地震拖缆的自动化横向控制制造技术

本发明专利技术涉及地震拖缆的自动化横向控制。在海洋地球物理勘探领域中，提供了用于控制在勘探船后面牵引的地球物理传感器拖缆或地球物理传感器拖缆的阵列的空间分布或朝向的系统和方法。提供了用于响应于改变条件而改变此类地球物理传感器拖缆的空间分布或朝向的各种技术。例如，可以基于从沿拖缆长度的定位设备接收的配置数据来确定横流条件，并可以基于横流条件来确定拖缆的新的期望朝向。新的期望朝向可以包括拖缆的新的期望羽角。

Automatic Lateral Control of Earthquake Towing Cable

The present invention relates to automatic lateral control of seismic towing cable. In the field of marine geophysical exploration, systems and methods are provided for controlling the spatial distribution or orientation of arrays of geophysical sensor towing cables or geophysical sensor towing cables towed behind exploration vessels. Various techniques for changing the spatial distribution or orientation of such geophysical sensor towlines in response to changing conditions are provided. For example, cross-flow conditions can be determined based on configuration data received from positioning devices along the length of the towline, and new expected orientation of the towline can be determined based on cross-flow conditions. New expectation orientations can include new expectation plumes for towing cables.

【技术实现步骤摘要】
地震拖缆的自动化横向控制
本公开总体涉及海洋地球物理勘探的领域。更具体地，本公开涉及用于控制在勘探船后面牵引的地球物理传感器拖缆或地球物理传感器拖缆阵列的空间分布或朝向的系统和方法。
技术介绍
诸如地震采集系统和电磁勘探系统之类的海洋地球物理勘探系统用于从设置在诸如湖泊或海洋之类的水体底部之下的地层采集地球物理数据。例如，海洋地震勘探系统典型地包括地震勘探船，其具有船上导航、地震能量源控制以及地球物理数据记录装备.地震勘探船典型地被配置为将一个或多个(典型地，多个)横向隔开的传感器拖缆(streamer)牵引通过水。在所选时间，地震能量源控制装备使得一个或多个地震能量源(其可以在水中由地震勘探船或由其他船牵引)致动.一个或多个拖缆上的各种传感器响应于检测到的地震能量而生成的信号最终被传导到记录装备。在记录系统中对每个传感器(或此类传感器的群组)生成的信号进行记录。随后对所记录的信号进行解释以推断水体底部之下的地层的结构和成分。用于感生电磁场和检测响应于此类所施加的场而在地下发源的电磁现象的对应部件也可以用在海洋电磁地球物理勘探系统中。在最一般的意义上，一个或多个传感器拖缆是长线缆，其具有在沿着线缆长度分隔开的位置处设置的地球物理传感器。典型拖缆可以延伸到地球物理勘探船后面若干千米。因为典型拖缆的较大长度，拖缆可以不由于除了其他之外拖缆与水的交互而在沿其长度的每个点处整体在直线上行进到勘探船的后面。通过被配置用于牵引多个拖缆的船而牵引的拖缆一般与维持拖缆的前端的装备相关联，所述前端在其被牵引通过水时被维持在彼此相距且与勘探船的中心线相距所选的横向距离处。单个拖缆一般用在称为二维地球物理勘探的勘探中，并且多个拖缆系统用在称为三维和四维勘探的勘探中。四维地震勘探是在地球的地下的特定区域上在所选时间重复的三维勘探。此类系统中的各个拖缆一般受影响单个拖缆的相同力的影响。从三维勘探产生的地球的地下的地球物理图像的质量受拖缆上各个传感器的位置被多好地控制的影响。从检测到的信号生成的图像的质量还取决于贯穿地球物理勘探维持传感器的相对位置的程度。在名称为“METHODSFORGATHERINGMARINEGEOPHYSICALDATA”的美国专利公开2012/0002502中公开了拖缆控制系统和方法的各种实施例，本文通过引用并入有该美国专利公开。
