BR112018077452B1 - Sistema e método para realizar um levantamento sísmico em um ambiente marinho - Google Patents

Abstract

Sistemas e métodos de comunicação de ligação óptica com unidades de aquisição de dados sísmicos são fornecidos. Os sistemas e métodos podem executar pelo menos partes da pesquisa de aquisição de dados sísmicos. Uma pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos pode ser implantada em um leito marinho. Uma ligação de comunicação óptica pode ser estabelecida entre um veículo de extração e pelo menos uma das unidades de aquisição de dados sísmicos. Uma frequência de pelo menos uma unidade de aquisição de dados sísmicos pode ser sintonizada ou sincronizada através da ligação de comunicações ópticas. A pelo menos uma unidade de aquisição de dados sísmicos pode ser instruída para entrar num estado de baixa energia subsequente à sintonização da frequência de pelo menos uma unidade de aquisição de dados sísmicos. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode sair do estado de baixa potência e adquirir dados sísmicos em um estado operacional.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício da prioridade do pedido americano de patente n° 15/625,708 depositado em 16.jun.2017, pedido americano de patente n° 15/625,722 depositado em 16.jun.2017, pedido americano de patente n° 15/625,730 depositado em 16.jun.2017, pedido provisório americano de patente n° 62/357,118, depositado em 30.jun.2016, pedido provisório americano de patente n° 62/357,145, depositado em 30.jun.2016 e o pedido provisório americano de patente n° 62/357,136, depositado em 30.jun.2016, cada um dos quais é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

FUNDAMENTOS

[002] Um sistema de aquisição de dados sísmicos pode adquirir dados sísmicos relacionados a características da subsuperfície, como formações litológicas ou camadas de fluido que podem indicar a presença de hidrocarbonetos, minerais ou outros elementos. Um sinal acústico pode penetrar a superfície da terra. O sinal acústico pode refletir ou refratar formações litológicas fora da subsuperfície. Os sinais acústicos refletidos ou refratados podem ser adquiridos, analisados e interpretados para indicar características físicas, por exemplo, as formações litológicas, tais como a presença de hidrocarbonetos.

SUMÁRIO

[003] Ao menos um aspecto é direcionado a um sistema para executar um levantamento sísmico em um ambiente marinho. O sistema pode incluir uma unidade de aquisição de dados sísmicos e um veículo de extração. As unidades de aquisição de dados sísmicos podem ser posicionadas ou dispostas em um relevo oceânico no ambiente marinho. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um primeiro clock. O veículo de extração pode estabelecer comunicações ópticas com a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode incluir um segundo clock e um sistema de processamento de dados. O sistema de processamento de dados pode sintonizar ou sincronizar o primeiro clock da unidade de aquisição de dados sísmicos com o segundo clock. O sistema de processamento de dados pode sintonizar a frequência do primeiro clock com o segundo clock por meio do link de comunicação óptica. O sistema de processamento de dados pode sincronizar o temporizador do primeiro clock com o segundo clock por meio do link de comunicação óptica. O sistema de processamento de dados pode instruir a unidade de aquisição de dados sísmicos a entrar em um estado de baixo consumo de energia subsequentemente à sintonização ou sincronização do primeiro clock. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode ser configurada para sair do estado de baixo consumo de energia e obter dados sísmicos em um estado operacional.

[004] Ao menos um aspecto pode ser direcionado a um método para executar um levantamento sísmico em um ambiente marinho. O método pode incluir posicionar uma unidade de aquisição de dados sísmicos em um relevo oceânico no ambiente marinho. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um primeiro clock. O método pode incluir um veículo de extração estabelecendo comunicações ópticas com a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode incluir um segundo clock e um sistema de processamento de dados. O método pode incluir o sistema de processamento de dados sintonizando ou sincronizando, por meio do link de comunicações óticas, o primeiro clock da unidade de aquisição de dados sísmicos para corresponder com o segundo clock. O método pode incluir o sistema de processamento de dados instruindo a unidade de aquisição de dados sísmicos a entrar em um estado de baixo consumo de energia subsequentemente à sintonização ou sincronização do primeiro clock. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode ser configurada para sair do estado de baixo consumo de energia e obter dados sísmicos em um estado operacional.

[005] Ao menos um aspecto é direcionado a um sistema para executar um levantamento sísmico. O sistema pode incluir uma unidade de aquisição de dados sísmicos. O sistema pode incluir uma unidade de aquisição de dados sísmicos possuindo uma janela de transmissão. A janela de transmissão pode ser disposta em uma primeira abertura de uma cobertura da unidade de aquisição de dados sísmicos (2212). A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir uma janela de recepção disposta em uma segunda abertura da cobertura. O sistema pode incluir uma primeira junta posicionada entre a janela de transmissão e a primeira abertura. A primeira junta pode fornecer um espaço maior do que um limite entre a janela de transmissão e a primeira abertura. O espaço pode ser maior do que um limite para permitir que a janela de transmissão se deforme ou mova. Por exemplo, ao permitir que a janela de transmissão se deforme, mova, expanda ou contraia sob pressão, a primeira junta entre a janela de transmissão e a primeira abertura podem reduzir colisões e rachaduras da janela de transmissão. O sistema pode ainda incluir uma segunda junta posicionada entre a janela de recepção e a segunda abertura. A segunda junta entre a janela de recepção e a segunda abertura pode fornecer um espaço maior do que o limite. Configurando a segunda junta entre a janela de recepção e a segunda abertura para fornecer o espaço maior que o limite, a segunda junta pode permitir que a janela de recepção se mova, deforme, expanda ou contraia. Por exemplo, ao permitir que a janela de recepção se mova sob pressão, a segunda junta entre a janela de recepção e a segunda abertura podem reduzir colisões e rachaduras da janela de recepção. A janela de transmissão, a janela de recepção, ou ambas janela de transmissão e janela de recepção podem ser configuradas para transmitir ao menos uma das comunicações ópticas e eletromagnéticas para, ou a partir de, um veículo de extração por meio de ao menos um entre uma janela de transmissão e uma janela de recepção do veículo de extração.

[006] Ao menos um aspecto é direcionado para um método para executar um levantamento sísmico. O método pode incluir fornecer uma unidade de aquisição de dados sísmicos. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir uma janela de transmissão disposta em uma primeira abertura de uma cobertura, e uma janela de recepção disposta em uma segunda abertura da cobertura. O método pode incluir uma primeira junta posicionada entre a janela de transmissão e a primeira abertura. A primeira junta entre a janela de transmissão e a primeira abertura pode fornecer um espaço superior a um limite, para permitir que a janela de transmissão se mova sob pressão para reduzir colisões e rachaduras da janela de transmissão. O método pode incluir uma segunda junta posicionada entre a janela de recepção e a segunda abertura. A segunda junta entre a janela de recepção e a segunda abertura pode fornecer um espaço maior do que o limite. O espaço fornecido pela segunda junta entre a janela de recepção e a segunda abertura pode permitir que a janela de recepção se mova sob pressão para reduzir colisões e rachaduras da janela de recepção. O método pode incluir passar, por meio da ao menos uma entre a janela de transmissão e janela de recepção da unidade de aquisição de dados sísmicos, comunicações ópticas ou eletromagnéticas para, ou a partir de, um veículo de extração por meio de ao menos um entre uma janela de transmissão e uma janela de recepção do veículo de extração.

[007] Ao menos um aspecto é direcionado a um sistema para executar um levantamento sísmico em um ambiente marinho. O sistema pode incluir uma unidade de aquisição de dados sísmicos disposta em um relevo oceânico no ambiente marinho. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um sensor de pressão local, um transmissor óptico e um receptor óptico para determinar um ou mais valores de pressão. O sistema pode incluir um veículo de extração incluindo um sensor de pressão de referência, um transmissor óptico e um receptor óptico para estabelecer comunicações ópticas com a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode gerar dados de pressão de referência. O sensor de pressão local ou os um ou mais valores de pressão podem ser calibrados com base nos dados de pressão de referência gerados pelo veículo de extração.

[008] Ao menos um aspecto pode ser direcionado a um método para executar um levantamento sísmico em um ambiente marinho. O método pode incluir implantar uma unidade de aquisição de dados sísmicos em um relevo oceânico no ambiente marinho. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um sensor de pressão local, um transmissor óptico e um receptor óptico. O método pode incluir um veículo de extração estabelecendo comunicações ópticas com a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode incluir um sensor de pressão de referência, um transmissor óptico e um receptor óptico. O método pode incluir um veículo de extração fornecendo, à unidade de aquisição de dados sísmicos por meio do link de comunicação óptica, os dados de pressão de referência. O método pode incluir calibrar, por um ou mais processadores baseados em dados de pressão de referência, o sensor de pressão local ou um ou mais valores de pressão medidos pelo sensor de pressão local.

[009] Estes e outros aspectos e implementações são abordados em detalhe abaixo. As informações acima e a descrição detalhada a seguir incluem exemplos ilustrativos de vários aspectos e implementações, e fornecem um resumo ou enquadramento para a compreensão da natureza e a característica dos aspectos e implementações reivindicados. Os desenhos fornecem ilustração e uma maior compreensão dos diferentes aspectos e implementações, e são incorporados e constituem parte desta especificação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] Os desenhos em acompanhamento não se destinam a serem desenhados em escala. Como números de referência e denominações em vários desenhos indicam elementos semelhantes. Para fins de clareza, nem todo componente pode ser identificado em todos os desenhos. Nos desenhos: A Figura 1 é um diagrama de bloco representando um sistema de sincronização e sintonização de temporização e frequência de link óptico, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 2 é um diagrama de bloco representando um sistema de sincronização e sintonização de temporização e frequência de link óptico, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 3 é um diagrama de bloco representando um método de sincronização e sintonização de temporização e frequência de link óptico, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 4 é um gráfico representando janelas de temporização para sincronização e sintonização, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 5 é um gráfico representando janelas de temporização para sincronização e sintonização, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 6 é um diagrama de bloco representando um sistema de calibração de um sensor por um link óptico, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 7 é um diagrama de bloco representando um método de calibração de um sensor por um link óptico, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 8 é um diagrama de bloco representando um método de ajuste de um sensor por um link óptico, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 9 é um gráfico representando janelas de temporização para sincronização e sintonização, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 10 é um diagrama representando um dispositivo de levantamento sísmico incluindo uma janela óptica, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 11 é um diagrama representando um dispositivo de levantamento sísmico incluindo uma janela óptica, de acordo com uma implementação ilustrativa; A Figura 12 é um dispositivo de levantamento sísmico incluindo uma janela óptica, de acordo com uma implementação ilustrativa; e A Figura 13 é um método de acordo com um modo de execução ilustrativo.

[0011] A Figura 14 ilustra uma vista esquemática isométrica de um exemplo de uma operação sísmica em águas profundas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0012] Na sequência abaixo estão descrições mais detalhadas de diversos conceitos relacionados a, e implementações de, métodos, aparatos, e sistemas de links ópticos de controle de temporização e gerenciamento de espaço livre (ou outros sinais eletromagnéticos, incluindo sinais ópticos e acústicos) para ou a partir de unidades de aquisição de dados sísmicos. Os links ópticos, por exemplo, podem transmitir dados de temporização ou outros dados para, ou a partir das, unidades de aquisição de dados sísmicos, que são implantados em um relevo oceânico ou outra superfície da terra. Os dados de temporização podem sincronizar as unidades de aquisição de dados sísmicos, de modo que os dados sísmicos extraídos possam ser interpretados adequadamente para indicar a presença de ausência de formações de subsuperfície. As diversas concepções apresentadas acima e discutidas em maiores detalhes a seguir podem ser aplicadas em qualquer de inúmeras maneiras, assim como as concepções descritas não são limitadas a qualquer modo de implementação em particular.

[0013] Em um subsistema marinho de aquisição de dados sísmicos uma série de unidades de aquisição de dados sísmicos (por exemplo, rede) podem ser implantados em um relevo oceânico ou de lagos. Um sinal acústico pode ser propagado a partir de uma fonte pela coluna de água, e pode passar pelo relevo oceânico e entrar (por exemplo, “para baixo”) dentro da terra. O sinal acústico pode refletir ou refratar várias formações litológicas para (por exemplo, “para cima”) a superfície da terra. As unidades de aquisição de dados sísmicos implantadas no relevo oceânico podem adquirir os dados sísmicos refletidos ou refratados.

[0014] Um veículo de extração, como um veículo subaquático autônomo ou remoto, ou outra entidade como uma embarcação na superfície do corpo de água, pode se comunicar sem fio ou opticamente com as unidades de aquisição de dados sísmicos implantadas em um relevo oceânico ou outra superfície da terra para extrair os dados sísmicos adquiridos. Os sistemas e os métodos aqui descritos referem-se a técnicas utilizadas sobre o link óptico para controlar e gerenciar a sincronização da aquisição de dados para garantir o funcionamento adequado das unidades de aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, podem haver centenas ou milhares de unidades de aquisição de dados sísmicos armazenados em um relevo oceânico, em um padrão de matriz simétrica, ou implantação aleatória. São necessários controle de tempo e gestão dos dados sísmicos adquiridos pelas unidades individuais de aquisição de dados sísmicos para gerar dados sísmicos usáveis ou de qualidade. Por exemplo, se as unidades de aquisição de dados sísmicos não são devidamente sincronizadas, erros de temporização podem estar presentes em dados sísmicos adquiridos, o que pode dificultar ou impedir a interpretação correta dos dados.

[0015] A gravação de sensores de unidades de aquisição de dados sísmicos autônomas ou individuais que adquirem dados sísmicos são suscetíveis a mudanças de temporização em relação um ao outro. Estes erros de temporização podem exigir correção, após a coleta de dados, a fim de melhorar a análise dos dados sísmicos coletados. Os sistemas e os métodos aqui descritos podem controlar e minimizar as fontes de erros de temporização para fornecer sistemas de controle para sintonização e sincronização dos clocks locais das unidades individuais de aquisição de dados sísmicos implantados como parte de um levantamento sísmico. Para conseguir esse controle, os sistemas e os métodos aqui fornecidos podem fornecer sinais de referência para cada unidade de aquisição de dados sísmicos implantado por meio de links de comunicação óptica. Os sistemas e os métodos aqui fornecidos podem usar um link de comunicações ópticas de espaço livre, ou qualquer sistema de transmissão eletromagnética (por exemplo, óptico ou acústico) com a largura de banda adequada para outras comunicações de dados.

[0016] Em alguns casos, os sistemas e os métodos aqui descritos referem-se a técnicas utilizadas sobre o link óptico para controlar e gerenciamento de dados de pressão ou medidas de pressão das unidades de aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, os sistemas e os métodos aqui descritos podem controlar e ajustar os dados do sensor de pressão detectados por ou para unidades de aquisição de dados sísmicos implantados em um relevo oceânico ou outro local como parte de um levantamento sísmico. Para conseguir esse controle, os sistemas e os métodos aqui fornecidos podem fornecer sinais de referência para cada unidade de aquisição de dados sísmicos implantado por meio de links de comunicação óptica. Os sistemas e os métodos aqui fornecidos podem usar um link de comunicações ópticas de espaço livre, ou qualquer sistema de transmissão eletromagnética (por exemplo, óptico ou acústico) com a largura de banda adequada para comunicações de dados sísmicos.

[0017] Um veículo de extração, como um veículo subaquático autônomo ou remoto, ou outra entidade como uma embarcação na superfície do corpo de água, pode se comunicar sem fio ou opticamente com as unidades de aquisição de dados sísmicos implantadas em um relevo oceânico ou outra superfície da terra para extrair os dados sísmicos adquiridos. Os sistemas e os métodos aqui descritos podem estar relacionados a uma ou mais janelas construídas em unidades de aquisição de dados sísmicos que adquirem dados sísmicos, bem como janelas construídas no veículo de extração. As unidades de aquisição de dados sísmicos e os veículos de extração podem se comunicar uns com os outros opticamente (ou usando outros meios eletromagnéticos). A transmissão óptica (ou outras transmissões) pode passar através das janelas dos respectivos dispositivos. Por exemplo, podem haver centenas ou milhares de unidades de aquisição de dados sísmicos armazenados em um relevo oceânico, em um padrão de matriz simétrica, ou implantação aleatória. Um ou mais veículos de extração submersíveis podem passar dentro do intervalo (por exemplo, 10 metros ou alguma outra distância) das unidades individuais de aquisição de dados sísmicos e podem estabelecer um link de comunicação óptica (ou de outro tipo) com uma das unidades de aquisição de dados sísmicos. Os dados, tais como dados sísmicos, dados de calibração de frequência, dados de sincronização de clock, dados de estado de energia, ou outras informações podem ser passados entre a extração e o veículo de extração e as unidades de aquisição de dados sísmicos podem ser conectados opticamente. As transmissões de dados podem passar através de pelo menos uma janela da unidade de aquisição de dados sísmicos e através de pelo menos uma janela do veículo de extração. A janela permite a passagem da transmissão óptica de dados, por exemplo, para ou a partir de transmissores, receptores ou outros componentes mecânicos ou eletrônicos dispostos nos dispositivos.

