[发明专利]用于海洋地震采集的方法和设备

说明书

相关申请

本申请涉及并要求2012年1月3日提交的Fabrice Mandroux的题为“STAGSEIS”的美国临时专利申请No.61/582,633的优先权，该申请的公开通过引用结合于此，以及2012年1月17日提交的Fabrice Mandroux的题为“STAGSEIS”的美国临时专利申请No.61/587,285的优先权，该申请的公开通过引用结合于此。

技术领域

本文所公开的主题的实施例一般涉及用于海洋地震数据采集的方法和系统，以及更具体地涉及用于改善海洋地震数据采集中的方位角和偏移分布的机制和技术。

背景技术

海洋地震数据采集和处理技术用于产生海底的地球物理结构（地表下）的轮廓（图像）。虽然该轮廓不需要提供油和气储藏的精确位置，但是它可以向本领域那些受过训练的人表明这些油和/或气储藏的存在或不存在。因此，提供地表下的更好的图像是一个持续的过程。

对于地震采集过程，如图1(a)所示，数据采集系统10包括拖带多个海洋地震拖缆14的船舶12，海洋地震拖缆14可在船舶后延伸数千米。船舶10或用于产生地震波的另一船舶还可拖带一个或多个源阵列16。通常，考虑到船舶10的航行方向，源阵列16位于海洋地震拖缆14的前面。由源阵列产生的地震波向下传播并且穿入海底，最终被反射结构（未示出）反射回表面。经反射的地震波向上传播并且通过设置在海洋地震拖缆14上的检测器检测。该过程一般被称为“射击”特定海底区域，该特定海底区域被称为“单元”。然而，这种方法导致数据具有糟糕的方位角分布。

对这种传统数据采集方法的改善是使用宽方位角（WAZ）采集。在典型的WAZ勘测中，使用两个海洋地震拖缆船舶和多个源以覆盖大海域，并且在勘测过程中所有源和海洋地震拖缆被控制在统一深度。WAZ采集提供更好的下部结构的照明度，从而提供更好的最终图像。

一种新的方法，富方位角（RAZ）采集，显示了改善最终图像的有前景的迹象。RAZ采集是多方位角采集和宽方位角观测系统的结合。RAZ采集可通过在三个方向（例如，30°,90°,和150°）上射击相同的单元来实现，每个方向在一个或两个航道（pass）射击。这种富方位角勘测的玫瑰图（以下将参照图1(b)描述玫瑰图的示例）显示了富方位角拖带海洋地震拖缆采集的好处。

如图1(c)中所示的地震数据采集系统20示出了附接至可用于执行地震勘测的海洋地震拖缆船舶22的多个海洋地震拖缆24。海洋地震拖缆船舶平分两对源船舶26,28，其中在海洋地震拖缆船舶22的每一侧的1200米横测线（cross-line）处配置第一对源船舶26，以及在海洋地震拖缆船舶22的每一侧的2400米横测线处配置第二对源船舶28。应当注意，第一对源船舶26与海洋地震拖缆船舶22在一条直线上，以及第二对源船舶28在海洋地震拖缆船舶22的前面8000米处成一直线。

现参照图1(d)，图1(d)示出了拖带地震数据采集系统20的蜂窝模式40。通过在穿过测绘区域（mapping area）48的三个交叉方向42,44,46上拖带现有技术的地震数据采集系统20产生蜂窝模式40。对于地震数据采集系统20的配置，在相同方向上穿过测绘区域48的航道间隔600米。应当注意，三个拖带方向42,44,46的每个方向相对于彼此旋转一百二十度，并且每个拖带方向不使用反平行采集拖带模式。此外，当地震数据采集系统20被拖带穿过测绘区域时，基于预确定的射击点间隔激发射击。

现参照图1(b)，图1(b)示出了通过现有技术的地震数据采集系统20所采集的数据的玫瑰图60。玫瑰图示出了5000米距离62、10,000米距离64和15,000米距离66。继续参照玫瑰图60，玫瑰图60示出了表示地震数据采集系统20的三个拖带方向的海图数据的三个方位带68,70,72。空白区域指示由于地震数据系统20的配置、拖带模式42,44,46和射击点间隔所造成的没有数据被采集的区域。因此，从玫瑰图60可以看出，表示测绘区域的同心环62,64,66均未被所采集的地震数据完全覆盖。

然而，可通过查明适当数量和分布的源阵列和海洋地震拖缆船舶来进一步改善现有的RAZ采集技术以提高最终图像的照明度和精确度，从而实现超长偏移和宽带技术。因此，需要提供避免上述问题和缺点的系统和方法，并改善最终图像的精确度。

发明内容