確表明地是，所述權(quán)利要求書不限于本文所包含的實(shí)施方式和圖示內(nèi)容，而是 包括落入下面權(quán)利要求范圍內(nèi)的包括實(shí)施方式的不同部分和不同實(shí)施方式的元件的組合 的那些實(shí)施方式的修改方式。
[0032] 現(xiàn)在將詳細(xì)參考各個(gè)實(shí)施方式，各實(shí)施方式的示例在附圖中示出。在下面的詳細(xì) 描述中，闡明了許多具體的細(xì)節(jié)，W便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。但是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員顯見的是，本發(fā)明可W在沒有運(yùn)些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其他情況下，眾所周知的 方法、過程、部件、電路和網(wǎng)絡(luò)未被詳細(xì)描述，W免模糊本實(shí)施方式的各個(gè)方面。
[0033] 還應(yīng)該理解的是，盡管術(shù)語第一、第二等可W在本文中用來描述不同的元件，但是 運(yùn)些元件不應(yīng)被運(yùn)些術(shù)語限制。運(yùn)些術(shù)語用來將一個(gè)元件與另一個(gè)相區(qū)分。例如，在不脫離 權(quán)利要求的范圍的情況下，第一物體可W被稱為第二物體，并且類似地，第二物體可被稱為 第一物體。第一物體和第二物體分別均是物體，但它們不應(yīng)被認(rèn)為是相同的物體。
[0034] 在本發(fā)明的說明書中使用的術(shù)語是為了描述【具體實(shí)施方式】的目的，并非意在限制 本發(fā)明。如在本發(fā)明的說明書和所附權(quán)利要求書中使用的，單數(shù)形式的"一"、"一個(gè)"和"該" 也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地表明并非如此。還應(yīng)該理解的是，如本文中所使用 的術(shù)語"和/或"指代并且包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)可能的組合。應(yīng)該 進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語"包括"和/或"包含"指定陳述的特征、整體、操 作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、操作、元件、部 件和/或它們的組。
[0035] 如本文中所使用的，指示一個(gè)給定的點(diǎn)或元件的上方或下方的相對(duì)位置的術(shù)語 "向上"和"向TV'上"和"下V'向上地"和"向下地V'下方"和"上方'；W及其它類似的術(shù) 語，可W與在本文中所描述的各種技術(shù)的一些實(shí)施方式一起使用。但是，當(dāng)應(yīng)用到傾斜或水 平的井中使用的裝置和方法時(shí)，或者當(dāng)應(yīng)用到在設(shè)置于井中時(shí)是傾斜或水平定向的裝置和 方法時(shí)，運(yùn)些術(shù)語可W指代從左到右、從右到左或視情況而定的其它關(guān)系。
[0036] 還應(yīng)該注意的是，在任何運(yùn)種實(shí)際的實(shí)施方式的開發(fā)中，特定于一些情況可W做 出許多決策W實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)的限制，運(yùn)些目標(biāo)在 各個(gè)實(shí)施方式彼此間是不同的。此外，可W理解，運(yùn)樣的開發(fā)努力可能是復(fù)雜和耗時(shí)的，但 盡管如此，其對(duì)于受益于本發(fā)明的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說也將是常規(guī)工作。
[0037] 本文所使用的術(shù)語和措辭僅用于描述的目的并且不應(yīng)該被解釋為在范圍上的限 審IJ。諸如"具有"、"含有"或"包括"及其變型的語言旨在廣泛的并且包括其后列出的主題、等 效物W及未列舉的附加主題。
