使用混合模式的地震勘探系统获取地震数据的方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2014年1月29日、申请号为201410041920. 8、发明名称为"可 配置的获取单元"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本技术领域一般涉及地震勘探，更具体地涉及用于地震勘探的可配置的获取单 J Li 〇
【背景技术】
[0003] 几个不同种类的获取单元用在地震勘探中，包括有缆获取单元、无线获取单元和 自主节点获取单元。有缆获取单元可以通过将有缆单元耦接到一个或多个中心站的一个或 多个线路提供实时或近实时的质量控制（QC)数据、状态信息以及甚至实际的地震数据。无 线获取单元可以经由无线电链路向中心站提供实时或近实时QC数据和状态信息，而由于 地震数据量以及无线电链路的有限带宽和范围，通常不能通过无线电链路提供许多地震数 据（如果有的话）。无线系统可以通常通过中间无线电中继器塔和/或高速线缆干线的基 础设施将数据发送回中心位置。无线获取单元也可以被布置在有缆获取将是困难的或不可 能的各种地形中。自主节点地震获取单元可以高产量地自主地操作，但是在操作期间可以 不与中心站通信。相反，在获取完成之后可以通过检索自主节点（或其部分）或通过经过 附近的收获单元来从自主节点获取单元收获数据。
[0004] 虽然获取单元的详细结构通常至少部分地取决于期望的获取几何形状的种类 (例如，有缆、无线、自主节点），但是现有技术获取单元可以一般地分为具有互连线缆的那 些和一体的获取单元。例如，可以从INOVA Geophysical获得的Hawk?和FireFly?产品 每个包括现场站单元，具有用于外部电池和外部传感器的连接器。外部电池可以通过连接 到现场站单元上的电力连接器的一个或多个线缆耦接到现场站单元。类似地，外部传感器 可以通过连接到现场站单元上的传感器连接器的一个或多个线缆耦接到现场站单元。传感 器和电池之间的到现场站单元的有缆连接提供灵活性，因为可以使用不同大小和类型的电 池以及不同类型的传感器。但是，获取单元的此布置中的组件之间的互连线缆在某些应用 中可能较不期望，诸如需要完整的站被掩埋以最小化被盗或篡改的应用。
[0005] 不包括任何互连线缆的另一个类型的获取单元一般被称为一体的或自包含的获 取单元。这些获取单元解决上述困难中的一些（例如，它们相对容易掩埋，它们不遭受线缆 被动物损坏，等等），但是具有它们自己的缺点。例如，替换或换出一体的获取单元中的组件 通常困难得多，以致如果例如新类型的传感器或新的新鲜的电池要被使用，则一体的获取 单元可能需要被完全拆卸，因而如果单元被在现场拆卸，则将内部组件暴露到可能危险的 环境。因而，与具有互连线缆的获取单元相比，一体的获取单元可以提供更小的灵活性。
【发明内容】
[0006] 在这里描述的获取单元的一个示例中，地震数据收集模块可以包括第一壳体。获 取单元的第二模块可以包括第二壳体，并且第一壳体可以可移除地耦接到第二壳体。当第 一壳体耦接到第二壳体时，第一壳体的外表面可以邻接第二壳体的外表面。
[0007] 在一些实施例中，第一壳体可以包括第一连接器，并且第二壳体可以包括第二连 接器，并且第一或第二连接器中的一个可以可移除地接纳第一或第二连接器中的另一个。 第一连接器可以可移除地接纳来自于第二连接器的至少一个突出部，并且第二连接器可以 可移除地接纳来自于第一连接器的至少一个突出部。第一壳体的外表面可以围绕第一和第 二连接器的一者或二者的整个周边邻接第二壳体的外表面。
