用于管理多船地震系统的方法技术方案

一种用于管理多船地震系统的方法，所述多船地震系统包括：第一船，其具有记录系统并且牵引至少一个拖缆集成式地震传感器；第二船，其包括执行爆破的至少一个震源。所述第二船经由无线电链路将多个爆破预测系列或每次爆破的爆破数据发送给所述第一船，并根据所述预测来启动所述震源。如果通过对接收到的爆破预测系列进行分析，所述第一船检测出其尚未接收到有关至少一次已执行爆破的所述爆破数据，那么其将请求发送给所述第二船，并且接收作为响应的遗漏爆破数据。针对每次已执行爆破，所述系统根据相关爆破数据来选择地震数据，并且将所选择的地震数据与所述相关爆破数据组合，以获得组合数据，通过对所述组合数据进行解译，能够获得海底表示。

【技术实现步骤摘要】
用于管理多船地震系统的方法
本专利技术涉及地球物理数据采集。更确切而言，本专利技术涉及海上地震采集，这种海上地震采集需要若干艘船，以对海底地壳进行成像。具体而言，本专利技术涉及一种用于管理多船地震系统的方法，所述多船地震系统包括：第一船(也称作“监听船(listenervessel)”)，其具有记录系统并且牵引至少一个拖缆集成式地震传感器；以及第二船(也称作“爆破船(shootervessel)”)，其包括在确定的时刻执行爆破的至少一个震源。所述方法包括以下步骤：由记录系统来记录地震传感器所获得的地震数据；以及将所记录的地震数据(第一文件)和有关爆破的爆破数据(第二文件)进行组合，以获得组合数据(第三文件)，通过对所述组合数据进行解译，能够获得海底表示(seabedrepresentation)。实际上，多船地震系统通常包括两艘以上的船，例如，其中有若干艘爆破船以及若干艘监听船。此外，一些船既可以作为爆破船又可以作为监听船。然而，下文中仅考虑一对船的简单情况，所述一对船包含一艘爆破船和一艘监听船。事实上，任何复杂多船系统都可以分解成多个前述类型的简单情况，这是因为：·尽管存在若干艘爆破船，但是这些爆破船可以在同一时间爆破；·尽管存在若干艘监听船，但是每艘监听船的工作方式都与爆破船相同；·尽管一艘船既可以作为爆破船又可以作为监听船，但是这艘船每次只可以具有一种工作状态。本专利技术尤其可以应用于石油勘探业，但也可以应用于在海上环境中使用地球物理数据采集网络的任何领域。
技术介绍
为了在勘测区域中执行海上地震采集，通常使用震源(枪、振动源等)和地震传感器。传感器安置在电缆中，称作拖缆或线性天线。若干根拖缆一起使用，便形成数以千计传感器的阵列。震源和拖缆均由船来牵引。船一般牵引一根或多根拖缆，并且可以配备(或不配备)震源。为了在海上环境中收集地球物理数据，启动由至少一艘爆破船牵引的一个或若干个浸没式震源，以产生单脉冲或连续扫过的能量。每个震源所产生的信号穿过地壳的各层，并且反射信号被至少一艘监听船所牵引的拖缆中的传感器(水听器)捕获。随后，记录系统将所有传感器在几秒钟的时间段(称作记录长度)内收集到的数据存储成数据集(通常是SEG-D格式的文件)。对SEG-D文件中包含的地震数据进行解译，以便计算出地壳的3D图像。每次采集时的震源和地震传感器的理论位置在称作“预定表(preplot)”的特定文档中有所描述：越是遵照预定表的要求，地壳的成像质量就越高。多亏人们所熟知的测量手段(GPS、RGPS、声响装置、罗盘、深度传感器等)，得以知晓所有设备(水听器和枪)的实际位置。采集过程是由综合导航系统(INS)来控制和监测的，所述综合导航系统的作用为：根据预定表中的几何结构，计算传感器和震源的位置，驱使船沿着它们的采集路径航行；以及启动震源以在所需位置执行地震采集。通过交换空间事件(称作靶心)与时间事件(称作爆破(shots))，可以实现(震源与传感器之间的)这种时间和空间同步，其中空间事件给出了每艘船应处的位置(这样就给出了传感器和震源的位置)，而时间事件给出了启动震源的时间。为了进一步提高地震成像的质量，目前以多船操作的方式执行地震勘测，以对地壳进行宽方位照明。在此情况下，起始脉冲经由无线电调制解调器线传输到参与勘测的一艘或多艘船。在多船操作过程中，一种已知的解决方案为，将爆破管理集中到一艘特定的船上，该船称作主船(mastervessel)。