[0018] A Figura 1 é um diagrama de bloco representando um sistema de sincronização e sintonização de temporização e frequência de link óptico. O sistema (100) pode executar um levantamento sísmico em um ambiente marinho. O sistema (100) pode facilitar a execução de um levantamento sísmico no ambiente marinho. O sistema (100) pode ser usado para executar ao menos uma parte do levantamento sísmico no ambiente marinho. Por exemplo, o sistema (100) pode sincronizar ou sintonizar um ou mais componentes de um primeiro dispositivo (102). O sistema (100) pode comunicar, fornecer ou obter dados sísmicos, dados de sensor, dados de status, informações de qualidade, ou outras informações.

[0019] O sistema (100) pode incluir um primeiro dispositivo (102) e um segundo dispositivo (104). O primeiro dispositivo (102) pode incluir um transmissor (114), receptor (116), sistema de processamento de dados (106), e clock mestre local (120). O sistema de processamento de dados (106) pode incluir uma Matriz de Portas Programáveis em Campo (“FPGA”) (110) e um processador (108) e memória. O segundo dispositivo (104) pode incluir um transmissor (114), receptor (116), sistema de processamento de dados (106), e clock de referência global (112). O sistema de processamento de dados (106) do segundo dispositivo (104) pode incluir uma Matriz de Portas Programáveis em Campo (“FPGA”) (110) e um processador (108) e memória.

[0020] O primeiro dispositivo (102) pode incluir ou se referir a uma unidade de aquisição de dados sísmicos, sensor de fundo do oceano, sensor de fundo do oceano autônomo, rede, ou outra unidade que facilita a execução de um levantamento sísmico. O primeiro dispositivo (102) pode incluir uma geofone contido no primeiro dispositivo, ou conectado externamente ao primeiro dispositivo (102). O primeiro dispositivo pode ser posicionado em um relevo oceânico no ambiente marinho.

[0021] O sistema (100) pode incluir um segundo dispositivo (104). O segundo dispositivo (104) pode incluir ou ser referido como um veículo de extração, veículo operado remotamente, veículo subaquático, veículo subaquático autônomo, ou outro dispositivo que facilita a execução de um levantamento sísmico pode interagir com o primeiro dispositivo (102). O segundo dispositivo (104) pode comunicar com o primeiro dispositivo (102) para estabelecer um link de comunicação óptica (118) com o primeiro dispositivo (102). O segundo dispositivo (104) pode estabelecer o link de comunicação óptica (118) com o primeiro dispositivo (102), ou o primeiro dispositivo (102) pode estabelecer o link de comunicações ópticas (118) com o segundo dispositivo (104). Como ilustrado na figura 1, o link de comunicação (118) pode formar um loop pelo qual um sinal pode viajar. Contudo, o link de comunicação (118) ilustrado na figura 6 é configurado de tal modo que sinais de duas vias viajam para frente e para trás entre o primeiro e o segundo dispositivos (102) e (104), respectivamente.

[0022] Estabelecer o link de comunicação óptica (118) pode incluir um receptor (116) do segundo dispositivo (104) recebendo informações com sucesso a partir de um transmissor (114) do primeiro dispositivo (102), e o receptor (116) do primeiro dispositivo (102) recebendo informações com sucesso do transmissor (114) do segundo dispositivo (104). Estabelecer o link de comunicação óptica (118) pode se referir a completar um processo de handshake em que os dados opticamente transmitidos e recebidos entre o primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104) são verificados. Em alguns casos, o primeiro dispositivo (102) ou o segundo dispositivo (104) pode ajustar o ganho do receptor ou um nível de potência do transmissor até que os dados sejam recebidos com sucesso sobre o link de comunicação óptica (118).

[0023] Recebimento de informações pode incluir recebimento de dados, pacotes de dados, informações de cabeçalho, dados de carga, bits, bytes, ou sinais. A recepção bem-sucedida da informação pode se referir a recebimento de dados ou um fluxo de dados com uma taxa de erro de bit satisfatória em um índice de dados satisfatório. O índice de erro de bits pode ser satisfatório com base numa comparação com um limite de índice de erro de bit. O índice de erro de bits pode ser satisfatório se for inferior ou igual a um limite, como, por exemplo, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, ou algum outro limite que facilita a execução de um levantamento sísmico. O índice de dados pode ser, por exemplo, 100 kilobytes por segundo, 200 kilobytes por segundo, 500 kilobytes por segundo, 700 kilobytes por segundo, 1 megabyte por segundo, 1.5 megabytes por segundo, 5 megabytes por segundo, 10 megabytes por segundo, 20 megabytes por segundo, 30 megabytes por segundo, 50 megabytes por segundo, 100 megabytes por segundo ou mais.

[0024] O segundo dispositivo (104) pode sintonizar ou sincronizar, através do link de comunicação óptica (118), uma frequência do primeiro clock (120) (por exemplo, clock mestre local) da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para corresponder ao segundo clock (112) (por exemplo, clock de referência global). O sistema (100) pode sintonizar, sincronizar, calibrar, regular ou de outra forma ajustar o primeiro clock (120) ou outro sensor, componente ou dispositivo lógico do primeiro dispositivo (102).

[0025] Sintonizar pode referir-se a corrigir um erro de frequência do clock mestre local (120). Sintonizar pode referir-se a ajustar a frequência de oscilação do clock mestre local (120) ou um deslocamento da oscilação, como, por exemplo, um deslocamento de fase. Por exemplo, a frequência de oscilação ou fase do clock mestre local (120) pode alterar ou desviar. A frequência de oscilação ou fase do clock mestre local (120) pode alterar ou desviar devido a variáveis de ambiente, incluindo, por exemplo, tempo, temperatura, gravidade, inclinação, pressão, força, impacto, choque, energia baixa ou perda de potência. A sincronização pode referir-se ao ajuste do tempo do clock. Por exemplo, o clock mestre local (120) pode indicar um primeiro registro de tempo por uma primeira vez que é diferente que um segundo registro de tempo fornecido pelo clock de referência global (112) para o mesmo primeiro tempo. O sistema (100) pode determinar que o clock mestre local (120) está fora de sincronização com o clock de referência global (112), porque o primeiro registro de tempo é diferente do segundo registro de tempo.

[0026] Em alguns casos, o clock mestre local (120) pode estar fora de sincronização com o clock de referência global (112) e têm um erro de frequência relativo ao clock de referência global (112). Em alguns casos, o clock mestre local (120) pode apenas ter um erro de frequência ou um erro de sincronização relativo ao clock de referência global (112).

[0027] O sistema (100) pode determinar o erro de frequência, seja uma frequência de oscilação ou um desvio de fase de oscilação, comparando- se a oscilação do clock mestre local (120) com as oscilações do clock de referência global (112). O sistema (100) pode obter um primeiro sinal gerado pelo clock mestre local (120) que indica as oscilações do clock mestre local (120). O sistema (100) pode obter um segundo sinal gerado pelo clock de referência global (112). O sistema (100) pode comparar o primeiro sinal com o segundo sinal para determinar uma ou mais diferenças.

[0028] O sistema (100) pode calcular ou determinar um parâmetro ou característica do primeiro sinal ou o segundo sinal, e comparar o parâmetro ou característica do primeiro sinal e o segundo sinal. Por exemplo, o sistema (100) pode determinar a frequência de oscilação do primeiro sinal, e determina a frequência de oscilação do segundo sinal. Por exemplo, o sistema (100) pode determinar ainda que a frequência de oscilação do primeiro sinal varia da frequência de oscilação do segundo sinal. Responsivo a determinação de que a frequência de oscilação do primeiro sinal varia de acordo com a frequência de oscilação do segundo sinal, o sistema (100) pode determinar o ajuste da frequência de oscilação do primeiro sinal para corresponder, ou de outra forma coincidir com, a frequência de oscilação do segundo sinal.

[0029] O sistema (100) pode utilizar uma ou mais técnicas para determinar a frequência do primeiro sinal ou do segundo sinal. Por exemplo, o sistema (100) (por exemplo, FPGA (110)) pode ser configurado para executar uma transformada de Fourier ou Transformada Rápida de Fourier sobre o primeiro sinal ou o segundo sinal para determinar o espectro de frequência do sinal. Os sinais podem conter uma única frequência, caso em que o espectro de frequências pode indicar um impulso a uma frequência específica. Outra técnica pode incluir a execução de uma detecção de pico ou técnica de detecção local de pico nos sinais. O número de picos em um segundo pode corresponder à frequência do sinal.

[0030] Em alguns casos, o sistema (100) pode determinar um desvio de fase entre o primeiro sinal e o segundo sinal. O sistema (100) pode determinar o desvio de fase, determinando o desvio entre picos do primeiro sinal e do segundo sinal, ou outros pontos de referência do sinal.

[0031] O primeiro dispositivo (102) pode receber um sinal de referência do clock de referência global (112) do segundo dispositivo (104), e em seguida, usar o sinal de referência para sintonizar o clock mestre local (120). Por exemplo, o sistema de processamento de dados (106) do segundo dispositivo (104) pode transmitir, através do transmissor (114) do segundo dispositivo (104), ao primeiro dispositivo (102), um ou mais pulsos de referência (por exemplo, um pulso por segundo ou outro intervalo de pulso) que é gerado com base no segundo clock (112). O primeiro dispositivo (102) pode usar um ou mais pulsos de referência recebidos, por meio do receptor (116) do primeiro dispositivo, do sistema de processamento de dados (106) do segundo dispositivo (104), para sintonizar o primeiro clock (120) do primeiro dispositivo (102).

[0032] Ao sintonizar o clock mestre local (120), o primeiro dispositivo (102) pode fornecer uma indicação de que o clock mestre local (120) foi sintonizado. A indicação pode incluir um indicador de status. Em alguns casos, o primeiro dispositivo (102) pode transmitir um sinal gerado pelo clock mestre local (120) sintonizado para o segundo dispositivo (104) através do link de comunicação óptica (118) para verificação pelo segundo dispositivo (104). O segundo dispositivo (104) pode receber o sinal do clock mestre local (120) sintonizado através do link de comunicação óptica (118), comparar o sinal recebido com o sinal de referência gerado pelo clock de referência global (112), e determinar se o clock mestre local (120) foi sintonizado com sucesso.

[0033] Em alguns casos, o sistema (100) pode determinar que o clock mestre local (120) ainda contém um erro de frequência ou erro de sincronização, e continuar o processo de sincronização ou sintonização até que o clock mestre local (120) seja sintonizado ou sincronizado. Responsivo a sintonizar ou sincronizar o clock mestre local (120), o sistema (100) pode instruir o primeiro dispositivo (102) para entrar em um estado de baixo consumo de energia. O sistema (100) pode instruir o primeiro dispositivo (100) a entrar em um estado de baixo consumo de energia subsequentemente à sintonização da frequência do clock mestre local (120). O estado de baixo consumo pode se referir a um estado ou modo em que o primeiro dispositivo (102), ou um ou mais componentes do primeiro dispositivo (102), fica no modo de espera, operando de forma passiva, inativa, desativada, desligada, operando em um modo de economia ou modo de baixa energia, ou de outro modo conservando energia em relação a um estado operacional. Em alguns casos, o primeiro dispositivo (102) pode manter a operação do clock mestre local (120) de modo que o clock mestre local (120) permanece sincronizado e sintonizado, enquanto que desativa um ou mais componentes do primeiro dispositivo (102) sem afetar a precisão do clock mestre local (120). O primeiro dispositivo (102) ou um ou mais de seus componentes, pode ser configurado para sair do estado de baixo consumo de energia e obter dados sísmicos em um estado operacional.

[0034] Em alguns casos, o segundo dispositivo (104) pode instruir o primeiro dispositivo (102) a entrar em um estado de baixo consumo de energia subsequentemente à sintonização ou sincronização do clock mestre local (120). Em alguns casos, o primeiro dispositivo (102) pode entrar automaticamente no modo de baixo consumo de energia responsivo a determinar que o clock mestre local (120) está sincronizado e sintonizado. Em alguns casos, o primeiro dispositivo (102) pode receber uma indicação do segundo dispositivo (104) indicando que o clock mestre local (120) está sincronizado ou sintonizado, e instruindo ainda o primeiro dispositivo (102) para entrar no modo de baixo consumo de energia.

[0035] O sistema de processamento de dados (106) do segundo dispositivo (104) pode transmitir informações para sincronizar e sintonizar o primeiro clock (120), bem como instruir o primeiro dispositivo (102) a executar uma ação ou entrar em um estado. Por exemplo, o segundo dispositivo (104) pode identificar um sinal de clock de frame de dados para fornecer por meio do link de comunicação óptica (118). O sinal de clock de frame de dados pode incluir ou indicar um ou mais pulsos de referência, um pulso de referência por segundo, uma frequência de referência, uma fase de referência, um registro de tempo de referência, ou outro sinal de referência. O sistema de processamento de dados (106) do segundo dispositivo pode transmitir, por meio do link de comunicação óptica, um fluxo de dados que compreende o sinal de clock de frame de dados. O sistema de processamento de dados (106) pode transmitir, por meio do link de comunicação óptica (118), uma ou mais frames de dados para o primeiro dispositivo (102) que inclui ou transmite dados de carga para o primeiro dispositivo (102) e sintoniza o primeiro clock.

[0036] O primeiro dispositivo (102) pode receber o fluxo de dados, ou uma ou mais frames de dados, por meio do link de comunicação óptica (118). O primeiro dispositivo (102) pode receber o fluxo de dados, ou uma ou mais frames de dados, por meio do link de comunicação óptica (118). O primeiro dispositivo (102) pode ajustar o clock mestre local (120) com base no sinal de clock de frame de dados fornecido pelo sistema de processamento de dados (106) do segundo dispositivo (104). O primeiro dispositivo (102) pode ainda controlar a operação (por exemplo, um modo ou estado de um componente do primeiro dispositivo (102)) do primeiro dispositivo (102) responsivo a uma instrução integrada nos dados de carga. Por exemplo, os dados de carga podem incluir uma instrução para entrar em um modo de baixo consumo de energia, sair de um modo de baixo consumo de energia, adquirir dados sísmicos, adquirir dados de sensor, executar um processo de diagnóstico, ou transmitir dados.

[0037] Em alguns casos, o sistema (100) (por exemplo, um ou ambos os sistemas de processamento de dados (106) do primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104)) pode medir, determinar ou identificar uma variação da distribuição de dados sísmicos adquiridos pelo primeiro dispositivo (102). A variação de temporização pode ser determinada posteriormente à aquisição de dados sísmicos, ou posteriormente ao recebimento pelo segundo dispositivo (104) dos dados sísmicos do primeiro dispositivo (102). O sistema (100) pode produzir uma variação de tempo com base na variação de temporização. Por exemplo, a função de variação de tempo pode indicar o desvio de tempo ou desvio de frequência como uma função de tempo, e pode ser usada para remover erros de sincronização dos dados sísmicos adquiridos. A função de variação de tempo pode ser baseada no histórico de desempenho de um clock de referência de dados sísmicos associado com a unidade de aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, a função variação de tempo pode ser baseada no desempenho histórico correspondente aos parâmetros ambientais, tais como temperatura, gravidade, declive, inclinação, pressão, tempo, ou outros parâmetros ambientais. Por exemplo, a frequência do clock de referência de dados sísmicos pode variar de acordo com a temperatura, o que pode ser determinado utilizando o desempenho histórico (como, por exemplo, medições da frequência do clock correlacionadas com a temperatura do clock, do primeiro dispositivo, ou uma temperatura ambiente tirada no momento das medições da frequência do clock). O sistema (100) (ou outro sistema externo) pode usar a função de variação de tempo para remover erros de sincronização dos dados sísmicos adquiridos.

[0038] O sistema (100) pode determinar uma distância entre o primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104). Por exemplo, o sistema (100) pode medir um atraso de tempo entre um sinal transmitido do veículo de extração para a unidade de aquisição de dados sísmicos e que retornou ao veículo de extração por meio do link de comunicação óptica. O sistema (100) pode medir o tempo de atraso entre os sinais antes ou depois da sintonização ou sincronização do primeiro clock (120) no primeiro dispositivo (102). O sistema (100) pode determinar a distância entre o primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104) com base no atraso de tempo. Por exemplo, o sistema (100) pode medir o tempo que leva para o sinal ser transmitido a partir do segundo dispositivo (104) para o primeiro dispositivo (102), e enviado de volta ao segundo dispositivo (104). O sistema (100) pode contabilizar atrasos de circuito no primeiro dispositivo (102). A diferença entre os registros de tempo, contabilizar qualquer atraso de circuito ou processamento associados com a gravação ou detecção dos registros de tempo, pode indicar a distância que o sinal viaja pelo link de comunicação óptica (118) do seguinte modo: velocidade da luz no meio aquoso multiplicado pela diferença de tempo pode ser igual à distância entre o primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104). O sistema (100) pode determinar o atraso de tempo com base em uma diferença de fase em um sinal devolvido. Por exemplo, o transmissor (114) do primeiro dispositivo (102) pode transmitir um sinal ao segundo dispositivo (104). O segundo dispositivo (104) pode produzir um sinal com bloqueio de fase do sinal recebido do primeiro dispositivo (102). O segundo dispositivo (104) pode transmitir o sinal com bloqueio de fase para o primeiro dispositivo (102). O primeiro dispositivo (102) pode determinar o deslocamento de fase entre seu próprio sinal e o sinal do segundo dispositivo (104) para determinar a distância do segundo dispositivo (104). Por exemplo, a distância pode ser determinada como D = velocidade da luz * deslocamento de fase / (4 * pi * frequência).

