Способ и установка для наземной регистрации сейсмических данных - RU2006130746A

Реферат

1. Наземный блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) корпус, имеющий стенку, ограничивающую внутренний отсек;

b) по меньшей мере один геофон, расположенный внутри упомянутого корпуса;

с) часы, расположенные внутри упомянутого корпуса;

d) источник питания, расположенный внутри упомянутого корпуса; и

е) регистратор сейсмических данных, расположенный внутри упомянутого корпуса.

2. Блок по п.1, причем упомянутый блок является автономным и не требует внешних связей или управления во время регистрации.

3. Блок по п.1, в котором корпус является водонепроницаемым.

4. Блок по п.1, в котором корпус содержит первую пластину, имеющую первую периферию, и вторую пластину, имеющую вторую периферию, при этом пластины соединены вдоль их периферий упомянутой стенкой.

5. Блок по п.1, в котором упомянутый корпус задан по меньшей мере одной по существу плоской стенкой.

6. Блок по п.5, в котором упомянутый по меньшей мере один геофон расположен впритык к упомянутой плоской стенке.

7. Блок по п.1, в котором корпус ограничен по меньшей мере одной пластиной.

8. Блок по п.7, в котором упомянутый по меньшей мере один геофон расположен впритык к упомянутой пластине.

9. Блок по п.1, в котором стенка является несферической.

10. Блок по п.1, в котором стенка является неполусферической.

11. Блок по п.1, в котором корпус ограничивает наружную поверхность, а наружная поверхность снабжена ребрами для улучшения связи блока с грунтом.

12. Блок по п.11, в котором корпус ограничивает наружную поверхность, а наружная поверхность снабжена по меньшей мере одним шипом для улучшения связи блока с грунтом.

13. Блок по п.1, дополнительно содержащий

а) три геофона, расположенных внутри упомянутого корпуса; и

b) компас.

14. Блок по п.1, дополнительно содержащий

а) инклинометр, расположенный внутри упомянутого корпуса.

15. Блок по п.1, дополнительно содержащий приемник определения местоположения глобальной системы позиционирования (GPS).

16. Блок по п.1, дополнительно содержащий радиоустановку.

17. Блок по п.1, в котором упомянутые часы представляют собой кварцевые часы.

18. Блок по п.1, в котором упомянутые часы представляют собой рубидиевые часы.

19. Блок по п.1, дополнительно содержащий внешний соединитель электрически соединенный с по меньшей мере одним из упомянутых геофона, часов, источника питания и сейсмического регистратора, при этом упомянутый соединитель проходит через стенку упомянутого корпуса и расположен с внутренней стороны упомянутой стенки так, что он закреплен со стороны наружной поверхности упомянутой стенки.

20. Блок по п.19, дополнительно содержащий водонепроницаемый, стойкий к давлению колпачок, расположенный поверх упомянутого внешнего соединителя.

21. Блок по п.1, дополнительно содержащий радиочастотную идентификацию.

22. Блок по п.1, в котором источник питания предоставляет все питание блоку в то время, когда он развернут.

23. Блок по п.1, в котором упомянутый источник питания представляет собой ионно-литиевую батарею.

24. Блок по п.1, дополнительно содержащий внутренний управляющий механизм для управления всеми функциями блока в то время, когда он развернут.

25. Наземный блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) корпус, имеющий стенку, ограничивающую внутренний отсек;

b) по меньшей мере один геофон, расположенный внутри упомянутого корпуса;

с) часы, расположенные внутри упомянутого корпуса;

d) источник питания; и

е) регистратор сейсмических данных, расположенный внутри упомянутого корпуса.

26. Блок по п.25, причем упомянутый блок является автономным и не требует внешних связей или управления во время регистрации.

27. Блок по п.25, в котором источник питания расположен внутри корпуса.

28. Блок по п.25, в котором источник питания включает в себя топливный элемент, прикрепленный к корпусу.

29. Блок по п.25, в котором источник питания включает в себя элемент солнечной батареи, прикрепленный к корпусу.

30. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) корпус; и

b) рубидиевые часы, расположенные внутри упомянутого корпуса.

31. Блок сбора сейсмических данных по п.30, в котором упомянутый по меньшей мере один геофон расположен внутри упомянутого корпуса.

32. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) корпус;

b) компас, расположенный внутри упомянутого корпуса;

с) инклинометр, расположенный внутри упомянутого корпуса; и

d) по меньшей мере один геофон, расположенный внутри упомянутого корпуса.

33. Блок сбора сейсмических данных по п.32, дополнительно содержащий регистратор сейсмических данных, расположенный внутри упомянутого корпуса.

34. Способ регистрации сейсмических данных, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают автономный блок сбора сейсмических данных, имеющий по меньшей мере один геофон, ведомые часы и регистратор сейсмических данных, расположенные внутри корпуса;

b) подготавливают ведущие часы;

с) синхронизируют упомянутые ведомые часы с упомянутыми ведущими часами до развертывания блока сбора сейсмических данных;

d) до развертывания блока сбора сейсмических данных инициируют работу геофонов для обнаружения сейсмических сигналов;

е) развертывают блок сбора сейсмических данных;

f) позиционируют блок сбора сейсмических данных;

g) используют источник сейсмической энергии для генерирования акустического сигнала, проходящего в грунт;

h) возвращают блок сбора сейсмических данных в исходное состояние из состояния развертывания; и

i) после возвращения блока сбора сейсмических данных в исходное состояние, извлекают данные, зарегистрированные в регистраторе сейсмических сигналов.

35. Способ по п.34, дополнительно содержащий этап, на котором стабилизируют блок до этапа синхронизации.

36. Способ по п.34, дополнительно содержащий этап, на котором инициируют регистрацию данных акустических сигналов регистратором сейсмических данных до использования источника сейсмической энергии для генерирования акустического сигнала.

37. Способ регистрации сейсмических данных, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают автономный блок сбора сейсмических данных, имеющий по меньшей мере один геофон, ведомые часы и регистратор сейсмических данных;

b) подготавливают ведущие часы;

с) синхронизируют упомянутые ведомые часы с упомянутыми ведущими часами до развертывания блока сбора сейсмических данных;

d) инициируют регистрацию данных регистратором сейсмических данных до развертывания блока сбора сейсмических данных;

е) развертывают блок сбора сейсмических данных;

f) позиционируют блок сбора сейсмических данных на грунте;

g) используют источник сейсмической энергии для генерирования акустического сигнала, проходящего в грунт;

h) возвращают блок сбора сейсмических данных в исходное состояние из состояния развертывания; и

i) после возвращения блока сбора сейсмических данных в исходное состояние, извлекают данные, зарегистрированные в регистраторе сейсмических данных.

38. Способ по п.37, дополнительно содержащий этап, на котором стабилизируют блок до этапа синхронизации.

39. Способ по п.37, дополнительно содержащий этап, на котором прекращают регистрацию данных регистратором сейсмических данных после возвращения блока сбора сейсмических данных из состояния развертывания в исходное состояние.

40. Способ по п.37, дополнительно содержащий этапы, на которых

а) идентифицируют временной интервал, начинающийся после развертывания блока сбора сейсмических данных, и заканчивающийся до возвращения блока сбора сейсмических данных из состояния развертывания в исходное состояние;

b) при этом данные, зарегистрированные в течение идентифицированного временного интервала, извлекают из регистратора сейсмических данных.

41. Способ по п.37, дополнительно содержащий этапы, на которых

а) идентифицируют временной интервал, начинающийся после развертывания блока сбора сейсмических данных, и заканчивающийся до возвращения блока сбора сейсмических данных из состояния развертывания в исходное состояние, при этом упомянутые данные, зарегистрированные в течение идентифицированного временного интервала, содержат полный набор данных для этого временного интервала;

b) разделяют полный набор данных на поднаборы данных; и

с) извлекают из регистратора сейсмических данных по меньшей мере один поднабор данных из упомянутого полного набора данных.

42. Способ по п.41, в котором этап извлечения данных осуществляют несколько раз для каждого полного набора данных.

