运动感知节点地震单元及相关方法技术

一种用于采集地震信息的节点地震单元包括外壳、布置在所述外壳中的GPS接收器；布置在所述外壳中的运动传感器；布置在所述外壳中的LPWAN无线电收发器；以及布置在所述外壳中的控制单元。所述控制单元被配置为，如果所述控制单元从所述运动传感器接收到指示加速度大于预设水平的信号，使用所述LPWAN无线电收发器向远程操作员传输计划外移动信号。此外，所述控制单元可以被配置为响应于使用所述运动传感器检测到预定的运动模式，改变所述节点地震单元的操作状态。震单元的操作状态。震单元的操作状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】运动感知节点地震单元及相关方法


[0001]本公开一般涉及进行地震数据采集活动的系统和方法。

技术介绍

[0002]进行地震勘测来绘制地下结构图以识别和开发油气储层。通常执行地震勘测以在开发油气田之前估计油气田的位置和数量以及确定在钻井之后储层随时间的变化。在陆地上，地震勘测是通过在选定的地理地区上部署地震传感器阵列来进行的。地震传感器以网格的形式放置或耦合到地面。在地理区域中选定的预定位置处使用能源以生成或诱导声波或信号进入地下。生成进入地下的声波从地下地层不连续处(诸如由油气储层形成的不连续处)反射回地表。该反射在地表由地震传感器感测或检测并记录。地震波的感测、处理和记录称为地震数据采集。从记录的地震数据生成地下结构的二维和/或三维地图。然后使用这些地图来决定钻井位置、储层大小、产层深度和碳氢化合物产量的估计。
[0003]通常，地震勘测是使用有线传感器和/或节点传感器进行的。节点传感器一般是自包含的单元并且不使用诸如电缆之类的物理载体相互连接。节点传感器相对于有线传感器具有优势，诸如重量更轻、更易于部署、操作成本更低和有竞争力的资本成本水平。然而，由于在现场初步部署后对关于节点传感器的健康、状况和位置的实时或近实时信息的访问有限，节点传感器的采用已经放缓。因此，远程操作员可能不会感知到节点传感器的计划外的移动。例如，远程操作员可能不会注意到在现场无人看管的节点传感器被盗，这接着会阻碍它们在地震勘测中的使用。
[0004]本公开提供了用于在感兴趣的场地中部署之后获得节点传感器的状态的方法和设备。<br/>
技术实现思路

