[发明专利]地震拖缆形状估算

说明书

背景技术

本发明总体涉及海洋地震勘测并且更具体地涉及多种地震拖缆安排以及用于估算多种被侧向转向的拖缆的形状的方法。

在海洋地震勘测中使用了由勘测船拖曳的并且装备有接收地震波反射的水听器的地震拖缆。这种勘测的准确性取决于对每个拖缆的形状的准确估算。随着被拖曳在勘测船后面的拖缆的数目的增加，沿着拖缆的长度附接多个侧向转向装置正成为用于更加规律的空间采样并且避免拖缆纠缠而控制拖缆间隔的一个更加常用的方法。在估算一个侧向转向的拖缆的形状时的一个已知问题是考虑由这些侧向转向装置施加到拖缆上的侧向力引起的局部形状扭曲。典型地，这些装置使得拖缆扭结，特别是当施加一个大致上侧向的力以使得拖缆转向到左舷或右舷时。这种扭结表示在拖缆上施加了这种侧向力的这个点处该拖缆的切向的一种不连续性。随着拖缆中的张力朝向它的尾部降低，这种局部形状扭曲的幅度增加。

因此，存在一种需要来更好地估算侧向转向拖缆的形状。

概述

体现本发明多个特征的一种地震拖缆系统的一个版本包括一个地震拖缆，该拖缆在长度上从一个头端到一个尾端延伸。附接到该地震拖缆上的多个侧向转向装置沿着该拖缆的长度在被间隔开的多个转向位置上施加一个侧向力。这些侧向转向装置将该拖缆分成一系列相接的拖缆区段。每个区段从在一个转向位置处的一个前端延伸到在更接近于该拖缆的尾端的下一个相连的转向位置处的一个后端。沿着该拖缆的长度布置了多个产生方向读数的第一和第二方向传感器。每个第一方向传感器被更接近于前端而不是后端地布置在这些拖缆区段之一中。每个第二方向传感器被布置在这些拖缆区段之一中靠近该区段的后端。用于估算拖缆形状的设备根据在拖缆区段内的这些第一和第二方向传感器的这些方向读数来计算这些拖缆区段的一个形状估算。

在本发明的另一个方面，一种用于估算地震拖缆形状的方法包括：（a）将多个侧向转向装置附接在沿着该地震拖缆长度间隔开的多个转向位置处，以便在接连的多个侧向转向装置的转向位置之间将该拖缆分成一系列相接的拖缆区段；（b）将提供第一方向读数的多个第一方向传感器沿着每个拖缆区段的一个在前的部分定位；（c）将提供第二方向读数的多个第二方向传感器沿着每个区段接近一个侧向转向装置的一个在后的部分定位；并且（d）根据来自该拖缆区段内的这些方向传感器的这些第一和第二方向读数计算每个拖缆区段的一个估算的形状。

在本发明的又另一个方面，一种用于估算由沿着拖缆长度布置的侧向转向装置侧向转向的地震拖缆的形状的方法，该方法包括：（a）在这些接连的侧向转向装置的位置之间限定一系列相接的拖缆区段；并且（b）将每个拖缆区段的形状建模成沿着该区段的在前的部分为直线型并且沿着该区段的在后的部分为曲线型。

附图简要说明

本发明的这些方面及特征，还有本发明的优点，通过参考下述描述、所附权利要求书以及附图能够被更好的理解，在附图中：

图1是一艘勘测船拖曳一个拖缆系统的一个俯视平面示意图，该拖缆系统中的多个侧向转向的拖缆体现了本发明的多个特征；并且

图2是图1中的这些拖缆之一的一个部分的俯视平面放大示意图。

详细说明

在图1中示出了体现本发明特征的一个地震拖缆系统。一艘勘测船10拖曳了这些尾端14被拴系到尾部浮标16上的拖缆12。这些拖缆12的头端15被附接到具有多个拖曳绳缆的一个系统上并且多个系链18被附接到船10的后甲板上。宽展器（Paravane）20被用来保持所布置的拖缆网络的一种宽广的散布。布置在沿着每个拖缆的长度被（例如）每隔300米间隔开的多个转向位置24或者转向节点上的多个侧向转向装置22施加侧向力26来驱动该拖缆右转或左转。这些侧向转向装置22将每个拖缆12分成一系列相接的拖缆区段28。每个区段从在一个在前的转向位置24处的一个前端30向后延伸到在下一个接连的转向位置上的一个后端31。与其它的拖缆区段不同，最后一个或最靠后的这个拖缆区段29不会以其后端终结于一个绳缆转向装置中。而是，它的后端被拴系到它在海面上的尾部浮标16上。多个方向传感器32也被附接到该拖缆的每个区段上。这些方向传感器可以驻留在该拖缆本身内、被容纳在多个在线拖缆控制装置内、或者被容纳在多个外部拖缆控制装置中，比如可旋转地被附接到该拖缆上的多个深度控制或侧向转向装置上。每个拖缆区段具有一个方向传感器，该传感器被定位在比离它的后端更接近于它的前端的位置上。