43. Способ по п.37, дополнительно содержащий этап, на котором синхронизируют источник сейсмической энергии с ведущими часами.

44. Способ использования сейсмического регистрирующего блока, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают сейсмический регистрирующий блок, имеющий сейсмическое регистрирующее устройство с внутренним запоминающим носителем;

b) инициируют регистрацию упомянутым устройством и сохраняют зарегистрированные данные на упомянутом запоминающем носителе;

с) развертывают упомянутый блок в требуемом месте для регистрации сейсмических данных;

d) продолжают регистрацию данных и сохранение данных на запоминающем носителе в то время, когда блок развертывают;

е) возвращают упомянутый блок из состояния развертывания в исходное состояние; и

f) продолжают регистрацию данных после возвращения в исходное состояние.

45. Способ по п.44, дополнительно содержащий этап, на котором повторно развертывают упомянутый блок после возвращения в исходное состояние, при этом регистрацию продолжают во время возвращения в исходное состояние и повторного развертывания.

46. Способ по п.45, дополнительно содержащий этапы, на которых осуществляют этапы возвращения в исходное состояние и повторного развертывания несколько раз, при этом регистрацию продолжают в течение упомянутых нескольких этапов возвращения в исходное состояние и повторного развертывания.

47. Способ по п.44, дополнительно содержащий этапы, на которых хранят упомянутый блок после возвращения в исходное состояние и повторного развертывания упомянутого блока после хранения, при этом регистрацию продолжают в течение хранения и повторного развертывания.

48. Способ по п.44, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют техническое обслуживание упомянутого блока, при этом регистрацию продолжают в течение этапа технического обслуживания.

49. Способ по п.48, в котором на этапе технического обслуживания повторно заряжают батареи блока.

50. Способ по п.48, в котором на этапе технического обслуживания извлекают данные из упомянутого блока.

51. Способ по п.48, в котором на этапе технического обслуживания синхронизируют ведомые часы в блоке с ведущими часами.

52. Способ по п.48, в котором на этапе технического обслуживания выполняют тесты по контролю качества относительно упомянутого блока.

53. Способ по п.48, в котором зарегистрированные данные, сохраняемые на запоминающем носителе, представляют собой данные о контроле качества.

54. Способ по п.44, в котором этап развертывания упомянутого блока на требуемом месте дополнительно содержит этапы, на которых

а) перемещают упомянутый блок на верх водяного столба;

b) отпускают упомянутый блок в упомянутый водяной столб; и

с) позволяют упомянутому блоку опускаться на дно упомянутого водяного столба.

55. Способ по п.54, в котором регистрируемые данные, сохраняемые на запоминающем носителе по мере того, как блок опускается в водяном столбе, представляют собой данные об ускорении.

56. Способ по п.54, в котором регистрируемые данные, сохраняемые на запоминающем носителе по мере того, как блок опускается в водяном столбе, представляют собой данные об ориентации.

57. Способ по п.44, в котором этап развертывания упомянутого блока на требуемом месте дополнительно содержит этапы, на которых

а) помещают упомянутый блок на транспортное средство;

b) используют упомянутое транспортное средство для транспортировки упомянутого блока до требуемого места развертывания; и

с) перемещают упомянутый блок с транспортного средства на требуемое место на грунте.

58. Способ определения местоположения сейсмического регистрирующего блока, развертываемого из выбранного местонахождения, содержащий этапы, на которых

а) перемещают упомянутый блок из выбранного местонахождения на место развертывания;

b) измеряют ускорение упомянутого блока, когда упомянутый блок перемещают из основного местонахождения на место развертывания;

с) измеряют ориентацию упомянутого блока, когда упомянутый блок перемещают из основного местонахождения на место развертывания;

d) используют ускорение и ориентацию для определения положения места развертывания упомянутого блока.

59. Способ по п.58, дополнительно содержащий этапы, на которых выбирают местоположение исходной точки для упомянутого блока и используют упомянутое местоположение исходной точки при определении места развертывания упомянутого блока, при этом этап перемещения начинают в упомянутом местонахождения исходной точки.

60. Способ по п.58, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют продолжительность ускорения и ориентацию.

61. Способ по п.58, дополнительно содержащий этап, на котором регистрируют упомянутое ускорение от выбранного местонахождения до места развертывания.

62. Способ по п.58, дополнительно содержащий этап, на котором регистрируют упомянутую ориентацию от выбранного местонахождения до места развертывания.

63. Способ по п.58, в котором упомянутое ускорение измеряют в по меньшей мере трех измерениях.

64. Способ по п.58, в котором упомянутую ориентацию измеряют вокруг по меньшей мере трех угловых осей.

65. Способ по п.58, в котором упомянутое ускорение измеряют, используя акселерометр.

66. Способ по п.58, в котором упомянутую ориентацию измеряют, используя инклинометр и компас.

67. Способ по п.58, в котором упомянутую ориентацию измеряют, используя по меньшей мере три взаимно ортогональных гироскопа.

68. Способ по п.65, в котором упомянутое ускорение измеряют, используя по меньшей мере три взаимно ортогональных акселерометра.

69. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) по меньшей мере четыре геофона сейсмических данных.

70. Блок сбора сейсмических данных по п.69, в котором упомянутые по меньшей мере четыре геофона размещены в тетраэдрической конфигурации.

71. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) по меньшей мере пять геофонов.

72. Способ измерения сейсмических данных, содержащий этапы, на которых

а) развертывают по меньшей мере один блок сбора сейсмических данных, имеющий по меньшей мере два геофона;

b) используют источник сейсмической энергии для генерирования акустического сигнала, проходящего в грунт; и

с) используют по меньшей мере один геофон из упомянутого блока сбора сейсмических данных для измерения сейсмических данных в по меньшей мере двух плоскостях в блоке с координатами x, y и z.

73. Способ по п.72, в котором блок сбора сейсмических данных имеет по меньшей мере четыре геофона и каждый из по меньшей мере трех геофонов используют для измерения сейсмических данных в по меньшей мере двух плоскостях в блоке с координатами x, y и z.

74. Способ использования сейсмического регистрирующего блока, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают сейсмический регистрирующий блок, имеющий сейсмическое регистрирующее устройство, часы и инклинометр;

b) развертывают упомянутый блок на требуемом месте для регистрации сейсмических данных;

с) измеряют ориентацию блока, используя инклинометр, и формируют данные об ориентации из упомянутого инклинометра; и

d) корректируют влияния гравитации на упомянутые часы блока, используя данные об ориентации.

75. Способ по п.74, в котором упомянутый этап коррекции осуществляют во время развертывания блока.

76. Способ по п.74, в котором упомянутый этап коррекции осуществляют в реальном времени.

77. Способ по п.74, дополнительно содержащий этапы, на которых определяют влияния гравитации на упомянутые часы.

78. Способ по п.74, дополнительно содержащий этапы, на которых определяют влияния гравитации на упомянутые часы на основании конкретной ориентации упомянутых часов.

79. Способ использования сейсмического регистрирующего блока, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают сейсмический регистрирующий блок, имеющий кварцевые часы;

b) образуют кривую старения кварца для упомянутых кварцевых часов на основании характеристик старения кварца упомянутых часов;

с) обнаруживают сейсмические сигналы;

d) связывают упомянутые сейсмические сигналы со временем на основании упомянутых кварцевых часов; и

е) используют упомянутую кривую старения кварца для коррекции влияния старения кварца на время, связанное с упомянутым сейсмическим сигналом.

80. Способ по п.79, дополнительно содержащий этап, на котором развертывают упомянутый блок на требуемом месте для регистрации сейсмических данных, при этом упомянутый этап коррекции осуществляют во время развертывания блока.

81. Способ по п.79, в котором упомянутый этап коррекции осуществляют в реальном времени.

