專利名稱：對(duì)地震勘測(cè)的控制以降低振動(dòng)噪聲的影響的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地來說涉A^"地震勘測(cè)的控制，以降"f^^動(dòng)噪聲的影響。 背景牀
地震勘查包括對(duì)于^IL^^^^物的地下iik^結(jié)構(gòu)勘測(cè)?？睖y(cè)通常^fe 在預(yù)定位置處布置地震源和地震傳感器。地震源產(chǎn)生地震波，^#播到順結(jié) 構(gòu)中，沿它們的路線生雖力變4沐振動(dòng)。順結(jié)構(gòu)的舉汰特性變化儲(chǔ)地震 波， 它們的傳播方向和其它特性。由源發(fā)射的一^分能量到艦震傳感器， 一些地震傳感器對(duì)壓力變^4t感(水聽器)，其它對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)敏感(例如地音探 測(cè)器)，并且工業(yè)勘測(cè)可以僅布置一^t傳感器或布置這兩者。響應(yīng)于檢測(cè)到的地 震事件，傳感器生成電信號(hào)以產(chǎn)生地震數(shù)據(jù)。然后地震數(shù)據(jù)的分析能夠指示存 ^il;f^^l^^^C^物的可淑立置。
一種特殊的海洋勘測(cè)可以包括在水面艦船后面的一個(gè)或多個(gè)拖纜
(streamer)上拖妙力和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。特定的運(yùn)動(dòng)傳感器通常對(duì)^^動(dòng)噪聲 敏感。特別地，振動(dòng)噪聲很可能混疊到質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)量中，使得從測(cè)量值中將很 J^不能去除混疊的^M^^聲。
一些勘測(cè)被稱為是"海洋，，勘測(cè)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诤Ｑ蟓h(huán)境中實(shí)施。然而，"海 洋，，勘測(cè)不僅可以在鹽水環(huán)境中實(shí)施，而且可以在淡^W肖咸的水中實(shí)施。在一 種被稱為"拖曳式陣列"勘測(cè)的海^^*力測(cè)中，包扭震傳感器的^i脈地震源的 陣列被拖^^K^船的后面。

發(fā)明內(nèi)容
^"發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，^t技術(shù)包括與地震勘測(cè)相關(guān)J^M點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 傳感器，并控制該勘測(cè)以使該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷波(notch)基 本上與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)在該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶 相符。^^發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中， 一種^^包括獲得由與地震翻則相關(guān)ilM皮拖
曳的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器采集的第一^a^震數(shù)據(jù)。該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器具有包括陷波 的頻率響應(yīng)，該陷波^i^上與在該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)釆集空間中出現(xiàn) 混疊的振動(dòng)噪聲的頻帶相符。該技術(shù)包括獲得由壓力傳感器在與地震勘測(cè)相關(guān) ^M皮拖曳的同時(shí)采集的壓力數(shù)據(jù)以M理第一和第二皿震數(shù)據(jù)。
4^發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中， 一種系統(tǒng)包括接口，以艦由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感 器在與地震翻則相關(guān)^^皮拖曳的同時(shí)釆集的第一艦震數(shù)#由壓力傳感器在 與地震勘測(cè)相關(guān)地3皮拖曳的同時(shí)采集的第二^s^震數(shù)據(jù)。該第一^a^震數(shù)悟與 頻率響應(yīng)相關(guān)聯(lián)，并包括J^上與在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中出 現(xiàn)混疊的振動(dòng)噪聲的頻帶相符的陷波。該系^包括處理器以處理第一#第 二她震數(shù)據(jù)。
^^發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中， 一種產(chǎn)品包^i十^^幾可存:^4^介質(zhì)，絲 儲(chǔ)指令，該指4^在^LS^于處理器的系統(tǒng)^^亍時(shí)使得基于處理器的系,收由與 地震勘測(cè)相關(guān)^M皮拖曳的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器采集的第一纟她震數(shù)據(jù)。該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 傳感器具有包括陷波的頻率響應(yīng)，該陷波I-^上與在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信 號(hào)釆集空間中出現(xiàn)混疊的振動(dòng)噪聲的頻帶相符。該處理H^收由壓力傳感器在 與地震勘測(cè)相關(guān)i^皮拖戔的同時(shí)采集的壓力數(shù)提以M理第一和第二多M震數(shù) 據(jù)。
由下面的附圖、說明和^u，J^求，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和其它特征將變得顯而易見。


