获得参考表面(33)与属于网络的第一节点(30)之间距离(D1)的方法，其中所述网络包括沿拖曳声学线式天线布置的多个节点，且在所述网络中在节点之间发送多个声学序列，每个序列用于估计节点间距离，节点间距离是序列在节点之间的传播持续时间的函数。在第一节点(30)发射给定信号之后：-第一节点测量第一回声(由参考表面对给定信号的第一反射产生)的第一传播持续时间，且所述节点到表面距离的第一值被获得，而所获得第一值是第一传播持续时间的函数；和/或-第二节点(31、32)测量第二回声(由参考表面对给定信号的第二反射产生)的第二传播持续时间，且所述节点到表面距离的第二值被获得，而所获得的第二值是第二传播持续时间的函数。
【技术实现步骤摘要】
,装置和存储构件的制作方法
本专利技术涉及地球物理数据采集领域。更确切来说，本专利技术涉及用于分析位于海床下面的地质层的设备。本专利技术尤其涉及使用地震法的石油勘探工业，但可应用于任何使用用于在海洋环境中采集地球物理学数据的系统的领域。更确切来说，本专利技术与一项技术相关，所述技术用于获得参考表面(例如海面或洋底)与声学节点网络中的至少一个节点之间的节点到表面距离，其中所述声学节点沿拖曳声学直线式天线布置。2.
技术介绍
在此文件的下文中试图更具体地描述存在于石油勘探工业的地震数 据采集领域中的问题。本专利技术当然不限于此特定应用领域，而是有关于必须应付密切相关的或类似的事项和问题的任何技术。按照惯例，使用地震传感器网络(如加速计、地震检波器或水听器)来实地进行采集地震数据的操作。当在海洋环境中进行地震数据采集时，这些传感器沿电缆分布，从而形成通常称作“等浮电缆”或“地震等浮电缆”的直线式声学天线。地震等浮电缆网络由地震勘测船拖曳。地震法基于对反射地震波的分析。因此，为了在海洋环境中收集地球物理数据，启动一或多个水下震源以传播地震波列。由震源产生的压力波通过水柱并声穿透海床的不同层。反射地震波(即，声学信号)的一部分随后由沿地震等浮电缆的长度分布的传感器(例如，水听器)检测到。通过遥测技术处理这些声学信号并将其从地震等浮电缆转发至地震勘测船上的操作员站，这些声学信号被存储在所述操作员站中。此背景中的一个众所周知的问题是地震等浮电缆的定位。实际上，尤其为了以下目的，精确地定位等浮电缆十分重要-监视传感器(水听器)的位置，从而获得具有良好精度的勘测地带中的海床图像；以及-检测等浮电缆之间的相对运动(等浮电缆常常受到各种具有可变量值的外部自然约束的作用，例如风、波浪、水流)；以及-监视等浮电缆的航行。控制等浮电缆的位置的本质在于实施沿地震等浮电缆按固定间距(例如，每隔300米)安装的航行控制装置(一般称作“压敏浮筒(birds)”)。现有技术压敏浮筒仅用于控制浸没状态的等浮电缆的深度。目前，所述压敏浮筒用于控制等浮电缆的深度和横向位置。图I展示等浮电缆13的一部分的配置，其包括一系列传感器(水听器)16、电声转换器14(在下文中进行更详细的描述)以及沿等浮电缆13的长度分布的压敏浮筒10。完整的等浮电缆13 (沿其长度)包括图I上描绘的许多部分，并因此包括数量庞大的传感器(水听器)16以及一系列电声转换器14。每个压敏浮筒10可与电声转换器14关联并包括配备至少一个机动枢转翼12的主体11，其中所述机动枢转翼12可能实现对等浮电缆13的横向操纵以及对等浮电缆13的浸没深度的控制。压敏浮筒的控制在本地执行或由位于勘测船上的主控制器执行。众所周知，声学节点是转换器14以及其相关联的电子元件。压敏浮筒10可与声学节点关联以使此声学节点确保对相关联的等浮电缆13的本地控制功能。为了横向控制，电声转换器14可估计沿两种不同等浮电缆13(邻近的或不邻近的)放置的声学节点之间的距离(下文中称为“节点间距离”)。更确切来说，第一等浮电缆的电声转换器14发送若干第一声学序列，且也接收来自第二等浮电缆的第二电声转换器14的若干第二声学序列，其中第二等浮电缆与所述第一等浮电缆邻近或不邻近。为了估计节点间距离，由声学节点的转换器14接收的数据随后由与转换器14关联的电子模块(未在图I上绘示)在本地进行处理，或由位于勘测船上的主控制器进行处理。转换器14是声学序列(即，经调制的位形式的声学信号)的收发器，所述声学序列用于确定位于各个等浮电缆上的邻近节点之间的距离，由此形成节点间距离的网格，从而获知所有等浮电缆的精确横向定位。应将本文中的转换器理解成意指由声学信号的收发器(发射器/接收器)组成的单个电声装置，或发送器装置(例如，声波脉冲发射器)与接收器装置(例如，压力粒子传感器(水听器)或运动粒子传感器(加速计，地震检波器......))的组合。通常，每个节点包括电声转换器，其使得所述节点能够交替地充当发送器节点和接收器节点(分别用于声学信号的传输和接收)。