地球物理勘测系统及相关的方法与流程

本申请要求享有于2015年12月10日提交的美国临时申请序列No.62/265,803的权益。该临时申请通过引用并入本文，如同在下面全文复制的那样。

背景技术：

地球物理勘测(例如，地震、电磁)为其中呈现地下地层的状态的二维或三维“图片”的技术。地球物理勘测不仅在陆地上进行，而且还在海洋环境中(例如，大海、大型湖泊)进行。海洋地球物理勘测系统常常使用多个拖缆，其包含传感器，以检测从水底下方的地下地层反射的能量。地震拖缆包括用于检测从水底下方的地下地层反射的地震信号的传感器，地层包括含有碳氢化合物沉积物的地层。

就由海洋地球物理勘测覆盖的面积来说，更好的经济效率利用包括许多传感器拖缆的更宽的拖缆散布来实现。然而，在浅水中(例如，小于大约300米)，经济效率在一定程度上由针对拖缆散布的边缘处的浅反射物的不完整数据拉低。

附图说明

对于示例性实施例的详细描述，现在将参照附图，在附图中：

图1示出了地球物理勘测系统的透视图；

图2示出了根据至少一些实施例的地球物理勘测系统的透视图；

图3示出了根据至少一些实施例的地球物理勘测系统的侧视正视图；

图4示出了根据至少一些实施例的引导船和震源的侧视正视图(局部剖面图)；

图5示出了根据至少一些实施例的引导船和震源的侧视正视图(局部剖面图)；

图6示出了根据至少一些实施例的激活震源的定时的图示；

图7示出了根据至少一些实施例的激活震源的定时的图示；

图8示出了根据至少一些实施例的激活震源的定时的图示；

图9示出了根据至少一些实施例的地球物理勘测系统的透视图；

图10示出了根据至少一些实施例的地球物理勘测系统的透视图；

图11示出了根据至少一些实施例的地球物理勘测系统的透视图；以及

图12示出了根据至少一些实施例的方法。

附图的各种视图不一定按比例绘制。

定义

某些用语遍及以下描述和权利要求用来指代特定系统构件。如本领域技术人员将认识到的是，不同的公司可以不同的名称来指代构件。本文献无意在名称上而非功能上有所不同的构件之间进行区分。

在下文的论述和权利要求中，用语“包括”和“包含”以开放式形式使用，并且因此应当被解释为表示“包括，但不限于……”。此外，用语“联接”或“被联接”意在表示间接或直接的连接。因此，如果第一装置联接至第二装置，则该连接可通过直接连接，或者可通过经由其它装置和连接件的间接连接。

“线缆”将是指柔性的轴向负荷承载部件，其还包括用于在构件之间承载电功率和/或信号的电导体和/或光导体。

“绳索”将是指柔性的轴向负荷承载部件，其不包括电导体和/或光导体。此类绳索可由纤维、钢、其它高强度材料、链或此类材料的组合来制成。

“线”将是指绳索或线缆。

关于传感器拖缆的“近端”将是指最靠近拖船的端部。

具体实施方式

以下论述涉及本发明的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或更多个可为优选的，但是公开的实施例不应当被解释为或以其它方式被用作限制包括权利要求的本公开的范围。此外，本领域技术人员将理解的是，以下描述具有广泛的应用，并且任何实施例的论述仅仅意味着是该实施例的示例性内容，并且不意于暗示包括权利要求的本公开的范围限于该实施例。

各种实施例涉及使用分布式震源来减少近源-接收器偏移问题的海洋地球物理勘测系统。更具体而言，在一些示例性系统中，震源由在一些或所有传感器拖缆的近端处联接的引导船拉动。即，在一些示例性实施例中，联接至传感器拖缆并为传感器拖缆提供牵引力的引入线缆还提供拉动引导船和联接至引导船的震源的牵引力。在一些或所有传感器拖缆的近端处具有震源减小了源-接收器偏移。例如，在震源处于一些或所有传感器拖缆的近端处的情况下，内联偏移(即，投影到航线上的矢量偏移)和/或交叉线偏移(即，投影到正交于航线的方向上的矢量偏移)减小。在其它示例性系统中，引导船和相关的震源在传感器拖缆的远端处联接。相关的方法涉及分布式源的发射顺序，如震源的同时发射、震源的顺序发射、或震源的随机或半随机发射。本说明书首先转向示例性系统来强调近源-接收器偏移问题。

图1示出了示例性地球物理勘测系统100的透视图。尤其，图1的地球物理勘测系统具有牵引拖缆散布104的拖船102。示例性拖缆散布104包括多个传感器拖缆106，其中各个传感器拖缆具有沿着传感器拖缆隔开的多个接收器或传感器(未具体示出)。传感器拖缆106各自在最靠近拖船102的端部处联接至相应的引入线缆终端108。引入线缆终端108联接至吊具线(未具体编号)或者与该吊具线相关联，以便控制传感器拖缆106相对于彼此以及相对于拖船102的侧向位置。针对传感器拖缆106的牵引力，以及拖船上的记录系统中的构件与传感器之间的通信连接经由引入线缆110由拖船102提供。各个传感器拖缆还具有关联的铅浮标112，其经由线114联接至相应的传感器拖缆的近端。铅浮标112不仅标记传感器拖缆的近端，而且在一些情况下，还为传感器拖缆106的近端提供深度控制。在大多数情况下，铅浮标112相对小(例如，5或6米)，这是由于支承传感器拖缆106的近端所需的浮力量相对少。

图1的示例性系统还包括震源116。震源116由在震源116与拖船102之间联接的专用牵引线缆118牵引。拉动震源116的牵引线缆118可包括带管的脐带，以除了向震源提供电功率和通信路径之外，还向震源提供压缩空气(例如，2000磅/平方英寸表压(psig)的空气)。用于震源116的牵引线缆有时被称为“枪脐带线缆”。由于各种构件，用于震源116的牵引线缆118可具有比例如引入线缆110显著更大的直径，并且因此，针对牵引线缆116的牵引力高于针对等效长度的引入线缆110的牵引力。

拖缆散布104可包括许多传感器拖缆106，并且在示出的示例性系统中，拖缆散布104包括20个传感器拖缆106(以及相关的引入线缆110和铅浮标112)。在许多情况下，相邻的传感器拖缆106之间的间距S可在25和200米之间，通常为大约100米(垂直于拖船的航线测得)，并且因此对于具有20个传感器拖缆的示例性拖缆散布104而言，总宽度W(再次垂直于航线测得)可为大约两千米。

虽然图1将震源116示为单个实体，但是在许多情况下，震源116由两个或更多个单独牵引的源阵列制成。因此，各个源阵列可具有直接联接拖船的其自身的牵引线缆，并且各个源阵列可具有将源阵列彼此分离的操纵能力。对于由拖船102直接牵引的源阵列而言，源阵列之间的间隔可为大约50米。然而，与传感器拖缆106之间的间隔S和拖缆散布104的总宽度W相比，源阵列之间的间隔相对小。由于源阵列之间的间隔的量度类比于传感器拖缆之间的间隔S的量度，对于其中震源116在拖船102后面牵引的许多情况而言，震源116位于最里面的传感器拖缆之间，但是震源116的定位不是非常向后，以至于与用于最里面的传感器拖缆106的铅浮标112和线114缠结在一起。

由拖船102直接牵引的震源116的位置与具有大宽度W的拖缆散布相结合，在浅水中的地球物理勘测和相对浅的地下反射物方面产生问题。尤其，并且仍然参照图1，在震源116与最里面的传感器拖缆106上的接收器(未具体示出)之间的源-接收器偏移为相对短的(例如，100到300米)；然而，在震源116与最外面的传感器拖缆上的接收器之间的源-接收器偏移相当大。对于图1的示例性系统而言，在传感器拖缆106之间的间隔S为100米的情况下，最外面的传感器拖缆的源-接收器的偏移可为大约1千米。然而，对于浅水中的浅层地下反射物而言，最大可用的近源-接收器偏移可为大约500米，并且因此外部传感器拖缆可为不可用的。由此，记录的数据可包含在航线之间的针对浅水和浅层地下反射物的大量不可用或缺失的数据。

以上提到的问题在很大程度上由新的地球物理勘测系统(以及相关的方法)解决，该新的地球物理勘测系统将震源分布成与一些或所有传感器拖缆相关联。图2示出了根据示例性实施例的地球物理勘测系统200的透视图。尤其，图2示出了具有船载设备204(如导航、能量源控制以及数据记录设备)的拖船202。拖船202构造成牵引多个传感器拖缆206穿过水，其中拖船202的路径被称为航线203。虽然图2图示性地示出了20个传感器拖缆206，但是可使用更多或更少数量的传感器拖缆。

传感器拖缆206联接至牵引设备，牵引设备将传感器拖缆206相对于彼此以及相对于拖船202维持在选定的侧向位置处。牵引设备可包括两个扫雷器(paravane)牵引线208A和208B，它们各自经由绞盘(未具体示出)联接至拖船202。绞盘可能够改变各个扫雷器牵引线208A和208B的展开长度。扫雷器牵引线208A的第二端部联接至扫雷器210A，并且扫雷器牵引线208B的第二端部联接至扫雷器210B(该扫描器有时被称为“门”)。在各种情况下，扫雷器牵引线208A和208B通过称为“系船索”的相应成组的线(示出但未具体编号)联接至它们相应的扫雷器。扫雷器210A和210B各自构造成在扫雷器牵引穿过水时对勘测系统的各种元件提供侧向分力。扫雷器210A和210B的侧向合力使扫雷器彼此分离，直到扫雷器使在扫雷器210A和210B之间联接的一个或更多个吊具线212变为张紧状态。

