方向和深度可操纵的震波源阵列制造技术

本发明专利技术涉及方向和深度可操纵的震波源阵列，具体地，一种可操纵的震波能量源包括至少一个漂浮设备。漂浮设备包括用于改变其浮力的设备。框架联接到所述至少一个漂浮设备。至少一个震波能量源从所述框架悬浮。至少一个操纵设备联接到漂浮设备或者框架。所述至少一个操纵设备包括至少一个控制面和联接到所述控制面的控制面致动器。所述致动器被配置为使控制面旋转以至少在垂直方向产生液力升程。

【技术实现步骤摘要】
方向和深度可操纵的震波源阵列本申请是申请号为201010600326.X、申请日为2010年12月22日、名称为“方向和深度可操纵的震波源阵列”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用不适用 联邦资助研究或开发相关的声明不适用。
本专利技术总地涉及震波勘探领域。更具体地，本专利技术涉及由漂浮设备导航悬浮于水中的海洋震波源阵列以避免航行危险的设备。
技术介绍
在海洋震波勘探中，震波能量源用于在诸如湖泊或海洋的水体中产生声脉冲或波的形式的震波能量。震波能量在水中向下传播，通过水底，并通过水底以下的地球岩层。通过水底以下的地球岩层的能量的一部分从地球岩层的声阻抗边界向上反射。通过布置在水面附近的一个或多个等浮电缆牵引的传感器诸如水中听音器，或者通过沿水底电缆布置的传感器，检测向上传播的震波能量。传感器将检测到的能量转换为电信号或光信号。然后，调整或解释电信号或光信号以提供有关各种地下地球岩层的组成和结构的信息。这种信息特别用于确定这种地球岩层可能包含矿床诸如碳氢化合物的可能性。 现有技术中已知的最频繁使用的海洋震波能量源是“气枪阵列”。典型的气枪阵列是震波勘探船或源船之后牵引的具有不同大小的多个单独的气枪。气枪最终由于浮标、漂浮物或类似的漂浮设备而悬浮。漂浮设备通常联接到框架或类似基本刚性的结构，从而使框架悬浮于水中。可以通过经选择长度的电缆或链使形成阵列的各个气枪从框架悬浮，从而在水中以经选择的深度操作各个气枪。在本领域已知的气枪阵列中，漂浮设备在水面的平面中是可操纵的，但是由于漂浮设备的浮力，漂浮设备保持接近于水面。 【专利技术内容】 根据本专利技术的一方面的可操纵震波能量源包括至少一个漂浮设备。漂浮设备包括用于改变其浮力的设备。框架联接到所述至少一个漂浮设备。至少一个震波能量源从所述框架悬浮。至少一个操纵设备联接到漂浮设备。所述至少一个操纵设备包括至少一个控制面和操作地联接到所述控制面的控制面致动器。所述致动器被配置为使控制面旋转以至少在垂直方向产生液力升程。 根据本专利技术的另一方面的在水体中操作震波能量源的方法包括使至少一个震波能量源从漂浮设备悬浮。漂浮设备在水中由牵引船牵引。在水面附近存在航行危险的情况下，减少漂浮设备的浮力以使其没入水中。 根据下面的描述和所附权利要求，本专利技术的其它方面和优点将是明显的。 【附图说明】 图1示出示例震波获取系统。 图2更加详细地示出图1的震波源阵列。 图3示出示例压舱控制设备。 图4示出用于操作图2的源阵列上的控制面的致动器的一个示例。 图5示出控制面的替代致动器。 图6示出不使用参考浮标的另一示例震波源。 【具体实施方式】 图1示意性示出根据本专利技术的可以与震波源一起使用的示例海洋震波数据获取系统。所述获取系统包括震波船10，其沿水体11诸如湖泊或海洋的表面移动。震波船10上包括设备，总地以12示出，且为了方便被描述为“记录系统”，其可以包括(在图1中没有单独示出)数据记录器、导航设备诸如全球定位系统(“GPS”)接收机和震波能量源控制设备。记录系统12还可以包括用于在一个或多个震波源阵列上操作浮力控制和液力(水力)升程设备的装置，下面将更加详细地解释。 震波获取系统可以包括通过图1所示的震波船10或通过不同的船(未示出)牵引的多个震波传感器等浮电缆14。等浮电缆14通常是在牵引船后面某个距离延伸的电缆，并且每个这种等浮电缆14包括在间隔开位置处布置在其上的震波传感器22。震波传感器22通常是压力或压力时间梯度响应传感器，诸如水中听音器，但是还可以是粒子运动响应传感器，诸如加速度计或地音仪，或者是水中听音器和地音仪的组合。在本专利技术的范围内传感器的类型不受限制。通过各种牵引设备包括布置在由绳索16引导的扫雷器端处的被称为“扫雷器”的横向力产生设备18来维持等浮电缆在水中的几何结构。等浮电缆14在其前端处被联接到各个终端21，各个终端21将等浮电缆14联接到电缆20引导的相应端。可以从船10展开绳索16引导和电缆20引导的扫雷器，并且通过绞盘(未示出)或本领域公知的类似卷轴设备收回到船10上。可以通过扩展电缆19限制扫雷器18的横向分离，最终维持等浮电缆14的整个阵列的几何结构。在一些示例中，可以省略扩展电缆19的最中间部分。 震波船10也可以牵引一个或多个震波源阵列24或者另一船(未示出)可以牵引一个或多个震波源阵列24。为了清楚地示出，图1仅示出一个这种阵列。震波源阵列24通常包括多个震波能量源，在当前示例中，震波能量源可以是具有各种腔尺寸的气枪，如上所述。在对阵列24中的所有单独的气枪进行适当时控的致动之后(通常通过来自记录单元12的控制信号)，特定谱内容的震波能量脉冲传递到水11中。这种致动导致的震波信号由震波传感器22检测，并且检测到的信号被传递到记录系统12。记录和处理通过各种震波传感器22检测到的信号的方式是本领域已知的并且在此将不进行进一步描述。 可以使用脐带电缆113由船10牵引震波源阵列24。源阵列24可以在接近其一个或每个纵端具有操纵设备26。脐带电缆113可以包括(没有单独示出)强力部件，以将船10的牵引力传递到源阵列24、一个或多个压缩空气或气体管线以及用于在源阵列24和记录系统12的各个组件之间进行通信的电导体和/或光导体。如下所述，操纵设备26可以在横向和深度上为源阵列24提供操纵能力。在一个示例中，操纵设备26可以使用单个翼或翼片(foil)来执行垂直方向和水平方向的操纵。源阵列24还可以包括一个或多个漂浮设备(见图2和图3)，其能够向源阵列24提供可控浮力。 图2示意性地示出源阵列24的示例。可以通过勘探船(图1中的10)从脐带电缆113的尾端牵引源阵列24，如上所述。当前示例中的源阵列24包括主龙骨或主梁112，其通常联接到脐带电缆113。通过使用深度控制绳索114，梁112在距其经选择的距离处使子框架115悬浮。可以通过链118或类似悬浮设备使一个或多个震波能量源119 (例如，气枪)由子框架115而悬浮。可以通过在距离震波能量源119的已知垂直距离处安装深度(例如，压力)传感器117执行源深度确定。在本专利技术的范围内任何具体实现的震波能量源数量不受限制，本专利技术也不限于气枪。作为非限制性示例，本专利技术还可以与海洋振动器和水枪一起使用。 主梁112可以连接到一个或多个漂浮设备107，每个漂浮设备107包括在密封壳体(总地以107a所示)内封装的一定量的漂浮填空料，例如，泡沫苯乙烯或泡沫聚氨酯。每个壳体的内部可以限定一个或多个液密腔108，以便使用水来压舱。因此，每个漂浮设备107具有可控浮力。当前示例显示了三个这种漂浮设备107。其它示例，下面将参照图6解释其中的一个示例，可以仅包括一个这种漂浮设备。根据本专利技术的各个方面，这种漂浮设备的数量是由源阵列设计者裁量的，且不意在限制本专利技术的范围。如当前示例所示，使用多于一个漂浮设备的可能优点在于提供对源阵列24的水平更好的控制。 可以通过浮力调节设备109控制压舱。浮力调节设备109 (下面参照图3解释)可以根据从深度(例如，压力)传感器110a、测力传感器106和水平或倾斜传感器IlOb做出的测量自动运行。控制面111可以用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：震波能量源，以及漂浮设备，所述漂浮设备联接到所述震波能量源，并且可连接以由牵引船牵引；其中所述装置配置成通过允许水进入所述漂浮设备的内部腔室来减少所述漂浮设备的浮力；以及所述装置配置成通过排出水来增加所述漂浮设备的浮力。

