[发明专利]用于优化声源阵列的性能的方法

说明书

本申请是申请日为2009年12月11日、申请号为200980150759.5发明名称为“用于优化声源阵列的性能的方法”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

在各种海洋环境中，进行地震勘测以获得对水体之下的地质构造更多的了解。海洋地震源阵列被用来在水中产生声脉冲，并且水听器检测所反射的信号。点火控制器被使用以触发声源元件的点火因而使每个元件的主压力脉冲沿所期望的方向在远场中同步。例如，可以进行触发使得每个元件的主脉冲沿垂直的方向在远场中一致。在某些应用中，点火控制器实施时间延迟以补偿声源元件的机械触发机制的个体差异。触发延迟还能够用来补偿源阵列的几何差异。

一种量化机械触发延迟的方法是使用时断传感器。时断传感器被定位于声源元件(例如气枪)之内或附近，并且具体的属性可以在由时断传感器测得的信号中检测到。例如，属性可以包括信号最大振幅、阈值时间、过零点或者其它合适的属性。在发送点火信号与检得属性在时断信号中的时间之间的时间延迟经点火控制算法来处理以调整下一点火信号的时间。

但是，使用安装了时断传感器的气枪声源元件的同步只提供了使所发射的声信号的峰值压力同步的间接方式。该方法假定了恒定的、源元件独立的、在时断信号的检得属性与峰值声压的时间之间的时间偏移。在许多应用中，该假定并不是有效的并且时断同步导致了声信号的峰值声压的次优对准。有时，该问题可以通过使用支持来自近场水听器的调谐及测量的点火控制器来缓解。但是，以现代的紧凑阵列结构不可能将来自未处理的近场水听器的测量中的邻近气枪的声信号区分开。

常规的气枪的另一个问题是在适用于地震勘探的频率范围之外的显著声幅的发射。带外信号代表能够干扰测量和/或具有对海洋生物不利的影响的噪声。

发明内容

一般而言，本发明提供了一种用于在海洋环境中获得地震数据的方法。声源阵列被部署于海洋环境中。阵列能够被用来产生可用于获得有关海底结构的数据的声脉冲。该方法使声源阵列的性能能够得以优化以在地震勘测期间促进有用数据的收集。

附图说明

以下将参考附图来描述本发明的某些实施例，在附图中相同参考数字指示相同的元件，以及：

图1是根据本发明的一种实施例的在海洋勘测区内的声源阵列的示意图；

图2是根据本发明的一种实施例的声源阵列的另一个实例的示意图；

图3是示出根据本发明的一种实施例的声源阵列的一个实例中的声源/水听器对的位置的图表；

图4是示出根据本发明的一种实施例的基于在诸如图3所示的阵列那样的阵列中的声源元件的贡献的、来自在一个水听器处检测到的信号的数据的图表；

图5是示出根据本发明的一种实施例的分散函数(scattering function)的功率谱的图表；

图6是示出根据本发明的另一实施例的分散函数的另一种功率谱的图表；

图7是示出根据本发明的另一实施例的分散函数的另一种功率谱的图表；

图8是示出根据本发明的一种实施例的由在给定的时间窗口之内的点火时间的特意(deliberate)分散引起的功率谱的图表；

图9是示出根据本发明的一种实施例的用于优化源阵列性能的操作过程的一个实例的流程图；以及

图10是示出根据本发明的一种实施例的用于优化源阵列性能的操作过程的另一个实例的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐明了众多细节以供对本发明的理解。但是，本领域技术人员应当理解，本发明可以在没有这些细节的情况下实现并且对所述实施例的众多改变或修改可以是可能的。

本发明一般地涉及在海洋环境中获得地震数据所使用的技术。该技术有助于针对在进行地震勘测中所使用的声源阵列来优化声源阵列性能。例如，在一种应用中，该技术通过使源触发去同步来促进声源的高频率输出的衰减。在技术的另一方面，声源可以使用限带的概念源特征(notional source signature)来同步。

一般地参考图1，图中根据本发明的一种实施例示出了地震勘测系统20的实例。如图所示，系统20包括被拖曳通过海洋地震勘测区24以进行海洋地震勘测的声源子阵列22。声源子阵列22可以由经由拖曳线与声源子阵列22连接的适合的水上船只来拖曳。