可控海上震源的获取方案制造技术

本发明专利技术提供一种可控海上震源的获取方案。具体地，提供一种在水下驱动振动震源阵列的控制机构、计算机软件和方法。非相干获取方案同时地和非相干地驱动个体震源元件，而相干获取方案同时地和非相干地驱动高频个体震源元件并且同时地和相干地驱动低频个体震源元件。因此，所述震源阵列实现了更密的覆盖范围和增大的能量输入。

【技术实现步骤摘要】
可控海上震源的获取方案
本专利技术所公开的主题的实施方案大体上涉及方法和系统，更明确地说，涉及用于 生成可控海上震源的获取方案的机构和技术。
技术介绍
反射地震学是一种用以确定地球次表层的一部分的性质的地球物理勘探方法，这 些信息在石油和天然气工业中是特别有用的。海上反射地震学基于受控震源的使用，所述 受控震源将能波传到地层里。通过测量反射回到多个接收器所花的时间，可以估计造成此 类反射的特征的深度和/或组成。这些特征可能与地下烃沉积物相关联。为了进行海上应用，地震震源基本上是冲击性的(例如，压缩空气能突然膨胀)。一 种最常用的震源是气枪。气枪在短时间内产生大量的声能。此种震源由船拖行在水面或在 某深度。来自气枪的声波在所有方向上传播。由冲击性震源所发出的声波的典型频率范围 是在6赫兹与300赫兹之间。然而，冲击性震源的频率组成不完全可控，并且取决于特定勘 测的需要来选择不同的震源。另外，冲击性震源的使用可能会造成某些安全和环境问题。因此，可使用的另一类震源是振动性震源。振动性震源，包含液压动力震源以及使 用压电或磁致伸缩材料的震源，已用在海上操作中。然而，此类震源并未大规模地使用，因 为它们的功率有限，并且由于生成地震波需要大量活动零件而是不可靠的。振动性震源的 一个积极方面是，振动性震源能够生成各种频带之上的信号，通常被称为“频率扫描”。此类 震源的频带与冲击性震源相比可以更好地加以控制。然而，已知的振动性震源不具有高的 垂直分辨率，因为海上地震震源的典型频率范围表示大约四个倍频程。现在论述此类震源 的几个实例。当拖行时，振动性震源需要空间地布置，以便其合理地覆盖期望调查的地下，所述 振动性震源还设置高能输出以便接收器能够记录反射的地震波。冲击性震源领域的各种 已知布置也可以用于振动性震源。例如，图1显示了系统10，其中震源阵列20用多个拖缆 (streamer) 30 (在该情况中为四个)拖行在水下。该图说明了所述系统的横截面图，即在 垂直于所述拖缆的平面中。震源发出的地震波22a-d从表面40反射，并且通过所述拖缆30 的接收器记录。在两个连续的反射之间的距离“a”叫做面元尺寸(bin size)。由于该面元 尺寸是沿着正交线(cross-line)测量的，所以“a”表示正交线的面元尺寸。正交线定义为 基本上垂直于拖缆的线，不同于描述拖缆水下深度的轴Z。纵测线(inline)是基本上沿着 所述拖缆延伸的线，且其与正交线垂直。例如，图1所示的笛卡尔系统，X轴平行于纵测线， Y轴平行于正交线，Z轴描述拖缆的深度。对于该布置，正交线面元尺寸为连续两个拖缆之间的正交线距离42的一半。注意 到，所述拖缆典型地置于相互间隔100米。纵测线面元尺寸可以小得多，由于其主要取决于 所述拖缆本身中的接收器之间的分离，这种分离可能为大约12至15米。因此，期望减小正 交线面元尺寸。对于大约50米的正交线面元尺寸，可能产生混叠影响，尤其是对最高频率， 因为最大面元尺寸与频率成反比。减小正交线面元尺寸的常见技术是触发器获取方案。在该模式下，船拖行两个震 源20和震源20’，如图2所示。该布置50，配置为发射一个震源20，倾听第一发出的波的回 声的预定时间，然后发射另一个震源20’并倾听第二发出的波的回声。然后，该过程重复。 该方案使覆盖范围加倍并且将正交线面元尺寸减小到比“a”小的距离“b”。然而，由于振声震源的特殊性，存在不适用于冲击性震源的额外获取方案，其可用 于提高获取的性能，如下所述。
技术实现思路
根据一个示例性实施方案，存在一种在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方 法。所述方法包括用船在水下拖行第一震源阵列和第二震源阵列的步骤，其中所述第一震 源阵列包括多个第一个体震源元件并且所述第二震源阵列包括多个第一个体震源元件；以 及同时激活第一震源阵列和第二震源阵列以便非相干的编码驱动信号驱动所述第一震源 阵列和第二震源阵列的步骤。根据另一个示例性实施方案，存在一种配置成实施在水下驱动振动震源阵列的非 相干获取方法的控制机构。所述控制机构包括，配置成同时激活第一震源阵列和第二震源 阵列以便非相干的编码驱动信号驱动所述第一震源阵列和第二震源阵列的处理器。所述第 一震源阵列包括多个第一个体震源元件并且第二震源阵列包括多个第一个体震源元件。根据又一个示例性实施方案，存在一种在水下驱动振动震源阵列的相干获取方 法。所述方法包括用船在水下拖行高频第一震源阵列和高频第二震源阵列以及低频震源阵 列的步骤，其中高频第一震源阵列和高频第二震源阵列包括多个高频个体震源元件并且低 频震源阵列包括多个低频个体震源元件；同时激活高频第一震源阵列和高频第二震源阵列 以便非相干的编码驱动信号驱动所述高频第一震源阵列和高频第二震源阵列的步骤；以及 同时激活所述低频震源阵列的多个低频个体震源元件以便相干的编码驱动信号驱动所述 低频个体震源元件的步骤。根据另一个示例性实施方案，存在一种配置成实施在水下驱动振动震源阵列的相 干获取方法的控制机构。所述控制机构包括处理器，所述处理器配置成同时激活高频第一 震源阵列和高频第二震源阵列以便非相干的编码驱动信号驱动所述高频第一震源阵列和 高频第二震源阵列，并且配置成同时激活低频震源阵列的多个低频个体震源元件以便相干 的编码驱动信号驱动所述低频个体震源元件。所述第一震源阵列和所述第二震源阵列包括 多个高频个体震源元件。附图说明附图并入说明书中并构成了说明书的一部分，所述附示一个或更多个实施方 案，并且与说明书一起对这些实施方案进行说明。在附图中图1是传统的获取方案的不意图2是触发器获取方案的示意图3是振声震源元件的示意图4a至4d是根据示例性实施方案的非相干获取方案的示意图5a和5b是根据示例性实施方案的相干获取方案的示意图6是当相干地驱动低频个体震源元件和非相干地驱动高频个体震源元件时的 面元尺寸的示意图7a和7b说明了根据示例性实施方案的另一个相干获取方案；图8a和Sb说明了在震源阵列中个体震源元件的各种布置；图9是根据示例性实施方案的非相干获取方案的流程图10是根据示例性实施方案的相干获取方案的流程图；以及图11是根据根据示例性实施方案的控制器的示意图。具体实施方式以下对示例性实施方案的描述是参考附图进行的。在不同图示中的相同参考标号 识别相同或相似的元件。以下详细描述不限制本专利技术。而是，本专利技术的范围由所附权利要求 书界定。以下实施方案的论述，为简单起见，关于可控声学震源阵列的术语和结构。然而， 接下来要论述的实施方案不限于此结构，而是可应用于生成具有受控频率范围的地震波的 其它阵列或者震源。贯穿本说明书提及的“一个实施方案”或“实施方案”的意思是，结合实施方案描 述的特定特征、结构或特性包含在所公开的主题的至少一个实施方案中。因此，在贯穿本说 明书各处出现的词组“在一个实施方案中”或“在实施方案中”，未必是指同一个实施方案。 另外，所述特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。根据示例性实施方案，存在至少两个震源阵列，每个阵列具有两个或更多的个体 震源元件。震源阵列通过以下方式进行操作(i)同时并与编码驱动信号非相干，或(ii)同 时并相干。通过同时和非相干地操作所述震源阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法，所述方法包括：用船在水下拖行第一震源阵列和第二震源阵列，其中所述第一震源阵列包括多个第一个体震源元件并且所述第二震源阵列包括多个第一个体震源元件；以及同时激活所述第一震源阵列和所述第二震源阵列以便非相干编码驱动信号驱动所述第一震源阵列和所述第二震源阵列。