例如，此主船牵引多根地震拖缆并且还牵引一个或多个震源(例如，枪)。所有船的位置信息都发送到此主船，主船继而根据预定表来生成所有船的空间和时间事件。信息流通过无线信道得到实时交换，然而，由于存在衰减、各船之间的距离较长、路径较多并且存在浮动障碍物，因此这种交换并非百分之百可靠。参考图1，该图示意性地示出了这种多船海上地震采集的一个实例。如上文所述，为了简单起见，考虑一对船的简单情况，所述一对船包含牵引震源G2(例如，枪)的爆破船V2以及牵引多根拖缆S1的监听船V1。此外，假设监听船V1是主船，而爆破船V2是从属船。主船V1的移动平行于从属船V2。拖缆S1包含地震信号接收传感器(例如，水听器)，用于从震源G2接收信号反射。震源G2由位于从属船V2上的震源控制器来控制。拖缆S1所接收的信号由地震记录器记录在主船V1上。震源G2所发出信号的信号反射需要在拖缆S1处得到记录。为此，对于准确的数据采集而言，使得监听船(在此实例中为主船)上的记录系统与爆破船(在此实例中为从属船)上的震源同步是极为重要的。然而，尽管任意给定船上的记录系统能与同一艘船上的震源准确同步，但是让位于监听船上的记录系统与位于爆破船上的震源精确协调经证实是难以实现的。当主船上的记录系统经设定以记录来自从属船上的震源的地震反射时，便会发生该问题的一个实例。主船向从属船的震源传输爆破命令。主船计算机向从属船震源发出爆破命令的时刻与从属船实际引发爆破的时刻之间存在较小但明显的时延。造成此时延的原因为，计算机、无线电传输以及各船之间的接收链路中存在固有的时延。任何震源的实际引爆时刻，以及任何特定反射被拖缆接收的时刻均称作“事件(events)”，这些事件必需同步。所属领域的技术人员还应认识到，其他事件之间的同步在多船地震勘探过程中同样至关重要。此类其他事件的实例包含：特定船越过海底特定点的时刻，特定船上的震源的启动时刻，等等。根据典型系统，VHF无线电链路用于在两艘船(主船与从属船)之间传输事件，其中，例如，锁相环(PLL)电路用于检测在无线电链路上传输的事件。基于计算出的时延，在特定时刻，无线电链路两端会产生“引爆”和“起爆信号(timebreak)”命令，这样就有希望使记录器在与震源的引爆时刻大约相同的时刻开始记录。然而，此系统需要操作稳定的无线电传输链路，并且所述系统还需要定期校准。校准通常是“离线”执行的，因此多次校准之间可能产生计时误差，这些计时误差未被检测出来。在地震勘测过程中，例如，当两艘船航行于诸如近海平台等中的金属屏障的两侧时，两艘船(或更多艘船)之间的无线电链路可能丢失或出现故障(断开)。如果无线电链路在爆破命令传输到从属船的震源时丢失或出现故障，爆破命令将不会被接收到，爆破就不会发生，并且所述船将错过一个需要数据的地点。因此，无线通信(无线电链路)的此类丢失会妨碍主船精确了解其他船的位置，并且/或者会妨碍其他船接收时间和空间事件，从而使得爆破在时间和/或空间上不够精确或导致爆破未发生。这样就改变了地壳的图像。
技术实现思路
在至少一个实施例中，本专利技术尤其旨在克服现有技术的这些缺陷。更具体而言，本专利技术的至少一个实施例的一个目标在于，提供一种用于管理多船地震系统的技术(包含爆破和记录操作)，即使暂时丢失了船之间的无线电链路，所述多船地震系统也可以继续以所需时间和空间精确度进行操作。本专利技术的至少一个实施例的另一个目标在于，提供易于实施且成本较低的此类技术。本专利技术的至少一个实施例的又一个目标在于，提供可以使用非连续记录系统或连续记录系统来实施的此类技术。