[0039] O sistema (100) pode incluir múltiplos dispositivos, como múltiplos primeiros dispositivos (102) e um ou mais segundos dispositivos (104). Por exemplo, o sistema (100) pode incluir uma pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos (102). O sistema (100) pode incluir uma primeira unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e uma segunda unidade de aquisição de dados sísmicos (102). Em alguns casos, o veículo de extração (104) pode estabelecer links de comunicação óptica separados com uma da pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos (102). O sistema (100) pode sintonizar ou sincronizar um clock mestre local (120) da primeira unidade de aquisição de dados sísmicos (102) com um clock mestre local (120) da segunda unidade de aquisição de dados sísmicos (102). Por exemplo, os clocks mestre locais (120) da primeira unidade de aquisição de dados sísmicos podem ser sincronizados ou sintonizados com o clock de referência global (112). Para melhorar a eficiência e a velocidade com que a pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos é sincronizada ou sintonizada, a primeira unidade de aquisição de dados sísmicos (102) pode facilitar a sincronização ou sintonização do clock mestre local (120) (por exemplo, um terceiro clock) da segunda unidade de aquisição de dados sísmicos (102) se for possível estabelecer um link de comunicação óptica (118) entre a primeira e a segunda unidades de aquisição de dados sísmicos (102). Desse modo, o veículo de extração (104) pode não estabelecer links de comunicação óptica (118) com cada uma da pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos (102). [052] A Figura 2 é um diagrama de bloco representando um sistema de sincronização e sintonização de temporização e frequência de link óptico. A Figura 2 ilustra um sistema de processamento de dados (106) que representa um lado do link de comunicação óptica (118). O sistema (100) pode ser parte das, ou estar presente nas, unidades de aquisição de dados sísmicos (102), bem como um veículo de extração (104) como um veículo subaquático autônomo ou remoto, ou outros aparelhos que incluem uma interface de sistema óptico (“OZI”). O sistema de processamento de dados (106) pode incluir pelo menos um processador (108), e pelo menos um Arranjo de Portas Programáveis em Campo (FPGA) (110) (ou outro dispositivo lógico ou circuito integrado). O sistema (100) pode incluir pelo menos um clock de referência global (112). Por exemplo, o clock de referência global pode ser parte do sistema (100) presente em um veículo de extração (por exemplo, veículo subaquático autônomo ou remoto) que se comunica com as unidades de aquisição de dados sísmicos por meio de um link de transmissão óptica. O sistema (100) pode incluir pelo menos um sistema de processamento de dados (120). O clock mestre local (120) pode estar presente em cada uma das unidades de aquisição de dados sísmicos que fazem parte de um levantamento sísmico. O sistema (100) pode incluir também pelo menos um transmissor óptico (114) e pelo menos um receptor óptico (116). O transmissor óptico (114) e receptor óptico (116) pode ser parte da interface de sistema óptico que transmite e recebe dados entre, por exemplo, uma unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e um veículo de extração (104) por meio de um link óptico (118). Os dados podem incluir dados sísmicos, dados de frequência de clock e dados de temporização de clock, entre outros dados.

[0040] O sistema (100) é capaz de sintonização de clock (por exemplo, ajuste de frequência) e sincronização de clock (por exemplo, temporização) dos clocks mestre das unidades de aquisição de dados sísmicos (102) distribuídas. Por exemplo, em relação à sintonização do clock, para gerenciar a acumulação de erros ou desvio de tempo nos dados sísmicos adquiridos digitalmente, é desejável ter os clocks mestre localizados nas unidades individuais de aquisição de dados sísmicos (102) ajustados em um mesmo valor de frequência conhecido com a maior precisão possível. O sistema (100) sintoniza os clocks mestre (120) da unidade individual com um clock de referência global (112). O clock de referência global (112) pode ser localizado no veículo de extração (como parte do OZI) e ter sido previamente sintonizado com o clock de referência controlado por GPS a bordo que pode estar presente em uma embarcação associada a um levantamento sísmico.

[0041] O clock de referência global (112) na OZI pode ser usado para gerar o fluxo de dados associado com os links ópticos (118) entre o veículo de extração (104) e as unidades individuais de aquisição de dados sísmicos (102). Um Arranjo de Portas Programáveis em Campo (FPGA) (110) presente na unidade de aquisição de dados sísmicos pode produzir um sinal de clock de referência local do sinal de clock de frame de dados recebidos pelo link óptico. O sinal de clock de frame de dados pode também ser utilizado pelo FPGA (110) para gerar um ou mais sinais de pulsos de referência ou um pulso de referência por segundo (PPS) usados para ajustar o clock mestre local das unidades de aquisição de dados sísmicos remotas na frequência correta. O sistema (100) pode determinar a frequência de clock apropriada para que o fluxo de dados ópticos reduza erros de fase acumulado e evite a necessidade de um nova Malha de Captura de Fase (PLL), por exemplo, selecionando um clock de frame de dados para o link de comunicação óptica (ou outra) que pode ser utilizado diretamente pelas unidades de aquisição de dados sísmicos. Desta forma, o sistema (100) pode passar a frequência do clock de referência global para uma pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos através do link óptico de fluxo de dados. Durante o tempo necessário para ajustar ou sintonizar o clock mestre da unidade de aquisição de dados sísmicos (por exemplo, rede ou unidade remota), o link óptico também pode ser usado para outros fins de comunicação.

[0042] A frequência do link óptico de dados pode ser escolhida independentemente dos requisitos do clock da unidade de aquisição de dados sísmicos. Neste exemplo, uma Malha de Captura de Fase pode ser usada para criar a frequência do clock utilizada pelas unidades de aquisição de dados sísmicos, de modo que a parte do sistema de processamento de dados (106) no veículo de extração pode operar em um clock ou cadência diferentes do que a parte do sistema de processamento de dados (106) nas unidades de aquisição de dados sísmicos. (Por exemplo, a cadência da parte do sistema de processamento de dados (106) no veículo de extração pode ser maior do que a da unidade de aquisição de dados sísmicos para facilitar a extração de dados em grande velocidade, sem complicar o ajuste do receptor óptico (116)). Além disso, o sistema de processamento de dados (106) pode usar ou selecionar uma frequência de link óptico de dados de modo que o clock de frame do receptor óptico (116) cumpre os requisitos da unidade de aquisição de dados sísmicos, o que pode simplificar os circuitos e lógica na unidade de aquisição de dados sísmicos. O sistema (100) pode selecionar ou utilizar uma frequência de link óptico que resultará em um clock que pode ser usado diretamente pelas unidades de aquisição de dados sísmicos, ou pode selecionar ou usar uma frequência diferente (por exemplo, não diretamente compatível) do link óptico. Quando as frequências são diferentes, o sistema (100) pode criar o clock requerido pela unidade de aquisição de dados sísmicos a partir do clock de link óptico.

[0043] Sincronização de clock (ou sua ausência) entre unidades de aquisição de dados sísmicos pode resultar em erros de sincronização ou discrepâncias entre dados sísmicos recolhidos de várias unidades, e é outra fonte de potencial erro na aquisição de dados sísmicos. Este erro de temporização pode ocorrer quando os limites de amostragem de dados sísmicos adquiridos não são sincronizados com uma referência absoluta. Para evitar ou minimizar esses erros, o sistema de processamento de dados (106) pode sincronizar, usando um link óptico, clocks mestre de unidade remota (presentes em unidades individuais de aquisição de dados sísmicos) com um sinal de pulso por segundo (PPS) do clock mestre global que é localizado no veículo de extração ou outro dispositivo que está longe das unidades individuais de aquisição de dados sísmicos. O processador (108) ou FPGA (110) em uma unidade de aquisição de dados sísmicos pode obter o sinal do clock mestre global do fluxo de dados do link óptico. A relação de fase de um sinal PPS obtido localmente pode ser arbitrária, se não estiver alinhada com a referência global PPS. O sistema de processamento de dados (106) pode realizar esse alinhamento enviando um símbolo associado com um quadro ou pacote da transmissão de link óptico de dados que esteja alinhado com a ocorrência do PPS do clock de referência global.

[0044] A transmissão de link óptico de dados pode incluir símbolos inativos ou caracteres que não representam dados de usuário. O sistema de processamento de dados (106) pode substituir ao menos um destes símbolos inativos por um símbolo de marcação que não interfira com transmissões ocorridas por meio do link óptico. O processador (108) ou FGPA (110) na unidade de aquisição de dados sísmicos que recebe a transmissão de link óptico pode usar este símbolo para alinhar o PPS da transmissão de link óptico com o PPS gerado localmente da unidade de aquisição de dados sísmicos. Esta fase de alinhamento fixa o PPS do clock local com o PPS do clock de referência global enquanto o link óptico de dados conecta a unidade de aquisição de dados sísmicos com o veículo de extração ou outro aparato.

[0045] O sistema de processamento de dados (106) pode ser parte de um sistema de aquisição de dados sísmicos (100) que gerencia a acumulação de erros de temporização. Por exemplo, os clocks mestre locais (120) das unidades de aquisição de dados sísmicos podem ser sincronizados ou sintonizados antes da aquisição de dados sísmicos. Isto pode permitir a validação do desempenho do clock mestre local para obter limites de amostragem com antecedência, antes da operação de aquisição de dados sísmicos pelas unidades de aquisição de dados sísmicos, que geralmente ajusta os erros de temporização inicial a zero ou essencialmente zero. Neste exemplo, no final da aquisição de dados sísmicos, os clocks mestre locais das unidades individuais podem ser novamente medidos para determinar a variação dos clocks durante o período de aquisição de dados sísmicos. Estas medições podem ser usadas para derivar a função de variação de tempo pelo qual os dados sísmicos foram adquiridos. Com esta função, os dados sísmicos adquiridos podem ser re-amostrados para remover erros de temporização que podem persistir nos dados sísmicos adquiridos. Uma desvantagem deste exemplo é o tempo que demora durante ou antes do início da aquisição de dados sísmicos para zerar os clocks locais das unidades individuais de aquisição de dados sísmicos com o clock mestre remoto de, por exemplo, um veículo de extração, veículo subaquático autônomo ou remoto, ou embarcação.

[0046] Outra implementação que pode ser empregada pelo sistema de processamento de dados (106) para gerenciar a acumulação de erros de temporização é calibrar (por exemplo, zerar o erro) os clocks locais (120) de unidades individuais de aquisição de dados sísmicos (102) antes de desligar os clocks (120), e permitir que o tempo de retrace de frequência adequada ocorra antes da chegada do OZI (do veículo de extração (104)) nas proximidades de uma unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para extrair dados sísmicos da unidade por meio de transmissões do link óptico. O sistema de processamento de dados (106) (ou outro sistema de processamento de dados) pode medir a variação de temporização ao final do processo de aquisição de dados sísmicos, e pode empregar o desempenho histórico do clock, bem como dados adicionais de calibração para o clock para produzir a função de variação de tempo usada para remover erros de temporização que podem permanecer nos dados sísmicos adquiridos. Os dados sísmicos podem ser corrigidos pelo sistema de processamento de dados (106) ou outro sistema de processamento de dados usando as funções de derivadas das variáveis de tempo das variações de temporização medidas. Por exemplo, dados sísmicos entregues podem ser independentes de tecnologias de clock em particular empregados nas várias unidades de aquisição de dados sísmicos.

[0047] Além disso, com os ajustes de controle de temporização de precisão do link de comunicações de dados ópticos, uma medida do atraso de propagação entre dois aparelhos de transmissão (por exemplo, uma unidade de aquisição de dados sísmicos e um veículo de extração) é possível. Como ilustrado na figura 1, o caminho de transmissão do link de comunicação de dados ópticos (118) entre o OZI de um veículo de extração (104) e a unidade remota de aquisição de dados sísmicos (102).

[0048] O sistema de processamento de dados (106) (ou outro sistema de processamento de dados baseado em terra ou em embarcação) pode medir a distância entre o veículo de extração (104) (ou outra localização OZI) e unidades individuais de aquisição de dados sísmicos (102) por meio do link óptico. Por exemplo, o sistema de processamento de dados (106) pode acoplar, sintonizar ou sincronizar o clock de referência global (112) com o clock mestre local (120), e pode medir o tempo de atraso entre o clock de frame transmitido (por exemplo, saindo do transmissor óptico (114) do OZI no veículo de extração (104)) por meio do caminho de transmissão (118) pela unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e de volta pelo transmissor óptico (114) da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para o veículo de extração (104). A partir deste tempo de atraso, e contabilizando atrasos de propagação, atrasos de circuito, e outras medidas de geometria ou fatores de atraso ao longo do caminho de transmissão (118), o sistema de processamento de dados (106) (ou outro sistema de processamento de dados) pode calcular a distância entre o veículo e a extração (104) e a unidade de aquisição de dados sísmicos (118). [062] O processador (108) pode incluir, fornecer, executar ou fazer interface com um agente de gerenciamento de link (202), uma aplicação principal (204) e uma pilha de rede (206). O agente de gerenciamento de link (202) pode ser projetado e configurado para iniciar, estabelecer ou manter o link de comunicações ópticas entre o primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104). O agente de gerenciamento de link (202) pode executar um processo de wake-up ou processo de handshake para estabelecer o link e verificar se o link está comunicando os dados. A pilha de rede (206) pode se referir a uma pilha de protocolos, como, por exemplo, um conjunto de protocolos de computadores. A pilha de rede (206) pode incluir um software de aplicação da definição de protocolos. A pilha de rede (206) pode ser dividida em diferentes protocolos (por exemplo, HTTP, TCP, IP, Ethernet, ou IEEE 802.eu) ou camadas diferentes (por exemplo, a camada de aplicação, camada de transporte, camada de rede/Internet, enlace de dados/camada de dados, ou camada física). A pilha de rede (206) pode referir-se a uma combinação de hardware e software que implementa os protocolos de rede Ethernet (por exemplo, TCP, IP, UDP). A pilha de rede (206) pode implementar o lado transmissor da rede usado no link (118).

[0049] A pilha de rede 206 transforma os dados do agente de gerenciamento de link (202) e no tipo de pacote solicitado (por exemplo, UDP ou TCP/IP) para transmissão no link (118). A pilha de rede 206 pode receber pacotes de dados em um formulário padrão (por exemplo, UDP ou TCP/IP) e entregá-los ao agente de gerenciamento de link (202).

[0050] A aplicação principal (204) é projetada para fornecer funções para dar apoio a operações da unidade de aquisição de dados sísmicos (102). A aplicação principal (204) pode funcionar como a parte do bridge do software do link de comunicação entre o sistema de gravação e os processos operacionais das unidades de aquisição de dados sísmicos. A aplicação principal (204) pode fornecer o sistema de gravação com acesso aos dados sísmicos armazenados, resultados de autotestes, dados periféricos armazenados tais como pressão, orientação, ou logs de bateria. A aplicação principal (204) pode responder a comandos como entrar em modo de repouso, iniciar aquisição de dados sísmicos, ou sintonizar clock mestre local. A aplicação principal (204) pode responder aos comandos pela execução do comando ou facilitação da execução do comando por meio de interface com um ou mais componentes.

[0051] O FPGA (110) pode incluir um componente de medida de atraso de link (208), um componente de clock de referência local (210) gerado, um componente de controle de recebimento (212), um componente de status de link e autonegociação (214), um componente de controle de transmissão (216), uma porta lógica (218), um componente decodificador de 8 bits para 10 bits (8B/10B) (220), um componente de sincronização de frame (222), um componente de desserialização (224), um componente de recuperação de clock (226), um componente de encoder (228), um serializador (230), e um PLL de transmissão (232).

[0052] O componente de medida de atraso de link (208) pode determinar a diferença de fase entre o clock mestre local (120) e o clock recuperado do componente de recuperação de clock (226). Essa informação pode ser usada para determinar o atraso de tempo entre o primeiro dispositivo (102) e o segundo dispositivo (104) e assim calcular a distância entre eles. O componente de clock de referência local (210) gerado pode fornecer o clock ao componente de medida de atraso de link (208). Este clock pode ser o clock de frame recuperado se o link estiver funcionando com o índice requerido ou o clock pode ser gerado a partir do clock de frame recebido. O componente de clock de referência local (210) gerado pode fornecer o clock de referência e o sinal de pulsos por segundo (PPS) usado para sintonizar e sincronizar o clock mestre local (120).

[0053] O componente de controle de recebimento (212) pode fornecer a indicação de decodificação de símbolos especiais para alinhar ou sincronizar a geração de PPS local e, em seguida, sincronizar o PPS do clock mestre local (120). O componente de controle de recebimento (212) pode fornecer ambas informações de status de recebimento e quaisquer informações necessárias para a fase de autonegociação de estabelecimento de link.

[0054] O componente de autonegociação e status do link (214) pode fornecer informações do receptor local de baixo nível utilizado no estabelecimento de um link. Estas informações de status de link de baixo nível podem ser enviadas ao agente de gerenciamento de link acoplado como parte dos protocolos de estabelecimento de link.