82. Способ использования сейсмического регистрирующего блока, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают сейсмический регистрирующий блок, имеющий кварцевые часы;

b) подготавливают кривую старения кварца для упомянутых кварцевых часов на основании характеристик старения кварца;

с) обнаруживают сейсмические сигналы;

d) связывают упомянутые сейсмические сигналы со временем на основании упомянутых кварцевых часов; и

е) используют упомянутую кривую старения кварца для коррекции влияния старения кристалла на время, связанное с упомянутым сейсмическим сигналом.

83. Способ использования сейсмического регистрирующего блока, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают сейсмический регистрирующий блок, имеющий сейсмическое регистрирующее устройство, геофон и инклинометр;

b) развертывают упомянутый блок на требуемом месте для регистрации сейсмических данных;

с) измеряют ориентацию блока, используя инклинометр и формируя данные об ориентации из упомянутого инклинометра;

d) измеряют сейсмические данные, используя упомянутый геофон; и

е) корректируют сейсмические данные используя данные об ориентации.

84. Способ по п.83, дополнительно содержащий этапы, на которых

а) снабжают упомянутый сейсмический регистрирующий блок компасом;

b) после развертывания упомянутого блока, измеряют угловую ориентацию блока, используя компас и формируя данные об угловой ориентации из упомянутого компаса; и

с) корректируют сейсмические данные, используя данные об угловой ориентации.

85. Способ по п.83, в котором упомянутый этап коррекции осуществляют во время развертывания блока.

86. Способ по п.83, в котором упомянутый этап коррекции осуществляют в реальном времени.

87. Способ мониторинга связи между блоком регистрации сейсмических данных и грунтом, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают блок регистрации сейсмических данных, имеющий по меньшей мере два геофона;

b) используют один из упомянутых геофонов для создания вибрации упомянутого блока регистрации сейсмических данных; и

с) обнаруживают вибрацию упомянутого блока регистрации сейсмических данных геофоном другим, чем геофон, используемый для создания вибрации упомянутого блока.

88. Способ по п.87, дополнительно содержащий этап, на котором развертывают упомянутый блок в контакте с грунтом для образования связи между ними.

89. Способ по п.87, дополнительно содержащий этап, на котором прикрепляют упомянутый блок к грунту для образования связи между ними.

90. Способ по п.87, в котором этап использования упомянутого геофона для создания вибрации упомянутого блока содержит этапы, на которых возбуждают упомянутый геофон для получения от него колебательной энергии в качестве выходного сигнала путем подведения электрического тока к упомянутому геофону в качестве входного сигнала.

91. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) по меньшей мере четыре геофона сейсмических данных, при этом по меньшей мере три из упомянутых геофонов расположены впритык друг к другу, а по меньшей мере один геофон расположен на месте, удаленном от упомянутых других геофонов.

92. Блок сбора сейсмических данных по п.91, дополнительно содержащий корпус, в котором расположены по меньшей мере четыре геофона сейсмических данных, при этом упомянутые по меньшей мере три геофона расположены в упомянутом корпусе для максимизации обнаружения сейсмической энергии, а упомянутый по меньшей мере один геофон расположен в упомянутом корпусе для максимизации вибрации упомянутого корпуса посредством упомянутого удаленного геофона.

93. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) корпус, имеющий стенку, ограничивающую внутренний отсек;

b) платформу на карданном подвесе, установленную внутри корпуса; и

с) часы, установленные на упомянутой платформе на карданном подвесе.

94. Блок по п.93, в котором упомянутая платформа на карданном подвесе имеет по меньшей мере две степени свободы.

95. Блок по п.93, в котором упомянутая платформа на карданном подвесе имеет три степени свободы.

96. Способ регистрации сейсмических данных, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают автономный блок сбора сейсмических данных, имеющий по меньшей мере один геофон, ведомые часы и регистратор сейсмических данных, расположенные внутри корпуса;

b) подготавливают ведущие часы и по меньшей мере один геофон;

с) синхронизируют упомянутые ведомые часы с упомянутыми ведущими часами до развертывания блока сбора сейсмических данных;

d) до развертывания блока сбора сейсмических данных задают рабочие параметры блока сбора сейсмических данных внутри блока сбора сейсмических данных;

е) развертывают блок сбора сейсмических данных;

f) позиционируют блок сбора сейсмических данных;

g) формируют сейсмические данные на основании сейсмического события, обнаруженного геофоном, в соответствии с рабочими параметрами;

h) возвращают блок сбора сейсмических данных из состояния развертывания в исходное состояние; и

i) после возвращения блока сбора сейсмических данных в исходное состояние, извлекают сейсмические данные из блока сбора сейсмических данных.