[0005]在各方面，本公开提供了用于采集地震信息的节点地震单元。所述节点地震单元可以包括外壳，布置在所述外壳中的GPS接收器；布置在所述外壳中的运动传感器；布置在所述外壳中的LPWAN无线电收发器；以及布置在所述外壳中的控制单元。所述控制单元可以被配置为如果所述控制单元从所述运动传感器接收到指示加速度大于预设水平的信号，使用所述LPWAN无线电收发器向远程操作员传输计划外移动信号。此外，所述控制单元可以被配置为响应于使用所述运动传感器检测预定的运动模式，改变所述节点地震单元的操作状态。
[0006]本文公开的系统、方法和装置的某些特征的示例已经被相当广泛地概括，以便可以更好地理解其随后的详细描述，并且可以领会对本领域的贡献。当然，本公开的附加特征将在下文中描述并将形成本公开的主题。本文提供的概要并非旨在限制范围。
附图说明
[0007]本公开的新颖特征以及该公开本身将从附图连同以下描述中获得最好的理解，其
中相似的标记一般指代相似的元件，并且其中：
[0008]图1示出了使用根据本公开的一个实施例制造的节点地震单元的地震传播；
[0009]图2是根据本公开的一个实施例制造的节点地震单元的表示；
[0010]图3图示了根据本公开的一个实施例使用地理围栏来跟踪部署在感兴趣的地理区域中的节点地震单元的地震勘测系统；以及
[0011]图4图示了根据本公开的一个实施例与本地信号中继单元通信的节点地震单元。
具体实施方式
[0012]本公开涉及用于向远程操作员提供关于节点地震单元的定位、位置和健康的信息的设备和方法。本公开可以以不同形式的实施例来实现。本文所示的附图和所提供的描述对应于本公开的某些特定实施例，目的在于解释包含在本公开中的概念，应理解本公开应被认为是本公开的原理的示例，并不旨在将本公开的范围限制于图示的附图和本文的描述。
[0013]图1图示了一种使用节点地震单元的非限制性地震勘测系统10，其中的一些节点地震单元用数字100标记。系统10可以包括与每个节点地震单元100通信的命令中心12，从而形成用于地震数据采集的阵列102。每个节点地震单元100可以包括用于感测地震能量的一个或多个传感器(未示出)。在一个实施例中，如虚线箭头所描绘，数据流可以是双向的，以允许命令和控制指令从命令中心12发送到每个节点感测单元100，以及质量控制和/或选定的预处理的地震信息从每个节点地震单元100流向命令中心12。
[0014]在另一实施例中，一个或多个通信模块204在其信号场内的任何节点地震单元100与命令中心12之间传递信号。通信模块204可以包括路由器、网关、电池电源、微处理器和/或其他信号传输装备和软件。通信模块204使用的通信介质可以包括互联网通信、无线电信号或任何其他无线信号传输介质。附加地，在一些实施例中，通信模块204可以包括存储器模块以在本地存储信息。此外，通信模块204可以包括能够实现通信模块204与其通信场内的节点地震单元100之间本地或原位交互的接口、显示器和控制算法。在又一些实施例中，一个或多个通信模块204可以包括能够实现通信模块204与其通信场内的节点地震单元100之间以及与阵列102的剩余部分之间本地或原位交互的接口、显示器和控制算法。因此，一个或多个通信模块204还可以充当命令中心12。
[0015]图2图示了根据本公开的节点地震单元100的一个非限制性实施例。节点地震单元100结合其他运动传感器和GPS接收器使用低功率和远距离无线电技术来检测节点地震单元100的计划外的移动，诸如盗窃，并传输警告远程操作员的消息。在一种布置中，节点地震单元100可以包括GPS接收器110、运动传感器120、控制单元130、内部振荡器150和LPWAN无线电收发器150。附加地，电池160可以用于向节点地震单元100的机载部件供电。所有这些部件都可以封装在合适的外壳170中。
[0016]节点地震单元100可以被配置为具有若干离散的操作状态，每一个操作状态具有不同水平的功能并且消耗不同量的功率。说明性但未详尽的操作状态包括“关闭”、“睡眠”、“全功率”和“信标”。在“关闭”状态，节点地震设备100完全断电并且不执行任何功能。在“睡眠”状态，只有用于感测和实现操作状态变化所必需的部件和电路被通电。在“全功率”状态，节点地震单元100能够检测和记录地震信号、与远程操作员通信和执行其他被分配的功
能。在“信标”状态，节点地震单元100只有对确定和传输定位/位置信息和其他状态信息所必需的部件被连续地或周期性地通电，如下文进一步描述。
[0017]GPS接收器110被配置为当部署在现场时获得节点地震单元100的准确定时和定位。来自GPS接收器110的信息可以用于训练内部振荡器150并帮助对采集的地震数据进行时间戳记。
[0018]运动传感器120可以是被配置为检测节点地震单元100的方位和运动的三轴惯性加速度计套件。运动传感器120的输出可以用于启动“唤醒”序列，在“唤醒”序列期间节点地震单元100从“睡眠”状态转变为“全功率”状态，在“全功率”状态期间可以记录地震信息。因此，除了“关闭”状态之外，运动传感器120总是被通电以便生成输出信号，而不管节点地震单元100中的其他部件是否处于“睡眠”状态或以其他方式断电。
[0019]LPWAN无线电收发器140使用LPWAN无线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于采集地震信息的方法，包括：
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将节点地震单元配置为至少包括：外壳，布置在所述外壳中的GPS接收器，布置在所述外壳中的运动传感器，布置在所述外壳中的LPWAN无线电收发器，以及布置在所述外壳中的控制单元；
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将所述控制单元配置为：如果所述控制单元从所述运动传感器接收到指示加速度大于预设水平的信号，则使用所述LPWAN无线电收发器向远程操作员传输计划外移动信号；以及
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将所述节点地震单元部署到感兴趣的地理区域。2.如权利要求1所述的方法，还包括：如果所述运动传感器感测到比在记录地震数据期间遇到的加速度更大的加速度，则向所述远程操作员传输计划外移动信号。3.如权利要求1所述的方法，还包括使用网状无线电从所述节点地震单元传输信号。4.如权利要求3所述的方法，还包括通过与所述网状无线电进行信号通信的至少一个其他通信单元向所述远程操作员传输来自所述节点地震单元的信号。5.如权利要求1所述的方法，还包括使用公共LPWAN网络从节点地震单元传输信号。6.如权利要求1所述的方法，还包括在所述节点地震单元处通过所述LPWAN无线电收发器接收信号。7.如权利要求6所述的方法，其中接收到的信号包括指示以下至少一项的命令信号：(i)改变传输频率，(ii)改变来自所述节点地震单元的信号传输的频率，(iii)改变操作状态，以及(iv)改变由所述节点地震单元传输的信息的类型。8.一种用于采集地震信息的节点地震单元，包括：外壳；布置在所述外壳中的GPS接收器；布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：英洛瓦有限公司，
类型：发明
国别省市：