[0055] O componente de controle de transmissão (216) pode fornecer informações de codificação de símbolo do receptor local, o envio de limites de PPS de referência e outros controles de rede. A porta lógica (218) pode permitir a seleção da desejada referência de clock para o fluxo de bits transmitido. Isso pode ser usado para o modo de medida de distância do link. O componente decodificador 8B/10B (220) pode converter os símbolos recebidos 10bit de volta ao valor original de dados 8bits. A técnica de codificação 8B/10B é uma de várias codificações que podem ser usadas para fornecer uma distribuição controlada de uns e zeros em um sistema de transmissão digital que permite a recuperação de clock a partir do padrão de dados em si.

[0056] O componente de sincronização de frame (222) pode sincronizar o limite de frame dos receptores locais para o dos dados transmitidos. Isto pode permitir uma adequada extração de símbolos e posterior decodificação dos símbolos de volta aos dados originais. O componente de desserialização (224) pode converter o fluxo de bits digitais de uma forma serial para uma forma paralela. Por exemplo, o componente de desserialização (224) pode converter uma série de uns e zeros para símbolos de largura 10 bits.

[0057] O componente de recuperação de clock (226) pode extrair o clock de bit transmitido do fluxo de dados recebido. Este clock de bit pode ser usado para digitalizar o fluxo de dados para posterior avaliação e decodificação dos dados transmitidos. O componente encoder 8B/10B (228) pode converter os valores de dados de usuário de largura 8 bits para símbolos de 10 bits de largura que permite a distribuição controlada de uns e zeros no fluxo de dados transmitido. O componente de serialização (230) pode converter os símbolos de largura 10 bits para um fluxo de uns e zeros para transmissão no link. O componente de transmissão PLL (232) pode fornecer o frame adequado e clocks de bit para codificar e transmitir os dados digitais no link.

[0058] Em referência à figura 1 e figura 2, o componente de medida de atraso de link (208) pode incluir os controles necessários para conduzir o transmissor óptico local (114) com o derivado clock de frame recebido (por exemplo, em vez do clock de referência global (112) ou clock mestre local (120)) e para fornecer a função de medição de fase. O OZI do veículo de extração (104) (ou de outro aparelho) pode comandar a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para mudar seu clock de frame de transmissão (por exemplo, derivado do clock mestre local (120)) para, em vez disso, usar seu clock de frame recebido (por ex., dados derivado recebidos e, portanto, do clock de referência global (112)) para transmissão de dados do link óptico por meio do caminho de transmissão (118). Então, o sistema de processamento de dados (106) permitirá a lógica de medição de fase local e determinar o atraso de propagação de duas vias. Após a aplicação das compensações para a velocidade das transmissões de dados por água, atrasos de circuito, atrasos de viagem em duas vias, e geometria física do link de comunicações ópticas, o sistema de processamento de dados (106) pode determinar a distância entre a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e o veículo de extração (104). O sistema de processamento de dados (106) ou outro sistema de processamento de dados pode refinar este valor de distância utilizando funções de nivelamento ou técnicas de média estatística.

[0059] Em referência à figura 1 e figura 2, em alguns exemplos, sintonização de clocks ou calibração de frequência das unidades de aquisição de dados sísmicos pelo sistema (100) podem demorar mais tempo (por exemplo, minutos) do que sincronização de clock (por exemplo, segundos). Além disso, desvio de um estado calibrado ou sintonizado pode ser uma função de operação da unidade de aquisição de dados sísmicos, de modo que as unidades de aquisição de dados sísmicos não sejam desviadas (ou pouco desviadas) quando elas estão em um estado de desativado, repouso, baixo consumo de energia, ou desligado. Quando as unidades de aquisição de dados sísmicos são reiniciadas, elas podem reiniciar em um estado sintonizado. Assim, em algumas implementações o sistema de processamento de dados (106) sintoniza ou calibra a frequência de unidades de aquisição de dados sísmicos posteriormente à implantação e antes da entrada das unidades de aquisição de dados sísmicos em um estado de baixo consumo de energia, desligado, desativado ou repouso. As unidades de aquisição de dados sísmicos podem então ser reiniciadas antes da aquisição de dados com seus respectivos clocks suficientemente sintonizados ou calibrados para adquirir dados sísmicos utilizáveis. A frequência de clock dos respectivos clocks das unidades de aquisição de dados sísmicos pode ser sincronizada subsequentemente a esta reinicialização (ou em alguns exemplos, antes da desativação) pelo sistema de processamento de dados (106). Pela sintonização de frequência de unidade de aquisição de dados sísmicos antes da desativação, as unidades de aquisição de dados sísmicos não precisam ser resintonizadas durante um tempo de retrace na inicialização. Isso economiza tempo, como neste exemplo, sincronização de frequência durante a inicialização é mais rápida que a sintonização de frequência.

[0060] A Figura 3 é um diagrama de bloco representando um método de sincronização e sintonização de temporização e frequência de link óptico. O método (300) pode ser executado por um ou mais componentes, ou sistemas ilustrados nas figuras 1 e 2, incluindo, por exemplo, sistema (100), sistema de processamento de dados (106), transmissor (114), receptor (116), clock de referência global (112) ou clock mestre local (120). O método (300) pode incluir o posicionamento de um primeiro dispositivo em (302). O método (300) pode incluir o estabelecimento de um link de comunicação entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo (304). O método (300) pode incluir a sintonização de um componente do primeiro dispositivo em (306). O método (300) pode incluir a instrução de um primeiro dispositivo para entrar em um estado em (308).

[0061] Em (302), o método (300) pode incluir o posicionamento de um primeiro dispositivo. O primeiro dispositivo, tal como uma unidade de aquisição de dados sísmicos, pode ser posicionado em um relevo oceânico em um ambiente marinho. Em alguns casos, um segundo dispositivo, tal como um veículo de extração ou ROV, pode posicionar o primeiro dispositivo no relevo oceânico. O método (300) pode incluir o posicionamento de um ou mais dispositivos no relevo oceânico. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um primeiro clock e um primeiro sistema de processamento de dados.

[0062] Em (304), o método (300) pode incluir o estabelecimento de um link de comunicação entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo. Por exemplo, o veículo de extração pode estabelecer comunicações ópticas com a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode incluir um segundo clock e um segundo sistema de processamento de dados. Estabelecer o link de comunicações ópticas pode incluir a realização de um processo de wake-up, processo de inicialização, processo de handshake, ou processo de manutenção de link.

[0063] O método (300) pode incluir a sintonização de um componente do primeiro dispositivo em (306). Por exemplo, o sistema de processamento de dados do primeiro dispositivo ou o segundo dispositivo pode sintonizar, por meio do link de comunicações ópticas, uma frequência do primeiro clock da unidade de aquisição de dados sísmicos para corresponder com o segundo clock. O sistema de processamento de dados pode sincronizar o primeiro clock com o segundo clock. Para sintonizar ou sincronizar o primeiro clock, o sistema de processamento de dados pode transmitir um ou mais pulsos de referência ou um pulso de referência por segundo baseado no segundo clock. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode usar o pulso de referência para sintonizar o primeiro clock.

[0064] Em (308), o método (300) pode incluir a instrução de um primeiro dispositivo para entrar em um estado. Por exemplo, o sistema de processamento de dados do primeiro dispositivo pode instruir o sistema de processamento de dados da unidade de aquisição de dados sísmicos a entrar em um estado de baixo consumo de energia subsequentemente à sintonização ou sincronização do primeiro clock.

[0065] A Figura 4 é um gráfico de exemplo representando janelas de temporização para sincronização e sintonização. As janelas de temporização podem ser utilizadas pelo sistema (100). O gráfico (400) inclui um eixo x correspondente ao tempo e um eixo y correspondente a um modo. O pulso (414) pode indicar sincronização, o pulso (416) pode indicar sintonização, e o pulso (418) pode indicar transferência de dados de link (por exemplo, transferência de dados sísmicos, ou outro sensor, no link). Como ilustrado no gráfico (400), a sintonização de clock (416) pode começar no momento (402) e continuar até o momento (410), quando a sintonização é concluída. A sincronização de clock (414) pode começar no momento (404) e terminar no momento (406), quando a sincronização de clock é concluída. A transferência de dados pode começar no momento (408) e continuar até o momento (412), quando a transferência de dados é concluída.

[0066] Por exemplo, pode demorar menos tempo para sincronizar o clock em relação à sintonização do clock. Pode demorar menos tempo para sintonizar o clock em comparação à transferência de dados. Por exemplo, a duração do pulso de sincronização (414) pode ser menos que um segundo, um segundo, 1,2 segundos, 1,5 segundos, 1,7 segundos, 2 segundos, 3 segundos, 4 segundos, 5 segundos ou mais. Por exemplo, a duração do pulso de sintonização (416) pode ser 15 segundos, 30 segundos, 45 segundos, 60 segundos, 90 segundos, 2 minutos, 3 minutos, 4 minutos ou mais. A duração da transferência de dados (418) pode ser 15 segundos, 30 segundos, 45 segundos, 60 segundos, 90 segundos, 2 minutos, 3 minutos, 4 minutos ou mais.

[0067] Durante a janela de tempo (420), a sincronização de clock (414) pode sobrepor com a sintonização de clock (416). Por exemplo, ambos os processos de sincronização de clock (414) e sintonização de clock (416) podem ser ativos. Durante a janela de tempo (422), sintonização de clock (416) e transferência de dados (ou uso de link) (418) podem estar ativas. Assim, em alguns casos, a transferência de dados (418) pode ocorrer posteriormente à sincronização de clock (414) ser completada, mas enquanto a sintonização de clock (416) ainda estiver ativa.

[0068] A Figura 5 é um gráfico representando temporização para sincronização e sintonização. A temporização pode ser usado pelo sistema (100). O gráfico (500) inclui um eixo x correspondente ao tempo e um eixo y correspondente a um modo. O pulso (514) pode indicar sincronização, o pulso (516) pode indicar sintonização, e o pulso (518) pode indicar transferência de dados de link (por exemplo, transferência de dados sísmicos, ou outro sensor, no link). Como ilustrado no gráfico (500), a sintonização de clock (516) pode começar no momento (520) e continuar até o momento (502), quando a sintonização é concluída. A sincronização de clock (514) pode começar no momento (504) e terminar no momento (506), quando a sincronização de clock é concluída. A transferência de dados de link pode começar no momento (508) e continuar pelo momento (510) e até o momento (512), quando a transferência de dados é concluída. O momento (510) pode indicar um ponto intermediário da transferência de dados, ou um segundo tiro acústico.

[0069] No exemplo ilustrado no gráfico (500), nenhuma entre sincronização de clock (514), sintonização de clock e transferência de dados (518) pode ser ativa durante o mesmo tempo, ou se sobrepor. Neste exemplo, a sincronização de clock (514) ocorre posteriormente à sintonização de clock (516) e a transferência de dados (518) ocorre posteriormente à sincronização de clock (514).

[0070] Em alguns casos, o sistema (100) pode executar um ou mais entre sincronização, sintonização, ou transferência de dados em diferentes momentos, em diferentes ordens, ou ao mesmo tempo. A sincronização, sintonização, ou transferência de dados podem se sobrepor, ao menos se sobrepor parcialmente, ou serem mutuamente exclusivas.

[0071] A Figura 6 é um diagrama de bloco representando um sistema de calibração de um sensor de pressão por um link óptico. A Figura 6 ilustra um sistema que pode incluir ao menos um primeiro dispositivo (102) (por exemplo, ao menos uma unidade de aquisição de dados sísmicos) e ao menos um segundo dispositivo (104) (por exemplo, ao menos um veículo de extração, tal como um veículo subaquático autônomo ou remoto, ou outros aparatos que incluem um OZI). A unidade de aquisição de dados (102) e o veículo de extração (104) podem cada um incluir ao menos um processador (108), e pelo menos um Arranjo de Portas Programáveis em Campo (FPGA) (110) (ou outro dispositivo lógico ou circuito integrado). O veículo de extração (104) pode incluir ao menos um clock de referência global (112). Por exemplo, o clock de referência global pode ser parte do veículo de extração (104) (por exemplo, veículo subaquático autônomo ou remoto) que se comunica com as unidades de aquisição de dados sísmicos (102) por meio de um link de transmissão óptica (ou outro tipo de transmissão) (118). A unidade de aquisição de dados sísmicos (102) pode incluir ao menos um clock mestre local (120). O clock mestre local (120) pode estar presente em cada uma das unidades de aquisição de dados sísmicos (102) que fazem parte de um levantamento sísmico. A unidade de aquisição de dados sísmicos (102) pode incluir ao menos um transdutor de pressão local (ou outro sensor de pressão) (140). O veículo de extração (104) pode incluir ao menos um transdutor de pressão de referência (ou outro sensor de pressão) (145).

[0072] A unidade de aquisição de dados (102) e o veículo de extração (104) podem incluir ao menos um transmissor (por exemplo um transmissor óptico) (114), e pelo menos um receptor (116) (por exemplo, um receptor óptico). O transmissor óptico (114) e receptor óptico (116) pode ser parte da interface de sistema óptico que transmite e recebe dados entre, por exemplo, uma unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e um veículo de extração (104) por meio de um link óptico (118). Os dados podem incluir dados de sensor de pressão, comandos de dados de sensor de pressão, dados sísmicos, dados de frequência de clock e dados de temporização de clock, entre outros dados. Por exemplo, o veículo de extração (104) pode transmitir os dados de pressão obtidos a partir do transdutor de pressão de referência (140) para a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para substituir, calibrar, ou ajustar os dados de pressão detectados pelo transdutor de pressão local (145).

[0073] O sistema (100) é capaz de sincronização, calibração ou ajuste de dados de sensor de pressão. Por exemplo, o veículo de extração (104) (por meio do processador (108), FPGA (110), e outros componentes) pode transmitir dados de sensor de pressão por meio do link de transmissão óptica (118) para confirmar, alterar, calibrar ou ajustar a determinada pressão detectada pelo transdutor de pressão local (145). A unidade de aquisição de dados sísmicos (102) também pode transmitir dados de pressão (entre outras) para o veículo de extração (104) por meio do link de transmissão óptica (118). Os dados de pressão ajustados ou sincronizados podem ser usados durante a interpretação de dados sísmicos para ajudar a refinar o modelo de velocidade acústica ou podem ser usados para ajudar a identificar a subsidência de reservatório ou outros usos. Assim, os dados de pressão melhorados ou dados coletados por um sensor de pressão calibrado podem melhorar a qualidade ou precisão dos dados pelo fornecimento de um valor mais preciso da profundidade do sensor, que pode resultar em uma imagem de relativamente maior qualidade formada a partir dos dados sísmicos, quando comparado com um sensor de pressão não calibrado que fornece uma medição de profundidade inacurada ou menos acurada.

[0074] O sistema (100) pode fornecer medidas de pressão de precisão de ou a partir de uma ou mais unidades de aquisição de dados sísmicos (102) que são implantados, por exemplo, em um relevo oceânico ou de lagos. A resolução pode ser precisa em nível de metros, dezenas de centímetros, centímetros ou subcentímetros. O transdutor de pressão local (145) e o transdutor de pressão de referência (140) podem funcionar a profundidades submarinas de centenas a milhares de metros. O sistema (100) compensa desvios de medição de pressão de transdutores individuais de pressão local (145) ao longo do tempo, por exemplo, pela transmissão de dados de calibração ou outros dados de pressão por meio do link de transmissão óptica (118). Por exemplo, para fornecer informações para permitir a compensação de desvio de longo prazo associados com transdutores de pressão local (145) presentes em um relevo oceânico por um período de tempo, dados de pressão de cada transdutor de pressão local (145) (por exemplo, nas respectivas unidades de aquisição de dados sísmicos (102)) podem ser comparados a uma referência conhecida, tais como dados de pressão de um transdutor de pressão de referência (140) do veículo de extração (104) que pode operar na mesma ou semelhante (por exemplo, dentro de dezenas de metros) profundidade que a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e em uma distância conhecida ou determinada da unidade de aquisição de dados sísmicos (102).