【技术特征摘要】
2011.10.19 FR 11594331.一种在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法，所述方法包括用船在水下拖行第一震源阵列和第二震源阵列，其中所述第一震源阵列包括多个第一个体震源元件并且所述第二震源阵列包括多个第一个体震源元件；以及同时激活所述第一震源阵列和所述第二震源阵列以便非相干编码驱动信号驱动所述第一震源阵列和所述第二震源阵列。2.根据权利要求1所述的在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法，其中所述第一震源阵列和所述第二震源阵列的所述非相干编码驱动信号包括多个频率。3.根据权利要求1所述的在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法，其中所述多个第一个体震源元件和所述多个第一个体震源元件配置成发出比大约32赫兹低的频率，并且所述第一震源阵列和所述第二震源阵列包括多个第二个体震源元件，所述多个第二个体震源元件配置成发出比大约32赫兹高的频率。4.一种配置成实施在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法的控制机构，所述控制机构包括处理器，所述处理器配置成同时激活第一震源阵列和第二震源阵列以便非相干编码驱动信号驱动所述第一震源阵列和所述第二震源阵列，其中所述第一震源阵列包括多个第一个体震源元件并且所述第二震源阵列包括多个第一个体震源元件。5.根据权利要求4所述的配置成实施在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法的控制机构，其中所述第一震源阵列和所述第二震源阵列的所述非相干编码驱动信号包括多个频率。6.根据权利要求4所述的配置成实施在水下驱动振动震源阵列的非相干获取方法的控制机构，其中所述多个第一个体震源元件和所述多个第一个体震源元件配置成发出比大约32赫兹低的频率，并且所述第一震源阵列和所述第二震源阵列包括多个第二个体震源元件，所述多个第二个...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·吕埃，
申请(专利权)人：地球物理维里达斯集团公司，
类型：发明
国别省市：