[发明专利]电源模块中的模拟

说明书

技术领域

本发明一般涉及使用模拟接口以及电源来施行地震测量。

背景技术

施行地震测量以绘制地下结构的图以发现和开发油和气储藏。在开发油田（钻井）之前，通常执行地震测量，以估计油气田的位置以及储量，以及在钻井之后随着时间的推移来确定储层中的变化。在陆地上，通过在选定的地理区域部署地震传感器的阵列（也简称为地震接收器）来施行地震测量。这些阵列通常覆盖75-125平方公里或更多的地理区域，并包括2000到5000个地震传感器。地震传感器（地震检波器或加速度计）以网格的形式放置到地面中。在地理区域中的选定的分隔的位置使用诸如炸药（例如，埋的炸药）之类的能量源或移动振动源来生成或产生到地下的声波或信号（也被称为声能）。所生成的进入到地下的声波从诸如由油和气储层所形成的那些地下构造不连续性反射到地面。通过地震传感器（水听器、地震检波器等等）在地面上感应或检测反射。部署在野外与地震传感器邻近的数据获取单元可以被配置成从它们的相关联的地震传感器接收信号，至少部分地处理接收到的信号，并将经过处理的信号传输到远程单元（通常是置于移动单元上的中央控制或计算机单元）。中央单元通常控制数据获取单元的至少一些操作，并可以处理从所有数据获取单元接收到的地震数据，和/或将处理过的数据记录到数据存储设备上，供进一步处理。地震波的感应、处理和记录被称为地震数据获取。

用于获取地震数据的传统的传感器是地震检波器。然而，与单个组件传感器地震测量布局相比，多组件（三轴）加速度计更常用于获取三维地震图，使用多组件传感器需要在野外使用更复杂的数据获取和记录设备以及相当大的带宽来向中心位置传输数据。

地震数据获取系统的常见的体系结构是所有地震传感器的点对点电缆连接。通常，由附接到一个或多个传感器的数据获取单元收集阵列中的传感器的输出信号，将这些输出信号数字化，并沿着电缆线路中继到高速主干网野外处理设备或野外箱。高速主干网通常通过点对点中继方式与其他野外箱连接，连接到中心记录系统，其中，所有数据都记录到诸如磁带之类的存储介质上。

地震数据可以被记录在野外箱中，供以后检索，在某些情况下，引导的野外箱被用来通过无线电链路（射频链路或“RF”链路）与中心记录系统传递命令和控制信息。即使使用这样的RF链路，在传感器和各种野外箱之间也可能需要数公里的电缆。这样的电缆系统体系结构会导致超过150公里的电缆被部署在测量区域。在变化的地形中部署几公里的电缆需要大量的设备和人工，常常在环境敏感区域。

传统上，地震传感器生成模拟信号，模拟信号通过模数转换器转换为数字信号，然后由记录设备进行记录。野外的某些设备可以从被配置成升高电压的电源接收电能以降低传输损失。模数转换器通常置于离开增强电源一定距离处（10到100米），以便限制电源噪声对模拟数字转换以及模拟信号的影响。当电源太近时，噪声会上升到干扰级。当来自电源的噪声改变模数转换器的输出时，发生干扰。将模数转换器与增强电源分离提高了必须为地震测量部署的设备的数量。另外，在模数转换器和增强电源之间保持相当的距离会提高某些设备之间的传输距离。此距离常常导致降低来自用于操作其他设备的电源的可用的电能的量的输电损失。本发明解决了对降低功率损耗的需要，同时为模拟数字信号转换保持低噪声环境。

发明内容

在各方面，本发明涉及用于使用位于电源附近的模拟接口来施行地震测量的方法和设备。

根据本发明的一个实施例包括用于施行地震测量的系统，包括：被配置成提供模拟信号的至少一个地震传感器；被配置成容纳下列各项的外壳：与所述至少一个地震传感器电子通信的模数转换器；以及被配置成向除所述模数转换器以外的至少一个地震设备提供电源的电源；以及被配置成从所述模数转换器接收数字输出的记录计算机。

根据本发明的另一实施例包括用于施行地震测量的方法，包括：降低地震信号上的电源噪声，并且其中所述地震信号在与电源置于同一个外壳内的设备上进行模拟数字转换。

根据本发明的另一实施例包括用于施行地震测量的方法，包括：使用系统来执行地震测量，该系统包括被配置成容纳下列各项的外壳：与地震传感器电子通信的模数转换器；以及被配置成向除所述模数转换器以外的至少一个地震设备提供电源的电源；被配置成向模数转换器提供模拟信号的地震传感器；以及被配置成从所述模数转换器接收数字输出的记录计算机。

根据本发明的另一实施例包括用于施行地震测量的方法，包括：降低电源和至少一个地震设备之间的输电损失而同时使进行模拟数字转换的地震信号上的电源噪音级别低于选定的阈值。