[0008] 在一些实施例中，在第一或第二壳体的一个中限定的凹槽可以可移除地接纳来自 于第一或第二壳体中的另一个的突出部。第一壳体的连接器可以可互换地接纳除了第二模 块之外的多个不同类型的模块中的任何一个的互补连接器。第一和第二壳体可以可移除地 在垂直的堆栈中耦接在一起。第一壳体可以限定第一模块，第二壳体可以限定第二模块，并 且第二壳体可以与第一壳体分离并且不同。地震数据收集模块和第二模块可以通过至少一 个连接器电学地和机械地耦接在一起。地震数据收集模块可以包括处理单元、存储设备和 模数转换器。
[0009] 在一些实施例中，第二模块可以包括传感器模块。传感器模块可以包括在其中布 置的模拟或数字运动传感器的至少一个。传感器模块可以包括三个运动传感器，并且地震 数据收集模块可以被配置为接收与三个运动传感器对应的三个信道的地震数据。传感器模 块可以进一步包括压力传感器。传感器模块可以包括用于连接到外部传感器的端子。
[0010] 在一些实施例中，第二模块可以包括电源模块。电源模块可以包括布置在第二壳 体中的电池。电源模块可以包括用于连接到外部电源的端子。第二模块也可以或可替换地 包括遥测模块。遥测模块可以是无线通信单元、有线通信单元或自主节点通信单元中的一 个。
[0011] 在一些实施例中，地震数据收集模块可以包括遥测单元，并且第二模块包括传感 器模块。第一和第二壳体可以一般是圆柱形的。第一连接器可以与第一壳体集成。第一连 接器可以安全地连接到第一壳体并且可以由与第一壳体不同的材料制成。连接到第一壳体 或由第一壳体限定的第一连接器可以包括被适配为仅仅在施加释放力时从第一壳体释放 第二壳体的偏置构件。密封件可以被配置为防止获取单元至少通过第一和第二壳体之间的 第一连接器而污染。获取单元可以进一步包括地震数据收集模块和第二模块之间的电气总 线，该电气总线包括地震数据收集模块和第二模块共用的电力线和至少一个数据线。获取 单元可以进一步包括第三模块，第三模块包括第三壳体，第三壳体可以可移除地耦接到第 一或第二壳体中的一个，其中第三壳体的外表面邻接第一壳体或第二壳体的外表面中的一 个。当第二模块与地震数据收集模块耦接在一起时，第一壳体的外表面可以基本上与第二 壳体的外表面共同延伸。
[0012] 在这里描述的另一个示例中，地震获取单元可以包括至少部分地包围数据存储器 的第一壳体、至少部分地包围地震传感器的第二壳体、和至少部分地包围电源单元或遥测 单元中的一个的第三壳体。第一、第二和第三壳体的每一个可以包括被配置为将相应的壳 体可移除地耦接到第一、第二或第三壳体中的其它壳体中的一个的耦接连接器。
[0013] 在一些实施例中，第一、第二和第三壳体的每一个的耦接连接器可以被配置为将 相应的壳体可移除地耦接到第一、第二和第三壳体中的其它壳体中的处于邻接关系的一个 壳体。第一壳体的耦接连接器可以是将第一壳体可移除地耦接到第二壳体的第一耦接连接 器，并且第一壳体可以进一步包括被配置为将第一壳体可移除地耦接到第三壳体的第二耦 接连接器。第一、第二和第三壳体的每一个可以具有基本上相同的直径。第一、第二和第三 壳体可以每个限定盘形状。第一、第二和第三壳体在耦接在一起时可以限定公共轴。第一、 第二和第三壳体的至少一个可以完全地包围相应的数据存储器、传感器或电源单元并且在 它们周围提供密封件。第四壳体可以至少部分地包围第四模块，第四壳体也包括被配置为 与第一、第二或第三壳体中的一个可移除地耦接的连接器。第一和第二壳体的每一个可以 限定一般圆柱形状并且具有基本上相似的直径，并且第三和第四壳体的每一个可以限定一 般半圆柱形状并且具有基本上相似的大小，并且第三和第四壳体可以一起限定一般圆柱形 状，其直径基本上与第一和第二、第三壳体的直径相似。外表皮可以被配置为至少包围第 一、第二和第三壳体并且在它们周围提供密封件。
[0014] 在这里描述的地震数据收集装置的另一个示例中，地震数据收集模块可以包括第 一壳体，并且第一壳体可以包括连接器，所述连接器被适配为将地震数据收集模块可互换 地耦接到多个变化类型的模块以使得相应的变化类型的模块的外表面邻接第一壳体的外 表面。
