使用混合模式的地震勘探系統(tǒng)獲取地震數(shù)據(jù)的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2014年1月29日、申請(qǐng)?zhí)枮?01410041920. 8、發(fā)明名稱為"可 配置的獲取單元"的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本技術(shù)領(lǐng)域一般涉及地震勘探，更具體地涉及用于地震勘探的可配置的獲取單 J Li 〇
【背景技術(shù)】
[0003] 幾個(gè)不同種類的獲取單元用在地震勘探中，包括有纜獲取單元、無(wú)線獲取單元和 自主節(jié)點(diǎn)獲取單元。有纜獲取單元可以通過(guò)將有纜單元耦接到一個(gè)或多個(gè)中心站的一個(gè)或 多個(gè)線路提供實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的質(zhì)量控制（QC)數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息以及甚至實(shí)際的地震數(shù)據(jù)。無(wú) 線獲取單元可以經(jīng)由無(wú)線電鏈路向中心站提供實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)QC數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，而由于 地震數(shù)據(jù)量以及無(wú)線電鏈路的有限帶寬和范圍，通常不能通過(guò)無(wú)線電鏈路提供許多地震數(shù) 據(jù)（如果有的話）。無(wú)線系統(tǒng)可以通常通過(guò)中間無(wú)線電中繼器塔和/或高速線纜干線的基 礎(chǔ)設(shè)施將數(shù)據(jù)發(fā)送回中心位置。無(wú)線獲取單元也可以被布置在有纜獲取將是困難的或不可 能的各種地形中。自主節(jié)點(diǎn)地震獲取單元可以高產(chǎn)量地自主地操作，但是在操作期間可以 不與中心站通信。相反，在獲取完成之后可以通過(guò)檢索自主節(jié)點(diǎn)（或其部分）或通過(guò)經(jīng)過(guò) 附近的收獲單元來(lái)從自主節(jié)點(diǎn)獲取單元收獲數(shù)據(jù)。
[0004] 雖然獲取單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)通常至少部分地取決于期望的獲取幾何形狀的種類 (例如，有纜、無(wú)線、自主節(jié)點(diǎn)），但是現(xiàn)有技術(shù)獲取單元可以一般地分為具有互連線纜的那 些和一體的獲取單元。例如，可以從INOVA Geophysical獲得的Hawk?和FireFly?產(chǎn)品 每個(gè)包括現(xiàn)場(chǎng)站單元，具有用于外部電池和外部傳感器的連接器。外部電池可以通過(guò)連接 到現(xiàn)場(chǎng)站單元上的電力連接器的一個(gè)或多個(gè)線纜耦接到現(xiàn)場(chǎng)站單元。類似地，外部傳感器 可以通過(guò)連接到現(xiàn)場(chǎng)站單元上的傳感器連接器的一個(gè)或多個(gè)線纜耦接到現(xiàn)場(chǎng)站單元。傳感 器和電池之間的到現(xiàn)場(chǎng)站單元的有纜連接提供靈活性，因?yàn)榭梢允褂貌煌笮『皖愋偷碾?池以及不同類型的傳感器。但是，獲取單元的此布置中的組件之間的互連線纜在某些應(yīng)用 中可能較不期望，諸如需要完整的站被掩埋以最小化被盜或篡改的應(yīng)用。
[0005] 不包括任何互連線纜的另一個(gè)類型的獲取單元一般被稱為一體的或自包含的獲 取單元。這些獲取單元解決上述困難中的一些（例如，它們相對(duì)容易掩埋，它們不遭受線纜 被動(dòng)物損壞，等等），但是具有它們自己的缺點(diǎn)。例如，替換或換出一體的獲取單元中的組件 通常困難得多，以致如果例如新類型的傳感器或新的新鮮的電池要被使用，則一體的獲取 單元可能需要被完全拆卸，因而如果單元被在現(xiàn)場(chǎng)拆卸，則將內(nèi)部組件暴露到可能危險(xiǎn)的 環(huán)境。因而，與具有互連線纜的獲取單元相比，一體的獲取單元可以提供更小的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在這里描述的獲取單元的一個(gè)示例中，地震數(shù)據(jù)收集模塊可以包括第一殼體。獲 取單元的第二模塊可以包括第二殼體，并且第一殼體可以可移除地耦接到第二殼體。當(dāng)?shù)?一殼體耦接到第二殼體時(shí)，第一殼體的外表面可以鄰接第二殼體的外表面。
[0007] 在一些實(shí)施例中，第一殼體可以包括第一連接器，并且第二殼體可以包括第二連 接器，并且第一或第二連接器中的一個(gè)可以可移除地接納第一或第二連接器中的另一個(gè)。 第一連接器可以可移除地接納來(lái)自于第二連接器的至少一個(gè)突出部，并且第二連接器可以 可移除地接納來(lái)自于第一連接器的至少一個(gè)突出部。第一殼體的外表面可以圍繞第一和第 二連接器的一者或二者的整個(gè)周邊鄰接第二殼體的外表面。
