[发明专利]用于定位地震勘探排列系统的前端的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月7日提交的美国临时专利申请No.61/223609的权益。

不适用关于联邦赞助研究或开发的声明。

技术领域

本发明涉及海洋地震数据采集，更特别是涉及用于定位拖缆阵列的前部的技术。

背景技术

地震勘探涉及针对烃矿床勘测地下地质构造。地震勘测通常涉及在预定位置处部署地震源和地震传感器。所述源产生地震波，地震波传播到地质构造中，从而沿着其路径形成压力变化和振动。地质构造的弹性属性变化使地震波散开，改变其传播方向和其他属性。所述源发射的部分能量到达地震传感器。一些地震传感器对压力变化敏感(水听器)，另一些对粒子运动敏感(例如地音探听器)，工业勘测可以只部署一种传感器或者两种传感器都部署。响应于检测到的地震事件，传感器生成电信号以产生地震数据。随后对地震数据的分析可表明烃矿床的可能位置的存在与否。

一些勘测被称为“海洋”勘测，因为它们是在海洋环境下进行的。然而，“海洋”勘测不仅可以在海水环境下进行，而且可以在淡水和淡海水环境下进行。在一种称为“拖曳阵列”勘测的海洋勘测中，地震传感器和源的阵列被拖曳在勘测船的后面。地震传感器容纳在被勘测船拖曳的拖缆内或上。

在多个拖缆被用于地震数据采集的情况下，偏转器装置(例如门和/或单翼等)常常用来保持拖缆分离。然后使用导入装置将船连接到偏转器。为了保持阵列前部的拖缆深度，使用浮子或扫雷器来获得前部的充分浮力，并因此避免前部下潜。为了确定拖缆的位置，常常在浮子或者特定的专用前端定位浮子上使用GPS单元。这些浮子很笨重，并且由于其就坐在拖缆的前面上而难以保持。此外，它们需要更多的准备时间，因此使得操作效率降低。

使得GPS位于浮子上的另一缺点在于其需要能量，且这种能量来自于导入装置或者拖缆，因为电池能量不足以为GPS及其相关的通信无线电设备供能。由于偏转器很大，用来连接扫雷器和翼的绳和链暴露于很大的力，很难保持电气接线不受拖缆和浮子的影响。此外，需要另外的设备来连接前端GPS。

授予Kongsberg Seatex AS的美国专利No.7315274公开了一种用于通过使用问答机和应答器来确定海洋船和物体的位置的方法。‘274专利描述了使用应答器来将身份标签包含到待反射到问答机的信号中。然而，这种方法仍然在上面定位应答器的海洋物体上需要能量。

发明内容

本发明涉及定位地震勘探排列系统的前部的领域。特别是，本发明描述了如何使用高分辨率雷达技术获得与地震勘探排列系统相关的浮力元件(例如浮子)的位置。无源反射材料设置到浮力元件上，使得其可通过雷达系统检测和追踪。根据本发明的一方面公开的系统和方法因此在浮子上面无源而在船上面有源。该系统在浮子上不需要能量，因此不需要到/来自浮子的电气接线。在其他实施方式中，GPS/雷达组合设置在其中一个浮力元件而不是船上，而剩余的浮子是无源的。

此外，在这里描述的系统中，不需要具有与拖缆设备相关的身份标签，因为其以特定方式拖曳并且定位前元件之间的关系是已知的。还有，无源标记可用来识别拖缆设备。例如，具有已知特征的反射器可设置在拖缆设备上，由此允许解码以识别特定的海洋设备(例如，浮标)。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的海洋地震数据采集系统的示意图；

图2是图1的地震勘探排列系统的俯视图，进一步说明了连接在前部浮子和后部浮标之间的多个拖缆；

图3是图2的一个拖缆的侧视图，进一步说明了偏转器装置；

图4是图1的地震勘探排列系统的俯视图，进一步说明了在根据本发明的定位地震勘探排列系统中使用的雷达系统；

图5是图1的地震勘探排列系统的俯视图，进一步说明了在根据本发明的定位地震勘探排列系统中使用的雷达系统的另一实施方式；

图6是用于执行根据本发明的处理技术的数据处理系统的示意图。

具体实施方式