[发明专利]用于估计拖曳声学线性天线之间的相对位置的方法和装置

说明书

本发明提出一种用于对第一声学线性天线相对于第二声学线性天线的位置进行估计的方法，包含以下步骤：对布置在所述第一声学线性天线上的多个第一节点进行设置（31），充当发送器节点，并且对布置在所述第二声学线性天线上的多个第二节点进行设置，充当接收器节点；形成（32）至少第一组发送器节点，每一个发送器节点发送相同的第一声波标记图；对于每一个接收器节点：获得（33）传播持续时间，并且根据获得的传播持续时间，建立（34）表示发送器节点的可能位置的几何图；确定（35、36）为所述接收器节点建立的所述几何图之间的一组公共点；根据所述一组公共点，对所述第一声学线性天线相对于所述第二声学线性天线的位置进行估计（37）。

技术领域

本发明的领域为地球物理数据的采集。所述领域涉及用于研究海床以及其沉积层特性所需的设备。

更具体地说，本发明涉及一种用于对声学线性天线相对于属于拖曳声学线性天线网络的另一声学线性天线的位置进行估计的技术。

本发明尤其可以应用于使用地震方法的石油勘探业(海洋石油调查)中，但任何其他领域也会对本发明感兴趣，所述领域需要在海洋环境中进行地球物理数据采集的系统。

背景技术

更确切地说，在此文档中的下文中所寻求的是描述石油勘探业的地震数据采集领域中存在的问题。当然，本发明不限于此特定的应用领域，而是也令必须处理紧密相关或类似事项以及问题的任何技术感兴趣。

现场采集地震数据的操作常规地使用传感器网络(关于在海洋环境中进行的数据采集，下文中指定为“水听器”)。水听器沿着电缆分布以形成下文中称作“等浮电缆”或“地震等浮电缆”的线性声学天线。

如图1中所示，地震等浮电缆20a到20e的网络由地震勘探船21拖曳。水听器在图2中的参考标号为16，图2详细图示了图1中参考标号为C的区块(即，参考标号为20a的等浮电缆的一部分)。

地震方法是基于反射的地震波的分析确定的。因此，为了在海洋环境中收集地球物理数据，一个或多个水下的震源被激活以传播全向地震波列。由震源产生的压力波穿过水柱并且使声穿透海床的不同层。反射的部分地震波(即，声学信号)随后在地震等浮电缆的长度上由水听器进行检测。这些声学信号被处理并且通过遥测技术从地震等浮电缆重新传输到位于地震勘探船上的操作员站，其中在所述操作员站进行对原始数据的处理。

在此背景下的一个众所周知的问题为地震等浮电缆的定位。实际上，精确定位等浮电缆是非常重要的，尤其是为了：

●监测水听器的位置以获得勘测区域中的海床图像的令人满意的精确度；

●检测等浮电缆相对于彼此的运动(等浮电缆常常遭受各种不同量级的外部自然约束，诸如风、波浪，水流)；以及

●监测等浮电缆的航行，尤其是在绕过障碍(诸如油驳船)的情形下。

实际上，本发明旨在在有关区域中利用最小数目的勘探船通道对海床进行分析。出于该目的，在声学网络中所实施的等浮电缆的数目大幅度提高。因此，前述的等浮电缆定位问题尤其显著，尤其是考虑到等浮电缆的长度时，所述长度可以(例如)在6千米与15千米之间变化。

对等浮电缆位置的控制在于实施通常称作“压敏浮筒”的航行控制装置(参考图1中参考标号为10的白方块)。它们沿着地震等浮电缆以一定间隔安装，所述间隔不一定是规律的(例如，50米、150米、300米，或450米)。那些压敏浮筒的功能为在等浮电缆本身之间引导等浮电缆。换句话说，压敏浮筒用于控制等浮电缆的深度以及横向位置。出于此目的，并且如图2中所示，每一个压敏浮筒10包含配备有机动枢转翼12(或更通用的机械运动构件)的主体11，从而使得可以在等浮电缆之间横向地修改等浮电缆的位置(这被称为水平驱动)并且将等浮电缆驱动至浸没(这被称为垂直驱动)。