本发明专利技术提出了借助于一种装置在水生介质内进行地震勘探的方法，所述装置包括配有传感器的至少一条地震缆线以及至少一个移动震源。所述方法包括在水中展开缆线，这受到水中轨道的最大曲率值以及相对于地球参考框架内的期望路线的偏离的最大值的限制，所述路线受制于相对于所述地球参考框架的最大速度值。所述方法同时包括震源在连接到缆线的参考框架内的移动并且通过震源发射波，所述波由水生底部反射并且由缆线感测。这种方法尤其能够在地震勘探的过程中在勘察的场地上方获得良好的地震密度，且机动化负荷较低并且施加在所述缆线上的应力也较低。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在水生介质(海洋或湖泊)内进行地震勘探的领域。已知的方法包括铺设一系列平行的水下地震缆线(或线路或拖揽)，在每条缆线上，水下测音器(hydrophone)和/或地震检波器型传感器彼此隔开放置，由一艘或多艘轮船拉动这些缆线。一艘(或多艘)其他的轮船(称为“震源”船)具有能够在海洋介质中产生波的装置，通常具有气枪的形式，这些轮船与传感器缆线相隔一定的距离移动。这样形成的气流在海底尽可能远地散布，然后在不同地质层上散布从而被地质层反射，并且最后由所述水下传感器收集和测量。震源船可以为拉动地震缆线的轮船。然后，处理所有这些信息，以便产生水下底土的不同地质层的三维(3-D)图像，通常用于确定是否具有任何含油的储层。这种技术已经使用多年，并且具有非常严格的实施要求。首先，拖曳缆线所产生的动态噪音对人们试图收集的波的测量造成了干扰。而且，拖拽缆线阻力所产生的流体动力阻力非常高，并且可以几十吨进行计算，比如，大约70吨，这就导致要使用功率非常大的拉船。这尤其因为具有产生阻力的扫雷器的该方法在水内所需要的速度的原因。而且，在拖曳的过程中，重量以及所产生的流体动力阻力使扫雷器的拉动缆线经受“钢琴丝(pianowire)”型的动力变形效应。这就造成缆线疲劳，并且可以使得缆线断裂。如果整个装置固定，那么这可产生极高的更换成本。而且，在普通的方法中，这些缆线必须位于水下较浅处，在5到IOm之间，如果船舶在表面上的循环具有强吃水深度(油轮或集装箱船)并且对海洋条件具有较高的敏感度，那么这会引起事故风险。而且，在测量的过程中，已知的地震勘探装置会留下阴影区。实际上，缆线的长度通常高达大约8km并且相隔大约100m，这就造成12条平行的缆线的测量区域为Ix 8km。然而，理想的测量在于使用各向同性系统，即，方形表面，比如，8x 8km。然而，这些尺寸与获得这种测量表面所需要的重量、阻力和物流方面所必要的拖曳装置不兼容。因此，已经努力通过两种已知的方式解决这个情况。第一种尝试(称为宽方位角)包括通过使用拉动形成Ix 8km的测量区域的一组缆线的一艘(或两艘)轮船，以及使用2到8艘震源船，来补偿各向异性。这种装置具有两个主要的缺点。首先，投资材料、维修和使用(2到8艘震源船，加上一艘(或两艘)拖船，加上所有的缆线)带来的成本过高。另一个缺点在于震源船的每一个轮流“发射”(即，发出波)，较少为2到8次，这就造成发射密度非常低。Western Geco名下的专利申请GB No. 2，435，931通过已知的方式显示了提出的第二种尝试，该专利申请描述了概略地包括紧固到二维结构(具有网格或网络的形式)或三维结构中的一系列传感器(地震检波器)的方法和装置。这种结构具有的围界(周长或外壳)的形状由比如遥控机械装置(drone)或小型轮船等的动力装置保持，以便保持构成该结构的网格的形状。连续地拉动该结构，并且提供一个或多个震源。即使这样提出的装置和方法从理论上说看上去有吸引力，但是，实际上，在实际中依然难以使用这种装置。实际上，这样形成的结构具有非常大的重量和阻力，并且需要使用保持该形状的装置，这些装置在技术上和经济上或者在预算上不相称并且难以操纵。而且，由于这种结构的构造，仅仅为这系列传感器提供了一个可能的几何形状。根据另一方面，通常，海洋地震勘探的目的在于感测或恢复最大的信号量，以便对海底的下层区域进行可能最精确可靠的地理测绘。然而，低频信号提供有关非常深的储层的信息，并且因此在这方面较为珍贵。然而，由于表面反射现象(称为“幻象”)，并且尤其由于根据现有技术的缆线没入水中且与水面相隔几米，所以低频信号大幅衰减。