[0008] 在一些實(shí)施例中，在第一或第二殼體的一個(gè)中限定的凹槽可以可移除地接納來(lái)自 于第一或第二殼體中的另一個(gè)的突出部。第一殼體的連接器可以可互換地接納除了第二模 塊之外的多個(gè)不同類型的模塊中的任何一個(gè)的互補(bǔ)連接器。第一和第二殼體可以可移除地 在垂直的堆棧中耦接在一起。第一殼體可以限定第一模塊，第二殼體可以限定第二模塊，并 且第二殼體可以與第一殼體分離并且不同。地震數(shù)據(jù)收集模塊和第二模塊可以通過(guò)至少一 個(gè)連接器電學(xué)地和機(jī)械地耦接在一起。地震數(shù)據(jù)收集模塊可以包括處理單元、存儲(chǔ)設(shè)備和 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0009] 在一些實(shí)施例中，第二模塊可以包括傳感器模塊。傳感器模塊可以包括在其中布 置的模擬或數(shù)字運(yùn)動(dòng)傳感器的至少一個(gè)。傳感器模塊可以包括三個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器，并且地震 數(shù)據(jù)收集模塊可以被配置為接收與三個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器對(duì)應(yīng)的三個(gè)信道的地震數(shù)據(jù)。傳感器模 塊可以進(jìn)一步包括壓力傳感器。傳感器模塊可以包括用于連接到外部傳感器的端子。
[0010] 在一些實(shí)施例中，第二模塊可以包括電源模塊。電源模塊可以包括布置在第二殼 體中的電池。電源模塊可以包括用于連接到外部電源的端子。第二模塊也可以或可替換地 包括遙測(cè)模塊。遙測(cè)模塊可以是無(wú)線通信單元、有線通信單元或自主節(jié)點(diǎn)通信單元中的一 個(gè)。
[0011] 在一些實(shí)施例中，地震數(shù)據(jù)收集模塊可以包括遙測(cè)單元，并且第二模塊包括傳感 器模塊。第一和第二殼體可以一般是圓柱形的。第一連接器可以與第一殼體集成。第一連 接器可以安全地連接到第一殼體并且可以由與第一殼體不同的材料制成。連接到第一殼體 或由第一殼體限定的第一連接器可以包括被適配為僅僅在施加釋放力時(shí)從第一殼體釋放 第二殼體的偏置構(gòu)件。密封件可以被配置為防止獲取單元至少通過(guò)第一和第二殼體之間的 第一連接器而污染。獲取單元可以進(jìn)一步包括地震數(shù)據(jù)收集模塊和第二模塊之間的電氣總 線，該電氣總線包括地震數(shù)據(jù)收集模塊和第二模塊共用的電力線和至少一個(gè)數(shù)據(jù)線。獲取 單元可以進(jìn)一步包括第三模塊，第三模塊包括第三殼體，第三殼體可以可移除地耦接到第 一或第二殼體中的一個(gè)，其中第三殼體的外表面鄰接第一殼體或第二殼體的外表面中的一 個(gè)。當(dāng)?shù)诙K與地震數(shù)據(jù)收集模塊耦接在一起時(shí)，第一殼體的外表面可以基本上與第二 殼體的外表面共同延伸。
[0012] 在這里描述的另一個(gè)示例中，地震獲取單元可以包括至少部分地包圍數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 的第一殼體、至少部分地包圍地震傳感器的第二殼體、和至少部分地包圍電源單元或遙測(cè) 單元中的一個(gè)的第三殼體。第一、第二和第三殼體的每一個(gè)可以包括被配置為將相應(yīng)的殼 體可移除地耦接到第一、第二或第三殼體中的其它殼體中的一個(gè)的耦接連接器。
[0013] 在一些實(shí)施例中，第一、第二和第三殼體的每一個(gè)的耦接連接器可以被配置為將 相應(yīng)的殼體可移除地耦接到第一、第二和第三殼體中的其它殼體中的處于鄰接關(guān)系的一個(gè) 殼體。第一殼體的耦接連接器可以是將第一殼體可移除地耦接到第二殼體的第一耦接連接 器，并且第一殼體可以進(jìn)一步包括被配置為將第一殼體可移除地耦接到第三殼體的第二耦 接連接器。第一、第二和第三殼體的每一個(gè)可以具有基本上相同的直徑。第一、第二和第三 殼體可以每個(gè)限定盤形狀。第一、第二和第三殼體在耦接在一起時(shí)可以限定公共軸。第一、 第二和第三殼體的至少一個(gè)可以完全地包圍相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、傳感器或電源單元并且在 它們周圍提供密封件。第四殼體可以至少部分地包圍第四模塊，第四殼體也包括被配置為 與第一、第二或第三殼體中的一個(gè)可移除地耦接的連接器。第一和第二殼體的每一個(gè)可以 限定一般圓柱形狀并且具有基本上相似的直徑，并且第三和第四殼體的每一個(gè)可以限定一 般半圓柱形狀并且具有基本上相似的大小，并且第三和第四殼體可以一起限定一般圓柱形 狀，其直徑基本上與第一和第二、第三殼體的直徑相似。外表皮可以被配置為至少包圍第 一、第二和第三殼體并且在它們周圍提供密封件。
[0014] 在這里描述的地震數(shù)據(jù)收集裝置的另一個(gè)示例中，地震數(shù)據(jù)收集模塊可以包括第 一殼體，并且第一殼體可以包括連接器，所述連接器被適配為將地震數(shù)據(jù)收集模塊可互換 地耦接到多個(gè)變化類型的模塊以使得相應(yīng)的變化類型的模塊的外表面鄰接第一殼體的外 表面。
[0015] 在一些實(shí)施例中，多個(gè)變化類型的模塊可以包括從包括傳感器模塊、電源模塊或 遙測(cè)模塊的組中選擇的兩個(gè)或更多個(gè)模塊。連接器可以可互換地將地震數(shù)據(jù)收集模塊固定 到多個(gè)變化類型的模塊中的一個(gè)以使得需要正的力來(lái)從多個(gè)變化類型的模塊中的所述一 個(gè)模塊釋放地震數(shù)據(jù)收集模塊。連接器可以將地震數(shù)據(jù)收集模塊可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到多個(gè)變化 類型的模塊中的所述一個(gè)模塊。
[0016] 在這里描述的另一個(gè)示例中，混合模式的地震勘測(cè)系統(tǒng)可以包括被配置用于第一 地形的第一多個(gè)獲取單元和被配置用于第二地形的第二多個(gè)獲取單元。第一和第二多個(gè)獲 取單元中的每個(gè)獲取單元可以包括由第一殼體限定的并且被配置為經(jīng)由第一殼體的第一 連接器可移除地耦接到至少一個(gè)其它模塊和從至少一個(gè)其它模塊解耦的基本上相似的數(shù) 據(jù)收集模塊。
[0017] 在一些實(shí)施例中，相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集模塊的每一個(gè)的第一殼體的第一連接器可以在 數(shù)據(jù)收集模塊耦接到至少一個(gè)其它模塊時(shí)使得第一殼體的外表面鄰接至少一個(gè)其它模塊 的第二殼體的外表面。第一地形可以是過(guò)渡帶，并且第一多個(gè)獲取單元的每一個(gè)可以包括 用于漂浮的浮標(biāo)。第二地形可以是鄰近過(guò)渡帶的陸地帶，并且第二多個(gè)獲取單元的每一個(gè) 可以包括被適配為掩埋在地下的傳感器模塊。
[0018] 在一些實(shí)施例中，第一地形可以被適配為基于線纜的地震獲取并且第二地形可以 不被適配為基于線纜的地震獲取。第一多個(gè)獲取單元的每一個(gè)可以包括被配置為接納耦 接到中心站并且與中心站通信的線纜的有纜遙測(cè)單元，并且第二多個(gè)獲取單元的每一個(gè)可 以包括被配置為與中心站無(wú)線地通信的無(wú)線遙測(cè)單元。第一或第二地形中的一個(gè)可以在水 下。第一和第二多個(gè)獲取單元的每一個(gè)可以是定位系統(tǒng)，并且定位系統(tǒng)可以至少部分地包 圍在遙測(cè)模塊殼體中，該遙測(cè)模塊殼體可移除地耦接到數(shù)據(jù)收集模塊。第一和第二多個(gè)獲 取單元的每一個(gè)可以包括被配置為與中心站通信并且向中心站發(fā)送狀態(tài)信息和質(zhì)量控制 信息的遙測(cè)模塊。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是可配置的獲取單元的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0020] 圖2A、2B、2C和2D是用于圖1的可配置的獲取單元的傳感器模塊的實(shí)施例的簡(jiǎn)化 框圖。
[0021] 圖3是可配置的獲取單元的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0022] 圖4A、4B、4C和4D是用于圖3的可配置的獲取單元的電源模塊的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框 圖。
[0023] 圖5是可配置的獲取單元的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0024] 圖6A、6B和6C是用于圖5的可配置的獲取單元的遙測(cè)模塊的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0025] 圖7A和7B是可配置的獲取單元的可替換的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0026] 圖8是可配置的獲取單元的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0027] 圖9是可配置的獲取單元的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
[0028] 圖1(^、1(?、10(：、100、1(^和1(^是可配置的獲取單元的各個(gè)實(shí)施例的透視圖。
[0029] 圖IlA至IlH是用于用在可配置的獲取單元的殼體之間的連接器的各個(gè)實(shí)施例的 簡(jiǎn)化橫截面視圖。
[0030] 圖12A和12B是使用可配置的獲取單元的混合模式的實(shí)施方式的例示。
[0031] 圖13是使用可配置的獲取單元的另一個(gè)混合模式的實(shí)施方式的例示。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 這里描述的是諸如地震數(shù)據(jù)獲取單元之類的可配置的數(shù)據(jù)獲取單元的實(shí)施例。可 配置的獲取單元可以包括多個(gè)模塊，每個(gè)模塊包括殼體并且至少部分地由殼體限定。這些 模塊可以通過(guò)它們的相應(yīng)的殼體可移除地彼此耦接，并且這些模塊可以是可互換的，因?yàn)?各種不同的模塊和/或各種不同類型的模塊可以耦接到任何給定模塊。