[0075] Pelo link de transmissão óptica (118), o sistema (100) pode medir a distância precisa entre o veículo de extração (104) e a unidade remota de aquisição de dados sísmicos (102). Pela incorporação de uma referência de pressão calibrada nos dispositivos lógicos do veículo de extração (104), o veículo de extração (104) pode fornecer a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) com uma atualização de tempo e referência, pelo link de transmissão óptica (118), que pode ser usada para compensar o desvio na medida de pressão local feita pelo transdutor de pressão local (145). Para realizar a atualização de referência, a transmissão de dados de link óptico fornece uma distância precisa entre o veículo de extração (104) e a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), bem como a posição precisa do transdutor de pressão de referência (140) e do transdutor de pressão local (145). A posição pode incluir, por exemplo, uma posição do transdutor de pressão de referência (140) relativo ao transdutor de pressão local (145). A posição pode incluir coordenadas em um ou mais eixos, como coordenadas de um eixo x, eixo y, e eixos z. A posição pode incluir informações de posição em relação ao ponto diferente da unidade de aquisição de dados sísmicos, como um ponto de referência fixo ou um ponto de referência em movimento. Pontos de referência fixo ou em movimento podem incluir, por exemplo, um ponto no relevo oceânico, a unidade de aquisição de dados sísmicos, um veículo subaquático, uma embarcação marinha, ou outro ponto de referência. A posição pode incluir informações rotacionais como, por exemplo, arfagem, rolagem ou guinada. Além disso, múltiplas leituras podem ser realizadas para fornecer medições estatísticas suficientes para compensar o movimento associado ao veículo de extração (104). As medidas de distância podem ser precisas em nível de metros, dezenas de centímetros, centímetros ou subcentímetros. O sistema (100) pode compensar um erro angular na medição de distância devido a um desalinhamento da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e do veículo de extração (104). Por exemplo, o sistema pode compensar o erro angular usando uma câmera para determinar uma posição angular da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) em relação ao veículo (104), como o quão centrado (por exemplo, um grau de centralização) o veículo (104) está sobre a unidade (102). O sistema (100) pode usar vários receptores para medir um atraso de tempo entre dois sinais recebidos e usar o atraso de tempo para calcular uma correção angular para a medida de distância.

[0076] O veículo de extração (104) pode visitar uma ou mais unidades de aquisição de dados sísmicos (102) implantadas no relevo oceânico e estabelecer o link de transmissão óptica (118). O transdutor de pressão de referência (140) pode determinar uma pressão do veículo de extração (104). O veículo de extração (104) pode também determinar a distância entre o veículo de extração (104) e a unidade de aquisição de dados sísmicos (102). Com base na pressão (no veículo de extração (104) do transdutor de referência (140)) e a distância (por exemplo, uma distância vertical) entre o veículo de extração (104) e a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o processador (108) do veículo de extração pode determinar qual é a pressão no local da unidade de aquisição de dados sísmicos (102). O veículo de extração (104) pode fornecer essa informação às unidades de aquisição de dados sísmicos (102) por meio do link de transmissão óptica (118). A unidade de aquisição de dados sísmicos (102) pode, então, usar ou gravar as informações de pressão recebidas, por exemplo, como alternativa, substituição ou complemento aos dados de pressão obtidos a partir do transdutor de pressão local (145). A unidade de aquisição de dados sísmicos (102) pode também recalibrar o transdutor de pressão local (145) com base nesta informação.

[0077] O veículo de extração (104) também pode obter dados de pressão do transdutor de pressão local (145) da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e comparar esta informação com a informação de pressão do transdutor de pressão de referência (140) para determinar um desvio que ocorreu com as leituras do transdutor de pressão local (145). O desvio pode ocorrer, pelo menos em parte, devido à presença de unidades de aquisição de dados sísmicos (102) no relevo oceânico por um longo período de tempo, como semanas, meses ou mais. Este valor de desvio de uma verdadeira leitura de pressão pode ser usado para recalibrar, resetar, ajustar, os dispositivos de lógica da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para substituir os dados de pressão obtidos pelo transdutor de pressão local, ou pode ser aplicado para adquirir dados sísmicos para facilitar a interpretação dos dados para determinar, por exemplo, no refinamento do modelo de velocidade acústica ou pode ser usado para ajudar a identificar a subsidência do reservatório ou outros usos.

[0078] Com um grande número (por ex., dezenas, centenas ou milhares) de unidades de aquisição de dados sísmicos (102) implantados em um relevo oceânico, processamento ou interpretação precisos de dados sísmicos adquiridos podem contar com uma medição precisa da profundidade das unidades de aquisição de dados sísmicos (102). O sistema (100) pode determinar, com base em um ou mais valores de pressão calibrados e condições históricas de maré, uma profundidade da unidade de aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, baseado em condições de maré locais ou sazonais (por exemplo, maré baixa ou maré alta), pressão da água, e pressão atmosférica ou barométrica, o sistema (100) ou outro sistema de processamento de dados pode determinar a profundidade exata dos transdutores individuais de pressão local (145) das unidades de aquisição de dados sísmicos (102). As medidas de profundidade podem ser precisas em nível de metros, dezenas de centímetros, centímetros ou subcentímetros. Para melhorar, por exemplo, dados gravimétricos adquiridos de um ambiente marinho, o sistema (100) ou outro sistema de processamento de dados pode corrigir os efeitos da pressão hidrostática. As medidas precisas de pressão obtidas pelo sistema (100) permitem esta correção.

[0079] Além disso, óleo, gás, hidrocarbonetos ou outras extrações minerais de reservatórios na terra podem causar subsidência do reservatório. Subsidência pode causar muitos problemas ecológicos e de produção diferentes relacionados com a infraestrutura ou contenção de extração, por exemplo. Em um ambiente marinho, medir a subsidência com precisão, por exemplo, de um relevo oceânico pode ser desafiador uma vez que a precisão de profundidade das unidades de aquisição de dados sísmicos (102) pode ser necessária para determinar subsidência. O sistema (100) pode determinar a profundidade das medidas de pressão realizadas pelos transdutores de pressão local (145), e pode usar essas medições de profundidade para determinar subsidência em uma escala de metro, centímetro ou subcentímetros. O valor de profundidade também pode ser determinado a partir de dados gravimétricos.

[0080] A Figura 7 é um diagrama de bloco representando um método de calibração de um sensor por um link óptico. O método (700) pode ser executado ou utilizar um ou mais sistemas, componentes, ou módulos ilustrados nas figuras 1, 2 e 6. O método (700) pode incluir a implantação de um primeiro dispositivo no ato (702). No ato (704), o método (700) pode incluir o estabelecimento de um link de comunicação entre o primeiro dispositivo e um segundo dispositivo. No ato (706), o método (700) pode incluir fornecer dados de referência. Em (708), o método (700) pode incluir calibrar o primeiro dispositivo.

[0081] Em (702), o método (700) pode incluir implementar um primeiro dispositivo. Por exemplo uma unidade de aquisição de dados sísmicos, pode estar em um relevo oceânico em um ambiente marinho. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um sensor de pressão local, um transmissor óptico e um receptor óptico. A unidade de aquisição de dados sísmicos pode ser implantada por um ROV.

[0082] No ato (704), o método (700) pode incluir o estabelecimento de um link de comunicação entre o primeiro dispositivo e um segundo dispositivo. Por exemplo, o segundo dispositivo pode incluir um veículo de extração incluindo um sensor de referência, um transmissor óptico e um receptor óptico. O sensor de referência pode incluir, por exemplo, um sensor de pressão de referência, clock de referência, ou sensor de temperatura de referência. O veículo de extração pode estabelecer comunicações ópticas com a unidade de aquisição de dados sísmicos.

[0083] No ato (706), o método (700) pode incluir fornecer dados de referência. Por exemplo, o veículo de extração pode fornecer ou transmitir à unidade de aquisição de dados sísmicos por meio do link de comunicação óptica, dados de pressão de referência. O veículo de extração pode fornecer, para a unidade de aquisição de dados sísmicos por meio do link de comunicação óptica, um ou mais dados de pressão de referência, incluindo um valor de pressão, um registro de tempo correspondente à detecção do valor da pressão pelo sensor de pressão de referência, uma indicação da distância entre o veículo de extração e a unidade de aquisição de dados sísmicos, e uma posição do sensor de pressão de referência em relação ao sensor de pressão local da unidade de aquisição de dados sísmicos.

[0084] Em (708), o método (700) pode incluir calibrar o primeiro dispositivo. Por exemplo, um ou mais processadores do sistema (100) podem calibrar, baseados em dados de pressão de referência, o sensor de pressão local ou um ou mais valores de pressão medidos pelo sensor de pressão local. Em alguns casos, a unidade de aquisição de dados sísmicos pode calibrar o sensor de pressão local com base nos dados de pressão de referência recebidos do veículo de extração. O sensor de pressão local pode ser calibrado com base nos dados de pressão de referência fornecendo um ou mais valores de pressão.

[0085] Para calibrar os dados de pressão ou sensor de pressão, o primeiro ou o segundo dispositivo pode determinar uma pluralidade de valores de pressão de referência gerados pelo sensor de referência do Segundo dispositivo. O primeiro ou o segundo dispositivo podem gerar uma métrica de pressão de referência com base em uma técnica estatística aplicada à pluralidade de valores de pressão de referência. Por exemplo, a métrica de pressão de referência pode ser uma pressão média, pressão média ponderada, valor de pressão de modo, valor de pressão mediano, ou valor de pressão normalizado. Se o segundo dispositivo determina a métrica de pressão de referência, o segundo dispositivo pode transmitir a métrica de pressão de referência gerada para o primeiro dispositivo para fazer com que o primeiro dispositivo calibre o sensor de pressão local.

[0086] Em alguns casos, a unidade de aquisição de dados sísmicos pode calibrar um ou mais valores de pressão previamente medidos pelo sensor de pressão local para gerar um ou mais valores de pressão calibrados. Por exemplo, a unidade de aquisição de dados sísmicos pode registrar os valores de pressão antes da calibração. Com a calibração, a unidade de aquisição de dados sísmicos pode atualizar os valores de pressão registrados para refletir valores de pressão calibrados. Um ou mais componentes do sistema podem calibrar os valores de pressão registrados anteriormente.

[0087] O segundo dispositivo (por exemplo, o veículo de extração) pode fornecer os dados do sensor de referência com base em uma distância entre o segundo e o primeiro dispositivo (por exemplo, a unidade de aquisição de dados sísmicos). O segundo dispositivo pode fornecer os dados do sensor de referência correspondente às medidas do sensor quando a distância entre o primeiro e o segundo dispositivo estiver dentro de um limite (por exemplo, 3 polegadas, 6 polegadas, 12 polegadas, 2 pés, 3 pés, 6 pés, 8 pés, 10 pés, 15 pés, 20 pés, ou mais). Por exemplo, o veículo de extração pode determinar uma distância entre o veículo de extração e a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode instruir o sensor de pressão de referência para obter os dados de pressão de referência com base na distância entre o veículo de extração e a unidade de aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, o veículo de extração pode instruir o sensor de pressão de referência para obter os dados de pressão de referência responsivo à distância entre o veículo de extração e a unidade de aquisição de dados sísmicos ser menor que o limite. O veículo de extração pode periodicamente instruir o sensor de pressão de referência para obter os dados de pressão de referência uma vez que o veículo de extração esteja a uma distância transmissível da unidade de aquisição de dados sísmicos ou assim que um link de comunicação tenha sido estabelecido com a unidade de aquisição de dados sísmicos. O veículo de extração pode fornecer os dados de pressão de referência medidos enquanto a distância for menor do que o limite para a unidade de aquisição de dados sísmicos para calibração. Por meio de medida, identificação, detecção, ou obtenção de dados de referência com base no limite de distância, o sistema pode facilitar a calibração do sensor local da unidade de aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, se a distância for maior que o limite, os dados de referência podem não ser indicativos da pressão na unidade de aquisição de dados sísmicos.

[0088] Em alguns casos, o sistema pode incluir outros tipos de sensores. O sistema pode ser configurado para calibrar um ou mais tipos de sensores. Por exemplo, a unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir um sensor gravimétrico. O sistema pode recuperar os um ou mais valores de pressão calibrados com base nos dados de pressão de referência determinados pelo veículo de extração. O sistema pode determinar, com base nos um ou mais valores de pressão e condições históricas de maré, uma profundidade da unidade de aquisição de dados sísmicos. O sistema pode determinar a profundidade por contabilizar condições de maré que podem afetar a pressão detectada pela pressão de dados. Contabilizar condições de maré pode incluir, por exemplo, remover ou ajustar os valores de pressão correspondente às condições de maré que possam afetar a pressão detectada no relevo oceânico pelo sensor de pressão. O sistema pode então calibrar dados gravimétricos detectados pelo sensor gravimétrico com base em um ou mais valores de pressão. Em alguns casos, o sistema pode determinar um valor de subsidência (por exemplo, o desmoronamento, ou afundamento, ou compactação de uma área no relevo oceânico ou subsuperfície em que a unidade de aquisição de dados sísmicos é posicionada) com base em pelo menos um entre a profundidade determinada ou os dados gravimétricos calibrados.

[0089] A Figura 8 é um diagrama de bloco representando um método de ajuste de um clock ou outro sensor por um link óptico. O método (800) pode ser executado ou utilizar um ou mais sistemas, componentes, ou módulos ilustrados nas figuras 1, 2 ou 6. O sensor pode incluir um clock, transdutor de sensor de pressão, sensor de gravidade, ou outro sensor. Ajustar o sensor pode incluir a calibração, sincronização, sintonização, ou outros ajustes. A ordem na qual o sistema calibra, sincroniza, sintoniza ou de outro modo ajusta o sensor pode melhorar a eficiência do processo e sistema de ajuste. Por exemplo, o método (800) pode incluir ativar o primeiro dispositivo (por exemplo, unidade de aquisição de dados sísmicos) e aquecer o primeiro clock (ou outro primeiro sensor) em (802). Em (804), o método (800) inclui sincronizar o primeiro clock (ou outro primeiro sensor) com um segundo clock (ou outro segundo sensor de um mesmo tipo de sensor como o primeiro sensor) de um segundo dispositivo (por exemplo, ROV). Em (806), o método (800) inclui o primeiro dispositivo adquirindo ou detectando dados. Em (808), o método (800) inclui o segundo dispositivo coletando os dados adquiridos do primeiro dispositivo, e ajustando o primeiro clock. Em (810), o método (800) inclui desligar o primeiro clock.

[0090] A ordem na qual o sistema sincroniza, sintoniza ou de outro modo calibra o clock pode melhorar a eficiência do processo de calibração. Por exemplo, a calibração (ou sintonização) do clock local pode demorar um ou mais minutos, enquanto que a sincronização do clock pode levar menos de 2 ou 3 segundos. Uma vez que o desvio da calibração é uma função de operação, o clock pode não desviar muito quando o clock está desligado, em comparação com a quantidade de desvio quando o clock está funcionando. Depois que o clock é desligado, o clock pode demorar vários segundos para aquecer antes que o clock possa funcionar corretamente e de forma confiável. Com base nisso, os sistemas e os métodos da presente divulgação podem melhorar o processo de calibração e sincronização para torná-la mais eficiente.

[0091] Para melhorar a eficiência do processo de calibração e sincronização do clock, o primeiro dispositivo pode ativar e aquecer o clock em (802). O aquecimento do clock pode demorar um tempo predeterminado, tal como 1 segundo, 2 segundos, 3 segundos, 10 segundos, 30 segundos, 1 minutos ou mais. Em alguns casos, o sistema pode detectar quando o clock é aquecido com base em uma temperatura do clock ou no desempenho do clock (por exemplo, a frequência das oscilações do clock é estável dentro de uma tolerância de 2 ciclos por segundo).

[0092] Em (804), o primeiro dispositivo pode sincronizar o clock com o segundo dispositivo e projetar um desvio de tempo para o clock, baseada em um modelo. O desvio de tempo projetado (por exemplo, função de variação de tempo) pode ser uma função de tempo, temperatura ou outros parâmetros ambientais. Por exemplo, a função de variação de tempo pode indicar um desvio de um ou mais ciclos por unidade de tempo com base na temperatura atual (por exemplo, um ou mais ciclos por minuto, um ou mais ciclos por 2 minutos, um ou mais ciclos por 5 minutos, um ou mais ciclos por hora, ou um ou mais ciclos por dia).

[0093] Em (806), o primeiro dispositivo pode iniciar a aquisição de dados sísmicos. Por exemplo, uma fonte acústica pode transmitir um sinal acústico que pode ser refletido em formações litológicas da subsuperfície. O primeiro dispositivo pode incluir um geofone para receber os sinais acústicos refletidos, que podem ser referidos como dados sísmicos. O primeiro dispositivo pode coletar outros tipos de dados, dependendo do tipo de sensor, tais como dados de pressão. O primeiro dispositivo pode aplicar o modelo para o desvio de tempo projetado para o clock aos dados coletados para corrigir os registros de tempo nos dados coletados. Por exemplo, o primeiro clock pode sofrer desvio na frequência a partir de um início da coleta de dados sísmicos até o fim da coleta de dados sísmicos. O primeiro dispositivo pode aplicar o modelo de correção aos dados coletados ou enquanto os dados estão sendo coletados e registrados. Por exemplo, o primeiro dispositivo pode ajustar ou corrigir os registros de tempo correspondentes às amostras de dados sísmicos enquanto as amostras são detectadas e registradas.

[0094] Em (808), o segundo dispositivo pode coletar os dados adquiridos pelo primeiro dispositivo do primeiro dispositivo. Em (808), o segundo dispositivo pode também ajustar o primeiro clock do primeiro dispositivo. Por exemplo, o segundo dispositivo pode incluir um ROV que é enviado para coletar dados das unidades de aquisição de dados sísmicos (por exemplo, primeiro dispositivo). Uma vez que a coleta de dados sísmicos pode demorar vários minutos, o ROV pode ajustar, sincronizar, sintonizar ou de outra forma calibrar o primeiro clock enquanto coleta os dados sísmicos para poupar recursos (por exemplo, tempo, energia, carga da bateria, ou outras utilizações de recursos). A coleta de dados pelo ROV da unidade de aquisição de dados sísmicos pode se sobrepor ao menos parcialmente com a calibração ou sintonização. Uma vez que a sintonização do clock pode levar vários segundos ou minutos, o sistema pode melhorar a eficiência da calibração geral de clock pela realização de sintonização durante a coleta de dados, que também pode levar vários segundos ou minutos.