技术实现思路
根据本公开的一个方面的一种方法包括在水体中在船后面牵引拖缆。接收与所述水体中的横流相关的信息，并基于所述信息来确定所述拖缆的期望朝向。然后根据所述期望朝向来调整所述拖缆的朝向.根据本公开的另一方面的一种方法包括在水体中牵引具有沿其布置的偏转设备的拖缆。以相对于某参考轴测量的目前的拖缆羽角来牵引所述拖缆。所述方法包括：接收与所述偏转设备施加的力相关的信息，并基于所接收的信息来自动确定期望的拖缆羽角。所述方法还包括经由所述偏转设备来自动调整所述拖缆以遵循所述期望的拖缆羽角。根据本公开的一个方面的一种拖缆控制装置包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为与沿在水体中在船后面牵引的拖缆布置的定位设备通信。所述处理器还被配置为确定与所述定位设备相对应的配置数据，所述配置数据指示横流条件。所述处理器还被配置为基于所述横流条件来调整所述定位设备。附图说明图1描绘了牵引地震拖缆阵列的船，其包括用于调整相应拖缆的几何结构的设备。图2描绘了拖缆偏转设备。图3描绘了船和一些可能的参考轴，可能相对于这些参考轴测量拖缆羽角。图4A描绘了以一羽角牵引多个拖缆的船。图4B描绘了以不同的羽角牵引拖缆的图4A的船.图5A描绘了在一个朝向上牵引多个拖缆的船。图5B描绘了在不同的朝向上牵引拖缆的图5A的船。图6和7描绘了根据本公开的实施例的两个示例性过程流.具体实施方式本说明书包括对“一个实施例”或“一实施例”的引用。短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”的出现并不一定指代相同实施例。特定特征、结构或特性可以以符合本公开的任何合适方式加以组合。术语。以下段落提供了本公开(包括所附权利要求)中出现的术语的定义和/或上下文.“基于”.如本文所使用的，该术语用于描述影响确定的一个或多个因素。该术语不排除可能影响确定的附加因素.即，确定可以单独基于那些因素，或者仅部分地基于那些因素.考虑短语“基于B来确定A”.该短语意味着B是影响A的确定的因素，但不排除A的确定还基于C。在其他实例中，可以单独地基于B来确定A。“被配置为”。如本文所使用的，该术语意指特定片段的硬件或软件被布置为当被操作时执行一个或多个特定任务。因此，“被配置为”执行任务A的系统意指该系统可以包括在该系统的操作期间执行任务A或可以用于执行任务A的硬件和/或软件.(由此，该系统可以“被配置为”执行任务A，即使该系统当前未在操作)。“朝向”。如本文所使用的，该术语包括关于拖缆的几何结构布置的任何信息。作为非限制性示例，术语“朝向”可以包括拖缆相对于某参考轴的羽角、拖缆的形状、一拖缆相对于另一拖缆的位置、或拖缆的一部分的位置。“羽角”。如本文所使用的，该术语指代拖缆相对于某参考轴所成的角度。因为拖缆可能不总是沿着完美地直的线而布置，所以该术语应当解释为涵盖定义此类拖缆的平均或近似角度的任何合适方式。作为此类方法的非限制性示例，拖缆的“近似方向”可能被定义为将拖缆的一端连接到另一端的线；可替代地，近似方向可能被定义为可能以各种方式离散地或连续地计算的最佳拟合线。“期望的羽角”。如本文所使用的，该术语指代操作者或控制系统试图使拖缆相对于参考轴所成的羽角。典型地但非总是，“期望的羽角”将是沿直线的拖缆朝向。然而，如上所述，该术语还应当解释为涵盖定义此类拖缆的平均或近似期望角度的任何合适方式.“自动的”.如本文所使用的，该术语包括由硬件或软件控制设备完成的任何内容。“耦合”.如本文所使用的，该术语包括部件之间的连接，无论是直接还是间接。“横向控制设备”。如本文所使用的，该术语包括用于横向定位拖缆的各种设备.在本公开中，此类设备可以不同地称为“横向控制设备”、“横向力控制设备”、“鸟式设备(bird)”、“定位设备”、“横向定位设备”以及“偏转设备”。