[发明专利]具有地震传感器和发散传感器的传感器组件

说明书

本申请是申请日为2010年10月4日、国际申请号为PCT/US2010/051368、国家申请号为201080052944.3、名称为“具有地震传感器和发散传感器的传感器组件”的进入中国国家阶段的国际申请的分案申请。

背景技术

地震勘探用来验明例如油气储层、淡水含水层、注气区等的地下元素。在地震勘探中，震源被放置在地表或海底上的不同位置，启动震源来产生指向地下结构的地震波。

震源产生的地震波传播到地下结构中，一部分地震波被反射回地面以便被地震接收器(例如地震检波器、加速度仪等)接收。这些地震接收器产生表示检测到的地震波的信号。对来自地震接收器的信号进行处理以生成关于地下结构的内容和特性的信息。

噪声会干扰从地下结构反射的地震波的精确测量。已经开发出了多种技术来减小地震勘探操作中的噪声影响。很多这种技术要么涉及地震接收器的复杂布置，要么涉及使用相对复杂的处理算法来消除噪声的影响，这会增加进行地震勘探相关的成本。

发明内容

总的来说，根据一种实施方式，一种具有改进特征的用于勘探地下结构的传感器组件包括用于定位在地表处或以下的发散传感器，该发散传感器包括容纳物质和浸没在此物质中的压力传感器的容器。另外，所述传感器组件包括在发散传感器的容器的外部的单分量地震传感器。

其他或替代的特征通过下面的描述、附图和权利要求将变得更加明白。

附图说明

图1表示根据一种实施方式的传感器组件的示意图；

图2和图3表示根据一些实施方式具有大体立方体形状的容器的发散传感器；

图4-图5表示根据替代实施方式具有大体椭球形的容器的发散传感器；

图6-图9表示根据另一些实施方式具有带不同硬度侧面的容器的发散传感器；以及

图10是根据一种实施方式的执行地震勘探的过程的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了很多细节来提供对本发明的理解。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以在没有这些细节的情况下实践，且对所描述的实施方式的很多变型或修改是可行的。

图1显示了一种用于执行地震勘探操作的示例性布置，其中包括根据一种实施方式的传感器组件100。图1所示的传感器组件100可布置成排或阵列的形式，以便执行关于地下结构116的地震勘探操作。地下结构116可具有感兴趣的至少一种地下元素117，例如油气储层、淡水含水层、注气区等。

传感器组件100通过电缆线104联接到控制器106，控制器包括处理器108和用于存储从传感器组件100接收的数据的存储介质110。在一种替代实施方式中，代替使用缆线104，可以在传感器组件100与控制器106之间进行无线电通信或其他类型的无线通信。尽管图1中没有显示，但可以将路由器或集线器设置在传感器组件100和控制器106之间。

如图1所示，传感器组件100中的一些或全部均可以具有地震传感器112和发散传感器114。地震传感器112可以是用于测量由地下结构116中的地震波引起的竖直粒子速度的地震检波器，或者替代地，地震传感器112可以是用于测量由经过地下结构116传播的地震波引起的加速度的加速度仪。启动震源(例如振动器、气枪、爆炸装置)以使地震波传播到地下结构116中。替代地，代替使用上面所述的受控震源来提供受控源或有源勘探，一些实施方式也可在无源勘探的环境下使用。无源勘探使用传感器组件100来执行下面的一项或多项：(微)地震监控；水压裂监控，其中由于主动注射到地下(例如油气储层)的流体造成的岩石失效而观察到微地震；等等。

在一些实施方式中，地震传感器112是用于测量竖直方向(图1中的轴线z表示的)上的地震波的竖直分量地震传感器。在替代实施方式中，传感器组件100可另外或替代地包括用于检测基本水平方向，例如与图1中的地面117基本平行的x或y方向上的地震波的地震传感器。地震传感器112被认为是用于获取与地下结构116的勘探相关的地震数据的主要勘探传感器。在一些实施形式中，地震传感器112是只测量一个方向(例如x、y和z方向之一)上的地震波场的分量的单分量地震传感器。例如，单分量地震传感器112可测量地震波场的位移、速度或加速度的竖直分量。替代地，单分量地震传感器可测量地震波场的位移、速度或加速度的水平分量，或者替代地，基于来自地震传感器的数据导出的输出包括地震波场的位移、速度或加速度的导出水平分量。