附圖i是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的海洋地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖。 附圖2是在多^J:傳感，置處的振動(dòng)噪聲的頻率—波數(shù)空間的例圖。 附圖3是在多^fr傳感H^置處的地震信號(hào)成分以及振動(dòng)噪聲的頻率 - 波 數(shù)空間的例圖。
附圖4是波數(shù)零附近的信號(hào)成#振動(dòng)噪聲的頻率-波數(shù)空間的放大圖。 附圖5是在多^t傳感雜置處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和壓力信號(hào)的振幅對(duì)頻率的例圖。
附圖6， 8, 9和10是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，描述實(shí);^震勘測(cè)^^的;i^呈圖。
附圖7是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的描i^震數(shù)據(jù)處理才t^的流程圖。 附圖11是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
附圖l描述了才緣本發(fā)明的一些實(shí)施例的海洋地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)施例 10。在系統(tǒng)10中，萄棵船20在該船20后拖曳一個(gè)或多個(gè)地震拖纜30(在附圖 1中描述了兩個(gè)示例性的拖纜30 )。該地震拖纜30可以為幾千米長(zhǎng)并包含^H1 支撐線纜(未示出)，以及可以^UfJ來支持沿皿30的通信的配線和/或電路(未 示出)。
每個(gè)地震^J莧30包扭震傳感器，其記狄震信號(hào)。才緣本發(fā)明的一些 實(shí)施例，該地震傳感器是多^f:地震傳感器58,其每個(gè)都能夠檢測(cè)壓力波場(chǎng)和
與接近多^i:地震傳感器58的聲辨號(hào)相關(guān)聯(lián)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)^*。質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)例包括質(zhì)點(diǎn)^f多的一個(gè)或多個(gè)^*、質(zhì)點(diǎn)^L的一個(gè)或多個(gè)^f:(橫 軸(x )，交叉軸(y)和垂直軸(z) (例如見軸59 )、和質(zhì)點(diǎn)加i4A的一個(gè)
或多個(gè)分量。
依據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，多分量地震傳感器58可以包括一個(gè)或多個(gè)水 聽器、地音探測(cè)器、質(zhì)點(diǎn)位移傳感器、質(zhì)點(diǎn)速度傳感器、加速計(jì)、壓力梯度傳 感器、或其組合。
例如，##本發(fā)明的一些實(shí)施例，特定的多^*地震傳感器58可以包括 用于測(cè)量壓力的7jC聽器55，和三個(gè)正交排列的加速計(jì)50，以測(cè)量地震傳感器58 附近的質(zhì)點(diǎn)速度和/或加^的三個(gè)對(duì)應(yīng)的正^量?？梢宰⒁獾?，依據(jù)本發(fā)明 的特定實(shí)施例，該多^J:地震傳感器58可以由單^H殳備實(shí)施(如附圖1所述) 或可以由多個(gè)i殳備實(shí)施。特定的多^f:地震傳感器58還可以包^^個(gè)或多個(gè)壓 力梯度傳感器56,其為另一種類型的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。該壓力梯度傳感器測(cè)量 特定點(diǎn)的壓力波場(chǎng)相對(duì)于特^r向的變化。例如，壓力梯度傳感器56之一可以 采g示特定泉處的壓力波場(chǎng)相對(duì)于交叉軸方向的偏導(dǎo)數(shù)的地震數(shù)據(jù)，以^ 力梯度傳感器的另 一個(gè)可以采^4示特定點(diǎn)處的相對(duì)于橫軸方向的壓力數(shù)據(jù)的 地震數(shù)據(jù)。
該海洋地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10包括一個(gè)或多個(gè)地震源40 (在附圖1中描述了一種示例性源40)，例如^等。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，地震源40可以 凈iU^接到"K^船20或由萄探船20拖曳。可逸地，在^^發(fā)明的其它實(shí)施例中， 地震源40可以獨(dú)立于l^則船20操怍，因?yàn)樵?0可以連接到其它船舶或浮#(僅
僅舉;L^^子而已)。
當(dāng)?shù)卣?^莧30^4^^船20后拖曳時(shí)，常被稱為"發(fā)射(shot)，，的聲音 信號(hào)42 (在附圖1中描述了一種示例性聲音信號(hào)42)由地震源40產(chǎn)生并向下 穿it7J^主44直達(dá)^JC底面24下面的地層62和68。該聲音信號(hào)42從各紳不同的 地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)，例如附圖1中描述的示例',構(gòu)65反射。
由源40采集的A4t聲音信號(hào)42產(chǎn)生相應(yīng)的^t聲"^ff號(hào)，il醫(yī)力波60， 其由多^J:地震傳感器58檢測(cè)。注意到，由多^f:地震傳感器S8^^r測(cè) 的壓力波包括^^N4^播到傳感器58的"向上^i"的壓力波，以及由壓力 波60從空氣-水分界線31 ^t產(chǎn)生的"向下^ii"的壓力波。
多^J:地震傳感器58生^f皮稱為"4yr的信號(hào)(例如，數(shù)字信號(hào))，其表 示壓力波場(chǎng)和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的采集測(cè)量值。依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，該^it被記 錄并可以至少部分地由布置在甚灘船20上的信號(hào)處理單元23處理。例如，特 定的多^*地震傳感器58可以提^-個(gè)軌跡，其對(duì)應(yīng)于由它的水聽器55測(cè)量 的壓力波場(chǎng)；并且傳感器58可以提l個(gè)或多個(gè)軌速，其對(duì)應(yīng)于由它的加速計(jì) 50測(cè)量的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)分量。
地絲集的目標(biāo)^J^,區(qū)域的圖像，以便識(shí)別地下順結(jié)構(gòu)，例如示 例性的地質(zhì)結(jié)構(gòu)65。隨后的圖象分析可以揭示^^^^^物a下地質(zhì)結(jié) 構(gòu)中的大概位置。^l據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，部分圖象分析可以M震勘測(cè)船 20上執(zhí)行，例如由信號(hào)處理單元23執(zhí)行。^l據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，圖象可以 由例如可以設(shè)衛(wèi)在陸^^^1^船20上的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如在附圖6中描述 并在下面進(jìn)一#^皮描述的示例性的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)320)處理。這樣，許多變 型另L可能的并且^麵附加^U，J要求的范圍內(nèi)。
向下行進(jìn)的壓力波產(chǎn)生^^/^為"重影(ghost)"的干涉。將所記錄的 波場(chǎng)分解為向上和向下^i^J:的技術(shù)經(jīng)常被稱為波場(chǎng)分離，或"消除重影"。 由多^J:地震傳感器58提供的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)允許l^lit"重影，，數(shù)據(jù)，其會(huì)M 表示向上^^波場(chǎng)的lt才居。
質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器，例如上i^口速計(jì)和壓力梯度傳感器，可以對(duì)振動(dòng)噪聲非常靈敏。如果沒有采用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量，由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器釆集的測(cè)量值可能因此 包含振動(dòng)噪聲，其可肯攤于錄集到的地震信號(hào)中分離。
振動(dòng)噪聲具有相對(duì)慢的沿?fù)Q親線纜的視M變，例如作為一個(gè)示例，30 米每秒(m/s)的M;并且如影殳有iMl適當(dāng)?shù)臏y(cè)量，振動(dòng)噪聲可育^f皮混疊到 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器在其中釆集地震信號(hào)的頻率-波數(shù)(f-k)空間(被稱為"信號(hào) 錐")。
作為更具體的實(shí)例，附圖2描述了4^震勘測(cè)i^f呈中可^4在于特定傳感 H^置處的振動(dòng)噪聲104的頻率-波數(shù)(f-k)空間的示意圖100。附圖3是出 J脈傳感雜置處的振動(dòng)噪聲和信號(hào)成分124的f-k空間的示意圖120,
參見附圖4 (其描述了附圖3波數(shù)零附近的f-k空間的放大部分)，來自質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的信號(hào)成分在傳感器的信號(hào)錐130中祐耒集。由于振動(dòng)噪聲的混 入，信號(hào)錐130還可能不期望地包^#動(dòng)噪聲，如附圖才科己134所示。這樣， 將m^完4^1f振動(dòng)噪聲^^斤釆集的地震信號(hào)中分離出來。通iW每個(gè)被記錄 的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行數(shù)字濾波，或通ii^t質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器硬i^M，對(duì)于高波 數(shù)(信號(hào)錐no夕卜部)，振動(dòng)噪聲104可以,錄減，樹于振動(dòng)噪聲接近k=0的 一脈波數(shù)(位于134)，不^^tt減。
因?yàn)檎駝?dòng)噪聲具有相對(duì)慢的沿^i賦纜的浮J1^1, 一種狄混疊的振動(dòng) 噪聲的傳統(tǒng)技術(shù)是沿線纜密集地間隔分布質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。由于密集采樣，在
信號(hào)錐中沒有振動(dòng)噪聲，因?yàn)闆]有混疊。為了去除具有高波數(shù)的振動(dòng)噪聲，每 個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器可以被記絲數(shù)字濾波，或者質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器可以按陣列被 硬連線。然而，密集釆樣方法通常在技術(shù)"攤并且可能與相當(dāng)數(shù)量的^f 關(guān)。
如附圖4所示，混疊的振動(dòng)噪聲134位于f-k域中的相對(duì)窄的頻帶中。在 相對(duì)稀疏采樣的具有混疊的振動(dòng)噪聲的數(shù)據(jù)組中，信號(hào)成分在振動(dòng)噪聲混回到 信號(hào)錐130中的頻率處被污染但在更高頻率直到下一個(gè)在k=0周圍具有混疊的 振動(dòng)噪聲的頻率(如果振動(dòng)噪聲itJL,率,恒定，那么其將^一個(gè)頻率 的兩倍)處不凈皮污染。
依據(jù)i^E所述的本發(fā)明的實(shí)施例，通 '用混疊的振動(dòng)噪聲出蹤信號(hào)錐 130中的頻帶間的頻率處釆集的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)以絲it^'j用所采集的壓力數(shù)據(jù) 來填充間隙，混疊的振動(dòng)噪聲的上述特4勤皮考慮。更^^,如下所述，地震
8勘測(cè)被控制以^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷》^i^上與混疊的振動(dòng)噪聲
出St^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的信號(hào)錐130中的頻帶相符。M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中導(dǎo)致相 應(yīng)間隙的該陷波W皮考慮，因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(下文中被稱為"Z數(shù)據(jù)")和壓 力數(shù)據(jù)(下文中被稱為"P數(shù)據(jù)")^^合以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)牡卣饠?shù)據(jù)的全帶寬集。 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)Z的頻i普中的陷波和壓力數(shù)據(jù)P的頻鐠中的類似陷波歸因于向上 ^^向下4f^力波之間的干涉，其形成P和Z波鐠中互補(bǔ)的陷波^it。
更*#^,參見附圖5，振幅對(duì)壓力P數(shù)據(jù)的曲線160和振幅對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) Z數(shù)據(jù)的頻率的曲線150顯示互補(bǔ)配置。如更詳細(xì)的實(shí)例，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)Z曲 線150的峰值151^jt在壓力數(shù)據(jù)P曲線160的陷波164處。類似地，壓力數(shù) 據(jù)P曲線160的峰值161 U^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)提Z曲線150的陷波152處。
感器的間距的函數(shù)。依據(jù)這里所述的本發(fā)明的實(shí)施例，勘測(cè)的一個(gè)或多個(gè)方面， 例如拖曳^JL和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器間多^皮控制，目的是4吏混疊的振動(dòng)噪聲成分出 ^yuft應(yīng)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷波的頻帶中。這樣，^il些陷波 頻率附近，由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器采集的信號(hào)成射目對(duì)較少，并iUyt頻率g力 -質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)組合的輸出絲于壓力P數(shù)據(jù)。因此，擬匕頻率周圍的質(zhì)點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)傳感器的輸出具有高噪聲^i可M的并且不影響P-Z組合的輸出質(zhì)量。
參見附圖6，概括來說，依據(jù)本發(fā)明的^^200包括與地震勘測(cè)相關(guān)g 曳(塊202)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。該勘測(cè)被控制(塊204)以^^點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的 頻率響應(yīng)中的陷波^^上與混疊的振動(dòng)噪聲出5tW點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào) 采集空間(即信號(hào)錐)中的頻帶相符。
參見附圖7， ^^棘220，勘測(cè)數(shù)據(jù)的處理包括，接收(塊224)在拖曳 的同時(shí)獲得的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，使得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷^tt^上 與混疊的振動(dòng)噪聲出規(guī)M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)釆集空間中的頻帶相符。
點(diǎn)運(yùn)動(dòng)和壓力數(shù)據(jù)以獲得數(shù)據(jù)的4^震帶寬集。
振動(dòng)狄沿4^莧的M可能不是恒定的，狄因?yàn)閺埩ρ豝i莧的變化。此
外，振動(dòng)i4^可以在一個(gè)位置隨時(shí)間變化(例如，可以由于拖:^4JL的變化而 變化)。結(jié)果是，振動(dòng)噪聲被混疊到信號(hào)錐的頻帶位置可以在時(shí)間上和空間上改 變。為了應(yīng)對(duì)改變的振動(dòng)噪聲，幾種不同的4H對(duì)1^可以被使用。例如，參見附圖8,依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，拖纜的深度4^震勘測(cè)過程中可以沿它的長(zhǎng)
度tt，目的是州^4li動(dòng)^l沿4^覽狄的變化。
因?yàn)閾Q^MiyE它的側(cè)「部(即4yW:靠i^l^^船的端部)^T更大的張力， 所以換跳前部附近的振動(dòng)噪聲更快，并且因此，對(duì)于給定的間距，混疊發(fā)生在 較高的頻率。在^i莧的尾部，噪聲混疊^A^^f氐的頻率。因此，通i^M^部 H^前部拖戔4^i更深，沿4^莧的^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)z的拖曳^H陷波和"^動(dòng) 混疊頻率匹配。換親深度的變化可以利用換4U:的j^^控制器實(shí)現(xiàn)。
因此，參見附圖8，依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，^L^250包括與地震勘測(cè) 相關(guān)地拖曳(塊2S4)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。該技術(shù)250包#制(塊258)勘測(cè)以 ^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷波^^上與混疊的振動(dòng)噪聲出規(guī)在每個(gè)質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符。該控制包括沿4^莧的狄改 變它的^1以州##動(dòng)^1沿4^莧狄的變化(并且因此，州嘗混疊的振動(dòng)噪 聲的頻率變化)。
作為更M的實(shí)例，對(duì)于60米每秒(m/s)的振動(dòng)i^^和1.6米(m)的 iJt點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器間距,振動(dòng)噪聲混回到信號(hào)錐中的頻率是37.5赫茲(Hz)。 為了稀點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感雜號(hào)的頻語中形勤目應(yīng)的陷波，^i莧的前部在10m的深 度被拖曳。在^i莧的尾部，振動(dòng)^W:30m/s，并ib t于相同的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器 間距，相應(yīng)的頻率陷》議18.75Hz?；谶@些錄，4fei莧的尾部在20m的;狄 被拖曳。在^i覽的前部和尾部之間，^i覽狄隨大略線性斷氐的4^i覽線纜中的 張力從10到20m ，變化。
另一種^h^y麟纜中張力差的扭術(shù)是沿^i莧^l^主傳感器間距。在 這方面，對(duì)于給定的換親g，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)^l:上的陷波頻率沿栳^^恒定的。 沿相同拖纜的振動(dòng)混疊頻率("f，)等于i^c/d,其中"d，，是傳感器間距，以及"c" 是振動(dòng)傳^1。振動(dòng)傳^i^ c在具有更大張力的^i莧的前^高，并且振 動(dòng)傳^lc沿4^覽的^l從前部到尾部^f氐。為了##振動(dòng)混疊頻率恒定， 主傳感器間距d沿繊制氐。換句^i兌，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的間5&^4^莧的前部 最大，在拖纜的尾部最小，并iL^前部到尾部i^斷氐。
因此，參見附圖9，依據(jù)本發(fā)明，才t^270包括與地震勘測(cè)相關(guān)跳曳(塊 274)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。該技術(shù)270包括控制(塊278)該勘測(cè)以^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳 感器的頻率響應(yīng)中的陷滋J4Ui與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地
10震信號(hào)采集空間的頻帶相符?！氛\(chéng)制包括改M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器沿4^覽狄的間 距以4Mt^動(dòng)^l沿4^莧M的變化。
作為更脅的實(shí)例，如果假設(shè)前部振動(dòng)iH^60m/s和^^15m，那么 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)Z中的頻率陷》狄25Hz。 ^^克的前部，間距"i5^2,4m以使 振動(dòng)噪聲在25Hz處混疊到信號(hào)錐。在拖纜的尾部，在同一深度，振動(dòng)噪聲為 40m/s。因此，在拖纜的尾部，間距為1.6m。在拖纜的前端和尾部，間3隊(duì)2.4 到1.6m變化。
可以被用來^W嘗混疊振動(dòng)il^在時(shí)間上或空間上的差的技術(shù)是設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)傳感器陣列來4M嘗變化范圍。極存、上，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的陣列可以被設(shè) 計(jì)在4^ith以^fcil"抹去"f-k空間中的振動(dòng)噪聲。因此，參見附圖IO，依據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)290包括與地震勘觀湘關(guān)地拖曳(塊294)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器。該4MC 290包括控制(塊298)勘測(cè)以4M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷^i4Ui與 混疊的振動(dòng)噪聲出3^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符。該 控制包括以陣列形式設(shè)計(jì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器以在f-k波鐠中^t混疊的振動(dòng)噪聲。
技術(shù)250、 270和290是可用來應(yīng)對(duì)混疊的振動(dòng)噪聲的頻率在空間上和時(shí) 間上的變化的技術(shù)的實(shí)例。^^據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，技術(shù)250、 270和2卯的 一個(gè)或多個(gè)可以^C^且合。
參見附圖11，依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)320可以"i^f亍 至少^l^^已y^開的用于^hj嘗混疊的4^動(dòng)"^聲的才支術(shù)。^l據(jù)^^發(fā)明的一些 實(shí)施例，該系統(tǒng)320可以包括處理器350, *—個(gè)或多個(gè)#^理器和/或微控 制器。依據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，該處理器350可以^lrit^^E拖纜30上(附圖 1 )、定#船20 Jiil定^^基于地面的處理設(shè)^^上(作為實(shí)例)。
該處理器350可以凈i^接到通信接口 360，其目的是接^W"應(yīng)于壓力和質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)量的地震lfc據(jù)。因此，依據(jù)這里所迷的本發(fā)明的實(shí)施例，處理器350 在^^##*震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)320的務(wù)賭器中的指令時(shí)，可以接收由多^"t 地震傳感器在拖曳的同時(shí)采集的多^i:數(shù)據(jù)，并且可以結(jié)合壓力和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)數(shù) 據(jù)以適應(yīng)頻率陷波來得到全帶寬地震數(shù)據(jù)集。注意到，依據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施 例，多^數(shù)據(jù)可以是在數(shù)據(jù)i^^集時(shí)直接從多^t地震傳感H^WJ的數(shù) 據(jù)(對(duì)于這種情況，處理器350是勘測(cè)系統(tǒng)的"^分，例如A^或4^莧的4 分)或者可以是由地震傳感器先前在拖曳的同時(shí)采集^H絲和傳iH^^如可以位于基于地面的設(shè)備中的處理器350的多^t數(shù)據(jù)。
作為實(shí)例，接口 360可以是USB串行總絲口、網(wǎng)絲口、可移動(dòng)介質(zhì) (例如閃存卡，CD-ROM等)接口^1^##恭接口 (作為實(shí)例，IDE或SCSI 接口)。因此，依據(jù)^JL明的特定實(shí)施例，接口 360可以^M1多種形式。
依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，接口 360可以凈iCi^接到地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)320 的務(wù)賭器340并可以存儲(chǔ)例如涉及^M^200、 220、 250、 270和/或2卯的^Mt數(shù) 據(jù)集，如附圖才封己348所示。依據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，賴器340可以絲 禾踏指令344，其在由處理器350旨時(shí)可以^^t理器350 ^ft^X所公開的一 個(gè)或多個(gè)技術(shù)，例如技術(shù)200、 220、 250、 270和/或290 (作為一個(gè)實(shí)例)，如 附圖才封己348所示，并在系統(tǒng)320的顯示器(未在附圖11中示出)上顯示經(jīng)由 這些a^^得的結(jié)果。
盡管已4"h^有PIL^量的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是6#益于^/>^內(nèi)容的 ^U頁域的纟支^Mv員將從其可意識(shí)到眾多變型^^務(wù)改。逸意pM后附的^，J要求 書泉l了所有這些落A^發(fā)明的真iE^申和范圍內(nèi)的變型^^"改。
權(quán)利要求
1、一種地球物理勘查方法，包括與地震勘測(cè)相關(guān)地拖曳質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器；以及控制該勘測(cè)以使該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷波基本上與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)在該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符。
2、 沖M'漆求1的方法，其中該陷波隨該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的拖曳深度而變化，以及 控制該勘測(cè)的行為包括基于該陷》:^i^上與混疊的振動(dòng)噪聲出#該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)釆集空間中的頻率相符的深度，調(diào)整該拖戔深度。
3、 ；M'J^求1的方法，其中該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器是位于^i覽上的一M點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)傳感器的-^分，該組質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器中的^-"個(gè)在頻率響應(yīng)中具有相關(guān)聯(lián) 的陷波，該方法進(jìn)一步包拾沿4^莧的^ 4^莧的^>1,以使該相關(guān)聯(lián)的陷波與混疊的振動(dòng)噪聲出 11Ut該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻率相符。
4、 權(quán)矛決求l的方法，其中該陷波隨其上設(shè)有質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的拖纜的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器間距而改變， 以及控制該勘測(cè)的行為包括基于該陷波^^上與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)在該質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻率相符的間距，選#^亥間距。
5、 ^'J^求1的方法，其中該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器是位于4^tli并與傳感器間 3M目關(guān)聯(lián)的一^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的一^分，并且該^t點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器中的— 個(gè)在頻率響應(yīng)中具有相關(guān)聯(lián)的陷波，該方法進(jìn)一步包括沿該拖纜的長(zhǎng)度改變所述間距，以使該相關(guān)聯(lián)的陷波與混疊的振動(dòng)噪聲出 JJ(L4^^點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻率相符。
6、 權(quán)利要求1的方法，其中該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器是位于4^莧上的一^t點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)傳感器的,分，該《咸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器中的^個(gè)在頻率響應(yīng)中具有相關(guān)聯(lián) 的陷波，該方法進(jìn)一步包括以陣列形式構(gòu)造該^Lt點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器以^t混疊的振動(dòng)噪聲出l^該質(zhì)點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶。
7、 權(quán)利要求l的方法，其中該地震信號(hào)采集空間包括與由該質(zhì),存逸動(dòng)傳感 器采集的地震信號(hào)成射目關(guān)聯(lián)的頻率-波數(shù)空間區(qū)域。
8、 一種 ^理勘查方法，包括獲得由與地震勘測(cè)相關(guān)雄曳的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器采集的第一《她震數(shù)據(jù)， 該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器具有包括陷波的頻率響應(yīng)，該陷波^^上與混疊的振動(dòng)噪聲 出規(guī)在該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符；獲得由壓力傳感器在與地震勘測(cè)相關(guān)^k^曳的同時(shí)采集的壓力數(shù)據(jù)；處理該第""^第二^a^震數(shù)據(jù)。
9、 WJJ^求8的方法，其中該陷波隨該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的拖曳^ 化。
10、 W'J^求8的方法，其中該陷波隨沿著4^莧的質(zhì)^逸動(dòng)傳感器間距而 變化，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感雜于所禱Jth。
11、 擬，JJ^求8的方法，其中該處理包括處理該第""^第二*她震數(shù)據(jù) 以在J^^該陷波的頻率帶寬上生M震數(shù)據(jù)成分。
12、 權(quán)矛漆求8的方法，其中該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器包括多個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器 之一，并且該多個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器中的—個(gè)具有^^上與混疊的振動(dòng)噪聲出 JJi^該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符的陷波。
13、 權(quán)利要求8的方法，其中該陷滋M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的多 個(gè)陷波之一，并且該多個(gè)陷波中的^個(gè)^J^上與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)在該質(zhì) 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符。
14、 一種iW^/理勘查系統(tǒng)，包拾接口 ，用來接>1化與地震勘測(cè)相關(guān)脇曳的同時(shí)由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器采集的 第一M震數(shù)據(jù)，和在與地震勘測(cè)相關(guān)^曳的同時(shí)由壓力傳感器采集的第二 桑JL^震數(shù)悟，該第一纟JL^震數(shù)據(jù)與包括陷波的頻率響應(yīng)相關(guān)聯(lián)，該陷波^i^上 與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)在該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相 符；和處理器，利用:H5U'J^求1 -13的方法處理該第一姿脈第二姿她震數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種技術(shù)包括與地震勘測(cè)相關(guān)聯(lián)地拖曳質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器，并控制該勘測(cè)以使該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的頻率響應(yīng)中的陷波基本上與混疊的振動(dòng)噪聲出現(xiàn)在該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)傳感器的地震信號(hào)采集空間中的頻帶相符。
文檔編號(hào)G01V1/38GK101551468SQ20081017695
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月8日
發(fā)明者J·O·A·羅伯遜, N·高喬恩, 厄于溫·泰根, 阿密特·科馬爾·奧祖德米爾 申請(qǐng)人:格庫技術(shù)有限公司