传感器拖缆206各自在最靠近拖船202的端部处联接至相应的引入线缆终端214。引入线缆终端214联接至吊具线212或者与吊具线212相关联，以便控制传感器拖缆206相对于彼此以及相对于拖船202的侧向位置。船载设备204中的适当构件与传感器拖缆206中的传感器(未具体示出)之间的电连接和/或光连接可使用内部引入线缆216实现。此外，在拖船202在地球物理勘测期间牵引拖缆散布218时，各个引入线缆216为其相应的传感器拖缆206提供牵引力。与扫雷器210A和210B相关联的牵引线208A和208B非常相似，引入线缆216中的各个可由相应的绞盘或类似的卷绕装置(未具体示出)展开，使得如在拖船202的转向期间，各个引入线缆216的展开长度可改变。

各个传感器拖缆206的长度对于特定的地球物理勘测而言为固定的，但是在其它情况下，传感器拖缆的长度可在从短至几千米到10,000米或更长的长度范围内变化。在大多数情况下，相邻的传感器拖缆206之间的间距S可在25到200米之间并且包括25和200米，在许多情况下为大约100米(垂直于船的航线测得)，并且因此对于具有20个传感器拖缆206的示例性拖缆散布218而言，总宽度W(再次垂直于航线测得)可为大约两千米。

在本文中论述的各种实施例中，各个传感器拖缆206可包括呈沿着传感器拖缆隔开的多个水听器-速度传感器对形式的传感器。即，传感器拖缆206的各个传感器可包括水听器和协同定位的速度传感器。水听器为产生输出信号(例如，电、光)的装置，在水中传播的声信号经过水听器时，该输出信号与由水听器感测的压力成比例，并且更具体而言，与水听器近侧的压力变化成比例。速度传感器将是指感测粒子运动并在水中传播的声信号经过传感器时响应于微弱移动、速度和/或加速度而产生输出信号(例如，电、光)的装置。因此，速度传感器可同样为加速度计，并且可以任何合适的形式实施，如压电加速度计、微机电系统(MEMS)加速度计等。在大多数情况下，一对水听器和速度传感器彼此相距在几厘米(例如，10厘米)内，但是还设想更靠近的间距和更长的间距。在一些情况下，速度传感器仅响应于沿垂直方向的移动/加速度(例如，z分量传感器)；然而，在其它情况下，传感器可对所有方向敏感。在另外的情况下，速度传感器可省略，并且仅可使用水听器。在一些情况下，多个水听器可成组布线在一起，使得水听器组代表记录系统中的一个信道。

传感器拖缆的传感器检测从地下反射物(如具有不同声学特性的岩层之间的界面)反射的地震能量。与其中震源116在两个最里面的传感器拖缆106之间由拖船102直接牵引的图1的情形不同，根据示例性系统，震源横跨拖缆散布218分布。在图2的示例性系统中，各个传感器拖缆具有由引导船222拉动的相关联的震源220(其它布置在下面论述)。尤其，各个传感器拖缆206具有与其相关联的引导船222，其漂浮在水体的表面处或附近。在图2的示例性系统中，引导船222经由牵引线缆224联接至其关联的传感器拖缆206的近端，牵引线缆224在传感器拖缆206的近端(在一些情况下为引入线缆终端214)与引导船222之间延伸。震源220位于引导船222后面的水中，其中震源220由源线缆226联接至引导船，源线缆226从引导船222延伸至震源220。

与其中震源116由呈枪脐带线缆的形式的牵引线缆118在拖船102后面直接牵引的图1的系统不同，在图2的示例性系统中，各个震源220由引导船拉动。引导船222由牵引线缆224和相应的引入线缆216拉动。反过来说，拖船202沿着引入线缆216提供牵引力，该牵引力不仅拉动传感器拖缆206，而且还拉动牵引线缆224，牵引线缆224拉动引导船222，引导船222拉动源线缆226，源线缆226拉动震源220。由此，在拖船202牵引所有源时，牵引力沿着整个拖缆散布218中的许多其它构件传播。