[0015] 在一些实施例中，多个变化类型的模块可以包括从包括传感器模块、电源模块或 遥测模块的组中选择的两个或更多个模块。连接器可以可互换地将地震数据收集模块固定 到多个变化类型的模块中的一个以使得需要正的力来从多个变化类型的模块中的所述一 个模块释放地震数据收集模块。连接器可以将地震数据收集模块可转动地固定到多个变化 类型的模块中的所述一个模块。
[0016] 在这里描述的另一个示例中，混合模式的地震勘测系统可以包括被配置用于第一 地形的第一多个获取单元和被配置用于第二地形的第二多个获取单元。第一和第二多个获 取单元中的每个获取单元可以包括由第一壳体限定的并且被配置为经由第一壳体的第一 连接器可移除地耦接到至少一个其它模块和从至少一个其它模块解耦的基本上相似的数 据收集模块。
[0017] 在一些实施例中，相应的数据收集模块的每一个的第一壳体的第一连接器可以在 数据收集模块耦接到至少一个其它模块时使得第一壳体的外表面邻接至少一个其它模块 的第二壳体的外表面。第一地形可以是过渡带，并且第一多个获取单元的每一个可以包括 用于漂浮的浮标。第二地形可以是邻近过渡带的陆地带，并且第二多个获取单元的每一个 可以包括被适配为掩埋在地下的传感器模块。
[0018] 在一些实施例中，第一地形可以被适配为基于线缆的地震获取并且第二地形可以 不被适配为基于线缆的地震获取。第一多个获取单元的每一个可以包括被配置为接纳耦 接到中心站并且与中心站通信的线缆的有缆遥测单元，并且第二多个获取单元的每一个可 以包括被配置为与中心站无线地通信的无线遥测单元。第一或第二地形中的一个可以在水 下。第一和第二多个获取单元的每一个可以是定位系统，并且定位系统可以至少部分地包 围在遥测模块壳体中，该遥测模块壳体可移除地耦接到数据收集模块。第一和第二多个获 取单元的每一个可以包括被配置为与中心站通信并且向中心站发送状态信息和质量控制 信息的遥测模块。
【附图说明】
[0019] 图1是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
[0020] 图2A、2B、2C和2D是用于图1的可配置的获取单元的传感器模块的实施例的简化 框图。
[0021] 图3是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
[0022] 图4A、4B、4C和4D是用于图3的可配置的获取单元的电源模块的实施例的简化框 图。
[0023] 图5是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
[0024] 图6A、6B和6C是用于图5的可配置的获取单元的遥测模块的实施例的简化框图。
[0025] 图7A和7B是可配置的获取单元的可替换的实施例的简化框图。
[0026] 图8是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
[0027] 图9是可配置的获取单元的实施例的简化框图。
[0028] 图1(^、1(?、10(：、100、1(^和1(^是可配置的获取单元的各个实施例的透视图。
[0029] 图IlA至IlH是用于用在可配置的获取单元的壳体之间的连接器的各个实施例的 简化横截面视图。
[0030] 图12A和12B是使用可配置的获取单元的混合模式的实施方式的例示。
[0031] 图13是使用可配置的获取单元的另一个混合模式的实施方式的例示。
【具体实施方式】
[0032] 这里描述的是诸如地震数据获取单元之类的可配置的数据获取单元的实施例。可 配置的获取单元可以包括多个模块，每个模块包括壳体并且至少部分地由壳体限定。这些 模块可以通过它们的相应的壳体可移除地彼此耦接，并且这些模块可以是可互换的，因为 各种不同的模块和/或各种不同类型的模块可以耦接到任何给定模块。