[0095] Em (810), o primeiro dispositivo pode desligar o primeiro clock. Por exemplo, após o ROV coletar os dados e calibrar o primeiro clock na unidade de aquisição de dados sísmicos, a unidade de aquisição de dados sísmicos pode desligar, entrar em modo de espera, ou entrar em um modo de economia de energia. Mais um componente da unidade de aquisição de dados sísmicos pode desligar, entrar em modo de espera, ou entrar em um modo de economia de energia. Por exemplo, o clock pode desligar ou entrar em modo de espera para reduzir ou minimizar a quantidade de desvio de frequência, em comparação com a quantidade de desvio de frequência quando o clock está operacional. O sistema pode repetir o processo de blocos (802)-(810) para uma ou mais unidades de aquisição de dados sísmicos no relevo oceânico.

[0096] A Figura 9 é um gráfico representando janelas de temporização para sincronização e sintonização, de acordo com o método (800) ilustrado na figura 8. Como ilustrado no gráfico (900), o pulso (922) indica quando o clock (ou outro sensor) aquece. O aquecimento pode começar no momento (902) e ser completado no momento (904). O pulso (924) indica sincronização do clock. O clock pode começar o processo de sincronização no momento (906) e completar a sincronização no momento (908). Por exemplo, o ROV pode se aproximar do clock para sincronizar o clock durante o intervalo de (906) a (908). Após a sincronização (924) completar no momento (906), o ROV pode distanciar-se do clock, ou retornar a uma embarcação marinha.

[0097] Durante o intervalo de (910) a (912), a unidade de aquisição de dados sísmicos compreendendo o clock pode adquirir dados (926). Por exemplo, fontes de tiros podem transmitir sinais acústicos que são refletidos em várias características da subsuperfície, e os dados sísmicos podem registrar esses sinais refletidos. Depois da aquisição de dados sísmicos ser completada no momento (912), o ROV pode se aproximar da unidade de aquisição de dados sísmicos para iniciar uma coleta de dados em (930) ou calibrar o clock em (928), ou ambos. A calibração (928) pode começar primeiro, ou a coleta de dados (930) pode começar primeiro. A calibração (928) pode se sobrepor com a coleta de dados (930). Em alguns casos, a calibração de clock (por exemplo, sincronização ou sintonização) pode começar no momento (914) e ser completada no momento (918). Em alguns casos, a coleta de dados pode começar no momento (916) e ser completado no momento (920). A coleta de dados pode terminar antes ou após a calibração ser completada. Por exemplo, ao separar a sincronização e sintonização, o sistema pode melhorar a eficiência operacional porque a sincronização pode ser realizada utilizando-se a distância entre a unidade de aquisição de dados sísmicos e o ROV.

[0098] A Figura 10 ilustra uma seção transversal de uma parte de um dispositivo (1000) associados com os levantamentos sísmicos. O dispositivo (1000) pode incluir uma unidade de aquisição de dados sísmicos (por exemplo, primeiro dispositivo (102) ilustrado na figura 1) ou um veículo de extração (por exemplo, segundo dispositivo (104) ilustrado na figura 1). Por exemplo, o dispositivo (1000) que inclui uma unidade de aquisição de dados sísmicos pode ter ao menos uma janela de recepção (1005) disposta em uma cobertura (1010) sobre uma superfície superior (1015) da unidade de aquisição de dados sísmicos. A superfície superior (1015) é de modo geral a superfície que fica voltada para cima, em direção à superfície de um corpo de água, e então a unidade de aquisição de dados sísmicos é disposta no relevo oceânico ou outra superfície da terra. O dispositivo (1000) pode incluir também ao menos uma janela de transmissão (1020) disposta na cobertura (1010). A janela de recepção (1005) e a janela de transmissão (1020) podem também ser dispostas em outras áreas do dispositivo (1000), como, por exemplo, paredes laterais, ou, no caso de um veículo de extração, uma superfície inferior de modo que as janelas sejam voltadas para baixo na direção da unidades de aquisição de dados sísmicos disposta no relevo oceânico durante a operação. O dispositivo (1000) pode incluir ao menos uma vedação (1025) posicionada na janela de transmissão (1020). A ao menos uma vedação (1025) pode incluir um anel O-ring (ou outra junta, suporte, vedação radial ou mecânica).

[0099] O dispositivo (1000) pode incluir ao menos uma vedação (1027) na janela de recepção. A ao menos uma vedação (1027) pode incluir um anel O-ring (ou outra junta, suporte, vedação radial ou mecânica). O dispositivo (1000) pode incluir uma primeira junta (1045) entre a janela de transmissão (1020) e a primeira abertura (1070). A primeira junta (1045) pode fornecer espaço entre a janela de transmissão (1020) e a primeira abertura (1070) que é superior a um limite, para permitir que a janela de transmissão (1020) se mova, deforme, expanda ou contraia sob pressão, para reduzir colisões e rachaduras da janela de transmissão (1020). O dispositivo (1000) pode incluir uma segunda junta (1035) entre a janela de recepção (1005) e a segunda abertura (1060) que fornece espaço superior ao limite, para permitir que a janela de recepção (1005) se mova, deforme, expanda ou contraia sob pressão, para reduzir colisões e rachaduras da janela de recepção (1005).

[00100] Ao menos uma parte da segunda junta (1035) posicionado na janela de recepção (1005) pode ser suportada por peça de suporte (1040). Ao menos uma parte da primeira junta (1045) posicionado na janela de transmissão (1020) pode ser suportada por peça de suporte (1050). A região central (1055) da janela de recepção (1005) pode ser disposta em cima de, ou no topo de, uma abertura (1060). A região central (1065) da janela de transmissão (1020) pode ser disposta em cima de, ou no topo de, uma abertura (1070). Pelo menos um receptor (1075) (por exemplo, um receptor óptico) pode receber uma transmissão óptica que entra no dispositivo (1000), passando pela região central (1055) da janela de recepção (1005) e a abertura (1060). Ao menos um transmissor (1075) (por exemplo, um transmissor óptico) pode transmitir uma transmissão óptica pelo dispositivo (1070), pela região central (1065) da janela de transmissão (1020) e para fora do dispositivo (1000) em um meio de fluido tal como água. O dispositivo (1000) pode incluir um revestimento (1085). O revestimento pode, ao menos em parte, dar suporte à peça de suporte (1040) ou a peça de suporte (1050) em pontos de contato (1090). Os pontos de contato (1090) podem incluir contatos metal em metal (ou outro material) entre a peça de suporte (1040) (ou a peça de suporte (1050)) e o revestimento (1085).

[00101] Em referência à figura 10, figura 11 e figura 12, entre outros, os pontos de contato entre a peça de suporte (1040) (ou a peça de suporte (1050)) e o revestimento podem ser menor do que, ou reduzidos em relação aos, pontos de contato entre a segunda junta (1035) e a janela de recepção (1005), ou entre a primeira junta (1045) e a janela de transmissão (1020). Por exemplo, contato metal com metal pode ser evitado por uma junta (1035). A junta (1035) pode incluir uma junta de nylon, ou outro material. A junta (1035) pode ser disposta entre a superfície inferior ou interna da janela de recepção (1005) e a peça de suporte (1040). A junta (1035) também pode ser disposta entre a superfície inferior ou interna da janela de transmissão (1020) e a peça de suporte (1050). A Figura 12 e as outras figuras não estão necessariamente em escala, como por exemplo a superfície externa (1091) da janela de recepção (1005), a superfície externa (1092) da cobertura (1010) e a superfície externa (1093) da janela de transmissão (1020) podem ser niveladas ou coplanadas. A junta (1035) pode fisicamente tocar ou entrar em contato com a janela de recepção (1005) e a peça de suporte (1040). Outra junta (1045) pode fisicamente tocar ou entrar em contato com a janela de transmissão (1020) e a peça de suporte (1050).

[00102] A Figura 12 ilustra a janela de recepção (1005) selada pela vedação (1025) (por exemplo, um anel 0-ring) e engatado ou em contato com a cobertura (1010). A janela de transmissão (1020) pode ter uma configuração similar com a vedação (1027). A cobertura (1010) (por exemplo, um topo de uma unidade de aquisição de dados sísmicos) pode incluir ao menos um lábio (1205). A janela de recepção (1005) pode incluir um chanfro (1210). O chanfro (1205) pode ser configurado para evitar interferência com o selo (1025) da janela de recepção (1005) (ou da janela de transmissão (1020)) durante instalação ou acoplamento da janela de recepção (1005) ou janela de transmissão (1020) na ou com a cobertura (1010).

[00103] O dispositivo (1000) pode incluir janelas transparentes ópticas que podem passar transmissões de dados ópticos (ou outros) em um ambiente de alta pressão, tal como em um relevo oceânico ou na ou perto da parte inferior de uma coluna de água. Os sistemas e métodos aqui descritos fornecem janelas transparentes ópticas (1005), (1020) no dispositivo (1000) para transmissões de link de comunicação de dados ópticos (ou outros) entre, por exemplo, uma unidade de aquisição de dados sísmicos e um veículo de extração. Neste exemplo, cada um desses dispositivos pode incluir as janelas (1005), (1020). O dispositivo (1000) pode estar sujeito a condições de alta pressão, como por exemplo, em um relevo oceânico a centenas, milhares ou mais de pés abaixo da superfície da água. As janelas (1005), (1020) podem fornecer transmissividade em um comprimento de onda adequado para transmissão óptica (por exemplo, 400-550 nm ou outra faixa). Por exemplo, a transmissão óptica pode ocorrer em um comprimento de onda de substancialmente (por exemplo, +/-10%) 405nm, ou substancialmente (por exemplo, +/-10%) 450nm. As janelas (1005), (1020) também podem fornecer a força mecânica necessária para manter sua integridade sob condições de alta pressão. As janelas (1005), (1020) podem ser feitas de, por exemplo, safira industrial. As janelas (1005), (1020) podem ser montadas na cobertura (1010) e seladas com o anel 0-ring (1025) durante a montagem do dispositivo (1000), suficiente para lidar com as condições de pressão do relevo oceânico. Esta solução de montagem mecânica representa a relativa fragilidade da safira (ou outros materiais) em relação aos materiais da cobertura e revestimento tais como alumínio (ou outros materiais).

[00104] A disposição estrutural das janelas (1005), (1020) na cobertura (1010) pode resultar em uma superfície externa nivelada ou coplanada do dispositivo (1000) (por exemplo, o topo de uma unidade de aquisição de dados sísmicos ou a parte inferior de um veículo de extração). Esta superfície nivelada ou coplanada pode minimizar fendas ou protusões no dispositivo (1000) e pode impedir o acúmulo de partículas e crescimento marinho. Em uma unidade de aquisição de dados sísmicos ou outro dispositivo (1000), o nivelamento entre a superfície externa (1091) da janela de recepção (1005), a superfície externa (1092) da cobertura (1010) e a superfície externa (1093) da janela de transmissão (1020) podem permitir um sistema de implantação de unidades de aquisição de dados sísmicos baseado em sucção. Por exemplo, um dispositivo de sucção pode se anexar à superfície superior da unidade de aquisição de dados sísmicos para mover a unidade, por exemplo, de uma primeira posição para uma segunda posição em uma embarcação, ou de uma cesta ou bandeja de armazenamento para o relevo oceânico na coluna de água. 0 nivelamento da superfície superior pode evitar que a vedação com base em sucção deslize, não ocorra, ou seja desfeita.

[00105] A cobertura (1010) pode incluir ao menos uma abertura ou área aberta em que as janelas (1005), (1020) possam ser inseridas durante a montagem do dispositivo (1000). 0 lábio (1205) em combinação com uma característica correspondente (por exemplo, protrusão) da janela (1005), (1020) pode manter a janela (1005), (1020) na abertura da cobertura (1010), e permitira instalação a partir da parte traseira, (por exemplo, atrás ou no interior) da cobertura (1010). Uma vedação (1025) ou (1027), tal como uma vedação radial ou um anel 0-ring, pode selar a janela (1005), (1020), respectivamente, com a cobertura (1010) sem a necessidade de montagem de hardware, e pode criar atrito suficiente para impedir a janela (1005), (1020) de cair para fora da posição durante a instalação. O chanfro (1210) nas bordas da janela (1005), (1020) abaixo do lábio (1205) acomoda o uso do anel 0-ring (1025). O chanfro (1210) permite a instalação da janela (1005), (1020) sem rolamento ou interferência com o selo (1025) ou (1027).

[00106] A junta entre as janelas (1005), (1020) e a cobertura (1010) (ou elemento similar em um veículo de extração) pode acomodar alta pressão externa ao eliminar impactos de alumínio (ou outro material), que pode resultar em rachaduras ou fraturas das janelas (1005), (1020). Por exemplo, os espaços podem ser maior do que tolerâncias normais de fabricação, tais como 0.001 polegadas, 0.002 polegadas, 0.003 polegadas, 0.004 polegadas, 0.005 polegadas, 0.007 polegadas, 0.008 polegadas, ou 0.009 polegadas ou mais. Isso permite que a cobertura (1010) e estrutura envolvente se mova ou flutue sob alta pressão presente em, por exemplo, profundidade oceânica sem comprometer as janelas (1005), (1020), juntas (1035) ou (1045), ou o selo criado pelo anel 0-ring (1025). Isto também permite que a pressão do oceano equalize ao redor do lábio (1205) da tampa, que pode minimizar movimento do lábio (1205).

[00107] Assim, as juntas (1035) e (1045) entre as janelas (1005), (1020), respectivamente, e a cobertura (1010) podem fornecer uma característica de flutuante para a cobertura (1010) e estruturas adjacentes. Por exemplo, característica de flutuante pode se referir a uma estrutura interna (tal como uma janela ou uma janela de safira), não sendo rígida ou firmemente fixadas em uma estrutura envolvente (como uma estrutura ou estrutura metálica). Ao invés disso, a janela pode ser mantida no lugar com um conjunto de juntas. Uma junta (1035) ou (1045) pode incluir uma vedação mecânica que pode preencher o espaço entre duas ou mais superfícies ou estruturas aparelhadas (tais como a estrutura interna e a estrutura envolvente). As juntas (1035) e (1045) podem ser compressível ou passar por deformação. As juntas (1035) e (1045) podem comprimir ou deformar em um índice ou quantidade diferente das estruturas envolventes com pressões ou temperaturas diferentes. Um índice de deformação pode se referir a uma quantidade de deformação com base em uma determinada pressão ou temperatura. As juntas (1035) e (1045) podem ser mais compressíveis que estruturas tal como a janela em si ou a estrutura metálica que envolve a janela. As estruturas adjacentes, tais como as janelas (1005) ou (1020) e a estrutura metálica formando a cobertura (1010) pode ser menos compressível do que a junta, embora elas possam passar por alguma compressão ou deformação em algumas profundidades devido à pressão ou temperatura. As diferentes estruturas podem comprimir em um ritmo diferente em relação a cada uma das estruturas. Por exemplo, a janela (1005) ou (1020) podem comprimir ou deformar em um índice ou quantidade diferente do que a estrutura metálica da cobertura (1010). Uma vez que esta diferença de compressibilidade pode fazer com que uma estrutura envolvente (por exemplo, estrutura metálica da cobertura (1010)) comprima mais rapidamente do que uma estrutura interna (por exemplo, janela de safira (1005) ou (1020)), a força resultante exercida pela estrutura envolvente na estrutura interna pode fazer com que a estrutura interna quebre. Pela flutuação da estrutura interna com uma junta (1035) ou (1045), a compressão aumentada da estrutura envolvente pode ser absorvida pela junta (1035) ou (1045) enquanto que a junta compacta sem exercer força em excesso na estrutura interna, impedindo assim que a estrutura interna quebre. Assim, flutuar a janela pode impedir impactos do material circundante.

[00108] O dispositivo (1000) pode fornecer apoio estrutural da janela (1005), (1020) por meio de uma abertura maior na abertura (1085) do que o diâmetro da janela. As peças de suporte (1040), (1050) abaixo das janelas podem ser dimensionadas para reduzir tensão de contato nas janelas (1005), (1020), e para transferir essas tensões para uma prateleira menor de metal (por exemplo, nos pontos de contato (1090)). Ajunta (1035) (por exemplo, uma junta de nylon) pode ser colocada abaixo da superfície inferior das janelas (1005), (1020) para fornecer uma camada fina de material maleável que pode mascarar a rugosidade de superfície do metal (por exemplo, o topo das peças de suporte (1040), (1050)) e fazer com que a tensão de contato em toda a área entre as janelas (1005), (1020) (por exemplo, nas juntas (1035), (1045)) seja mais uniforme.