因此，努力消除这些“幻象”，以便获得所谓的“平谱”。已经试图通过使用所谓的“上下型(over-under)”的技术来解决这种情况，该技术包括竖直地上下放置支承水诊器传感器的两条缆线，深度分别为比如20m和26m。两条相应的缆线所接收的两个信号的处理组合能够衰减或消除“幻象”的影响。然而，除了需要进行额外的处理以外，这种已知的方法的主要缺点还在于，由于需要双倍的缆线和传感器，所以大幅降低了生产率并且提高了成本。PGS公司提出的另外一种已知的技术试图消除“幻象”，这种技术包括使用线路或缆线，所述线路或缆线除了支承水诊器(测量压力)以外，还支承能够测量波的速度或加速度的地震检波器或加速器。相应的压力(水诊器)和速度(地震检波器)测量的反射系数被取反数(-1和+1)时，理论上因此能够消除“幻象”。这种已知技术的缺点在于，需要投入非常多的传感器，并且牵引速度(大约5海里/小时)会导致在地震检波器或加速器处产生恼人的噪音从而产生寄生振动。本专利技术提出解决至少一些上述缺点的方案。为此，根据第一方面，本专利技术提出了一种在水生介质中进行地震勘探的方法，使用包括具有传感器的至少一条地震缆线以及至少一个移动震源的装置。该方法包括以下步骤在水内移动缆线，并且同时，在与缆线连接的参考框架内移动震源，通过所述震源发射波，并且由所述缆线感测波的反射。缆线的移动将所述缆线相对于地球参考框架内的期望路线的偏离最小化。缆线的移动也由水中最大的轨道曲率值限制。换言之，缆线在水中的移动由这样的程序限定，该程序用于将缆线相对于期望路线的偏离最小化，并限制水中的最大轨道曲率值。根据另一方面，本专利技术提出了一种水生介质中的部署方法(即，移动方法)，用于部署包括具有传感器的至少一条地震缆线的装置。该方法包括以下步骤在水中移动缆线。与在地震勘探方法中一样，缆线的移动将缆线相对于地球参考框架中的期望路线的偏离最小化，并且也受到水中最大轨道曲率值的限制。本专利技术也提出了 一种地震勘探装置，比如，与所述地震勘探方法或所述部署方法中所使用的装置一样。该装置包括至少一条缆线，其具有传感器；以及计算单元，用于确定缆线在水中的移动。该计算单元计算缆线的移动，所述缆线的移动将相对于地球参考框架内的期望路线的偏离最小化，缆线的移动也受到水中最大轨道曲率值的限制。换言之，该计算单元也解答了这个程序，以便将缆线相对于期望路线的偏离最小化，并限制水中的最大轨道曲率值。该缆线也可以合适的方式具有两个遥控机械装置，每个遥控机械装置连接到缆线的一端。在这种情况下，遥控机械装置给缆线充电，并且通过在缆线上施加张力来在水生介质中调动该缆线。词语“机动”遥控机械装置然后可用于表示施加主要张力的遥控机械装置。换言之，机动遥控机械装置通过“拉动”缆线来调动该缆线。在参考附图阅读作为实例提供的本专利技术的一个优选实施例的以下描述时，本专利技术的其他特征和优点显而易见，这些附图显示了附图说明图1显示了勘探装置的示意图；图2-图4显示了用于固定路线的轨道轨迹；图5显示了受制于图4中用于固定路线的水流的缆线的理论轨道；图6-图7显示了具有期望固定路线的缆线的运动；图8-图13显示了能够预测水流时，具有期望固定路线的缆线的演变；图14-图17显示了具有期望固定路线的缆线的实时运动；图18显示了图1的装置的缆线的俯视图以及震源所遵循的路线；以及图19显示了缆线移动的反馈回路的一个实例。使用包括具有传感器的至少一条地震缆线以及至少一个移动震源的装置来执行在水生介质(比如，海洋或湖泊)中进行地震勘探的方法，所述装置位于水中以便允许勘探本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.10 FR 10546161.一种用于在水生介质内进行地震勘探的方法，使用包括设有传感器(106)的至少一条地震缆线(110)以及至少一个移动震源的装置，所述方法包括以下步骤 -在水中移动所述缆线，所述缆线的移动将所述缆线相对于地球参考框架中的期望路线的偏离最小化，所述缆线的移动还受水中的最大轨道曲率值的限制，并且与此同时， -在与所述缆线连接的参考框架内移动所述震源，通过所述震源发射波，并且通过所述缆线感测所述波的反射。