本专利技术的一个特定实施例提出了一种用于管理多船地震系统的方法，所述多船地震系统包括：第一船，所述第一船具有记录系统并且牵引至少一个拖缆集成式地震传感器；以及第二船，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理多船地震系统的方法，所述多船地震系统包括：第一船，所述第一船具有记录系统并且牵引至少一个拖缆集成式地震传感器；以及第二船，所述第二船包括执行爆破的至少一个震源，所述地震传感器所获得的地震数据由所述记录系统进行记录，所记录的地震数据与有关所述爆破的爆破数据组合起来，以获得组合数据，通过对所述组合数据进行解译，能够获得海底表示，其中所述方法包括：所述第二船经由无线电链路将多个爆破预测系列发送给所述第一船，所述系列及时连续更新，每个系列都包括计划用于接下来的N次爆破的时刻，其中N≥2；对于每次爆破，所述第二船根据所述预测来启动所述至少一个震源，并且经由所述无线电链路将有关所述爆破的爆破数据发送给所述第一船；为了记录地震数据，所述第一船以非连续方式并且根据最后接收到的爆破预测系列来启动所述记录系统，或者以连续方式启动所述记录系统；如果通过对接收到的爆破预测系列进行分析，所述第一船检测出自己尚未接收到有关至少一次已执行爆破的所述爆破数据，那么所述第一船将请求发送给所述第二船，并且接收作为响应的遗漏爆破数据；针对每次已执行爆破以及相关爆破数据，根据所述相关爆破数据来选择地震数据，并且将所选择的地震数据与所述相关爆破数据组合，以获得所述组合数据。...

【技术特征摘要】
2012.04.27 EP 1230548271.一种用于管理多船地震系统的方法，所述多船地震系统包括：第一船，所述第一船具有记录系统并且牵引至少一个拖缆集成式地震传感器；以及第二船，所述第二船包括执行爆破的至少一个震源，所述地震传感器所获得的地震数据由所述记录系统进行记录，所记录的地震数据与有关所述爆破的爆破数据组合起来，以获得组合数据，通过对所述组合数据进行解译，能够获得海底表示，其中所述方法包括以下步骤：所述第二船经由无线电链路将多个爆破预测系列发送给所述第一船，所述系列及时连续更新，每个系列都包括计划用于接下来的N次爆破的时刻，其中N≥2；对于每次爆破，所述第二船根据所述预测来启动所述至少一个震源，并且经由所述无线电链路将有关所述爆破的爆破数据发送给所述第一船；为了记录地震数据，所述第一船以非连续方式并且根据最后接收到的爆破预测系列来启动所述记录系统，或者以连续方式启动所述记录系统；如果通过对接收到的爆破预测系列进行分析，所述第一船检测出自己尚未接收到有关至少一次已执行爆破的所述爆破数据，那么所述第一船将请求发送给所述第二船，并且接收作为响应的遗漏爆破数据；针对每次已执行爆破以及相关爆破数据，根据所述相关爆破数据来选择地震数据，并且将所选择的地震数据与所述相关爆破数据组合，以获得所述组合数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中有关给定的已执行爆破的所述爆破数据包括：所述给定的已执行爆破的真实时间；已执行所述给定的已执行爆破的所述至少一个震源的位置；以及与所述至少一个震源中所包括的至少一支枪相关并且用于执行所述给定的已执行爆破的数据。3.根据权利要求1所述的方法，其中针对每次已执行爆破，所述第一船从最后接收到的爆破预测系列中获得计划用于所述已执行爆破的时刻，并且在所述计划时刻的时刻函数处启动所述第一船中所包括的至少一个设备。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述系列中所包括的爆破预测的数目N是可变的，并且是所述第二船的速度的函数。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一船执行所述根据所述相关爆破数据来选择地震数据的步骤，以及将所述所选择的地震数据与所述相关爆破数据组合以获得所述组合数据的所述步骤。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述记录系统是非连续记录系统，其中针对每次已执行爆破，所述第一船从所述最后接收到的爆破预测系列中获得计划用于所述已执行爆破的时刻，并且在所述计划时刻启动所述非连续记录系统，并且其中针对每次已执行爆破，所述根据所述相关爆破数据来选择地震数据的步骤包括：根据所述爆破数据中所包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷诺·迪迪尔，
申请(专利权)人：瑟塞尔公司，
类型：发明
国别省市：