[00109] As janelas (1005), (1020) e a cobertura (1010) podem ter substancialmente (por exemplo, +/-10%) 0,5 polegada de espessura. Em alguns modos de execução, a cobertura (1010) é mais grossa que as janelas (1005), (1020). Por exemplo, a cobertura (1010) pode ter 0,5 polegada de espessura, e as janelas (1005), (1020) podem ter 0,48 polegada de espessura. A janela de recepção (1005) pode ter um diâmetro maior do que a janela de transmissão. Por exemplo, a janela de recepção (1005) pode ter um diâmetro de substancialmente (+MO%) 3 polegadas, e a janela de transmissão (1020) pode ter um diâmetro de substancialmente (+/-10%) 1,125 polegadas. Por exemplo, a janela de recepção (1005) pode ter 3 polegadas de diâmetro, com duas polegadas centrais (por exemplo, um raio de um centímetro a partir do ponto central), formando a região central (1055), e a 0,5 polegada externa da janela de recepção (1005) formando a região periférica (1035). A janela de recepção (1020) pode ser proporcionalmente similarmente arranjada. Em alguns exemplos, em seu ponto mais próximo do dispositivo (1000), a janela de recepção (1005) e a janela de transmissão (1020) podem ser separados por 1 polegadas, +/-10%, com uma parte da cobertura (1010) separando as janelas (1005), (1020). A cobertura (1010) pode ter um diâmetro de 19 polegadas (+/10%) ou outro diâmetro maior ou menor do que 10 polegadas. Essas dimensões são exemplos e outras dimensões maiores ou menores do que estas são possíveis. A Figura 13 ilustra um método (1300). O método (1300) pode ser parte de um método de aquisição de dados sísmicos associado a um levantamento sísmico. O método (1300) pode incluir fornecer uma unidade de aquisição de dados sísmicos (ACT 1305). A unidade de aquisição de dados sísmicos pode incluir o dispositivo (1000) descrito aqui e pode possuir uma janela de transmissão disposta em uma primeira abertura de uma cobertura, e uma janela de recepção disposta em uma segunda abertura da cobertura. O método (1300) pode também incluir o fornecimento de um veículo de extração (ACT 1310). O veículo de extração pode incluir o dispositivo 1000 aqui descrito e pode ter ao menos uma entra uma janela de transmissão e uma janela de recepção. O método (1300) pode incluir passar comunicações ópticas ou eletromagnéticas entre a unidade de aquisição de dados sísmicos e o veículo de extração por ao menos um veículo de extração por meio de ao menos a janela de transmissão e a janela de recepção da unidade de aquisição de dados sísmicos e a janela de transmissão e a janela de recepção do veículo de extração (ACT 1315). Por exemplo, a unidade de aquisição de dados sísmicos e o veículo de extração pode estabelecer um link de comunicação de dados ópticos (ou outros). Dados transmitidos por meio deste link podem passar pelas janelas (1005), (1020) dos respectivos dispositivos (1000). O método (1300) pode incluir passar comunicações ópticas ou eletromagnéticas para o, ou a partir do, veículo de extração por meio da, ao menos, janela de transmissão e janela de recepção do veículo de extração, por meio de apenas uma entre a janela de transmissão e a janela de recepção da unidade de aquisição de dados sísmicos.

[00110] Em alguns casos, na ACT 1305, o método (1300) pode incluir o fornecimento de uma unidade de aquisição de dados sísmicos possuindo uma janela de transmissão disposta em uma primeira abertura de uma cobertura, e uma janela de recepção disposta em uma segunda abertura da cobertura. O método (1300) pode incluir o fornecimento de uma interface entre a janela de transmissão e a primeira abertura compreendendo uma junta configurada para vedar a janela de transmissão e fornecer um espaço superior a um limite, para permitir que a janela de transmissão se mova sob pressão para reduzir colisões e rachaduras da janela de transmissão. O método (1300) pode incluir o fornecimento de uma interface entre a janela de recepção e a segunda abertura compreendendo uma junta configurada para vedar a janela de recepção e fornecer espaço superior ao limite, para permitir que a janela de recepção se mova sob pressão para reduzir colisões e rachaduras da janela de recepção. [0125] A Figura 14 é uma vista esquemática isométrica de um exemplo de uma operação sísmica em águas profundas auxiliada por uma primeira embarcação marinha (5). A Figura 14 é um exemplo ilustrativo não- limitante de um ambiente marinho em que os sistemas e métodos da presente divulgação podem executar um levantamento sísmico ou calibrar um par de geofone e hidrofone.

[00111] A título de exemplo, a figura 14 ilustra uma primeira embarcação (5) posicionada em uma superfície (10) de uma coluna de água (15) e inclui uma plataforma (20) que dá suporte a equipamentos operacionais. Pelo menos uma parte da plataforma (20) inclui espaço para uma pluralidade de suportes de dispositivos sensores (90) onde dispositivos sensores sísmicos (por exemplo, o primeiro dispositivo (102)) são armazenados. Os suportes de dispositivos sensores (90) podem também incluir dispositivos de recuperação de dados ou dispositivos de recarga do sensor.

[00112] A plataforma (20) também inclui uma ou mais gruas (25A), (25B) anexadas para facilitar a transferência de pelo menos uma parte dos equipamentos operacionais, tais como um ROV (por exemplo, segundo dispositivo (104)) ou dispositivos sensores sísmicos, da plataforma (20) para a coluna de água (15). Por exemplo, uma grua (25A) acoplada à plataforma (20) está configurada para baixar e erguer um ROV (35A), que transfere e posiciona um ou mais dispositivos sensores (30) sobre um relevo oceânico (55). O relevo oceânico (55) pode incluir um fundo de lago (55), solo oceânico (55), ou terra (55). O ROV (35A) pode ser acoplado à primeira embarcação (5) por um cabo (46A) e um cabo umbilical (44A) que fornece energia, comunicação e controle para o ROV (35A). O Sistema de Gerenciamento de Cabo (TMS) 50A também é acoplado entre o cabo umbilical (44A) e o cabo (46A). O TMS (50A), pode ser utilizado como uma plataforma intermediária de subsuperfície, a partir da qual se opera o ROV (35A). Para a maioria das operações de ROV (35A) em ou perto do relevo oceânico (55), o TMS (50A) pode ser posicionado a cerca de (50) pés acima do relevo oceânico (55) e pode investir cabo (46A) conforme necessário para o ROV (35A) se mover livremente acima do relevo oceânico (55) para posicionar e transferir dispositivos sensores sísmicos (30) nela.

[00113] Uma grua (25B) pode ser acoplada (por exemplo, através de uma trava, âncora, porcas e parafusos, ventosa, ímã, ou outros fixadores) para a popa da primeira embarcação (5), ou outros locais na primeira embarcação (5). Cada uma das gruas (25A), (25B) podem ser qualquer dispositivo de elevação, ou o sistema de lançamento e recuperação (LARS) adaptados para operar em um ambiente marinho. A grua (25B) pode ser acoplada a um dispositivo de transferência de sensor sísmico (100) por um cabo (70). O dispositivo de transferência (100) pode ser um drone, uma estrutura skid, um cesto, ou qualquer dispositivo capaz de armazenar um ou mais dispositivos sensores (30) em si. O dispositivo de transferência (100) pode ser uma estrutura configurada como um compartimento adaptado para alojar e transportar um ou mais dispositivos sensores (30). O dispositivo de transferência (100) pode incluir uma fonte de alimentação a bordo, um motor ou caixa de câmbio, ou um sistema de propulsão (105). O dispositivo de transferência (100) pode ser configurado como um suporte de armazenagem de dispositivos sensores para transferência de dispositivos sensores (30) da primeira embarcação (5) para o ROV (35A), e do ROV (35A) para a primeira embarcação (5). O dispositivo de transferência (100) pode incluir uma fonte de alimentação a bordo, um motor ou caixa de câmbio, ou um sistema de propulsão (105). Alternativamente, o dispositivo de transferência 100 podem não incluir quaisquer dispositivos de potência integral ou não necessitam de qualquer fonte de alimentação externa ou interna. O cabo (70) pode fornecer energia ou controle para o dispositivo de transferência (100). Alternativamente, o cabo (70) pode incluir um cabo umbilical, um cabo, uma corda, um fio, e similares, que é configurado unicamente para suporte ao dispositivo de transferência (100).

[00114] O ROV (35A) pode incluir um compartimento de armazenamento de dispositivo sensor sísmico (40) que estiver configurado para armazenar um ou mais dispositivos sensores sísmicos (30) (por exemplo, primeiros dispositivos (102)) em si para uma operação de lançamento ou recuperação. O compartimento de armazenagem (40) pode incluir um compartimento, um suporte, ou um recipiente configurado para armazenar os dispositivos sensores sísmicos. O compartimento de armazenagem (40) pode também incluir um transportador, tal como uma plataforma móvel com os dispositivos sensores sísmicos sobre ela, como um transportador ou plataforma linear configurada para dar suporte e mover os dispositivos sensores sísmicos (30) em si. Os dispositivos sensores sísmicos (30) podem ser lançados no relevo oceânico (55) e nele recuperados pela operação da plataforma móvel. O ROV (35A) pode ser posicionado em um local pré- determinado acima do ou no relevo oceânico (55) e os dispositivos sensores sísmicos (30) são rolados, transportados, ou de outro modo movidos para fora do compartimento de armazenagem (40) no local predeterminado. Os dispositivos sensores sísmicos (30) podem ser lançados e recuperados do compartimento de armazenamento (40) por um dispositivo robótico (60), como um braço robótico, um efetor na extremidade ou um manipulador, disposto no ROV (35A).

[00115] O dispositivo sensor sísmico (30) pode ser referido como a unidade de aquisição de dados sísmicos (30) ou rede (30) ou primeiro dispositivo (102). A unidade de aquisição de dados sísmicos (30) pode registrar dados sísmicos. A unidade de aquisição de dados sísmicos (30) pode incluir um ou mais de, pelo menos: um geofone, ao menos um hidrofone, pelo menos uma fonte de energia (por exemplo, uma bateria externa, painel solar), pelo menos um clock, pelo menos um medidor de inclinação, pelo menos um sensor ambiental, pelo menos um registrador de dados sísmicos, pelo menos um sensor de sistema de posicionamento global, pelo menos um transmissor sem fio ou com fio, pelo menos um receptor sem fio ou com fio, pelo menos um transceptor sem fio ou com fio, ou pelo menos um processador. O dispositivo sensor sísmico (30) pode ser uma unidade independente, de forma que todas as conexões eletrônicas estão dentro da unidade, ou um ou mais componentes podem ser externos ao dispositivo sensor sísmico (30). Durante a gravação, o dispositivo sensor sísmico (30) pode operar em um modo autônomo de forma que a rede não exige controle ou comunicação externos. O dispositivo sensor sísmico (30) pode incluir vários geofones configurados para detectar ondas acústicas que são refletidas por formações litológicas da subsuperfície ou depósitos de hidrocarbonetos. O dispositivo sensor sísmico 30 pode ainda incluir um ou mais geofones que estão configurados para vibrar o dispositivo sensor sísmico 30 ou uma parte do dispositivo sensor sísmico 30 para detectar o grau de acoplamento entre uma superfície do dispositivo sensor sísmico 30 e uma superfície do solo. Um ou mais componentes do dispositivo sensor sísmico (30) podem ser anexados a uma plataforma de suspensão cardan com múltiplos graus de liberdade. Por exemplo, o clock pode ser anexado à plataforma de suspensão cardan para minimizar os efeitos da gravidade sobre o clock.

[00116] Por exemplo, em uma operação de lançamento, uma primeira pluralidade de dispositivos sensores sísmicos, compreendendo um ou mais dispositivos sensores (30), pode ser carregada para o compartimento de armazenagem (40) enquanto na primeira embarcação (5) em uma operação de pré-carregamento. O ROV (35A), tendo o compartimento de armazenagem anexado a si, é então baixado para uma posição de subsuperfície na coluna de água (15). O ROV (35A) utiliza comandos de pessoal na primeira embarcação (5) para operar ao longo de um curso para transferir a primeira pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30) do compartimento de armazenagem (40) e lançar os dispositivos sensores individuais (30) em locais selecionados no relevo oceânico (55). Uma vez que o compartimento de armazenamento (40) seja esgotado da primeira pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30), o dispositivo de transferência (100) é usado para transportar uma segunda pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30) como uma carga da primeira embarcação (5) para o ROV (35A).

[00117] O sistema de transferência (100) pode ser pré-carregado com uma segunda pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30) enquanto na ou adjacentes à primeira embarcação (5). Quando um número adequado de dispositivos sensores sísmicos (30) é carregado no dispositivo de transferência (100), o dispositivo de transferência (100) pode ser baixado pela grua (25B) a uma profundidade selecionada na coluna de água (15). O ROV (35A) e dispositivo de transferência (100) são acoplados a um local na subsuperfície para permitir a transferência da segunda pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30) do dispositivo de transferência (100) para o compartimento de armazenagem (40). Quando o dispositivo de transferência (100) e o ROV (35A) são acoplados, a segunda pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30) contidas no dispositivo de transferência (100) são transferidas para o compartimento de armazenagem (40) do ROV (35A). Assim que o compartimento de armazenamento (40) é recarregado, o ROV (35A) e o dispositivo de transferência (100) são desanexados ou desacoplados e o posicionamento do dispositivo sensor sísmico pelo ROV (35A) pode ser retomado. Em um modo de execução, a recarga do compartimento de armazenamento (40) é fornecida enquanto a primeira embarcação (5) está em movimento. Se o dispositivo de transferência (100) ficar vazio após a transferência da segunda pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30), o dispositivo de transferência (100) pode ser erguido pela grua (25B) para a embarcação (5) quando uma operação de recarga reabastece o dispositivo de transferência (100) com uma terceira pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30). O dispositivo de transferência (100) pode então ser baixado a uma profundidade selecionada quando o compartimento de armazenagem (40) precisa ser recarregado. Este processo pode se repetir conforme necessário até que o número desejado de dispositivos sensores sísmicos (30) seja lançado.

[00118] Usar o dispositivo de transferência de (100) para recarregar o ROV (35A) em um local de subsuperfície reduz o tempo necessário para posicionar os dispositivos sensores sísmicos (30) no relevo oceânico (55), ou tempo de “colocação”, uma vez que o ROV (35A) não é erguido e baixado à superfície (10) para recarga de dispositivo sensor sísmico. O ROV (35A) pode sincronizar um clock da rede (30) no momento da implantação. Além disso, tensões mecânicas situadas no equipamento utilizado para erguer e baixar o ROV (35A) são minimizadas uma vez que o ROV (35A) pode ser operado abaixo da superfície (10) por períodos mais longos. A reduzida elevação e o baixamento do ROV (35A) pode ser particularmente vantajoso durante mau tempo ou condições de mar agitado. Assim, a vida útil do equipamento pode ser aumentada uma vez que o ROV (35A) e equipamentos relacionados não são erguidos acima da superfície (10), o que poderia causar o ROV (35A) e equipamentos relacionados a serem danificados, ou representar um risco de ferimentos ao pessoal da embarcação.

[00119] Da mesma forma, em uma operação de recuperação, o ROV (35A) pode utilizar comandos do pessoal da primeira embarcação (5) para recuperar cada dispositivo sensor sísmico (30) que foi previamente colocado no relevo oceânico (55), ou coletar dados do dispositivo sensor sísmico (30) sem recuperar o dispositivo (30). O ROV (35A) pode ajustar o clock do dispositivo (30) enquanto coleta dados sísmicos. Os dispositivos sensores sísmicos (30) recuperados são colocados no compartimento de armazenamento (40) do ROV (35A). Em alguns modos de execução, o ROV (35A) pode ser sequencialmente posicionado adjacente a cada dispositivo sensor sísmico (30) no relevo oceânico (55) e os dispositivos sensores sísmicos (30) são rolados, transportados, ou de outra forma movidos do relevo oceânico (55) para o compartimento de armazenagem (40). Os dispositivos sensores sísmicos (30) podem ser recuperados do relevo oceânico (55) por um dispositivo robótico (60) dispostos no ROV (35A).

[00120] Uma vez que o compartimento de armazenamento (40) esteja cheio ou contenha um número pré-determinado de dispositivos sensores sísmicos (30), o dispositivo de transferência (10) pode ser baixado para uma posição abaixo da superfície (10) e acoplado com o ROV (35A). O dispositivo de transferência 100 pode ser baixado pela grua (25B) a uma profundidade selecionada na coluna de água 15 e o ROV (35A) e o dispositivo de transferência 100 é acoplado a um local na subsuperfície. Uma vez acoplado, os dispositivos sensores sísmicos (30) recuperados contidos no compartimento de armazenagem (40) são transferidos para o dispositivo de transferência (100). Uma vez que o compartimento de armazenagem (40) esteja esgotado de dispositivos sensores recuperados, o ROV (35A) e o dispositivo de transferência (100) são desacoplados e a recuperação de dispositivos sensores pelo ROV (35A) pode ser retomada. Assim, o dispositivo de transferência (100) é usado para transportar os dispositivos sensores sísmicos (30) recuperados como carga para a primeira embarcação (5), permitindo que o ROV (35A) continue a coleta de dispositivos sensores sísmicos (30) do relevo oceânico (55). Desta forma, o tempo de recuperação de dispositivos sensores é significativamente reduzido uma vez que o ROV (35A) não é erguido e baixado para descarga de dispositivos sensores. Além disso, questões de segurança e tensões mecânicas situadas em equipamentos relacionados ao ROV (35A) são minimizados uma vez que o ROV (35A) pode ficar na subsuperfície por períodos mais longos.