将震源220分布成与一些或所有传感器拖缆相关联，解决了近源-接收器的偏移问题。对于图2的示例性情况而言，其中各个传感器拖缆206具有相关联的震源220，各个传感器拖缆206的近源-接收器偏移显著短于其中震源位于拖缆散布的最里面传感器拖缆之间(并且更靠近拖船202)的情况。例如，考虑图2的视图中最左侧的传感器拖缆206。由于传感器拖缆206具有由引导船222拉动的相关联的震源220，故近源-接收器偏移可仅为几百米或更小，这取决于传感器拖缆206中的第一传感器的地点。在图2的示例性系统中，所有传感器拖缆206的近源-接收器偏移为大约相同的，并且相对短。相比之下，最外面的传感器拖缆的图1的系统中的近源-接收器偏移可为大约1千米。图2的示例性系统中实施的近源-接收器偏移意味着，甚至对于在具有相对浅的地下反射物的浅水中的勘测而言，收集的数据也可大致上跨越拖缆散布的整个宽度W。

图3示出了图2的地球物理勘测系统200的侧视正视图。尤其，图3中可见的是拖船202、传感器拖缆206、与传感器拖缆206相关联的引导船222以及与传感器拖缆206和引导船222相关联的震源220。虽然仅一个传感器拖缆206以及相关联的引导船和源在图3中可见(例如，图2中右侧上的最外面的传感器拖缆206)，但是下面的描述可同等地适用于所有传感器拖缆206及相关联的设备。如图3中示出的，拖船202由引入线缆216联接至传感器拖缆206和其它设备。引导船222经由牵引线缆224联接至引入线缆216。震源220经由源线缆226联接至引导船202。在图3的示例性系统中，传感器拖缆206的远端300联接至尾部浮标302，尾部浮标302不仅出于导航目的而标记传感器拖缆206的端部，而且尾部浮标还可具有GPS定位设备，使得拖船202中的船载设备204(图2)可确定地记录各个传感器拖缆206的远端的地点。

拖船202为示出的所有设备提供牵引力，并且拖船沿着牵引方向304牵引设备。即，在示例性系统中，拖船202经由引入线缆216牵引示出的每一物件。更具体而言，传感器拖缆206由引入线缆216拉动。引导船222由牵引线缆224拉动，并且牵引线缆224由引入线缆216拉动。震源220由联接至引导船222的源线缆226拉动，并且引导船222又由牵引线缆224拉动，且牵引线缆224由引入线缆216拉动。继续之前的几个点。首先，如关于图2论述的，吊具线212(图2)和扫雷器210(图2)提供测向分力，用于使各传感器拖缆206的近端隔开。取决于系统的角度和状态(例如，拖船202的转向)，虽然针对传感器拖缆206、引导船222以及震源220的大部分牵引力在示例性系统中通过引入线缆216提供，但是施加于传感器拖缆206和牵引线缆224的小部分牵引力可由吊具线212和扫雷器210(图2)提供。由侧向隔开的构件提供的小部分牵引力将不会消除各构件由引入线缆216拉动。其次，无论整个牵引力是沿着引入线缆216，还是在引入线缆216与侧向隔开的构件之间共担，牵引力仍然起源于拖船202。

图4示出了根据示例性实施例的引导船222及相关构件的侧视正视局部剖面图。尤其，图4更详细地示出了引导船222和示例性震源220。示例性引导船222采用小型工作船的形式。虽然引导船222可具有推进系统(例如，联接至设置在水中的螺旋桨的内燃发动机)，但是在根据示例性实施例的地球物理勘测期间，不使用推进系统，而是经由牵引线缆224从拖船202(图2)提供移动引导船222和震源220的力。在拖缆散布218的展开和收回期间，可使用推进系统。然而，各个引导船可包括方向舵400及相关的方向舵定位设备402，以在地球物理勘测期间提供引导船222(以及因此相关联的震源220)的侧向控制和放置。侧向位置的控制可通过拖船202(图2)的船载设备204沿着引入线缆216(图2)和牵引线缆224内的通信信道对方向舵位置命令进行通信。在其它情况下，方向舵位置命令可经由无线通信(如由天线404示出的)在拖船202的船载设备204与引导船222之间被通信。在其它情况下，拖船202中的船载设备204可向引导船222内的位置控制系统408提供航程航线，并且位置控制系统408可：与GPS系统通信，以确定位置(如通过使用GPS天线406确定位置)；并且基于先前指定的航程航线来实施方向舵位置控制。可由引导船222实施的侧向位置控制的量在某种程度上受到牵引线缆224的长度的制约，并且在大多数情况下，设想的是，如果位置控制由引导船222实施，则位置控制将很可能确保引导船222和震源220的行进路径直接位于下面的传感器拖缆(图4中未示出)之上。在又一些另外的情况下，在引导船的方向舵在牵引期间不受控的意义上，引导船的牵引可为被动的。

在示例性系统中，各个引导船222具有非滑行排水型船体，在大多数情况下为V形底类型船体，但是用于引导船的其它船体类型为可行的(例如，圆底、平底、双体船)。船体类型不需要横跨整个拖缆散布中的所有引导船为一致的。在示例性系统中，各个引导船222具有在10米和20米之间且包括10米和20米的长度L(相比之下，图1的系统中的铅浮标112可小于10米长，并且在大多数情况下为5到6米长)。引导船222的长度因此允许某些设备放置在引导船222内，这进一步允许震源的分布，如在下面即将论述的。

仍然参照图4，示例性引导船222包括能量源410，其经由源线缆226可操作地联接至震源220。在一个示例性情况下，并且如图4中示出的，能量源410为设置在引导船222内的空气压缩机412。在一些情况下，空气压缩机412由内燃发动机413转动，内燃发动机机413也设置在引导船内。来自空气压缩机412的压缩空气经由源线缆226可操作地联接至震源220。由此，在示例性系统中，震源220为使用压缩的空气来产生地震能量的源。在图4中示出的示例中，震源220为源阵列414。更具体而言，源阵列414包括浮标416，浮标416如由带420联接至上框架部件418。悬挂在上框架部件418下方的是下框架部件422，并且悬挂在下框架部件422下方的是多个气枪424。虽然仅四个气枪被示出，但是在一些情况下，源阵列414可具有在2个和10个气枪之间的气枪且包括2个和10个气枪。由物理连接可见，多个气枪424悬挂在水体的表面426的下方。下框架部件422(以及因此气枪424)的深度可由联接上框架部件和下框架部件的线缆来控制。用于多个气枪424的压缩空气和控制信号可沿着源线缆226并然后通过脐带430被提供。因此，地震能量基于压缩空气(和控制信号)至气枪424的输送而选择性地产生。虽然图4示出了单个源阵列414，但是在其它情况下，多个源阵列可在各个引导船后面拉动，其中选择源阵列的数量，以实现期望的能量输出。

如先前提及的，包括用于传递压缩空气的软管的脐带线缆具有比传感器拖缆更大的直径。通过在各个相应的引导船222中具有空气压缩机412，并且考虑到用于引导船222和相对短的源线缆226的低牵引力，与例如试图将压缩空气从拖船202供应至最远距离的传感器拖缆(在图2的示例性系统中为一千米或更多)相比，震源220可放置在离拖船202显著更大的距离处。

图5示出了根据其它示例性实施例的引导船222及相关构件的侧视正视局部剖面图。尤其，图5示出了示例性引导船222和示例性震源220。如同图4的系统一样，图5的示例性引导船222采用小型工作船的形式。关于引导船222、其推进系统、船型、船长度以及侧向位置的控制的图4的描述等同地适用于图5的系统，并且将不再重复，以便使说明书不会过长。

图5的示例性引导船222还包括能量源410，其经由源线缆226可操作地联接至震源220。然而，在图5的情况下，能量源410为设置在引导船222内的发电机500。在一些情况下，发电机由也设置在引导船内的内燃机502转动。来自发电机500的电能经由源线缆226可操作地联接至震源220。由此，在示例性系统中，震源220为使用电能来产生地震能量的源。在图5中示出的示例中，震源220为海洋振动器504。更具体而言，海洋振动器504悬挂在浮标506的下方，浮标506如由带510联接至上框架部件508。海洋振动器504的深度可由线缆来控制，该线缆将海洋振动器504联接至上框架部件508。用于海洋振动器的电能沿着源线缆226提供。因此，地震能量基于电能至海洋振动器504的输送而选择性地产生。

仍然参照图5，在又一些另外的情况下，并且取决于由海洋振动器504使用的电能的量，电能可沿着引入线缆216、并然后沿着牵引线缆224、然后沿着源线缆226从拖船202(图2)供应至海洋振动器504。因此，在此类实施例中，可省略发电机500，但仍然使用引导船222，如图5中示出的那样。在一些系统中，各个引导船和震源将属于同一类型。然而，在其它情况下，与各个引导船相关联的震源不需要为相同的，并且因此整个拖缆散布可包含呈气枪和海洋振动器的形式的震源。

本说明书现在转向示例性系统的操作方面。尤其，并且如以上论述的，在示例性系统中，拖船202为拖缆散布218以及引导船222和相关联的震源220提供牵引力。因此，拖船202在震源220被激活时沿着航线牵引拖缆散布218及相关的设备。使多个震源220激活可采用多种形式。在一个示例性操作方法中，震源220被同时激活。图6示出了俯视图，其描绘了针对具有示例性的十个震源的系统而言在激活时各个震源的地点，并且其中这些震源被同时激活。尤其，考虑到拖船(未示出)在图6的页面的平面上从左向右行进，牵引拖缆散布，其中震源绕着拖缆散布散开。第一列点600描绘了针对所有震源的第一次同时激活的震源的地点。即，点列中的各个点表示在震源被激活时单个震源的地点。因此，所有源同时激活。在稍后的某个时间(例如，10秒到几分钟，这取决于感兴趣的地下反射物的深度)，源再次被同时激活，并且由于拖船的移动，震源的地点相对于第一次激活发生改变。因此，图6示出了第二列点602，其描绘了针对源的第二次同时激活的震源的地点。点列604和606的同样描绘了在震源的相应的第三次和第四次被同时激活时的震源的地点。关于图6的“同时”激活(以及下面的其中两个或更多个源被“同时”激活的情况)将还包括迟延激活。即，“同时”激活将还包括其中多个源阵列在时间窗内被激活的情况，其中在时间窗内的激活之间的延迟量精确地控制，但激活仍然被认为是“同时的”。

使震源同时激活可在某些情形下为有用的；然而，对于大量震源而言，各个地下反射物的不同路径长度可在地震数据的处理期间产生困难。因此，在又一些另外的示例性操作方法中，震源可顺序地激活。图7示出了俯视图，其描绘了针对具有顺序激活的示例性十个震源的系统在激活时震源的地点。尤其，考虑到拖船(未示出)在图7的页面的平面上从左向右行进，牵引拖缆散布，其中震源绕着拖缆散布散开。在拖缆散布继续行进穿过水时，第一震源被激活(如由点700示出的)，并且在预定的时间段(例如，几秒至几分钟)之后，相邻的震源被激活(如由点702示出的)，沿着所有震源都诸如此类。顺序发射导致了描绘针对顺待续激活在激活时各个震源的地点的对角线系列点704。在示例性方法中，一旦最后的震源被激活(如由点706示出的)，顺序激活就重新开始，如由第二对角线系列点708和第三对角线系列点710示出的。

使震源顺序激活可在某些情形下为有用的；然而，对于大量震源并取决于感兴趣的地下反射物的深度，特定震源的激活之间的时间可能过长而不能在震源附近实现合适的数据覆盖。作为示例，考虑了由点700表示的震源激活和如由点712表示的在所有其它震源的激活之后的同一震源的激活。如果在震源的这些激活之间流逝过多时间，则来自地下反射物的地震能量在震源的行进路径下方的反射可过于稀疏而不能使地下反射物充分地成像。图7的示例具有仅十个震源。在存在附加的震源时并且/或者在增加感兴趣的地下反射物的深度的情况下，关于特定源(以及在特定源附近的源)的激活之间的时间段的问题恶化。

图8示出了俯视图，其在具有以随机或准随机方式激活的示例性十个震源的系统中描绘了震源在其激活时的地点。在该上下文中，“随机”是指其中各个值独立于先前值的序列，即，在计算机能够产生此类序列的程度上，序列中的值在统计学上不相关。在该上下文中，“准随机”是指具有随机性外观的序列(即，值没有表现出可辨别的模式)，但是可能具有强加于其上的一些统计分布，使得序列中的值可比不相关的“随机”值更均匀地分布，以便减少类似值的叠堆的出现。考虑到拖船(未示出)在图8的页面的平面上从左向右行进，牵引拖缆散布，其中震源绕着拖缆散布散开。在随机或准随机发射中，计算机系统可生成从由拖缆散布中的震源的数量组成的集合中选择的随机或准随机数，并且激活选择的震源。在图8中示出的示例中，如果图的顶部处的源为震源1，并且图的底部处的源为震源10，则在示出的示例中的第一次激活为如由点800示出的震源9的激活。在示例中的第二次激活为如由点802示出的震源3的激活。在示例中的第三次激活为如点804中示出的震源4的激活，诸如此类。随机或准随机激活在稍后的数据处理中具有某些优点，如使用称为压缩(或被压缩)感测的方法的数据处理。

图6-8中示出的激活方案中的任一个可为密集的或稀疏的。稀疏激活将意味着如下情形：在勘测的(多个)震源的激活之间的内联距离(即，沿着航线203移动的勘测船的距离)大于大约20米。即，在(多个)震源的第一次激活与(多个)震源的紧接随后的激活之间拖船沿着航线行进的距离大于20米。相比之下，密集激活将意味着如下情况：在勘测的(多个)震源的激活之间的内联距离(即，勘测船沿着航线203移动的距离)小于20米，并且在一些情况下，在10米和15米之间。即，在第一次激活与(多个)震源的紧接随后的激活之间拖船沿着航线行进的距离在10米和15米之间并且包括10米和15米。因此，例如，并且参照图8，如果勘测船在由点802示出的震源的激活与由点804示出的激活之间行进20米或更多(沿图8的X方向)，并且其余激活具有类似的间距，则这将被认为是稀疏激活。相比之下，如果勘测船在由点802示出的震源的激活与由点804示出的激活之间行进12.5米(沿图8的X方向)，并且其余激活具有类似的间距，则这将被认为是密集激活。

如图8中示出的，随机或准随机激活为稀疏激活，在该情况下，这意味着仅一个震源在各个激活周期中激活。在又一些另外的情况下，随机或准随机激活可为密集的，意味着在各个激活周期内可激活多个震源(例如，三个、四个)。

关于图7和图8的激活方法的描述假定仅单个震源在任何一时刻时发射；然而，在又一些另外的实施例中，多个震源(但是少于所有震源)可以图7和图8的示例性模式激活。例如，源700可表示同时发射的两个或三个相邻的震源，但是发射的“顺序”模式可横跨相邻的震源组来应用。同样地，由图8示出的随机或半随机激活可由预定数量的多个源的同时激活来实施，其中构成预定数量的源的震源为随机或准随机选择的。例如，在第一地点处，三个震源可被同时激活，并且三个震源从由所有震源组成的组中随机或准随机地选择。在随后的地点处，另外的三个震源可同时激活，并且三个震源再次从由所有震源组成的组中随机或准随机地选择。

本说明书现在转向根据各种实施例的另外的示例性系统。尤其，图9示出了根据示例性实施例的地球物理勘测系统900。尤其，图9示出了如关于图2描述的拖船202。拖船202构造成牵引多个传感器拖缆206穿过水。与图2的系统非常相似，传感器拖缆206联接至牵引设备，牵引设备将传感器拖缆206相对于彼此以及相对于拖船202维持在选定的侧向位置处。此外，传感器拖缆206各自在最靠近拖船202的端部(即，“近端”)处联接至相应的引入线缆终端214。引入线缆终端214联接至吊具线(未具体编号)或者与该吊具线相关联，以便控制传感器拖缆206相对于彼此以及相对于拖船202的侧向位置。船载设备中的适当构件与传感器拖缆206中的传感器(未具体示出)之间的电连接和/或光连接可使用内部引入线缆216实现。此外，在拖船202在地球物理勘测期间牵引拖缆散布902时，各个引入线缆216为其相应的传感器拖缆206提供牵引力。

在示出的示例性系统中，一些但不是所有传感器拖缆206具有与其相关联的引导船222，引导船222漂浮在水体的表面处或附近。在使用引导船的情况下，引导船222经由牵引线缆224联接至其关联的传感器拖缆206的近端，牵引线缆224在传感器拖缆206的近端(在一些情况下为引入线缆终端214)与引导船222之间延伸。震源220位于其相应的引导船222后面的水中，其中震源220由源线缆226联接至引导船，源线缆226从引导船222延伸至震源220。引导船222和震源可在形式和功能上为如上论述的那样，并且因此引导船222和震源的完整描述在此将不再重复，以便使说明书不会过长。不具有相关联的引导船222和震源的其余传感器拖缆206可与铅浮标904相关联。

在示出的示例性系统中，引导船222的数量(以及因此震源220的数量)小于传感器拖缆206的总数。图9的示例性系统示出了20个传感器拖缆206以及6个引导船222和相应的震源220，但是可同等地使用更多或更少的引导船和震源，以及同样更多或更少的传感器拖缆206(例如，与所有其它传感器拖缆相关联的引导船和源)。此外，图9示出了与外部传感器拖缆206中的各个相关联的震源220；然而，震源220可与更接近拖缆散布902的中心的传感器拖缆相关联，并且仍然解决与由系统经历的大型源-接收器偏移相关联的问题，在所述系统中震源位于最里面的传感器拖缆之间。

图10示出了根据又一些另外的实施例的地球物理勘测系统1000。尤其，图10示出了以以上描述的方式牵引在拖船202后面的传感器拖缆206。图10还示出了与传感器拖缆相关联的引导船222和震源220；然而，示例性引导船222和震源220不是联接在传感器拖缆的近端处，而是联接在其相关联的传感器拖缆206的远端处。更具体而言，图10的系统中的各个引导船222具有牵引线缆224，牵引线缆224在引导船222与相关联的传感器拖缆206的远端之间联接。然而，针对图10中示出的系统的牵引力全部或大部分地从拖船202提供。即，用于震源220的牵引力沿着传感器拖缆206被提供至引入线缆216，沿着牵引线缆224被提供至引导船222，并且然后沿着源线缆226被提供至震源220。

