[发明专利]用于在多勘探船地震勘探系统中管理爆破的方法

说明书

1.技术领域

本发明的领域是地球物理学数据采集领域。

更准确地说，本发明涉及海上地震勘探采集，包括几个勘探船以实现海床地壳的成像。

具体来说，本发明涉及一种在包括几个爆破勘探船（一个调度爆破勘探船及至少一个从属爆破勘探船）及至少一个监听勘探船的多勘探船地震勘探系统中管理爆破的方法。每个爆破勘探船包括至少一个在确定的瞬间执行爆破的震源。每个监听勘探船具有一个记录系统并且拖拽着至少一个集成有地震传感器的拖缆。

实际上，多勘探船地震勘探系统常常包括几个爆破勘探船及几个监听勘探船。此外，一些勘探船可以既是爆破勘探船又是监听勘探船。

本发明可以特别应用于石油勘探行业，但是也可以应用于任何在海洋环境中使用地球物理学数据采集网络的领域。

2.背景技术

2.1海洋地震勘探采集的原理

为了在测量区域中执行海洋地震勘探采集，一般使用一些震源（射枪、振动源等）及地震传感器。传感器容纳在电缆中，称为拖缆（或线性天线）。几个拖缆一起使用以形成数千个传感器的阵列。震源被一个或几个爆破勘探船拖拽，并且拖缆被一个或几个监听勘探船拖拽。同一个勘探船可以既是爆破勘探船又是监听勘探船（即可以拖拽一个或几个拖缆以及一个或几个震源）。

为了在海洋环境中收集地球物理学数据，震源（被至少一个爆破勘探船拖拽）被激活以产生单个脉冲或连续扫描的能量。每个震源产生的信号行进穿过地壳层，并且拖缆（被至少一个监听勘探船拖拽）中的传感器（水听器）捕获所反射的信号。

在每次爆破之后，会创建两个文件，第一文件含有地震传感器（包括在地震勘探拖缆中）提供的地震勘探数据；第二文件称为RH文件（即“记录标头”），含有关于爆破勘探船上的爆破的信息（射枪标头（GH）、真实爆破时间（FTB，即，“现场起爆信号”）及爆破时间的震源位置（SP））。这些第一及第二文件接着组合形成完整的第三文件（也称为SEG-D文件）。使用对SEG-D文件中包含的地震勘探数据的解释来计算地壳的3D图像。

每个震源必须爆破的理论位置是一个爆破点位置（也称为“爆破点”），通过其地理坐标（纬度/经度及/或东坐标北坐标）加以定义。当震源到达这个爆破点时，射枪被激活并且产生爆炸。所有震源的这组爆破点被称为“预定表”。

采集过程通过导航系统（也称为INS，即“集成式导航系统”）得到控制及监测，这个导航系统在主勘探船（也称为“主速度勘探船”）上，并且其作用是计算传感器及震源的位置，根据预定表的几何形状沿勘探船的采集路径驱动勘探船，并且在期望位置（爆破点）激活震源以执行地震勘探采集。

导航系统根据各种系统组件的位置确定每个爆破点的起动时刻。这个时刻也称为“爆破时间”，通常标注为T0。

通过众所周知的测量装置（GPS、RGPS、音响装置、罗盘、深度传感器……），可以知道所有设备（水听器及射枪）的实际位置。

2.2多勘探船操作

为了进一步提高地震勘探成像的质量，现在在多勘探船操作中执行地震勘探测量，以便得到地壳的宽方位角照明（这解释了为什么在这种情况下将预定表称为“宽方位角预定表”或“WAZ预定表”）。多勘探船地震勘探系统常常包括几个爆破勘探船及几个监听勘探船。同一个勘探船可以既是爆破勘探船又是监听勘探船。

宽方位角预定表定义一连串爆破点，其中各种勘探船的爆破交错发生。

在宽方位角预定表中还定义震源的爆破次序并且因此定义勘探船的爆破次序。必须尽可能靠近宽方位角预定表中指定的爆破点的地理坐标来遵照及执行勘探船的爆破次序。为了编译爆破次序，必须使各个勘探船同步。

在图4的宽方位角预定表的简化实例中，存在三个爆破勘探船V1、V2及V3，每个勘探船分别拖拽着一个震源S1、S2及S3。我们假设爆破勘探船V1是主速度勘探船。我们还假设爆破顺序与对应爆破点的顺序相同（举例来说，第七爆破称为“爆破7”并且必须是在“爆破点7”进行的）。宽方位角预定表的这个实例可以如下继续：

●爆破勘探船V1负责爆破1、爆破4、爆破7、爆破10、爆破13等，这些爆破必须分别在爆破点1、爆破点4、爆破点7、爆破点10、爆破点13等执行；

●爆破勘探船V2负责爆破2、爆破5、爆破8、爆破11等，这些爆破必须分别在爆破点2、爆破点5、爆破点8、爆破点11等执行；以及