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述缆线受制于海流并且所述缆线在水中的移动补偿了所述海流。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述路线受制于相对于所述地球参考框架的最大速度值，并且所述最大速度值小于I海里/小时，优选地小于O. 5海里/小时,优选地小于O. 2海里/小时。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述装置包括在整个所述方法中基本上彼此平行的多条缆线。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述装置包括15至25条缆线，优选地包括20条缆线，所述缆线的长度优选地在I至20km之间，优选地在2至6km之间，优选地大约为4km，或者在6至14km之间，优选地大约为8km，所述缆线彼此相隔的距离在100至IOOOm之间，优选地在200至800m之间，优选地在350至450m之间。6.根据权利要求1至5的其中一项所述的方法，其中，所述期望路线包括所述地球参考框架的在一时间段内固定的位置。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述震源的移动包括沿循与所述缆线基本上垂直并且优选地基本上在所述缆线的中间点穿过的线路，所述时间段基本上等于沿循所述线路的持续时间。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述路线包括所述地球参考框架的其他位置，每个其他位置固定相应的时间段，并且所述震源的移动包括在相应的时间段内沿循所述线路，每个相应的时间段基本上等于沿循所述线路的持续时间。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述路线也包括所述缆线在所述地球参考框架的固定位置之间的纵向移动。10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述震源的移动包括沿循与所述缆线基本上垂直的多条线路，所述时间段基本上等于沿循这些线路的持续时间。11.根据权利要求1至5的其中一项所述的方法，其中，所述期望路线为直线。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述震源的移动包括多次沿循与所述缆线基 本垂直并且优选地基本上在所述缆线的中间点穿过的线路。13.根据权利要求1至5的其中一项所述的方法，其中，所述路线包括所述缆线相对于所 述地球参考框架的横向移动。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述震源的移动包括与所述缆线基本平行的线路的轨道，所述线路处于所述装置的两条中央缆线之间。15.根据权利要求1至14的其中一项所述的方法，其中，所述最大曲率取决于所述缆线的长度和水速。16.根据权利要求1至15的其中一项所述的方法，包括测量所述水速。17.根据权利要求1至16的其中一项所述的方法，其中，所述缆线通过两个遥控机械装置(102)调动，每个遥控机械装置位于所述缆线的一端处并且保持所述缆线中的张力。18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所述运转中的时刻，所述两个遥控机械装置中的一个通过对所述航向定向来调动所述缆线，同时另一个遥控机械装置保持所述缆线中的最小张力。19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述两个遥控机械装置交替地调动所述缆线。20.根据权利要求1至19的其中一项所述的方法，在移动所述缆线的步骤之前...
【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·马宁，
申请(专利权)人：凯伊特塔公司，
类型：
国别省市：
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