[发明专利]经牵引的地震节点

说明书

海洋地震传感器系统包括具有至少一个地震传感器的地震节点。传感器配置用于在绳索上牵引通过水柱时对地震能量进行采样。耦合可以适于调制从绳索到地震节点的加速的传输。

（多个）相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月7日提交的题为TOWED SEISMIC NODE的美国临时申请号62/189,647的优先权，其整体地并且出于所有目的而通过引用并入本文。

背景技术

本申请总体上涉及地震勘探，并且具体地涉及用于搜集地震数据的传感器布置。适合的应用包括但不限于用于在海洋地震勘测中使用的地震节点。

在经牵引的海洋地震探查中，通常接近海面而在海洋船只后面牵引水听器阵列。水听器安装到多个传感器线缆，其通常被称为托缆。托缆充当用于水听器的平台或载体，所述水听器在阵列中沿着每一个托缆的长度分布。

同样接近海面牵引的地震源的集合操作成周期性地发射声学能量。感兴趣的声学能量向下传播通过海水（或其它水柱），穿透海底，从海底岩层和其它底层结构反射，并且向上通过水柱返回到水听器阵列。

经反射的地震能量（或声波能量）到达经牵引的水听器阵列中的接收器点。阵列包括沿托缆线缆中的每一个分布的许多此类接收器点，其中传感器配置成在接收器点中的每一个处生成数据记录，所述数据记录表征从海床下方的表面下结构接收的向上行进的声学小波（或地震波）。随后处理水听器数据记录以生成底层结构的地震图像。

噪声是经牵引的托缆操作中的主要考虑。噪声源涵盖相干和随机（或非相干）效应两者，包括但不限于海洋生命、源磁泡事件、船只噪声、波浪噪声以及起因于海面的波噪声。由于托缆行进通过水柱时的流效应，以及由于地震系统对加速的灵敏性，牵引托缆同样生成噪声。

这些噪声分量中的一些传播通过托缆（或托缆线缆），并且一些传播通过水柱本身。此类噪声贡献的存在可以不利地影响表面下图像的精度，所述表面下图像从经处理的地震数据来获得。因此，存在针对具有降低的噪声和改进的地震图像质量的更高级的海洋地震勘测技术的持续需求。

发明内容

描述了一种节点地震系统，其中使用一个或多个简单的绳索、线缆或类似强度构件来牵引一个或多个自主地震节点。每一个节点可以配置有横向位置控制能力、深度控制能力或两者。可调整的系绳系统可以被提供用于将节点束缚（tether）至绳索或者线缆。

取决于应用，每一个节点可以确定其自己在水柱中的绝对位置，或者其关于牵引绳索或线缆的相对位置。每个节点因而可以控制其自己在阵列中的相应（绝对或相对）位置，同时在牵引之下。

单独的地震节点、模块化地震阵列和节点地震系统可以根据本文公开的示例和实施例来配置。还涵盖了部署与操作地震节点、阵列和系统的方法。

在一个特定实施例中，海洋地震传感器系统包括具有设置在水动力主体中的至少一个地震传感器的地震节点。水动力主体适于调制阻力（drag）和流噪声，并且传感器配置用于在通过水柱牵引时对地震能量进行采样。系绳将水动力主体耦合到绳索，例如，所述绳索使地震节点经受牵引力。

至少一个主动或被动控制表面可以提供在水动力主体上，并且配置用于在束缚至绳索时关于水柱定位地震节点。系绳可以包括一个或多个弹性构件，所述一个或多个弹性构件适于调制绳索的加速的一个或多个频率分量的传输，例如，以便减少地震节点的相对加速。因此，可以降低噪声，并且可以生成改进的地震图像。

附图说明

图1A是图示了如本文描述的示例性地震勘测的剖面图。

图1B是地震勘测的平面图。

图2是示出了适合于部署海洋地震阵列的代表性部署系统的示意性图示。

图3A是示出了适合于在海洋地震阵列或勘测中使用的示例性或样本节点设计的剖面图。