[发明专利]用于导向地震勘探船的方法以及装置

说明书

技术领域

本发明的领域是地球物理学数据获取领域。

更准确地说，本发明涉及海洋地震探测，包括一个或几个船舶以实现海床地壳的成像。

确切地说，本发明涉及一种用于导向与航海线以及预标绘线(也称为“航迹线”)相关联的地震勘探船的技术，预标绘线通常与航海线相同(术语“航海线”以及“预标绘线”在下文进行定义)。地震勘探船拖曳至少一个包括接收器的声学线性天线(下文中称为拖缆)。接收器接收通过至少一个震源产生的并且通过在反射点处的水下层反射的信号。

换句话说，本发明涉及一种适用于地震勘探船并且用以在测量区域上方执行合理良好覆盖的导向技术。本发明将通常用于以后续在同一区域上进行4D测量为目的的3D测量。

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获取网络的领域。

背景技术

有关测量的勘探(例如，海上石油勘探)的主要目的是为了覆盖其底层的区域。

如图1所示，为了确保实现此目的，所述区域被划分成称为分格2的小区域。这些分格几乎位于海底处，并且目的是通过各种类型的反射波8冲击这些分格。这些波通过接收器(水听器)3捕获，接收器(水听器)3是不同震源接收器偏移等级的一部分，震源接收器偏移等级也称为“偏移等级”(参照4的垂直线，所述垂直线象征偏移等级之间的分隔物)。震源接收器偏移是震源与接收器之间的偏移距离。取决于接收器沿着地震勘探船6拖曳的拖缆(线性天线)7的位置，偏移等级可以可能是下列之一：“近偏移”、“近到中间偏移”、“中间到远偏移”、“中间偏移”、“远偏移”等等。根据客户规格，应通过这些偏移等级充分地冲击每一分格2，使得可以正确考虑覆盖范围。实际上，波8从震源5开始，并且在海底处在反射点1上反弹之后在接收器3处结束(更确切地说，波在反射点1处通过水下层反射)。因此，当反射点1落入分格2中时，考虑冲击所述分格2。

操作性地，如图2所示，测量离散成预标绘线24、25、26等。预标绘线是任意几何曲线，并且可以因此是直线、虚线、圆圈、椭圆形或可以在数学上通过f(x,y)＝0类型的等式表达的其它东西。这些预标绘线定位在测量区域上，其方式为使得使用零陷偏移(见下文定义)遵循全部这些预标绘线并且拖缆7在勘探船6后方理想地对齐，这将产生完美的全局覆盖范围(全局覆盖范围中的一部分对应于预标绘线中的每一者)。在图2中，对应于参照24、25以及26的预标绘线中的每一者的覆盖范围分别是参照21、22以及23的覆盖范围。主要由于水流的原因，在实践中能够使用零陷偏移导向并且使拖缆在勘探船后方理想地对齐是不可能的。在实践中，要连续地拍摄预标绘线使得人们可以调整勘探船位置以使给定预标绘线的覆盖范围与相邻预标绘线的覆盖范围并置。

在操作中，勘探船实际上沿着它航行的线称为“航海线”。航海线一般来说是预标绘线，但是在一些罕见的情况下可以不同，例如，如果勘探船必须避开位于预标绘线上的障碍物(石油平台，FPSO单元(“浮式制造、存储和卸载单元”)等)时。

在实践中，在勘探船上的导航系统(也称为INS(“整合导航系统”))通常接收两个控制设置：

导向偏移(也称为“理想航迹偏移”或DTO)，导向偏移是在航海线与勘探船之间的理想偏移；以及

距离DC，距离DC是从航海线到勘探船位置的当前距离。

在导航系统内，这些控制设置通常由自动驾驶系统(例如Robtrack)使用，自动驾驶系统确定如何更改地震勘探船航线，使得勘探船到达其中期望导向偏移(DTO)的新位置。

在第一种已知的解决方案中，此并置操作是在船上通过使用由分级软件提供的信息来手动完成。对于领航员(操作人员)，通常的过程是观看分级软件屏幕，通过可能预期地扫描色彩来拍摄覆盖范围中的孔(例如，27)，并且相应地调整勘探船航线。在实践中，通过操作人员不断地调整(目测)导向偏移(DTO)。

第一种已知的解决方案的主要缺点是：导向勘探船以使预标绘线的覆盖范围与相邻预标绘线的覆盖范围并置意味着领航员(操作人员)必须通过获取分级软件的信息不断地从所考虑的分级偏移等级中调整其导向偏移。手动地如此操作是次优的并且即使对于有经验的使用者来说也非常难以实现。

第一种已知的解决方案的另一个缺点是：由于并置覆盖范围的目的性而造成过度的导向。过度导向通常导致太动态的线，就基于当前测量的未来4D测量来说会难以模拟。

第二种已知的解决方案(最新的实践)是保持关于预标绘线的零陷偏移。