[发明专利]方向和深度可操纵的震波源阵列

说明书

相关申请的交叉引用

不适用

联邦资助研究或开发相关的声明

不适用。

技术领域

本发明总地涉及震波勘探领域。更具体地，本发明涉及由漂浮设备导航悬浮于水中的海洋震波源阵列以避免航行危险的设备。

背景技术

在海洋震波勘探中，震波能量源用于在诸如湖泊或海洋的水体中产生声脉冲或波的形式的震波能量。震波能量在水中向下传播，通过水底，并通过水底以下的地球岩层。通过水底以下的地球岩层的能量的一部分从地球岩层的声阻抗边界向上反射。通过布置在水面附近的一个或多个等浮电缆牵引的传感器诸如水中听音器，或者通过沿水底电缆布置的传感器，检测向上传播的震波能量。传感器将检测到的能量转换为电信号或光信号。然后，调整或解释电信号或光信号以提供有关各种地下地球岩层的组成和结构的信息。这种信息特别用于确定这种地球岩层可能包含矿床诸如碳氢化合物的可能性。

现有技术中已知的最频繁使用的海洋震波能量源是“气枪阵列”。典型的气枪阵列是震波勘探船或源船之后牵引的具有不同大小的多个单独的气枪。气枪最终由于浮标、漂浮物或类似的漂浮设备而悬浮。漂浮设备通常联接到框架或类似基本刚性的结构，从而使框架悬浮于水中。可以通过经选择长度的电缆或链使形成阵列的各个气枪从框架悬浮，从而在水中以经选择的深度操作各个气枪。在本领域已知的气枪阵列中，漂浮设备在水面的平面中是可操纵的，但是由于漂浮设备的浮力，漂浮设备保持接近于水面。

发明内容

根据本发明的一方面的可操纵震波能量源包括至少一个漂浮设备。漂浮设备包括用于改变其浮力的设备。框架联接到所述至少一个漂浮设备。至少一个震波能量源从所述框架悬浮。至少一个操纵设备联接到漂浮设备。所述至少一个操纵设备包括至少一个控制面和操作地联接到所述控制面的控制面致动器。所述致动器被配置为使控制面旋转以至少在垂直方向产生液力升程。

根据本发明的另一方面的在水体中操作震波能量源的方法包括使至少一个震波能量源从漂浮设备悬浮。漂浮设备在水中由牵引船牵引。在水面附近存在航行危险的情况下，减少漂浮设备的浮力以使其没入水中。

根据下面的描述和所附权利要求，本发明的其它方面和优点将是明显的。

附图说明

图1示出示例震波获取系统。

图2更加详细地示出图1的震波源阵列。

图3示出示例压舱控制设备。

图4示出用于操作图2的源阵列上的控制面的致动器的一个示例。

图5示出控制面的替代致动器。

图6示出不使用参考浮标的另一示例震波源。

具体实施方式

图1示意性示出根据本发明的可以与震波源一起使用的示例海洋震波数据获取系统。所述获取系统包括震波船10，其沿水体11诸如湖泊或海洋的表面移动。震波船10上包括设备，总地以12示出，且为了方便被描述为“记录系统”，其可以包括（在图1中没有单独示出）数据记录器、导航设备诸如全球定位系统（“GPS”）接收机和震波能量源控制设备。记录系统12还可以包括用于在一个或多个震波源阵列上操作浮力控制和液力（水力）升程设备的装置，下面将更加详细地解释。

震波获取系统可以包括通过图1所示的震波船10或通过不同的船（未示出）牵引的多个震波传感器等浮电缆14。等浮电缆14通常是在牵引船后面某个距离延伸的电缆，并且每个这种等浮电缆14包括在间隔开位置处布置在其上的震波传感器22。震波传感器22通常是压力或压力时间梯度响应传感器，诸如水中听音器，但是还可以是粒子运动响应传感器，诸如加速度计或地音仪，或者是水中听音器和地音仪的组合。在本发明的范围内传感器的类型不受限制。通过各种牵引设备包括布置在由绳索16引导的扫雷器端处的被称为“扫雷器”的横向力产生设备18来维持等浮电缆在水中的几何结构。等浮电缆14在其前端处被联接到各个终端21，各个终端21将等浮电缆14联接到电缆20引导的相应端。可以从船10展开绳索16引导和电缆20引导的扫雷器，并且通过绞盘（未示出）或本领域公知的类似卷轴设备收回到船10上。可以通过扩展电缆19限制扫雷器18的横向分离，最终维持等浮电缆14的整个阵列的几何结构。在一些示例中，可以省略扩展电缆19的最中间部分。