这些术语还应理解为涵盖提供诸如深度控制之类的附加能力的设备；例如，诸如“横向力和深度控制设备”、“LFD”等的术语也可以用于指代此类设备。图1示出了可包括多个传感器拖缆的典型海洋地球物理勘探系统.可以由耦合到每个拖缆的一个或多个横向控制设备将每个传感器拖缆引导通过水。地球物理勘探系统包括沿着诸如湖泊或海洋之类的水体11的表面移动的勘探船10。勘探船10可以在其上包括装备，其总体示出为12且为了方便而通称为“记录系统”.记录系统12典型地包括诸如数据记录单元(未单独示出)之类的设备，用于关于由采集系统中的各种传感器生成的信号的时间进行记录.记录系统12还典型地包括导航装备(未单独示出)，用于在所选时间确定和记录勘探船10的大地位置，并使用要在下面解释的其他设备来确定和记录设置在由勘探船10牵引的拖缆20上分隔开的位置处的多个地球物理传感器22中每一个的大地位置。在一个示例中，用于确定大地位置的设备可以是大地位置信号接收机12A，诸如全球定位系统(“GPS”)接收机，示意性示出为12A。其他大地位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制拖缆的方法，包括：在水体中在船后面牵引多个拖缆，其中，所述拖缆具有现有的朝向，并且其中所述拖缆包括被配置为向相应拖缆施加力的偏转设备；控制系统接收与所述水体中的横流相关的信息；所述控制系统基于所接收的信息来确定所述拖缆的期望朝向，其中所述期望朝向包括期望的羽角，所述期望的羽角被确定成将由所述偏转设备的至少子集施加的相应的力之和维持为低于阈值；以及所述控制系统基于期望朝向来调整所述拖缆。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/8313621.一种用于控制拖缆的方法，包括：在水体中在船后面牵引多个拖缆，其中，所述拖缆具有现有的朝向，并且其中所述拖缆包括被配置为向相应拖缆施加力的偏转设备；控制系统接收与所述水体中的横流相关的信息；所述控制系统基于所接收的信息来确定所述拖缆的期望朝向，其中所述期望朝向包括期望的羽角，所述期望的羽角被确定成将由所述偏转设备的至少子集施加的相应的力之和维持为低于阈值；以及所述控制系统基于期望朝向来调整所述拖缆。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述期望朝向包括：所述期望的羽角被应用于所述多个拖缆中的每一个。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述偏转设备的所述至少子集包括所有偏转设备。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述控制系统接收与横流相关的信息包括所述控制系统接收与至少一个拖缆的前部处的横流相关的信息，并且其中，所述控制系统确定期望朝向包括所述控制系统确定至少一个拖缆的后部的期望朝向。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述拖缆的期望朝向包括：每一个拖缆沿直线取向。6.如权利要求1所述的方法，其中，所述拖缆的期望朝向包括：每一个拖缆沿近似直线取向。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个拖缆中的至少一个包括多个地球物理传感器。8.如权利要求1所述的方法，其中，与所述水体中的横流相关的信息是指示沿所述多个拖缆中的至少一个的多个位置处的横流的方向和速度的信息。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述期望的羽角还被确定以使得：受制于所述力之和被维持为低于阈值，所述期望的羽角与参考羽角之差被最小化。10.一种用于控制拖缆的方法，包括：在水体中在船后面牵引多个拖缆，其中，所述拖缆具有沿其布置的多个偏转设备；接收与由所述多个偏转设备施加的力相关的信息；基于所接收的与力相关的信息来自动确定期望的羽角，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·希勒森德，T·乌尔辛，T·伦德，
申请(专利权)人：PGS地球物理公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO