可變深度多組件傳感器拖纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可變深度多組件傳感器拖纜。一種方法包括通過以下內(nèi)容來為傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面：為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口；以及為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且確定第二目標(biāo)深度基于傳感器拖纜在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口；其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
【專利說明】可變深度多組件傳感器拖纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋勘查系統(tǒng)中的可變深度多組件傳感器拖纜。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求保護(hù)2013年7月I日提交且名稱為“Variable Depth MulticomponentSensor Streamer”的臨時申請序列號61/841，639的權(quán)益。通過參考將該臨時申請合并于此，就像在下文中完全復(fù)制一樣。

【背景技術(shù)】
[0003]海洋勘查系統(tǒng)被用來獲取關(guān)于水體(諸如湖或大海)以下的地球構(gòu)造的地震數(shù)據(jù)。海洋勘查系統(tǒng)包括浮標(biāo)、測線以及掃雷器系統(tǒng)的復(fù)雜陣列，以便適當(dāng)?shù)卮_定勘查船只后面拖曳的拖纜的方向。由傳感器記錄的信號中的噪聲可能不利地影響分析地震數(shù)據(jù)的能力，并且因此降低由傳感器記錄的信號中的噪聲的任何改進(jìn)可以提供競爭優(yōu)勢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出一種方法，包括:通過以下內(nèi)容來為傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面:為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口 ；以及為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且確定第二目標(biāo)深度基于在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口 ；其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提出一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括:處理器；耦合到處理器的存儲器；所述存儲器存儲程序，當(dāng)處理器執(zhí)行該程序時促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容:通過促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容來為要在海洋勘查中使用的傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面:為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口 ；以及為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且第二目標(biāo)深度的確定基于在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口 ；其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的還有另一個方面，提出一種存儲程序的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)所述程序被處理器執(zhí)行時促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容:通過促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容來為要在海洋勘查中使用的傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面:為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口 ；以及為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且確定第二目標(biāo)深度基于在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口 ；其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的還有另一個方面，提出一種方法，包括:通過以下內(nèi)容來執(zhí)行地球物理勘查:為傳感器拖纜的第一深度定位設(shè)備設(shè)置第一目標(biāo)深度，該第一深度定位設(shè)備與傳感器拖纜的第一水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)，第一水中檢波器-地震檢波器對在第一偏移量處，并且第一目標(biāo)深度基于最接近第一水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力；為傳感器拖纜的第二深度定位設(shè)備設(shè)置第二目標(biāo)深度，該第二深度定位設(shè)備與傳感器拖纜的第二水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)，第二水中檢波器-地震檢波器對在大于第一偏移量的第二偏移量處，第二目標(biāo)深度基于最接近第二水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力，并且第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度；拖曳傳感器拖纜通過水；以及從水中檢波器-地震檢波器對獲得數(shù)據(jù)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的還有另一個方面，提出一種方法，包括:從與拖曳通過水的傳感器拖纜的第一部分相關(guān)聯(lián)的第一水中檢波器-地震檢波器對讀取第一數(shù)據(jù)集，該第一數(shù)據(jù)集包括第一水中檢波器部分和第一地震檢波器部分，并且第一水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于第一深度處；從與傳感器拖纜的第一部分相關(guān)聯(lián)的第二水中檢波器-地震檢波器對讀取第二數(shù)據(jù)集，該第二數(shù)據(jù)集包括第二水中檢波器部分和第二地震檢波器部分，并且第二水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于比第一深度更深的第二深度處；利用來自第一地震檢波器部分的數(shù)據(jù)替換來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第一深度來選擇來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)；以及利用來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)來替換來自第二水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第二深度來選擇來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的還有另一個方面，提出一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括:處理器；耦合到處理器的存儲器；所述存儲器存儲程序，當(dāng)處理器執(zhí)行該程序時促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容:從與拖曳通過水的傳感器拖纜相關(guān)聯(lián)的第一水中檢波器-地震檢波器對讀取第一數(shù)據(jù)集，該第一數(shù)據(jù)集包括第一水中檢波器部分和第一地震檢波器部分，并且第一水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于第一深度處；從與傳感器拖纜相關(guān)聯(lián)的第二水中檢波器-地震檢波器對讀取第二數(shù)據(jù)集，該第二數(shù)據(jù)集包括第二水中檢波器部分和第二地震檢波器部分，并且第二水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于比第一深度更深的第二深度處；利用來自第一地震檢波器部分的數(shù)據(jù)替換來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第一深度來選擇來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)；以及利用來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)來替換來自第二水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第二深度來選擇來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了示例性實施例的詳細(xì)描述，現(xiàn)在將對附圖進(jìn)行參考，在附圖中:
圖1示出根據(jù)至少一些實施例的海洋勘查的俯視圖； 圖2示出海洋勘查系統(tǒng)的側(cè)立視圖；
圖3示出根據(jù)至少一些實施例的海洋勘查的側(cè)立視圖；
圖4示出根據(jù)至少一些實施例的海洋勘查的側(cè)立視圖；
圖5示出根據(jù)至少一些實施例的作為由水中檢波器記錄的頻率的函數(shù)的幅度的示例圖；
圖6示出根據(jù)至少一些實施例的作為偏移量的函數(shù)的地震檢波器本底噪聲的示例圖； 圖7示出根據(jù)至少一些實施例的方法的流程圖；
圖8示出根據(jù)至少一些實施例的方法的流程圖；
圖9示出根據(jù)至少一些實施例的方法的流程圖；以及圖10示出根據(jù)至少一些實施例可以被使用的計算機(jī)系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0011]符號和命名法
遍及下面的描述和權(quán)利要求所使用某些術(shù)語，以指代特定系統(tǒng)組件。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到的那樣，不同的公司可能用不同的名稱來指代一個組件。該文檔不意圖在名稱上不同而不是功能上不同的組件之間進(jìn)行區(qū)分。
[0012]在下面的討論中以及在權(quán)利要求中，以開放端的方式來使用術(shù)語“包括”和“包含”，并且因此它們應(yīng)該被解釋為意指“包括，但不限于…”。而且，術(shù)語“耦合”或“彼此耦合”意圖意指間接或直接連接。因此，如果第一設(shè)備耦合到第二設(shè)備，則該連接可以通過直接連接或者通過經(jīng)由其他設(shè)備和連接的間接連接。
[0013]“電纜”應(yīng)該意指載送還包括用于載送各組件之間的電功率和/或信號的光導(dǎo)體和/或電導(dǎo)體的構(gòu)件的柔性、軸向負(fù)載。
[0014]“繩索”應(yīng)該意指載送不包括電和/或光導(dǎo)體的構(gòu)件的柔性、軸向負(fù)載。這樣的繩索可以由纖維、鋼、其他高強度材料、鏈條、或這些材料的組合制成。
[0015]“測線”應(yīng)該意指繩索或電纜。
[0016]“水中檢波器-地震檢波器對”應(yīng)該意指位于一處的傳感器對，一個傳感器是水中檢波器并且一個傳感器是地震檢波器。
[0017]“位于一處”應(yīng)該意指在30厘米之內(nèi)。
[0018]“地震檢波器”應(yīng)該意指其輸出信號是對地震檢波器的運動、位移、速度和/或加速度的響應(yīng)的一類傳感器。因此，術(shù)語“地震檢波器”包括加速度計，包括被表現(xiàn)為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備的加速計。
[0019]“水中檢波器”應(yīng)該意指其輸出信號是對鄰近水中檢波器的壓力變化的響應(yīng)的一類傳感器。
[0020]“本底噪聲”應(yīng)該意指一個頻率，低于該頻率來自地震檢波器的感興趣的信號會降到預(yù)定信噪比閾值以下。
[0021]“譜缺口”應(yīng)該意指在該處來自海面幻象的相消干涉會降低接收到的信號的幅度的一個頻率或多個頻率?！邦A(yù)期的譜缺口”應(yīng)該意指在該處預(yù)期到操作期間的相消干涉的一個頻率或多個頻率。
[0022]“海面幻象”應(yīng)該意指在水體中向下行進(jìn)的聲信號，海面幻象是由向上行進(jìn)的聲信號在海面處的反射產(chǎn)生的。
[0023]“偏移量”應(yīng)該意指傳感器拖纜的組件沿著傳感器拖纜的位置。
[0024]“大約”應(yīng)該意指在所陳述的值的正或負(fù)百分之五(+/-5%)之內(nèi)。
[0025]下面的討論針對本發(fā)明的各種實施例。盡管這些實施例中的一個或多個可以是優(yōu)選的，但是所公開的實施例不應(yīng)該被解釋或以其他方式用作限制公開內(nèi)容或權(quán)利要求的范圍。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，下面的描述具有廣闊的應(yīng)用，并且任何實施例的討論僅僅意指該實施例的示范，并且不意圖暗示公開內(nèi)容或權(quán)利要求的范圍限于該實施例。
[0026]各種實施例針對降低在特定深度處由水中檢波器和地震檢波器檢測到的噪聲的傳感器拖纜拖曳技術(shù)。更特別地，各種實施例針對一種拖曳技術(shù)，在其中傳感器拖纜的任何特定部分的拖曳深度至少部分基于由傳感器拖纜的該部分載送的張力，拖曳的傳感器拖纜的部分越深載送的張力越小。其他各種實施例針對用于至少部分基于由傳感器拖纜的部分所載送的預(yù)期張力或拖纜中的噪聲來設(shè)計深度剖面的方法。另外的實施例針對用于利用深度剖面來選擇性地增加水中檢波器數(shù)據(jù)或者利用地震檢波器數(shù)據(jù)替換水中檢波器數(shù)據(jù)以便補償海面幻象信號(例如選擇性地替換與譜缺口頻率或預(yù)期譜缺口頻率相對應(yīng)的數(shù)據(jù))的方法。說明書首先轉(zhuǎn)向說明性海洋勘查系統(tǒng)。
[0027]圖1示出根據(jù)至少一些實施例的海洋勘查系統(tǒng)100的俯視圖。特別地，圖1示出具有船載設(shè)備104(諸如導(dǎo)航、能量源控制和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備)的勘查船只102?？辈榇?02被配置成拖曳一個或多個傳感器拖纜106A-F通過水。盡管圖1說明性地示出六個拖纜106，但是可以等同地使用任何數(shù)目的拖纜106。
[0028]傳感器拖纜106耦合到將拖纜106保持在相對于彼此以及相對于勘查船只102的所選側(cè)向位置的拖曳設(shè)備。拖曳設(shè)備可以包括兩個掃雷器拖曳測線108A和108B，它們中的每一個分別借助于絞盤IlOA和IlOB耦合到船只102。絞盤例如可以使得能夠改變每個掃雷器拖曳測線108的部署長度。掃雷器拖曳測線108A的第二末端耦合到掃雷器112，并且掃雷器拖曳測線108B的第二末端耦合到掃雷器114。在每種情況下，拖曳測線108A和108B通過被稱為“系船索”的相應(yīng)測線組耦合到它們相應(yīng)的掃雷器。掃雷器112和114每個還特別被配置成當(dāng)在水中拖曳掃雷器時向勘查系統(tǒng)的各種元件提供側(cè)向力分量。掃雷器112和114的組合的側(cè)向力將掃雷器彼此分開，直到掃雷器使耦合在掃雷器112和114之間的一個或多個散布器(spreader)測線120處于張力為止。掃雷器112和114或者直接耦合到散布器測線120，或者如所圖示的那樣借助于支測線(spur line)122A和122B耦合到散布器測線。
[0029]傳感器拖纜106中的每個都在最靠近船只102的末端(即“最接近的”或“向前的”末端)處耦合到相應(yīng)的引入線電纜終端124A-F。引入線電纜終端124耦合到散布器測線120或者與散布器測線120相關(guān)聯(lián)以便控制拖纜106相對于彼此以及相對于船只102的側(cè)向位置。可以使用內(nèi)部引入線電纜126A-F來完成記錄系統(tǒng)104中的適當(dāng)組件以及傳感器拖纜106中的傳感器(例如109A、109B)之間的電和/或光連接。與和相應(yīng)絞盤110相關(guān)聯(lián)的拖曳測線108非常相似地，可以通過相應(yīng)的絞盤或類似的卷軸設(shè)備來部署引入線電纜126中的每一個以使得可以改變每個引入線電纜126的部署長度。
[0030]對于特定海洋勘查來說，每個傳感器拖纜106的長度可以是固定的，但是傳感器拖纜的長度的范圍可以從短到幾千米到10，000米的長度(或者在其他情況下更長)。為了控制傳感器拖纜106的深度，并且進(jìn)一步控制各拖纜之間超過拖纜的整個長度的側(cè)向間隔，每個傳感器拖纜可以與沿著傳感器拖纜周期性間隔開的多個拖纜定位設(shè)備相關(guān)聯(lián)。例如，傳感器拖纜106A-F可以與被示為耦合在傳感器拖纜的近端上的拖纜定位設(shè)備150A-F分別相關(guān)聯(lián)。在許多情況下，拖纜定位設(shè)備150A-F可以僅提供深度控制，因為傳感器拖纜的靠近近端的側(cè)向間隔可以被散布器電纜102充分地控制。此外，傳感器拖纜106A-F可以與被示為進(jìn)一步從近端耦合(并且在一些情況下靠近傳感器拖纜106A-F的遠(yuǎn)端(即離船只最遠(yuǎn)；亦稱為“向船后部”或“尾”端))的拖纜定位設(shè)備152A-F分別相關(guān)聯(lián)。拖纜定位設(shè)備152A-F可以不僅提供深度控制，而且還提供側(cè)向位置控制。盡管圖1僅示出與每個傳感器拖纜106相關(guān)聯(lián)的兩個拖纜定位設(shè)備150和152，但是實際上每個拖纜可以具有沿著傳感器拖纜的整個長度周期性地間隔開(例如每20-30米)的許多拖纜定位設(shè)備。
[0031]在這里討論的至少一些實施例中，每個傳感器109都包括水中檢波器-地震檢波器對。即每個傳感器109都可以包括水中檢波器和位于一處的地震檢波器，被稱為水中檢波器-地震檢波器對。水中檢波器是一種產(chǎn)生與由水中檢波器所感測的壓力成比例的輸出信號(例如電、光)并且更特別地當(dāng)在水中行進(jìn)的聲信號通過水中檢波器時改變最接近水中檢波器的壓力的設(shè)備。地震檢測器是一種感測顆粒運動的設(shè)備，并且更特別地當(dāng)在水中行進(jìn)的聲信號通過地震檢波器時地震檢測器產(chǎn)生響應(yīng)于地震檢波器的微小運動、速度和/或加速度的輸出信號(例如電、光)。在大多數(shù)情況下，水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器和地震檢波器彼此在幾厘米(例如10厘米)之內(nèi)，但是還預(yù)期較靠近的間隔和較長的間隔。在一些情況下，地震檢波器僅對垂直方向上的運動/加速度做出響應(yīng)(例如z分量地震檢波器);然而，在其他情況下地震檢波器可以對所有三個正交方向上的運動/加速度敏感。
[0032]圖2示出傳感器拖纜106的側(cè)立視圖以便進(jìn)一步描述深度控制。特別地，圖2示出拖曳船只102在由箭頭200指示的方向上拖曳拖纜106。在一些實施例中，傳感器拖纜的向前部分可以與引線浮標(biāo)202相關(guān)聯(lián)，在這種情況下引線浮標(biāo)202可以幫助保持傳感器拖纜106的深度和/或散布器測線的關(guān)聯(lián)部分；然而，在其他情況下引線浮標(biāo)202可以被省略，或者其他浮標(biāo)(例如與散布器測線120相關(guān)聯(lián)的浮標(biāo)(圖2中未示出))可以執(zhí)行類似的功能。圖2還圖示尾部浮標(biāo)204。尾部浮標(biāo)204可以通過任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)(諸如測線206,有時被稱為“備用段”)耦合到傳感器拖纜106。尾部浮標(biāo)204可以至少部分在海面以下所選深度D處支持傳感器拖纜106，并且因此可以幫助保持拖纜106的深度；然而，在其他情況下尾部浮標(biāo)204可以被省略。在傳感器拖纜106的近端和傳感器拖纜106的遠(yuǎn)端之間，拖纜定位設(shè)備(沒有特別示出)可以幫助傳感器拖纜的局部深度控制。
[0033]圖2還示出關(guān)于每個傳感器拖纜的拖曳深度的相關(guān)領(lǐng)域的操作基本原理。特別地，在相關(guān)領(lǐng)域中可以在所選深度D處或附近拖曳整個傳感器拖纜106。換句話說，在相關(guān)領(lǐng)域中在海洋勘查期間傳感器拖纜106的設(shè)置點或目標(biāo)深度在整個傳感器拖纜上是基本均勻的。此外，在海洋勘查系統(tǒng)100 (圖1)中每個傳感器拖纜106的拖曳深度可以在所選深度D處。盡管局部深度漂移可能基于水流，但在大多數(shù)情況下拖纜定位設(shè)備將深度控制在設(shè)置點或目標(biāo)深度的+-0.5米之內(nèi)。在相關(guān)領(lǐng)域的海洋勘查中，每個傳感器拖纜的設(shè)置點或目標(biāo)深度可以是在大約20米到大約25米的范圍中的單個深度。此外，在具有多個拖纜(構(gòu)成拖纜散布或傳感器陣列)的相關(guān)領(lǐng)域海洋勘查中，整個拖纜散布的設(shè)置點或目標(biāo)深度可以是單個深度。
[0034]說明書現(xiàn)在轉(zhuǎn)向水中檢波器或包括水中檢波器的陣列以及地震檢波器或包括地震檢波器的陣列的操作特性，以及操作特性如何被利用來降低記錄數(shù)據(jù)中的噪聲。舉例來說，考慮傳感器拖纜106，在其中多個傳感器109是水中檢波器-地震檢波器對(在一些實施例中其他的傳感器可以包括不同類型的傳感器，或者多個不同類型的傳感器)。水中檢波器經(jīng)歷作為深度的函數(shù)的譜(即頻率)缺口，在這種情況下譜缺口內(nèi)得到的讀數(shù)可能不具有用于稍后信息提取的足夠質(zhì)量。譜缺口的頻率可以是深度的函數(shù)，并且更特別地譜缺口的頻率位置通常隨著水中檢波器的深度的增加而移動到較低頻率。
[0035]地震檢波器也容易受到噪聲的影響，其中與地震檢波器相關(guān)聯(lián)的噪聲分量可能與傳感器拖纜在地震檢波器位置處的張力有關(guān)。也就是說，地震檢波器在沿著傳感器拖纜的張力較高的位置處(例如在傳感器拖纜的近端處)可以具有比地震檢波器在張力較低的位置處(例如傳感器拖纜的遠(yuǎn)端)更高的噪聲分量。此外，地震檢波器可能遭受基于橫向機(jī)械噪聲沿著傳感器拖纜的傳播速度的噪聲。橫向機(jī)械噪聲的傳播速度可能是傳感器拖纜中張力的函數(shù)，以使得沿著傳感器拖纜的張力較高的位置(例如在傳感器拖纜的近端處)具有比張力較低的位置(例如傳感器拖纜的遠(yuǎn)端)更高的橫向機(jī)械噪聲的傳播速度。因此，如受益于本公開的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解到，地震檢波器本底噪聲可能是偏移量的函數(shù)。
[0036]在一些實施例中，水中檢波器和/或地震檢波器的其他操作特性可以被另外利用來降低記錄數(shù)據(jù)中的噪聲。舉例來說，水中檢波器可能容易受到某些機(jī)械噪聲的影響和/或地震檢波器可能容易受到某些聲音噪聲的影響，并且這些特性可以被另外利用。
[0037]根據(jù)示例實施例，拖曳深度可以沿著傳感器拖纜選擇性地增加。選擇傳感器拖纜的每個部分的拖曳深度，以使得在與水中檢波器的譜缺口有關(guān)的深度處位于一處的地震檢波器可以獲得足夠的數(shù)據(jù)，以致于可以利用來自地震檢波器的對應(yīng)數(shù)據(jù)來替換譜缺口中丟失的水中檢波器數(shù)據(jù)。換句話說，各種實施例針對傳感器拖纜的拖曳深度作為傳感器拖纜中的張力的函數(shù)而變化的系統(tǒng)以及相關(guān)方法。其他實施例針對傳感器拖纜的拖曳深度作為距離傳感器拖纜的近端的偏移量或距離的函數(shù)而變化的系統(tǒng)以及相關(guān)方法。還有其他實施例針對傳感器拖纜的拖曳深度作為傳感器拖纜中的地震檢波器的本底噪聲(或投射的本底噪聲)的函數(shù)而變化的系統(tǒng)和方法。另外的實施例針對基于偏移量、地震檢波器本底噪聲和/或傳感器拖纜中的張力來設(shè)計傳感器拖纜深度剖面。
[0038]圖3示出根據(jù)示例實施例利用深度控制的傳感器拖纜106的側(cè)立視圖。特別地，在圖3中示出拖曳船只102在由箭頭300指示的方向上拖曳傳感器拖纜106，并且傳感器拖纜包括第一節(jié)段302和第二節(jié)段304。傳感器拖纜106包括多個傳感器109，并且同樣地包括多個拖纜定位設(shè)備310 (其可以具有與圖1的拖纜定位設(shè)備150和152相同的特性和功能)。傳感器109可以包括如上所討論的水中檢波器和地震檢波器對。
[0039]根據(jù)各種實施例，傳感器拖纜的局部深度基于沿著傳感器拖纜的偏移量(即離近端的距離)。特別地，傳感器拖纜的第一節(jié)段302的深度從近端最淺點(以及拖纜上的最高張力點)到遠(yuǎn)端最深點線性增加。在一些實施例中，節(jié)段302大約長3，000米，并且節(jié)段304大約長4，000米，但是在各種實施例中可以使用針對每一個的不同長度。在所示的示例系統(tǒng)中，最淺點可以是大約20米，并且在該示例中深度可以線性地變成大約30米的最深拖曳深度。將大約20米作為最淺拖曳深度并將大約30米作為最深拖曳深度，線性深度變化僅僅是說明性的，并且其他剖面也是可能的(例如在最淺點處7米，并且在最深點處40米)。關(guān)于來自水中檢波器和地震檢波器的噪聲的因素的平衡可能導(dǎo)致不同情況(例如，不同張力(由不同拖曳速度或拖纜配置引起)、由湍流激起的拖曳噪聲的不同來源和程度(例如附接到拖纜的設(shè)備、或者藤壺或海藻的侵?jǐn)_)、以及/或者不同環(huán)境因素(例如冰流、涌浪或錯流))下不同的拖曳深度。在一些實施例中，選取的拖纜深度剖面可以是通過由設(shè)備配置和預(yù)期環(huán)境引起的噪聲和張力而確定的函數(shù)。在其他實施例中，可以在拖曳和數(shù)據(jù)獲取過程的期間響應(yīng)于噪聲、張力或其他因素的改變或者響應(yīng)于由拖纜系統(tǒng)記錄或測量的數(shù)據(jù)來另外調(diào)整深度剖面或者該深度剖面是可調(diào)整的。然而，傳感器拖纜的具有較高張力的一部分至少具有比傳感器拖纜的具有較小張力的其他部分更淺的受控或設(shè)置點深度。
[0040]在示例系統(tǒng)中，可以通過將不同設(shè)置點深度供應(yīng)給第一節(jié)段302內(nèi)的拖纜定位設(shè)備310來部分地控制沿著第一節(jié)段302的局部深度。例如，拖纜定位設(shè)備310能夠通過調(diào)節(jié)附接到每個拖纜定位設(shè)備的主體的船翼來保持被編程的深度，并且其還可以控制傳感器拖纜的側(cè)向位置。盡管局部深度漂移可能基于水流，但拖纜定位設(shè)備310可以將深度控制在每個拖纜定位設(shè)備的設(shè)置點或目標(biāo)深度的+-0.5米之內(nèi)。
[0041]在示例系統(tǒng)中，第二節(jié)段304的設(shè)置點或受控深度是恒定的并且比大多數(shù)或所有節(jié)段302更深。可以通過將同樣的設(shè)置點深度供應(yīng)給第二節(jié)段302內(nèi)的拖纜定位設(shè)備310(可能結(jié)合其他設(shè)備和方法(諸如尾部浮標(biāo)308)來控制第二節(jié)段304的深度剖面。
[0042]圖3的示例系統(tǒng)僅僅是說明性的，并且根據(jù)特定應(yīng)用，各種數(shù)目的拖纜定位設(shè)備310 (包括幾十個設(shè)備或者甚至幾百個設(shè)備)可以是適當(dāng)?shù)?。在一些實施例中，可以在部署之前對定位設(shè)備310編程。在其他實施例中，在部署的同時拖纜定位設(shè)備可以是可編程的。多個拖纜定位設(shè)備聯(lián)合工作以便保持傳感器拖纜沿著其長度的深度剖面。
[0043]為了進(jìn)一步描述如何設(shè)計和/或選擇圖3的示例深度剖面，說明書接下來轉(zhuǎn)向圖4。圖4示出處于與圖3中描繪的相類似的操作配置的傳感器拖纜106的實施例的側(cè)立視圖，以便展示引起水中檢波器記錄中的譜缺口的海面幻象現(xiàn)象。拖曳船只102被示為在由箭頭400指示的方向上拖曳傳感器拖纜106。在一些實施例中，拖曳船只102拖曳地震源402(例如氣槍或海洋振動器)，其在朝向海底406的向下方向上發(fā)射地震源波。地震源可以產(chǎn)生限定傳播波前的波，但是為了不使附圖過度地復(fù)雜化，僅由線404示出波前的行進(jìn)方向(但仍被稱為地震波404)。當(dāng)在各個水中檢波器-地震檢波器對位置410處與傳感器拖纜相交的入射地震波408在傳感器拖纜的各個水中檢波器和地震檢波器中產(chǎn)生信號時，地震波404可以在向上的方向上從海底(和/或海底下面的海面下結(jié)構(gòu))反射出來。然后這些入射地震波繼續(xù)向上越過傳感器拖纜并且可以從水表面向下反射出來作為“海面幻象”波412。這些“海面幻象”波在各個水中檢波器-地震檢波器對位置410處再次與拖纜相交，從而引起對水中檢波器處向上行進(jìn)的入射地震波的相消干涉，結(jié)果造成譜缺口。為了簡單說明起見，圖4中僅描繪兩個路徑，而實際地震源波將限定從海底和海面下結(jié)構(gòu)反射的以及從水的表面反射出來作為幻象路徑的源自地震源402的許多路徑。
[0044]圖5示出作為頻率的函數(shù)的由水中檢波器在不同深度處記錄的信號的幅度的示例圖500。圖5中的信號A是水中檢波器在大約15米的深度Dl處記錄的頻率的幅度的描繪。如可以從圖中觀察到的那樣，在大約15米深度處水中檢波器可以記錄具有取決于各種條件中心在大約50Hz的譜缺口的信號。該譜缺口一般是海面幻象的函數(shù)，并且譜缺口的中心頻率趨向于隨著水中檢波器的深度而減小。信號B是由水中檢波器在大約20米的深度D2處記錄的信號的幅度的描繪。如可以從圖中觀察到的那樣，在大約20米深度處水中檢波器可以記錄具有取決于各種條件中心在大約35Hz的譜缺口的信號。信號C是由水中檢波器在大約30米的深度D3處記錄的信號的幅度的描繪。如可以從圖中觀察到的那樣，在大約30米深度處水中檢波器可以記錄具有取決于各種條件中心在大約25Hz的譜缺口的信號。僅以示例的方式給出圖5中描繪的信號，來說明依賴于水中檢波器的深度水中檢波器的譜缺口以大約較低的頻率為中心的趨勢。此外，圖5中描繪的信號圖示在較深的拖曳深度處朝向改進(jìn)的低頻響應(yīng)的趨勢(即在較低頻率處較大的記錄幅度)。例如，區(qū)域502中的低頻響應(yīng)(例如信號C)比例如信號A更大。在頻域中，由水中檢波器記錄的實際數(shù)據(jù)可能或多或少地類似于圖5的示例性圖500。
[0045]圖6示出作為偏移量的函數(shù)的地震檢波器本底噪聲的頻率的示例圖600。為了說明的目的，線601表示作為偏移量的函數(shù)的由地震檢波器記錄的信號的示例本底噪聲。換句話說，線601表示預(yù)定的信噪比閾值(頻域中)，低于其的感興趣的信號被噪聲屏蔽或掩蓋。線601以上的區(qū)表示地震檢波器頻譜，在那里感興趣的信號沒有被噪聲屏蔽或掩蓋。參考線snDl、snD2和snD3也被包括在圖600上，并且是來自圖5的水中檢波器在深度Dl、D2和D3處的譜缺口的中心頻率的反映。如可以從線snDl、snD2和snD3的位置看到的那樣，可以針對在深度Dl、D2和D3的水中檢波器來分別選擇偏移量01、02和03，以使得在這些深度處水中檢波器的譜缺口對應(yīng)于針對其而言地震檢波器數(shù)據(jù)可用的頻率(例如高于由線601示出的預(yù)定信噪比閾值)。因此，在一些實施例中，目標(biāo)深度可以被確定成使得特定水中檢波器-地震檢波器對的譜缺口頻率高于該水中檢波器-地震檢波器對的深度和張力(或投射張力)的本底噪聲。因為張力隨著偏移量的增大而減小，所以圖6的圖關(guān)于在對應(yīng)于特定拖纜張力的偏移量處為水中檢波器-地震檢波器對而選擇的深度Dl、D2和D3也是信息量豐富的，以使得在這些深度處水中檢波器的譜缺口與高于地震檢波器本底噪聲的頻率相對應(yīng)。
[0046]如圖5和圖6的圖展示的那樣，與圖3中描繪的那些類似的拖曳-深度剖面可以被設(shè)計成使得水中檢波器-地震檢波器對的拖曳深度可以隨著偏移量增大而逐漸增大，在這種情況下張力減小并且因此地震檢波器中的噪聲較低。圖500和600還展示在進(jìn)行地球物理勘查中使用水中檢波器-地震檢波器對的優(yōu)點，其中由與水中檢波器成對的或者位于一處的地震檢波器記錄的數(shù)據(jù)可以被用來補充因為水中檢波器的譜缺口而丟失的數(shù)據(jù)。
[0047]再次參考圖6,該圖圖示漸近地逼近由線602表示的絕對本底噪聲的本底噪聲線601。該絕對本底噪聲是經(jīng)歷至少某一等級的低頻噪聲的地震檢波器的反映，而不論地震檢波器距離船只102的偏移量以及在地震檢波器的位置處張力有多低。歸因于該低頻噪聲，對于低于某一等級的深度處的水中檢波器來說，地震檢波器數(shù)據(jù)可能變得噪聲太大而不能用來增加水中檢波器數(shù)據(jù)。舉例來說，在40米深度處拖曳的水中檢波器可以記錄具有取決于各種條件中心在大約15-17HZ的譜缺口的數(shù)據(jù)。如果譜缺口在傳感器拖纜中特定類型的地震檢波器的絕對本底噪聲602以下，則地震檢波器數(shù)據(jù)可能噪聲太大而不能用來可靠地增加在該深度拖曳的水中檢波器所記錄的數(shù)據(jù)。因為該原因，根據(jù)示例實施例的拖曳傳感器拖纜可以被配置成包括第一傾斜深度剖面，之后是具有近似恒定深度剖面的第二節(jié)段，其中恒定深度不會促使水中檢波器的譜缺口下降到水中檢波器的絕對本底噪聲以下。這樣的深度剖面實現(xiàn)利用沿著傳感器拖纜整個長度的成對地震檢波器數(shù)據(jù)來補充水中檢波器數(shù)據(jù)。該示例僅僅是說明性的。關(guān)于來自水中檢波器和地震檢波器的噪聲的因素的平衡可能導(dǎo)致在不同情況下(例如，不同張力(由不同拖曳速度或拖纜配置引起)、由湍流激起的拖曳噪聲的不同來源和程度(例如附接到拖纜的設(shè)備、或者藤壺或海藻的侵?jǐn)_)、以及/或者不同環(huán)境因素(例如冰流、涌浪或錯流))下不同的拖曳深度。在一些實施例中，選取的深度剖面可以是通過由設(shè)備配置和預(yù)期環(huán)境引起的噪聲和張力而確定的函數(shù)。在其他實施例中，可以在拖曳和數(shù)據(jù)獲取的過程期間響應(yīng)于噪聲、張力或其他因素的改變或者響應(yīng)于由拖纜系統(tǒng)記錄或測量的數(shù)據(jù)來另外調(diào)整深度剖面或者該深度剖面是可調(diào)整的。然而，傳感器拖纜的具有較高張力的至少一部分具有比傳感器拖纜的具有較小張力的其他部分更淺的受控或設(shè)置點深度。
[0048]在一些實施例中，可以設(shè)計或者使用漸進(jìn)的拖曳深度剖面以使得拖曳深度最初隨著靠近拖曳船只102的偏移量而迅速增加并且然后隨著以更遠(yuǎn)離拖曳船只102的偏移量偏移而更緩慢地增加。從側(cè)立視圖看到，這樣的深度剖面的實施例可以呈現(xiàn)彎曲的外觀或者沿著傳感器拖纜以深度的指數(shù)型下降，并且傳感器拖纜節(jié)段302到與節(jié)段304相耦合處的深度的過渡可以是逐漸的。漸進(jìn)的深度剖面節(jié)段302的特定幾何結(jié)構(gòu)通常將取決于在節(jié)段302中使用的拖纜定位設(shè)備310的數(shù)目，并且任何兩個拖纜定位設(shè)備之間的深度剖面可以或多或少是直線，并且增加定位設(shè)備的數(shù)目可以導(dǎo)致節(jié)段302具有更好地近似于指數(shù)型下降曲線的總深度剖面。在其他實施例中，可以使用不規(guī)則的曲線或變化的曲線，并且定位設(shè)備310可以被配置成相應(yīng)地定位拖纜。此外，在深度剖面動態(tài)可調(diào)整(即在拖曳和/或數(shù)據(jù)獲取期間可調(diào)整)的實施例中，拖纜定位設(shè)備310可以是動態(tài)可調(diào)整的或者可編程的以便改變或調(diào)整在拖曳和數(shù)據(jù)獲取期間的深度剖面。在一些實施例中，深度剖面的動態(tài)改變可以基于局部條件或者在獲取期間接收或記錄的數(shù)據(jù)。
[0049]示例實施例還包括為傳感器拖纜設(shè)計深度剖面的方法。例如，可以基于參考上面的附圖而描述的原理來設(shè)置在第一偏移量處第一水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度。還可以基于相同的原理來限定后續(xù)的水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度。如上所述，可以基于每個水中檢波器-地震檢波器對偏移量處拖纜中的張力(或預(yù)期張力)來設(shè)置目標(biāo)深度。在設(shè)計特定深度剖面的過程中還可以考慮(多個)對應(yīng)水中檢波器-地震檢波器對的(多個)本底噪聲(或者(多個預(yù)期本底噪聲))?；谒O(shè)計的深度剖面，拖纜定位設(shè)備可以被配置成提供緊密逼近所設(shè)計的剖面的操作深度剖面。
[0050]示例實施例還可以包括通過設(shè)置傳感器拖纜的水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度(如上所述)、拖曳拖纜通過水、以及從水中檢波器-地震檢波器對獲得數(shù)據(jù)來進(jìn)行地球物理勘查的方法。在一些實施例中，傳感器拖纜的深度剖面可以在勘查過程中隨著所收集的數(shù)據(jù)中噪聲增加而改變，例如傳感器拖纜變成帶藤壺。如果噪聲增加使得地震檢波器的本底噪聲改變，則可以使用不同的深度剖面(例如沿著長度改變，整體還更淺)。
[0051]示例實施例還可以包括處理由多個水中檢波器-地震檢波器對記錄的數(shù)據(jù)的方法。在一些實施例中，用由對應(yīng)地震檢波器記錄的數(shù)據(jù)來替換由各個水中檢波器記錄的數(shù)據(jù)，或者由各個水中檢波器記錄的數(shù)據(jù)隨著由對應(yīng)地震檢波器記錄的數(shù)據(jù)而增大。在一些實施例中，所替換或增大的數(shù)據(jù)與各個水中檢波器的譜缺口相對應(yīng)。假定深度剖面會沿著傳感器拖纜而改變，則對于每個水中檢波器-地震檢波器對而替換的數(shù)據(jù)的頻率范圍可以是不同的，并且因此被選擇用于替換的數(shù)據(jù)可以基于在捕獲數(shù)據(jù)時相應(yīng)水中檢波器-地震檢波器對的深度。在一些實施例中，地震檢波器數(shù)據(jù)可以與取決于特定應(yīng)用而與水中檢波器譜的其他范圍相對應(yīng)的水中檢波器數(shù)據(jù)組合。此外，各種實施例可以包括濾波步驟。例如，可以對地震檢波器數(shù)據(jù)濾波以便在與水中檢波器數(shù)據(jù)組合或者增大水中檢波器數(shù)據(jù)之前移除低頻噪聲。
[0052]圖7示出根據(jù)示例實施例的方法。特別地，該方法開始(框700)并且包括為傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面(框702)。該設(shè)計可以包括:為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口(框704);為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且確定第二目標(biāo)深度基于傳感器拖纜在第二偏移量處的投射張力和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口，其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度(框706 )。此后，該方法結(jié)束(框708 )。
[0053]一些實施例包括基于在水中檢波器-地震檢波器對的位置處投射的張力來確定第一和第二目標(biāo)深度。然后可以設(shè)置目標(biāo)深度以使得預(yù)期的譜缺口在投射本底噪聲之上。在其他實施例中，可以基于傳感器拖纜的相應(yīng)部分中多個水中檢波器-地震檢波器對的絕對本底噪聲來確定對于傳感器拖纜的某些部分的目標(biāo)深度。其他實施例包括將拖纜定位設(shè)備配置成將水中檢波器-地震檢波器對定位在大約它們的目標(biāo)深度處。
[0054]圖8示出根據(jù)另一些實施例的方法。特別地，該方法開始(框800)并且包括執(zhí)行地球物理勘查(框802)。執(zhí)行地球物理勘查可以包括:為傳感器拖纜的第一深度定位設(shè)備設(shè)置第一目標(biāo)深度，該第一深度定位設(shè)備與傳感器拖纜的第一水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)，第一水中檢波器-地震檢波器對在第一偏移量處，并且第一目標(biāo)深度基于第一水中檢波器-地震檢波器對的第一投射地震檢波器本底噪聲(框804);為傳感器拖纜的第二深度定位設(shè)備設(shè)置第二目標(biāo)深度，該第二深度定位設(shè)備與傳感器拖纜的第二水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)，第二水中檢波器-地震檢波器對在大于第一偏移量的第二偏移量處，第二目標(biāo)深度基于第二水中檢波器-地震檢波器對的第二投射地震檢波器本底噪聲，并且第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度(框806);拖曳傳感器拖纜通過水(框808);以及從水中檢波器-地震檢波器對獲得數(shù)據(jù)(框810)。此后，該方法結(jié)束(框812)。
[0055]一些實施例包括基于最接近第一水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口來設(shè)置第一目標(biāo)深度。其他實施例包括設(shè)置第一目標(biāo)深度以使得第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口在水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器的本底噪聲之上。其他實施例包括基于最接近第二水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口來設(shè)置第二目標(biāo)深度。
[0056]一些實施例包括設(shè)置第二目標(biāo)深度以使得第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口在水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器的本底噪聲之上。其他實施例包括基于由第一水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器記錄的噪聲來改變第一目標(biāo)深度。其他實施例包括為與傳感器拖纜的一部分的、具有大于第一和第二偏移量的偏移量的偏移量的水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)的多個深度定位設(shè)備設(shè)置第三目標(biāo)深度。
[0057]某些實施例包括組合來自水中檢波器和地震檢波器的數(shù)據(jù)以便確定地球物理特性。在一些實施例中，利用從每個水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器獲得的數(shù)據(jù)來替換與每個水中檢波器的譜缺口相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0058]圖9示出根據(jù)另一些實施例的方法。特別地，該方法開始(框900)，并且包括從與拖曳通過水的傳感器拖纜的第一部分相關(guān)聯(lián)的第一水中檢波器-地震檢波器對讀取第一數(shù)據(jù)集，該第一數(shù)據(jù)集包括第一水中檢波器部分和第一地震檢波器部分，并且第一水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于第一深度處(框902);從與傳感器拖纜的第一部分相關(guān)聯(lián)的第二水中檢波器-地震檢波器對讀取第二數(shù)據(jù)集，該第二數(shù)據(jù)集包括第二水中檢波器部分和第二地震檢波器部分，并且第二水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于比第一深度更深的第二深度處(框904);利用來自第一地震檢波器部分的數(shù)據(jù)替換來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第一深度來選擇來自第一地震檢波器部分的數(shù)據(jù)(框906);以及利用來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)來替換來自第二水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第二深度來選擇來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)(框908 )。此后，該方法結(jié)束(框910 )。
[0059]在一些實施例中，拖曳深度范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)展。如果消除幻象(即將從海面通過傳感器拖纜的波前反射考慮為向下傳播的波)被限于僅水中檢波器記錄(即在近到中間偏移量范圍中波場分離基于雙傳感器，并且對于較大的偏移量來說僅水中檢波器消除幻象，要么利用平的傳感器拖纜要么利用斜的傳感器拖纜)，則較大的偏移量可以在甚至較深的深度處拖曳?；孟舐窂降膸缀谓Y(jié)構(gòu)(較長偏移量處的較高出射角會增加缺口頻率)以及從長偏移量記錄提取的信息(大多數(shù)較深的目標(biāo)，對于其而言可回收帶寬被限于最低頻率，這是因為由通過無彈性地面的傳播而引起的較高頻率的衰減)可以支持這種情況。
[0060]可以通過拖纜定位設(shè)備150、152和/或310來實施控制傳感器拖纜的深度作為偏移量或張力的函數(shù)。在具有深度與偏移量的線性相關(guān)的節(jié)段中，每個拖纜定位設(shè)備將被分配不同的設(shè)置點或目標(biāo)深度。假定拖纜定位設(shè)備將深度控制為+-0.5米，則可實現(xiàn)通過傳感器拖纜的長度的足夠深度控制。
[0061]在由偏移量或張力控制拖曳深度的情況下拖曳傳感器拖纜可以導(dǎo)致改進(jìn)的信噪t匕(與在整個傳感器拖纜上恒定的兩深度相比)。在某些情況下可以降低前端拖拉。此外，在給定改進(jìn)的信噪比的情況下，拖曳速度可以增加。
[0062]在一些實施例中，可以通過耦合到記錄系統(tǒng)104的計算機(jī)系統(tǒng)在船只102上進(jìn)行水中檢波器和地震檢波器數(shù)據(jù)的處理。在其他實施例中，可以通過不位于船只102上的計算機(jī)來處理記錄的數(shù)據(jù)(例如可以通過被配置成讀取從多個水中檢波器-地震檢波器對獲得的數(shù)據(jù)的計算機(jī)來處理數(shù)據(jù))。
[0063]根據(jù)一個實施例，可以根據(jù)水中檢波器和地震檢波器數(shù)據(jù)來產(chǎn)生指示海面下巖石的某些性質(zhì)的地球物理數(shù)據(jù)產(chǎn)品。該地球物理數(shù)據(jù)產(chǎn)品可以包括經(jīng)過處理的地震地球物理數(shù)據(jù)并且可以被存儲在非瞬時、有形的計算機(jī)可讀介質(zhì)上。地球物理數(shù)據(jù)產(chǎn)品可以是在美國或另一國家離岸(例如通過船只102上的設(shè)備)或在陸上(例如在地面上的機(jī)構(gòu)處)產(chǎn)生的。如果地球物理數(shù)據(jù)產(chǎn)品是離岸或者在另一國家產(chǎn)生的，則可以在陸上將它進(jìn)口到美國的機(jī)構(gòu)。一旦在美國的陸上，就可以對數(shù)據(jù)產(chǎn)品執(zhí)行地球物理分析。
[0064]圖10示出計算機(jī)系統(tǒng)1000，其是可以在其上實行各種實施例的計算機(jī)系統(tǒng)的說明。特別地，計算機(jī)系統(tǒng)100包括處理器1002，并且該處理器借助于橋接設(shè)備1006耦合到主存儲器1004。此外，該處理器1002可以借助于橋接設(shè)備1006耦合到長期存儲設(shè)備1008(例如硬盤驅(qū)動器、固態(tài)盤、記憶棒、光盤)?？捎商幚砥?02執(zhí)行的程序可以被存儲在存儲設(shè)備1008上，并且當(dāng)處理器1002需要時可以訪問該程序。存儲在存儲設(shè)備1008上的程序可以包括實施本說明書的各種實施例的程序。在某些情況下，將程序從存儲設(shè)備1008拷貝到主存儲器1004，并且從主存儲器1004執(zhí)行程序。因此，主存儲器1004和存儲設(shè)備1004應(yīng)該被看作計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。此外，可以借助于橋接1006將顯示設(shè)備1012耦合到處理器1002，該顯示設(shè)備1012可以包括任何適當(dāng)?shù)碾娮语@示設(shè)備，可以在其上顯示任何圖像或文本。一個或多個輸入設(shè)備1010也可以借助于橋接1006耦合到處理器。此外，計算機(jī)系統(tǒng)100可以包括借助于橋接1006耦合到處理器1002并且耦合到存儲設(shè)備1004的網(wǎng)絡(luò)接口 1014，該網(wǎng)絡(luò)接口 1014用來將計算機(jī)系統(tǒng)耦合到通信網(wǎng)絡(luò)。
[0065]在說明書和權(quán)利要求中，就可以提供在非瞬時存儲介質(zhì)(即不同于沿著導(dǎo)體傳播的載波或信號)上的軟件應(yīng)用程序所執(zhí)行的算法和/或步驟來描述某些部件。各種實施例還涉及用于執(zhí)行這里描述的各種步驟和操作的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以是專用構(gòu)造的設(shè)備(諸如電子設(shè)備)，或者它可以包括遵循軟件指令來執(zhí)行這里所述的步驟的一個或多個通用計算機(jī)。多個計算機(jī)可以被聯(lián)網(wǎng)來執(zhí)行這樣的功能。軟件指令可以被存儲在任何計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，諸如例如磁或光盤、卡、存儲器等等。
[0066]要注意，盡管理論上可能由人僅使用鉛筆和紙來執(zhí)行一些或所有計算和分析，但是這種任務(wù)的基于人的性能的時間測量可以從一個人一天的工作量變到一個人一年的工作量(如果沒有更多的情況下)。因此，該段落應(yīng)該用來支持現(xiàn)在現(xiàn)有的或稍后添加的任何權(quán)利要求限制，從而闡述執(zhí)行這里所述的任何任務(wù)的時間時段小于用手執(zhí)行該任務(wù)所需的時間、小于用手執(zhí)行該任務(wù)的時間的一半、并且小于用手執(zhí)行該任務(wù)的時間的四分之一，其中“用手”應(yīng)該指代僅僅使用鉛筆和紙來執(zhí)行工作。
[0067]根據(jù)這里提供的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地將如所描述的那樣創(chuàng)建的軟件與適當(dāng)?shù)耐ㄓ没驅(qū)Ｓ糜嬎銠C(jī)硬件組合，以便創(chuàng)建根據(jù)各種實施例的計算機(jī)系統(tǒng)和/或計算機(jī)子部件，以便創(chuàng)建用于執(zhí)行各種實施例的方法的計算機(jī)系統(tǒng)和/或計算機(jī)子部件，和/或以便創(chuàng)建存儲軟件程序來實施各種實施例的方法方面的計算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0068]對“一個實施例”、“實施例”、“特定實施例”以及“一些實施例”的參考指示特定元件或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。盡管短語“在一個實施例中”、“實施例”、“特定實施例”以及“一些實施例”可以出現(xiàn)在各種地方，但是這些未必指代同一實施例。
[0069]上面的討論意味著對本發(fā)明的原理和各種實施例的說明。一旦完全理解上面的公開內(nèi)容，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說各種變化和修改將變得顯而易見。意圖將下面的權(quán)利要求解釋為包括所有這些的變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 通過以下內(nèi)容來為傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面: 為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口 ；以及 為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且確定第二目標(biāo)深度基于在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口； 其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述第一和第二投射地震檢波器本底噪聲是基于傳感器拖纜在第一和第二偏移量處的投射張力來確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以設(shè)計的深度剖面在水中拖曳傳感器拖纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 確定第一目標(biāo)深度還包括設(shè)置第一目標(biāo)深度以使得第一預(yù)期譜缺口在第一投射地震檢波器本底噪聲之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中， 確定第二目標(biāo)深度還包括設(shè)置第二目標(biāo)深度以使得第二預(yù)期譜缺口在第二投射地震檢波器本底噪聲之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定適用于傳感器拖纜的第二部分的多個水中檢波器-地震檢波器對的第三目標(biāo)深度，該第三目標(biāo)深度比第一和第二目標(biāo)深度更深，并且傳感器拖纜的第二部分與第一部分不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中， 確定第三目標(biāo)深度還包括基于所述多個水中檢波器-地震檢波器對的絕對本底噪聲來選擇第三目標(biāo)深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括配置多個拖纜定位設(shè)備以便將水中檢波器-地震檢波器對定位在大約它們相應(yīng)的目標(biāo)深度處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度在大約20米和大約30米之間。
10.一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括: 處理器； 耦合到處理器的存儲器； 所述存儲器存儲程序，當(dāng)處理器執(zhí)行該程序時促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容: 通過促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容來為要在海洋勘查中使用的傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面: 為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口 ；以及 為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且第二目標(biāo)深度的確定基于在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口 ； 其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 所述程序促使處理器基于傳感器拖纜在第一和第二偏移量處的投射張力來確定第一和第二投射地震檢波器本底噪聲。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 當(dāng)處理器確定第一目標(biāo)深度時，所述程序還促使處理器設(shè)置第一目標(biāo)深度以使得第一預(yù)期譜缺口在第一投射地震檢波器本底噪聲之上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 處理器確定第二目標(biāo)深度，處理器還促使處理器處理器設(shè)置第二目標(biāo)深度以使得第二預(yù)期譜缺口在第二投射地震檢波器本底噪聲之上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 所述程序還促使處理器確定適用于傳感器拖纜的第二部分的多個水中檢波器-地震檢波器對的第三目標(biāo)深度，該第三目標(biāo)深度比第一和第二目標(biāo)深度更深，并且傳感器拖纜的第二部分與第一部分不同。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 當(dāng)處理器確定第三目標(biāo)深度時，所述程序還促使處理器基于所述多個水中檢波器-地震檢波器對的絕對本底噪聲來選擇第三目標(biāo)深度。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 所述程序還促使處理器配置多個拖纜定位設(shè)備以便根據(jù)所設(shè)計的深度剖面將水中檢波器-地震檢波器對定位在大約它們相應(yīng)的目標(biāo)深度處。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計算機(jī)系統(tǒng)，其中， 水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度在大約20米和大約30米之間。
18.一種存儲程序的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)所述程序被處理器執(zhí)行時促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容: 通過促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容來為要在海洋勘查中使用的傳感器拖纜的第一部分設(shè)計深度剖面: 為第一水中檢波器-地震檢波器對確定第一目標(biāo)深度，該第一水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第一偏移量處，該確定基于在第一偏移量處的第一投射地震檢波器本底噪聲和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第一預(yù)期譜缺口 ；以及 為第二水中檢波器-地震檢波器對確定第二目標(biāo)深度，該第二水中檢波器-地震檢波器對在沿著傳感器拖纜的第二偏移量處，第二偏移量大于第一偏移量，并且確定第二目標(biāo)深度基于在第二偏移量處的第二投射地震檢波器本底噪聲和第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的第二預(yù)期譜缺口； 其中第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 所述程序促使處理器基于傳感器拖纜在第一和第二偏移量處的投射張力來確定第一和第二投射地震檢波器本底噪聲。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 當(dāng)處理器確定第一目標(biāo)深度時，所述程序還促使處理器設(shè)置第一目標(biāo)深度以使得第一預(yù)期譜缺口在第一投射地震檢波器本底噪聲之上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 處理器確定第二目標(biāo)深度，處理器還促使處理器設(shè)置第二目標(biāo)深度以使得第二預(yù)期譜缺口在第二投射本底噪聲之上。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 所述程序還促使處理器確定適用于傳感器拖纜的第二部分的多個水中檢波器-地震檢波器對的第三目標(biāo)深度，該第三目標(biāo)深度比第一和第二目標(biāo)深度更深，并且傳感器拖纜的第二部分與第一部分不同。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 當(dāng)處理器確定第三目標(biāo)深度時，所述程序還促使處理器基于所述多個水中檢波器-地震檢波器對的絕對本底噪聲來選擇第三目標(biāo)深度。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 所述程序還促使處理器配置多個拖纜定位設(shè)備以便根據(jù)所設(shè)計的深度剖面將水中檢波器-地震檢波器對定位在大約它們相應(yīng)的目標(biāo)深度處。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的非瞬時計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中， 水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度在大約20米和大約30米之間。
26.—種方法,包括: 通過以下內(nèi)容來執(zhí)行地球物理勘查: 為傳感器拖纜的第一深度定位設(shè)備設(shè)置第一目標(biāo)深度，該第一深度定位設(shè)備與傳感器拖纜的第一水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)，第一水中檢波器-地震檢波器對在第一偏移量處，并且第一目標(biāo)深度基于最接近第一水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力； 為傳感器拖纜的第二深度定位設(shè)備設(shè)置第二目標(biāo)深度，該第二深度定位設(shè)備與傳感器拖纜的第二水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)，第二水中檢波器-地震檢波器對在大于第一偏移量的第二偏移量處，第二目標(biāo)深度基于最接近第二水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力，并且第二目標(biāo)深度大于第一目標(biāo)深度； 拖曳傳感器拖纜通過水；以及 從水中檢波器-地震檢波器對獲得數(shù)據(jù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括從所獲得的數(shù)據(jù)產(chǎn)生地球物理數(shù)據(jù)產(chǎn)品。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中， 設(shè)置第一目標(biāo)深度還包括基于最接近第一水中檢波器-地震檢波器對的傳感器拖纜中的張力和第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口來設(shè)置第一目標(biāo)深度。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中， 設(shè)置第一目標(biāo)深度還包括設(shè)置第一目標(biāo)深度以使得第一水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口在第一水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器的本底噪聲之上。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中， 設(shè)置第二目標(biāo)深度還包括基于最接近第二水中檢波器-目標(biāo)檢波器對的傳感器拖纜中的張力以及第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口來設(shè)置第二目標(biāo)深度。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中， 設(shè)置第二目標(biāo)深度還包括設(shè)置第二目標(biāo)深度以使得第二水中檢波器-地震檢波器對的水中檢波器的譜缺口在第二水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器的本底噪聲之上。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括基于由第一水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器記錄的噪聲來改變第一目標(biāo)深度。
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,還包括為與傳感器拖纜的一部分的具有大于第一和第二偏移量的偏移量的偏移量的水中檢波器-地震檢波器對相關(guān)聯(lián)的多個深度定位設(shè)備設(shè)置第三目標(biāo)深度。
34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括將來自水中檢波器和地震檢波器的數(shù)據(jù)組合以便確定地球物理特性。
35.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括基于局部條件來修改第一和第二目標(biāo)深度。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括基于從水中檢波器-地震檢波器對獲得的數(shù)據(jù)來修改第一和第二目標(biāo)深度。
37.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括利用從每個水中檢波器-地震檢波器對的地震檢波器獲得的數(shù)據(jù)來替換與每個水中檢波器的譜缺口相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
38.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中， 水中檢波器-地震檢波器對的目標(biāo)深度在大約20米和大約30米之間。
39.一種方法,包括: 從與拖曳通過水的傳感器拖纜的第一部分相關(guān)聯(lián)的第一水中檢波器-地震檢波器對讀取第一數(shù)據(jù)集，該第一數(shù)據(jù)集包括第一水中檢波器部分和第一地震檢波器部分，并且第一水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于第一深度處； 從與傳感器拖纜的第一部分相關(guān)聯(lián)的第二水中檢波器-地震檢波器對讀取第二數(shù)據(jù)集，該第二數(shù)據(jù)集包括第二水中檢波器部分和第二地震檢波器部分，并且第二水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于比第一深度更深的第二深度處； 利用來自第一地震檢波器部分的數(shù)據(jù)替換來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第一深度來選擇來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)；以及 利用來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)來替換來自第二水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第二深度來選擇來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)。
40.一種計算機(jī)系統(tǒng)，包括: 處理器； 耦合到處理器的存儲器； 所述存儲器存儲程序，當(dāng)處理器執(zhí)行該程序時促使處理器執(zhí)行以下內(nèi)容: 從與拖曳通過水的傳感器拖纜相關(guān)聯(lián)的第一水中檢波器-地震檢波器對讀取第一數(shù)據(jù)集，該第一數(shù)據(jù)集包括第一水中檢波器部分和第一地震檢波器部分，并且第一水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于第一深度處； 從與傳感器拖纜相關(guān)聯(lián)的第二水中檢波器-地震檢波器對讀取第二數(shù)據(jù)集，該第二數(shù)據(jù)集包括第二水中檢波器部分和第二地震檢波器部分，并且第二水中檢波器-地震檢波器對在讀取期間處于比第一深度更深的第二深度處； 利用來自第一地震檢波器部分的數(shù)據(jù)替換來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第一深度來選擇來自第一水中檢波器部分的數(shù)據(jù)；以及 利用來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)來替換來自第二水中檢波器部分的數(shù)據(jù)，基于第二深度來選擇來自第二地震檢波器部分的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01V1/20GK104280778SQ201410308097
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】M.韋德邁爾, A.J.戴, N.H.R.特恩布爾 申請人:Pgs 地球物理公司