[发明专利]就地加速度计校准

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年7月10日提交的美国临时申请号61/844,650的优先权，该申请的全 部公开通过引用被结合到本文中。

背景技术

各实施例一般地涉及海洋地球物理勘测，并且更具体地，各实施例涉及加速度计 当被部署在水中的同时对其进行校准。

用于地球物理勘测的技术包括海洋地球物理勘测，诸如地震勘测和电磁勘测，其 中可以从地表以下收集地球物理数据。地球物理勘测具有在矿物和能源勘探和生产方面的 应用，以帮助识别含油气地层的位置。诸如地震或电磁勘测之类的某些类型的海洋地球物 理勘测可包括在水体中的所选深度处-通常在海底以上-牵引能量源。还可以由相同或不同 的船在水中-通常在海底以上-牵引一个或多个拖缆(streamer)。该拖缆通常是电缆，该电 缆包括沿着电缆的长度在间隔开的位置处设置在其上面的多个地球物理传感器。除拖缆之 外或者作为其替代，一些地球物理勘测将传感器定位在洋底电缆或节点上。地球物理传感 器可被配置成生成与由地球物理传感器进行测量的参数有关的信号。在所选时间，可对能 量源进行致动以生成例如向下行进到地下岩石中的地震或电磁能量。一般地在岩层之间的 边界处与界面互相作用的能量可朝着表面被返回并被拖缆上的地球物理传感器检测到。检 测到的能量可用来推断地下岩石的某些性质，诸如结构、矿物组成和流体含量，从而提供对 油气回收有用的信息。

在拖缆上采用的地球物理传感器可以是矢量传感器。还可在拖缆上将矢量传感器 部署为旋转传感器，以确定拖缆位置、速度或取向。适当的矢量传感器的示例包括包含加速 度计的那些矢量传感器。在一些实例中，加速度计可以是多轴加速度计。在一些实例中，加 速度计可利用基于微机电(MEMS)的结构。加速度计通常可输出与施加于设备的加速度成比 例的DC耦合信号。然而，在加速度计的使用中可能存在问题，这是因为加速度计可经历DC偏 置(bias)和增益漂移，这可以负面地影响传感器性能。在一些加速度计中，轴向不对准也可 能是顾虑。并未表现出这些缺点的改进加速度计可能成本高昂。因此，需要能够补偿加速度 计的非理想性的改进校准方法。

附图说明

这些附图示出了本发明的一些实施例的某些方面，并且不应被用来限制或限定本 发明。

图1示出了海洋地球物理勘测系统的示例性实施例。

图2示出了安装在其中局部旋转的拖缆中的加速度计的示例性实施例。

图3示出了被拟合到模拟加速度计数据的二维投影的椭圆的示例性实施例。

图4示出了具有地球物理传感器和拖缆旋转设备的拖缆的示例性部分。

图5示出了被拟合到用于来自一对多轴加速度计的测量数据的二维投影的椭圆的 示例性实施例。

图6示出了被拟合到用于校准之前和校准之后的模拟加速度计数据的二维投影的 椭圆的示例性实施例。

图7示出了可被用于实现本发明的方法的计算机系统的示例。

具体实施方式

要理解本公开不限于特定设备或方法，其当然可以改变。还要理解本文所使用的 术语仅仅出于描述特定实施例的目的，而不意图是限制性的。虽然讨论了单独实施例，但是 本发明涵盖所有那些实施例的所有组合。如本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”意 图包括单数和复数指示对象，除非内容明确地另外规定。此外，单词“可以”在本申请通篇中 以许可的含义(即，潜在地具有、能够)而非强制的含义(即，必须)被使用。术语“包括”及其 派生词意指“包括但不限于”。术语“耦合”意指直接地或间接地连接。

各实施例涉及加速度计当被部署在水中的同时对其进行校准。具体而言，可基于 以机械方式扭绞拖缆来执行加速度计的校准。从在拖缆的扭绞期间收集的数据中提取的校 准参数(例如，增益和偏置)可被用于加速度计校准。有利地，校准技术可在拖缆被部署的同 时被采用，并且其还可以相对快速地被执行(例如，约1分钟或更少)。除增益和偏置的提取 之外，各实施例还可提取由于加速度计的轴中的一个或多个轴并未完美地正交而导致的不 对准。通过将不对准考虑在内，可减小由于缺少正交性而导致的误差。此外，还可提取关于 拖缆扭绞的信息，其可以向校准方法增加有效值。