[0038] 此外，提供本說明書和實(shí)施例僅為了示出不同的實(shí)施方式的目的，而不應(yīng)被解釋 為對(duì)范圍和適用性的限制。雖然任何組合物或結(jié)構(gòu)在本文中可被描述為具有某些材料，但 是應(yīng)該理解的是，該組合物可W任選地包含兩種或更多種不同的材料。另外，該組合物或結(jié) 構(gòu)還可W包括已經(jīng)列出的組分之外的其他一些組分。還應(yīng)該理解，在整個(gè)說明書中，當(dāng)一個(gè) 范圍被描述為是有用的或適合的等時(shí)，其意圖是所述范圍內(nèi)包括端點(diǎn)在內(nèi)的任何值將被視 為已經(jīng)聲明。此外，各個(gè)數(shù)值應(yīng)該如被術(shù)語"約"修飾的那樣解讀一次(除非已經(jīng)明確被運(yùn)樣 修飾），然后再不被如此修飾地解讀一次，除非在上下文中另有說明。例如，"I到10的范圍" 應(yīng)解讀為表示約1到約10之間的連續(xù)區(qū)間的各個(gè)可能數(shù)值。換句話說，當(dāng)表達(dá)一個(gè)特定范圍 時(shí)，即使僅明確地確定或提及所述范圍內(nèi)的幾個(gè)具體的數(shù)據(jù)點(diǎn)，或者即使沒有提及所述范 圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，也應(yīng)該理解，本發(fā)明人明白和理解，該范圍內(nèi)的任何數(shù)據(jù)點(diǎn)被認(rèn)為已被指 定，并且發(fā)明人擁有整個(gè)范圍和范圍內(nèi)的點(diǎn)。
[0039] 如本文所使用的，根據(jù)上下文的意思，術(shù)語"如果"可被解釋為"當(dāng)……時(shí)"或"一 旦"或"響應(yīng)于確定"或"響應(yīng)于檢測(cè)到"。同樣，根據(jù)上下文的意思，短語"如果確定"或"如果 檢測(cè)到[聲明的條件或事件r可被解釋為表示"一旦確定"或"響應(yīng)于確定"或"一旦檢測(cè)到 [聲明的條件或事件]"或"響應(yīng)于檢測(cè)到[聲明的條件或事件]"。
[0040] 現(xiàn)在將參考圖1-18在下面的段落中更詳細(xì)地描述用于使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)裝置的地震 勘測(cè)的各種技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式。
[004。開采環(huán)境和地震采集
[0042] 地震勘探可能設(shè)及到為了油氣藏而勘測(cè)地下的地質(zhì)地層。地震勘測(cè)可能設(shè)及在預(yù) 定位置W-個(gè)或多個(gè)不同的配置部署地震裝置（如地震源（S)和地震傳感器），如下面進(jìn)一 步所說明的。
[0043] 圖1.1-1.4示出了根據(jù)本文描述的各種技術(shù)和方法的實(shí)施方式的具有含有儲(chǔ)層 104的地下地層102的開采現(xiàn)場(chǎng)100的簡(jiǎn)化示意圖。開采現(xiàn)場(chǎng)100可W是油田、氣田等。圖1.1 示出了由勘測(cè)工具(例如地震車106.1)正在執(zhí)行的勘測(cè)作業(yè)，W測(cè)量地下地層102的特性。 所述勘測(cè)作業(yè)可W是用于產(chǎn)生聲振動(dòng)的地震勘測(cè)作業(yè)。在圖1.1中，一個(gè)運(yùn)樣的聲振動(dòng)，例 如由地震源110產(chǎn)生的聲振動(dòng)112,可W從地層116中的層面114反射回來。一組聲振動(dòng)可W 由位于地面上的傳感器(例如地震檢波器接收器118)接收。接收到的數(shù)據(jù)120可被提供作為 地震車106.1的計(jì)算機(jī)122.1的輸入數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于所述輸入數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)122.1產(chǎn)生地震 數(shù)據(jù)輸出124。該地震數(shù)據(jù)輸出可W被存儲(chǔ)、傳輸或進(jìn)一步根據(jù)需要進(jìn)行處理，例如，通過數(shù) 據(jù)壓縮處理。
[0044] 圖1.2示出了通過由鉆機(jī)128懸掛并被推進(jìn)到地下地層102W形成井眼136的鉆具 106.2正在執(zhí)行的鉆井作業(yè)。泥坑130可用于將鉆井泥漿經(jīng)由管線132引入鉆具用于循環(huán)鉆 井泥漿向下通過鉆具，然后向上經(jīng)過井眼136并回到地面。鉆井泥漿可被過濾并返回到泥 坑。循環(huán)系統(tǒng)可用于存儲(chǔ)、控制或過濾流動(dòng)的鉆井泥漿。鉆具可W被推進(jìn)到地下地層102中 W到達(dá)儲(chǔ)層104。每個(gè)井可W指向一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)層。鉆具可W適于使用隨鉆測(cè)井工具測(cè)量井 下特性。所述隨鉆測(cè)井工具也可適用于獲取巖忍樣本133,如圖所示。
[0045] 計(jì)算機(jī)設(shè)施可W位于開采現(xiàn)場(chǎng)100(例如，地面單元134)周圍的不同位置和/或在 遠(yuǎn)程位置。地面單元134可用于與鉆具和/或異地作業(yè)通信，W及與其它地面或井下傳感器 通信。地面單元134能夠與所述鉆具通信W向所述鉆具發(fā)送命令，并從其接收數(shù)據(jù)。地面單 元134還可W收集在鉆井作業(yè)期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出135,該數(shù)據(jù)然后可W被存儲(chǔ) 或傳輸。
[0046] 傳感器，如測(cè)量?jī)x，可W定位在開采現(xiàn)場(chǎng)100周圍來收集如前所述的關(guān)于各種開采 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的數(shù)據(jù)。如圖所示，傳感器可W被定位在鉆具中的一個(gè)或多個(gè)位置上和/或在鉆機(jī) 128上W測(cè)量鉆井參數(shù)，例如鉆壓、鉆頭扭矩、壓力、溫度、流率、組成、轉(zhuǎn)速和/或現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的 其它參數(shù)。傳感器也可W被定位在循環(huán)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)位置上。
[0047]鉆具106.2可W包括底部鉆具組合(BHAK未示出），通常是指在鉆頭附近(例如，距 鉆頭在幾個(gè)鉆挺長(zhǎng)度之內(nèi)）。所述底部鉆具組合可W具有用于測(cè)量、處理和存儲(chǔ)信息W及與 地面單元134通信的功能。底部鉆具組合還可W包括用于執(zhí)行各種其它測(cè)量功能的鉆挺。 [004引底部鉆具組合可包括與地面單元134通信的通信子組件。所述通信子組件可W適 于使用通信信道(例如泥漿脈沖遙測(cè)、電磁遙測(cè)或有線鉆桿通信）向地面發(fā)送信號(hào)和從地面 接收信號(hào)。所述通信子組件例如可包括，產(chǎn)生諸如聲或電磁信號(hào)的信號(hào)的發(fā)射器，該信號(hào)代 表所測(cè)量的鉆井參數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可W采用各種遙測(cè)系統(tǒng)，例如有線鉆桿、 電磁的或其它已知的遙測(cè)系統(tǒng)。
[0049] 可W根據(jù)在鉆井之前建立的鉆井計(jì)劃鉆探井眼。鉆井計(jì)劃可W闡明裝置、壓力、軌 跡和/或限定井場(chǎng)的鉆井過程的其它參數(shù)。然后可W根據(jù)鉆井計(jì)劃來執(zhí)行鉆井作業(yè)。然而， 隨著信息被收集，鉆井作業(yè)可能需要偏離所述鉆井計(jì)劃。此外，當(dāng)執(zhí)行鉆井或其它作業(yè)時(shí)， 地下條件可能改變。地球模型也可能需要調(diào)整，因?yàn)橛行碌男畔⒈皇占?br>[0050] 由傳感器收集的數(shù)據(jù)可被地面單元134和/或其它數(shù)據(jù)收集源收