97. Способ по п.96, в котором рабочие параметры блока сбора сейсмических данных задают так, чтобы блок осуществлял регистрацию непрерывно.

98. Способ по п.97, в котором этап непрерывной регистрации начинают до этапа развертывания блока сбора сейсмических данных.

99. Способ по п.96, в котором рабочие параметры блока сбора сейсмических данных задают так, чтобы блок осуществлял регистрацию периодически в течение заданных временных интервалов.

100. Способ по п.96, дополнительно содержащий этап, на котором используют источник сейсмической энергии для генерирования акустического сигнала, проходящего в грунт.

101. Способ по п.96, дополнительно содержащий этап, на котором инициируют работу блока сбора сейсмических данных до этапа развертывания блока сбора сейсмических данных.

102. Способ регистрации сейсмических данных, заключающийся в том, что

а) подготавливают автономный блок сбора сейсмических данных, имеющий по меньшей мере один геофон, ведомые часы и регистратор сейсмических данных, расположенные внутри корпуса;

b) подготавливают ведущие часы и по меньшей мере один геофон;

с) синхронизируют упомянутые ведомые часы с упомянутыми ведущими часами до развертывания блока сбора сейсмических данных;

d) инициируют работу блока сбора сейсмических данных;

е) после этапа инициирования развертывают блок сбора сейсмических данных;

f) позиционируют блок сбора сейсмических данных;

g) обнаруживают сейсмическое событие посредством геофона;

h) формируют сейсмические данные на основании обнаруженного сейсмического события; и

i) возвращают блок сбора сейсмических данных из состояния развертывания в исходное состояние.

103. Способ по п.102, дополнительно содержащий этап, на котором считывают сейсмические данные из блока сбора сейсмических данных после возвращения блока сбора сейсмических данных в исходное состояние.

104. Способ по п.102, дополнительно содержащий этап, на котором завершают работу блока сбора сейсмических данных после возвращения блока сбора сейсмических данных в исходное состояние.

105. Способ по п.102, в котором на этапе инициирования работы блока сбора сейсмических данных инициируют регистрацию посредством блока сбора сейсмических данных.

106. Способ использования блока сейсмических датчиков, содержащий этапы, на которых

а) подготавливают блок сейсмических датчиков, имеющий геофон и инклинометр;

b) развертывают упомянутый блок на требуемом месте для обнаружения сейсмического события;

с) измеряют ориентацию блока, используя инклинометр, и формируют данные об ориентации из упомянутого инклинометра;

d) генерируют сейсмические данные на основании сейсмического события, обнаруженного геофоном; и

е) корректируют сейсмические данные, используя данные об ориентации.

107. Способ по п.106, дополнительно содержащий этапы, на которых

а) снабжают упомянутый блок сейсмических датчиков компасом;

b) после развертывания упомянутого блока, измеряют угловую ориентацию блока, используя компас, и формируют данные об угловой ориентации из упомянутого компаса; и

с) корректируют сейсмические данные, используя данные об угловой ориентации.

108. Блок сбора сейсмических данных, содержащий

а) корпус; и

b) по меньшей мере один геофон сейсмических данных и по меньшей мере один дополнительный геофон, расположенные внутри упомянутого корпуса, при этом упомянутый по меньшей мере один геофон расположен на месте, удаленном от упомянутого геофона сейсмических данных, так что упомянутый геофон сейсмических данных расположен в упомянутом корпусе для максимизации обнаружения сейсмической энергии, а упомянутый по меньшей мере один геофон расположен в упомянутом корпусе для максимизации вибрации упомянутого корпуса посредством упомянутого удаленного геофона.