[00121] Por exemplo, a primeira embarcação (5) pode viajar em um primeiro sentido (75), como no sentido +X, que pode ser um rumo de bússola ou outra direção predeterminada ou linear. A primeira direção (75) pode também representar ou incluir um desvio causado pela ação das ondas, da corrente(s) ou direção e velocidade do vento. A pluralidade de dispositivos sensores sísmicos (30) pode ser colocada no relevo oceânico (55) em locais selecionados, como uma pluralidade de linhas Rn na direção X (Ri e R2 são mostrados) ou colunas Cn na direção Y (C,-Cn são mostrados), onde n é um número inteiro. As linhas Rn e colunas Cn definem uma grade ou matriz, onde cada linha Rn (por exemplo, Ri ou R2) inclui uma linha de recepção na largura de uma matriz de sensores (direção X) ou cada coluna Cn compreende uma linha de recepção em um comprimento da matriz de sensores (direção Y). A distância entre dispositivos sensores (30) adjacentes nas linhas é mostrada como distância LR e a distância entre dispositivos sensores (30) adjacentes nas colunas é mostrada como distância Lc. Enquanto um padrão substancialmente quadrado é exibido, outros padrões podem ser formados no relevo oceânico (55). Outros padrões incluem linhas de recepção não-lineares ou padrões não-quadrados. O(s) padrão(ões) pode(m) ser pré-determinado(s) ou resultar de outros fatores, tais como a topografia do relevo oceânico (55). As distâncias LR e Lc podem ser substancialmente iguais e podem incluir dimensões entre cerca de 60 metros e cerca de 400 metros, ou mais. A distância entre os dispositivos sensores sísmicos (30) adjacentes pode ser pré- determinada ou resultar da topografia do relevo oceânico (55) como descrito acima.

[00122] A primeira embarcação (5) é operada a uma velocidade, como uma velocidade admissível ou segura para operação da primeira embarcação (5) e qualquer equipamento rebocado pela primeira embarcação (5). A velocidade pode considerar qualquer condição meteorológica, como a velocidade do vento e ação das ondas, bem como correntes na coluna de água (15). A velocidade da embarcação também pode ser determinada por qualquer equipamento de operações que está suspenso por, anexado à, ou sendo rebocado pela primeira embarcação (5). Por exemplo, a velocidade pode ser limitada pelos coeficientes de arrasto de componentes do ROV (35A), tais como o TMS (50A) e o cabo umbilical (44A), bem como quaisquer condições meteorológicas ou correntes na coluna de água (15). Como os componentes do ROV (35A) estão sujeitos ao arrasto que depende da profundidade dos componentes na coluna de água (15), a velocidade da primeira embarcação pode operar em um intervalo de menos de cerca de 1 nó. Em exemplos em que duas linhas de recepção (linhas Ri e R2) são estabelecidas, a primeira embarcação inclui uma primeira velocidade entre cerca de 0,2 nó e cerca de 0,6 nó. Em alguns modos de execução, a primeira velocidade inclui uma velocidade média de cerca de 0,25 nó, que inclui velocidades intermitentes de menos de 0,25 nó e velocidades superiores a cerca de 1 nó, dependendo das condições meteorológicas, tais como ação de ondas, velocidade do vento, ou correntes na coluna de água (15). [0137] Durante o levantamento sísmico, uma linha de recepção, como a linha Ri pode ser lançada. Quando a única linha de recepção está completa uma segunda embarcação (80) pode ser usada para fornecer uma fonte de sinal. Em alguns casos, a primeira embarcação ou outro dispositivo podem fornecer o sinal de fonte. A segunda embarcação (80) é fornecida com um dispositivo fonte (85), que pode ser um dispositivo capaz de produzir sinais acústicos ou sinais de vibração adequados para obtenção de dados de pesquisa. O sinal fonte se propaga ao relevo oceânico (55) e uma parte do sinal é refletido de volta aos dispositivos sensores sísmicos (30). A segunda embarcação (80) pode ser necessária para fazer várias passagens, por exemplo, pelo menos, quatro passagens, por uma única linha de recepção (linha Ri neste exemplo). Durante o tempo em que a segunda embarcação (80) está fazendo as passagens, a primeira embarcação (5) continua o lançamento de uma segunda linha de recepção. No entanto, o tempo envolvido para fazer a passa pela segunda embarcação (80) é bem mais curto do que o tempo de lançamento da segunda linha de recepção. Isso provoca um atraso no levantamento sísmico uma vez que segunda embarcação (80) fica ociosa enquanto a primeira embarcação (5) está completando a segunda linha de recepção.

[00123] A primeira embarcação (5) pode utilizar um ROV (35A) para lançar dispositivos sensores para formar um primeiro conjunto de duas linhas de recepção (linhas Ri e R2) em qualquer número de colunas, o que pode resultar em um comprimento de cada linha de recepção em até, e incluindo, várias milhas. As duas linhas de recepção (linhas Ri e R2) podem ser substancialmente paralelas (por exemplo, +/-10 graus). Quando uma única passagem direcional da primeira embarcação (5) é concluída e o primeiro conjunto (linhas Ri e R2) de dispositivos sensores sísmicos (30) são estabelecidas em um determinado comprimento, a segunda embarcação (80), fornecida com o dispositivo fonte (85), é utilizada para fornecer o sinal fonte. A segunda embarcação (80) pode fazer oito ou mais passagens ao longo de duas linhas de recepção para completar a pesquisa sísmica das duas linhas Ri e R2. [0139] Enquanto a segunda embarcação (80) está disparando ao longo das duas linhas Ri e R2, a primeira embarcação (5) pode girar 180 graus e viajar na direção X a fim de estabelecer dispositivos sensores sísmicos (30) em outras duas linhas adjacentes às linhas Ri e R2, formando um segundo conjunto de duas linhas de recepção. A segunda embarcação (80) pode então fazer outra série de passagens ao longo do segundo conjunto de linhas de recepção enquanto a primeira embarcação (5) gira 180 graus para viajar na direção +X para lançar um outro conjunto de linhas de recepção. O processo pode repetir-se até que um bin específico do relevo oceânico (55) seja pesquisado. Assim, o tempo ocioso da segunda embarcação (80) é minimizado uma vez que o tempo de lançamento para estabelecer linhas de recepção é aproximadamente cortado pela metade pelo lançamento de duas linhas em uma passagem da embarcação (5).

[00124] Apesar de apenas duas linhas Ri e R2 serem exibidas, a colocação do dispositivo sensor (30) não está limitado a esta configuração uma vez que o ROV (35A) pode ser adaptado para a colocação de mais de duas linhas de dispositivos sensores em um único reboque direcional. Por exemplo, o ROV (35A) pode ser controlado para colocar entre três e seis linhas de dispositivos sensores (30), ou um número ainda maior de linhas em um único reboque direcional. A largura de uma série de “uma passagem” da primeira embarcação (5) para colocação na largura da matriz de sensores é tipicamente limitada pelo comprimento do cabo (46A), ou o espaçamento (distância LR) entre dispositivos sensores (30).

[00125] Quaisquer referências a implementações ou elementos ou atos dos sistemas e métodos aqui referidos no singular também podem abranger implementações incluindo uma pluralidade destes elementos, e quaisquer referências no plural para qualquer implementação ou elemento ou ato aqui descritos podem abranger também implementações incluindo apenas um único elemento. Referências no singular ou plural não são destinadas a limitar os sistemas ou métodos aqui divulgados, seus componentes, atos ou elementos para configurações no singular ou plural. Referências a qualquer ato ou elemento que está sendo baseado em qualquer informação, ato ou elemento podem incluir implementações onde o ato ou elemento é baseado, pelo menos em parte, em qualquer informação, ato, ou elemento.

[00126] Qualquer implementação divulgada aqui pode ser combinada com qualquer outra implementação, e referências a “uma implementação”, “algumas implementações”, “uma implementação alternativa”, “várias implementações” ou similares não são necessariamente mutuamente exclusivas e destinam-se a indicar que uma determinada função, estrutura, ou a característica descrita no contexto da implementação podem ser incluídas em pelo menos uma implementação ou modo de execução. Tais termos como utilizados não estão, necessariamente, todos referindo-se à mesma implementação. Qualquer implementação pode ser combinada com qualquer outra implementação, inclusiva ou exclusivamente, de qualquer maneira consistente com os aspectos e implementações divulgadas aqui.

[00127] Referências a “ou” podem ser interpretadas como inclusivas, a fim de que quaisquer termos descritos utilizando “ou” podem indicar qualquer de um único, mais de um, e todos os termos descritos. Referências a “pelo menos um” de uma lista de termos conjuntivos pode ser interpretado como uma “ou” inclusivo para indicar qualquer de um único, mais de um, e todos os termos descritos. Por exemplo, uma referência a “pelo menos um entre 'A' e 'B' pode incluir apenas 'A', apenas 'B', bem como ambos 'A' e 'B'. Outros elementos além de 'A' e 'B' também podem estar inclusos.

[00128] Onde características técnicas de desenhos, descrições detalhadas ou qualquer reivindicação são seguidos por sinais de referência, os sinais de referência foram incluídos para aumentar a inteligibilidade dos desenhos, descrição detalhada, e reivindicações. Nesse sentido, nem os sinais de referência, nem a sua ausência tem algum efeito de limitação sobre o escopo de qualquer elemento reivindicado.

[00129] Os sistemas e os métodos descritos aqui podem ser executados em outras formas específicas, sem se afastar das suas características. As implementações acima são ilustrativas, em vez de limitar os sistemas e os métodos descritos. O escopo dos sistemas e métodos descritos neste documento é, portanto, indicado pelas reivindicações anexas, em lugar da descrição precedente, e mudanças que possam vir com o significado e o alcance da equiparação das reivindicações são aqui incorporadas.

Claims (15)

1. Sistema (100) para realizar um levantamento sísmico em um ambiente marinho, caracterizado por compreender: uma unidade de aquisição de dados sísmicos (102) colocada num fundo do mar no ambiente marinho, a unidade de aquisição de dados sísmicos incluindo um primeiro clock (120); um veículo de extração para estabelecer um link de comunicação óptica (118) com a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o veículo de extração (104) incluindo um segundo clock (112) e um sistema de processamento de dados (106) para: sintonizar, através do link de comunicação óptica, o primeiro clock (120) da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) a uma frequência do segundo clock (112); e instruir a unidade de aquisição de dados sísmicos para entrar num estado de baixo consumo de energia subsequente à sintonização da frequência do primeiro clock (120) a frequência do segundo clock (112), a unidade de aquisição de dados sísmicos configurada para sair do estado de baixo consumo de energia e adquirir dados sísmicos em um estado operacional.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: o sistema de processamento de dados (106) para transmitir, para a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), um pulso de referência por segundo baseado no segundo clock (112); e a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para usar o pulso de referência por segundo recebido do sistema de processamento de dados (106) para sintonizar uma frequência do primeiro clock (120) a uma frequência do segundo clock (112).

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender o sistema de processamento de dados (106) configurado para: sincronizar, através do link de comunicação óptica (118), um tempodo primeiro clock (120) para corresponder ao segundo clock (112); ou adquirir dados sísmicos da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) durante uma janela de tempo que é posterior à sincronização do clock e se sobrepõe à sintonização do clock.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: o sistema de processamento de dados (106) para: identificar um sinal de clock de quadro de dados através do link de comunicação óptica (118); e transmitir, através do link de comunicação óptica, um fluxo de dados compreendendo o sinal de clock de quadro de dados; e a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para: analisar o fluxo de dados para identificar o sinal do clock do quadro de dados e os dados da carga útil; ajustar o primeiro clock com base no sinal de clock do quadro de dados selecionado pelo sistema de processamento de dados (106); e controlar a operação da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) em resposta a uma instrução incorporada nos dados de carga útil.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender o sistema de processamento de dados para: transmitir, através do link de comunicação óptica (118), um ou mais quadros de dados para a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o um ou mais quadros de dados configurados para transmitir dados de carga útil para a unidade de aquisição de dados sísmicos e sintonizar o primeiro clock (120).

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: uma pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos (102) compreendendo a primeira unidade de aquisição de dados sísmicos e uma segunda unidade de aquisição de dados sísmicos; e o sistema de processamento de dados (106) configurado para sintonizar ou sincronizar o primeiro clock (120) da primeira unidade de aquisição de dados sísmicos (102) com um terceiro clock (120) da segunda unidade de aquisição de dados sísmicos.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: o sistema de processamento de dados (106) configurado para calibrar uma frequência de um dispositivo lógico da unidade de aquisição de dados sísmicos; ou o sistema de processamento de dados (106) configurado para determinar a distância, considerando os atrasos dos circuitos na unidade de aquisição de dados sísmicos (102).

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: pelo menos um dos sistemas de processamento de dados (106) e um segundo sistema de processamento de dados configurado para: medir a variação temporal de um clock de referência de dados sísmicos após a aquisição de dados sísmicos; produzir uma função de variação de tempo com base na variação de temporização ou com base no desempenho histórico do clock de referência de dados sísmicos associado à unidade de aquisição de dados sísmicos (102); e usar a função de variação de tempo para remover erros de temporização dos dados sísmicos adquiridos.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: o sistema de processamento de dados (106) configurado para: sintonizar e sincronizar o primeiro clock (120) com o segundo clock (112); medir um atraso de tempo entre um sinal transmitido do veículo de extração para a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e retornado ao veículo de extração através do link de comunicações ópticas (118); e determinar uma distância entre o veículo de extração e a unidade de aquisição de dados sísmicos com base no tempo de atraso.

10. Método para realizar um levantamento sísmico em um ambiente marinho, caracterizado por compreender: posicionar uma unidade de aquisição de dados sísmicos (102) em um fundo do mar no ambiente marinho, a unidade de aquisição de dados sísmicos incluindo um primeiro clock (120); estabelecer, por um veículo de extração, um link de comunicações óptica (118) com a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o veículo de extração incluindo um segundo clock (112) e um sistema de processamento de dados (106); sintonizar, através do sistema de processamento de dados (106), através do link de comunicação óptica (102), uma frequência do primeiro clock (120) da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) para corresponder ao segundo clock (112); e instruir, pelo sistema de processamento de dados (106), a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) a entrar num estado de baixo consumo subsequente à sintonização do primeiro clock (120), em que a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) está configurada para sair do estado de baixo consumo e adquirir dados sísmicos em um estado operacional.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender: transmitir, pelo sistema de processamento de dados (106) para a unidade de aquisição de dados sísmicos (102), um ou mais impulsos de referência baseados no segundo clock (112); e sintonizar, pela unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o primeiro clock (120) usando um ou mais pulsos de referência recebidos do sistema de processamento de dados para sintonizar o primeiro clock.

12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender: sintonizar e sincronizar o primeiro clock (120) com o segundo clock (112); e adquirir, pelo veículo de extração, dados sísmicos da unidade de aquisição de dados sísmicos (102) após a sintonização e sincronização do primeiro clock; ou sincronizar, pelo sistema de processamento de dados (106) através do link de comunicação óptica (118), um tempo do primeiro clock correspondente ao segundo clock.

13. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender: selecionar, pelo sistema de processamento de dados (106), um sinal de clock de quadro de dados para o link de comunicação óptica (118); e transmitir, pelo sistema de processamento de dados através do link de comunicação óptica, um fluxo de dados que compreende o sinal de clock do quadro de dados; analisar, pela unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o fluxo de dados para identificar o sinal de clock do quadro de dados e os dados de carga útil; sintonizar, pela unidade de aquisição de dados sísmicos (102), o primeiro clock (120) baseado no sinal de clock do quadro de dados selecionado pelo sistema de processamento de dados (106); controlar, pela unidade de aquisição de dados sísmicos (102), a operação de um componente da unidade de aquisição de dados sísmicos que responde a uma instrução incorporada nos dados de carga útil.

14. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender: fornecer uma pluralidade de unidades de aquisição de dados sísmicos (102) compreendendo a primeira unidade de aquisição de dados sísmicos e uma segunda unidade de aquisição de dados sísmicos; e sintonizar ou sincronizar, pelo sistema de processamento de dados, o primeiro clock (120) da primeira unidade de aquisição de dados sísmicos (102) com um terceiro clock da segunda unidade de aquisição de dados sísmicos; ou transmitir, pelo sistema de processamento de dados (106), através do link de comunicação óptica (118), um ou mais quadros de dados para a unidade de aquisição de dados sísmicos, um ou mais quadros de dados configurados para transmitir dados de carga útil para a unidade de aquisição de dados sísmicos e sintonizar o primeiro clock (120).

15. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender: medir, pelo sistema de processamento de dados (106), um atraso de tempo entre um clock de dados transmitidos do veículo de extração para a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) e devolvido ao veículo de extração através do link de comunicações ópticas (118); e determinar, pelo sistema de processamento de dados (106), uma distância entre o veículo de extração e a unidade de aquisição de dados sísmicos (102) com base no tempo de atraso; ou calibrar, pelo sistema de processamento de dados, uma frequência de um dispositivo lógico da unidade de aquisição de dados sísmicos (102).