激活图10的各源220的操作方面与以上关于图6-8论述的相同，并且在此将不再重复，以便使说明书不会过长。此外，虽然图10示出了与示例性系统中的每个传感器拖缆206相关联的引导船222和震源220，但是也设想具有与少于所有的传感器拖缆206相关联的引导船222和震源220(类似于图9，除了在各个传感器拖缆的远端而不是近端处的关联之外)。

图11示出了根据另外的实施例的地球物理勘测系统1100。尤其，图11示出了以以上描述的方式牵引在拖船202后面的传感器拖缆206。图11还以类似于图9的方式示出了与传感器拖缆相关联的引导船222和震源220，其中震源220和引导船222的数量小于传感器拖缆206的数量。引导船222联接至传感器拖缆的近端；然而，图11的牵引线缆224显著长于先前论述的牵引线缆，并且至传感器拖缆的近端的联接件还包括铅浮标1102和中间牵引线缆1104。尤其，根据图11的示例性实施例，中间牵引线缆1104可具有与针对传感器拖缆206的计划牵引深度大约相同的长度，并且牵引线缆224可具有为传感器拖缆206的总长度的大约一半的长度，使得震源220位于相应的传感器拖缆206的大约中间处，各个震源220定位在其之上。因此，各个牵引线缆224可为相关联的传感器拖缆206的长度的至少25％，并且在一些情况下，各个牵引线缆将为相关联的传感器拖缆206的长度的大约50％。相比之下，在图2和图9的示例性系统中，震源220可位于各个传感器拖缆的第一传感器近侧(例如，在拉伸区段和/或不具有有源传感器的一个或更多个区段之上)。更具体而言，图11的系统中的各个引导船222具有在引导船222与铅浮标1102之间联接的牵引线缆224，并且铅浮标1102具有在铅浮标1102与传感器拖缆206的近端之间联接的中间牵引线缆1104。如之前的，用于图11中示出的系统的牵引力全部或大部分地从拖船202提供。即，用于震源220的牵引力沿着中间牵引线缆1104被提供至引入线缆216，沿着牵引线缆224被提供至引导船222，并且然后沿着源线缆226被提供至震源220。在牵引线缆224较长的情况下，引导船222更可能实施主动操纵。

激活图11的各源220的操作方面与以上关于图6-8论述的相同，并且在此将不再重复，以便使说明书不会过长。此外，虽然图11示出了与少于所有的传感器拖缆206相关联的引导船222和震源220，但是也设想具有与所有传感器拖缆206相关联的引导船222和震源220(类似于图2，除了具有更长的牵引电线224)。使震源220定位在各个传感器拖缆的中点附近允许传感器拖缆的壁源更接近的那些传感器的“反向推动”勘测。

图12示出了根据至少一些实施例的方法。尤其，该方法开始(方框1200)，并且继续牵引拖船后面的多个传感器拖缆，各个传感器拖缆由相应的引入线缆联接至拖船(方框1202)。该方法还包括由拖船牵引多个引导船，其中各个引导船拉动相应的震源，各个引导船由相应的牵引线缆和至少一个中间线缆拉动(方框1204)。如以上论述的，在某些情况下，中间线缆为用于相关联的传感器拖缆的引入线缆。在其它情况下，在引导船和相关联的震源设置在关联的传感器拖缆的远端处时，中间线缆不仅可为引入线缆，而且可为传感器拖缆本身。该方法还可包括促动由多个引导船拉动的相应震源(方框1206)，和由传感器拖缆中的各个收集地震数据(方框1208)。此后，该方法结束(方框1210)，在大多数情况下，在拖船沿着航线牵引拖缆散布时继续。

根据本公开的大量实施例，可产生地球物理数据产品。地球物理数据产品可包括例如在如下情形下搜集的数据：震源横跨传感器拖缆的近端或远端张开，如本说明书中论述的那样。地球物理数据(如先前由传感器搜集的数据)可被获得(例如，从数据库中检索)，并且可储存在非暂时性有形计算机可读介质上。地球物理数据产品还可通过在海上(即，通过船上的设备)或陆上(即，在陆地上的设施处)处理收集的地球物理数据来产生。

以上论述意在说明本发明的原理和各种实施例。一旦完全理解以上公开内容，许多变型和改型将对本领域技术人员而言变得显而易见。例如，本文中论述的海洋振动器可为电动海洋振动器、机电海洋振动器、电动液压海洋振动器和/或发射瞬态声能的任何其它振动器源。意图是，以下权利要求解释为包含所有此类变型和改型。