[发明专利]洋底地震系统

说明书

地震传感器系统包括悬置在声介质中的地震传感器，其被布置在第一和第二传感器壳体之间。声介质可以基于周围水柱或其它地震介质的声阻抗而被选择成择优地透射压力波能量。声介质还可以被选择成择优地耗散或以其它方式减少所透射的剪切波能量。第二壳体可以类似地被配置成耗散剪切波能量，同时将以传播穿过声介质的声波形式的压力波能量透射到地震传感器。

相关申请的交叉引用

本申请要求对2015年10月30日提交的题为“OCEAN BOTTOM SYSTEM（洋底系统）”的美国临时申请号62/249,095的优先权，其通过引用整体地并入本文中且用于所有目的。本申请涉及代理人案号P256885.US.03的、由发明人Kees Faber在与此同一日期提交的、并且题为“MULTI-AXIS, SINGLE MASS ACCELEROMETER（多轴单质量体加速度计）”的共同未决的美国申请号__/___,___，其通过引用整体地并入本文中且用于所有目的。

背景技术

本申请一般涉及地球物理勘探，并且更具体地涉及地震数据采集和传感器技术。特别地，本申请涉及用于海洋地震勘测的传感器系统，包括但不限于洋底线缆和自主地震节点应用。

石化产品在现代经济中是普遍存在的，并且可以在下述范围的任何事物中找到：从石油和汽油到医疗设备、儿童玩具以及广泛范围的日常家用物品。为了满足对这些产品的持续需求，必须精确地定位和勘测石油和天然气储备，以使得可以有效地管理这些重要资源。因此，存在着对新的地震传感器系统和更先进的勘探技术的不间断的需要。

科学家和工程师通常利用基于地震波的勘探来随着时间定位新的石油和天然气储层以及勘测和管理现有储备。通过下述方式来实行地震勘测：在感兴趣区域上部署地震传感器或接收器阵列，以及监测对经由诸如震动器、气枪阵列之类的地震源或炸药爆炸发射的受控地震能量的响应。该响应取决于从矿物储层和其它表面下地层反射的地震能量，从而允许生成对应结构的图像。

通常通过在勘测船后拖曳地震传感器或接收器的阵列来进行常规海洋地震勘测，其中接收器沿着一个或多个拖缆线缆分布。使用一组气枪或其它地震源来生成地震能量，所述地震能量向下传播穿过水柱以穿透洋底（或其它底面）。该地震能量的一部分被从表面下结构反射，并且穿过水柱返回以在拖缆阵列中被检测到。替换地，地震接收器还可以沿着洋底线缆来布置，或者可以以分布在海床上的单独的、自主的地震节点的形式来提供。

地震接收器包括压力传感器和质点运动检测器二者，其可以被提供为单独的传感器组件，或者在这两个传感器类型被极为贴近地提供在接收器模块或地震节点内的情况下被组合在一起。例如，一组压力传感器可以被配置在水听器阵列中，并且被适配成记录传播穿过水柱或其它地震介质的地震波场的标量压力测量。质点运动传感器包括加速度计和地震检波器，其可以提供表征响应于传播地震波而产生的介质运动的单轴或三维矢量速度测量。

通过利用这样的接收器组件的阵列观测所反射的地震能量来采集与表面下结构有关的地球物理学数据。可以使用所得到的地震信号来生成表征勘测区域之中和附近的表面下构成和地质的图像。总体图像质量取决于噪声和信号灵敏度，从而产生了对更先进的传感器和接收器技术的需求。

发明内容

本申请涉及一种地震传感器系统，其中传感器中的一个或多个被围在具有与周围水柱或其它介质的声阻抗类似的声阻抗的区域或壳体中。行进穿过介质的声信号以最小或减少的反射而透射到传感器。

例如，一种地震传感器系统可以包括：与地震介质连通的传感器壳体，以及被布置在所述传感器壳体内的声介质。可以基于所述地震介质的声阻抗来选择所述声介质，以便透射压力波能量。可以将诸如加速度计或地震检波器之类的地震传感器悬置在所述声介质内，其中所述传感器壳体被配置成耗散入射的剪切波能量。因此，所述压力波能量可以以传播穿过所述声介质的声波的形式被择优地透射到所述地震传感器，而所述剪切波能量可以被择优地耗散或吸收。