在一项替代实施例中，第一组节点仅作为发送器节点且第二组节点仅作为接收器节点。第三组节点(每个节点作为发送器节点和接收器节点)也可结合所述第一及第二组节点一起使用。为了控制浸没深度，每个压敏浮筒10配备一个(或一个以上)压力传感器15以及相关联的电子模块(未图示)，所述压力传感器15以及电子模块能够实施反馈回路以测量深度的变化并将等浮电缆带到预定深度。然而，由于此种压力传感器在海洋环境中十分易损，因此用其测量地震等浮电缆浸没可能引发问题。事实上，压力传感器受到影响其精度甚至其工作的各种现象的作用，例如-发生裂缝、电偶腐蚀或电解腐蚀，这可能造成错误的压力测量(并因此造成错误的浸没驱动)和/或压敏浮筒内部渗入海水(由于感测薄膜损坏，其不再防水)；-压力传感器的感测薄膜上生长海洋生物，这可能造成反应时间减少并因此改变压敏浮筒的驱动特征；-测量准确度由于温度变化产生的随时间的改变，因此要求对校准步骤进行持久更新。因此，似乎尤其值得在不必求助于压力传感器的情况下对声学节点的浸没距离进行测量。需要提醒的是，虽然前述问题在特定领域(即，在海洋环境中进行地震勘探)中进行描述，但也可适用于其他应用领域。3.专利技术目标在至少一项实施例中，本专利技术尤其旨在克服现有技术的上述缺点。更确切来说，本专利技术的至少一项实施例的一个目标是提供一项技术，所述技术用于获得参考表面与声学节点网络中的声学节点之间的节点到表面距离(例如，浸没距离(或深度))，且所述技术克服了有关于使用压力传感器的不良影响。本专利技术的至少一项实施例还旨在提供不必使用压力传感器的此类技术。本专利技术的至少一项实施例的另一个目标是提供易于实施且制造成本低的此类技术。至少一项特定实施例的目标是设想与帮助控制等浮电缆的位置的构件相关联的投资缩减。 本专利技术的至少一项实施例的另一个目标是提供一项技术，所述技术能够实现对与压力传感器关联的节点到表面距离测量的质量控制。因此，本专利技术旨在提高节点到表面距离测量的可靠性，具体来说，旨在改进对等浮电缆的浸没深度的控制。4.
技术实现思路
本专利技术的一项特定实施例建议一种方法，所述方法获得参考表面与属于网络的第一节点之间的第一节点到表面距离，其中所述网络包括沿拖曳声学直线式天线布置的多个节点，且在所述网络中在所述节点之间传输多个声学序列，每个经传输的声学序列用于估计至少一个节点间距离，所述节点间距离是所述声学序列在发送器节点与至少一个接收器节点之间的传播持续时间的函数。所述方法包括-在发射时刻由所述第一节点发射给定声学信号；-由至少一个第二节点测量*在所述发射时刻与回声的接收时刻之间消逝的第一传播持续时间，其中所述回声由参考表面对所述给定声学信号的反射产生；*在所述发射时刻与给定声学信号的接收时刻之间消逝的第二传播持续时间，其中所述给定声学信号未被参考表面反射；-获得第一节点到表面距离的至少一个第一值，每个第一值为所述第一和第二传播持续时间的函数。因此，本专利技术的此特定实施例的一般原理是由第一节点传输给定声学信号，所述声学信号经参考表面反射产生的回声由第二节点回收，从而估计节点到表面距离。更确切来说，基于由第二节点进行的两个传播持续时间的测量而本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种获得参考表面(33)与属于网络的第一节点(30)之间的第一节点到表面距离(D1)的方法，其中所述网络包括沿拖曳声学直线式天线布置的多个节点，且在所述网络中在所述节点之间传输多个声学序列(21)，每个经传输的声学序列被用于估计至少一个节点间距离，所述节点间距离是所述声学序列在发送器节点与至少一个接收器节点之间的传播持续时间的函数，所述方法的特征在于其包括：？在发射时刻(T0)由所述第一节点(30)发射给定声学信号；？由至少一个第二节点(31，32)测量：*在所述发射时刻与回声的接收时刻之间消逝的第一传播持续时间(tRR)，其中所述回声由所述参考表面对所述给定声学信号的反射产生；*在所述发射时刻(To)与所述给定声学信号的接收时刻(T1)之间消逝的第二传播持续时间(tDR)，其中所述给定声学信号未被所述参考表面反射；？获得所述第一节点到表面距离的至少一个第一值，每个第一值是所述第一(tRR)和第二(tDR)传播持续时间的函数。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·巴利盖，杰拉尔·阿耶拉，克里斯托弗·赖何，
申请(专利权)人：瑟塞尔公司，
类型：发明
国别省市：
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