【技术特征摘要】
2009.12.22 US 12/655,0621.一种装置，包括: 震波能量源，以及 漂浮设备，所述漂浮设备联接到所述震波能量源，并且可连接以由牵引船牵引； 其中所述装置配置成通过允许水进入所述漂浮设备的内部腔室来减少所述漂浮设备的浮力；以及 所述装置配置成通过排出水来增加所述漂浮设备的浮力。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述漂浮设备包括多个内部腔室，所述装置配置成允许水进入所述多个内部腔室的一个或多个中，以减少所述漂浮设备的浮力。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括:一个或多个另外的漂浮设备，所述一个或多个另外的漂浮设备中的每一个都包括内部腔室； 其中所述装置进一步配置成允许水进入所述一个或多个另外的漂浮设备的内部腔室的一个或多个中，以减少所述装置的浮力。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括: 联接到所述漂浮设备的参考浮标； 所述装置配置成根据由所述参考浮标施加的力来确定在所述漂浮设备的特定区域上的负荷。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置进一步配置成根据所确定的负荷来使得所述漂浮设备水平。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 可调整的控制面； 所述装置配置成调整所述控制面来操纵所述漂浮设备。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置配置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：V霍夫兰，T斯泰恩斯兰，KP埃尔维斯泰德，
申请(专利权)人：PGS地球物理公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO