CN108474864A - 洋底地震系统 - Google Patents

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Abstract

地震传感器系统包括悬置在声介质中的地震传感器，其被布置在第一和第二传感器壳体之间。声介质可以基于周围水柱或其它地震介质的声阻抗而被选择成择优地透射压力波能量。声介质还可以被选择成择优地耗散或以其它方式减少所透射的剪切波能量。第二壳体可以类似地被配置成耗散剪切波能量，同时将以传播穿过声介质的声波形式的压力波能量透射到地震传感器。

Description

洋底地震系统
相关申请的交叉引用
本申请要求对2015年10月30日提交的题为“OCEAN BOTTOM SYSTEM（洋底系统）”的美国临时申请号62/249,095的优先权，其通过引用整体地并入本文中且用于所有目的。本申请涉及代理人案号P256885.US.03的、由发明人Kees Faber在与此同一日期提交的、并且题为“MULTI-AXIS, SINGLE MASS ACCELEROMETER（多轴单质量体加速度计）”的共同未决的美国申请号__/___,___，其通过引用整体地并入本文中且用于所有目的。
背景技术
本申请一般涉及地球物理勘探，并且更具体地涉及地震数据采集和传感器技术。特别地，本申请涉及用于海洋地震勘测的传感器系统，包括但不限于洋底线缆和自主地震节点应用。
石化产品在现代经济中是普遍存在的，并且可以在下述范围的任何事物中找到：从石油和汽油到医疗设备、儿童玩具以及广泛范围的日常家用物品。为了满足对这些产品的持续需求，必须精确地定位和勘测石油和天然气储备，以使得可以有效地管理这些重要资源。因此，存在着对新的地震传感器系统和更先进的勘探技术的不间断的需要。
科学家和工程师通常利用基于地震波的勘探来随着时间定位新的石油和天然气储层以及勘测和管理现有储备。通过下述方式来实行地震勘测：在感兴趣区域上部署地震传感器或接收器阵列，以及监测对经由诸如震动器、气枪阵列之类的地震源或炸药爆炸发射的受控地震能量的响应。该响应取决于从矿物储层和其它表面下地层反射的地震能量，从而允许生成对应结构的图像。
通常通过在勘测船后拖曳地震传感器或接收器的阵列来进行常规海洋地震勘测，其中接收器沿着一个或多个拖缆线缆分布。使用一组气枪或其它地震源来生成地震能量，所述地震能量向下传播穿过水柱以穿透洋底（或其它底面）。该地震能量的一部分被从表面下结构反射，并且穿过水柱返回以在拖缆阵列中被检测到。替换地，地震接收器还可以沿着洋底线缆来布置，或者可以以分布在海床上的单独的、自主的地震节点的形式来提供。
地震接收器包括压力传感器和质点运动检测器二者，其可以被提供为单独的传感器组件，或者在这两个传感器类型被极为贴近地提供在接收器模块或地震节点内的情况下被组合在一起。例如，一组压力传感器可以被配置在水听器阵列中，并且被适配成记录传播穿过水柱或其它地震介质的地震波场的标量压力测量。质点运动传感器包括加速度计和地震检波器，其可以提供表征响应于传播地震波而产生的介质运动的单轴或三维矢量速度测量。
通过利用这样的接收器组件的阵列观测所反射的地震能量来采集与表面下结构有关的地球物理学数据。可以使用所得到的地震信号来生成表征勘测区域之中和附近的表面下构成和地质的图像。总体图像质量取决于噪声和信号灵敏度，从而产生了对更先进的传感器和接收器技术的需求。
发明内容
本申请涉及一种地震传感器系统，其中传感器中的一个或多个被围在具有与周围水柱或其它介质的声阻抗类似的声阻抗的区域或壳体中。行进穿过介质的声信号以最小或减少的反射而透射到传感器。
例如，一种地震传感器系统可以包括：与地震介质连通的传感器壳体，以及被布置在所述传感器壳体内的声介质。可以基于所述地震介质的声阻抗来选择所述声介质，以便透射压力波能量。可以将诸如加速度计或地震检波器之类的地震传感器悬置在所述声介质内，其中所述传感器壳体被配置成耗散入射的剪切波能量。因此，所述压力波能量可以以传播穿过所述声介质的声波的形式被择优地透射到所述地震传感器，而所述剪切波能量可以被择优地耗散或吸收。
所述传感器壳体的外部可以由覆盖有柔性的、声学上可穿透的外皮的穿孔刚性壳体形成或者包括这样的壳体。所述壳体的内部可以填充有流体、凝胶或其它声介质，其中所述外皮和流体可以都具有基本上与周围水柱（或其它地震介质）的声阻抗相等的声阻抗。然后可以将加速度计或地震检波器悬置在所述声介质中，并且至少部分地或基本上与外部壳体的运动隔离。这防护加速度计或地震检波器免受从所述地震介质入射的剪切噪声的影响，所述剪切噪声将另外经由与所述外部壳体的机械耦合而被传递到所述传感器。
本申请还涵盖适于在这样的系统中使用的多轴质点运动传感器或加速度计。例如，可以将多个传感器组件耦合到单个质量体，所述传感器组件具有对沿着三个独立方向或正交方向的线性运动和加速度的灵敏度以及对绕着这三个独立轴线或正交轴线的旋转运动和加速度的灵敏度。单独的传感器组件可以被配置成基于与所述质量体的动态耦合来感测线性运动和旋转运动，所述动态耦合包括但不限于力敏线性耦合和扭矩敏感旋转耦合。所述旋转耦合可以基本上对剪切波敏感，从而允许抑制或增强组合传感器信号中的剪切效应，如本文中描述的那样。
提供本概述来以简化的形式介绍在下文的详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述不意图标识所要求保护的主题的关键或必要特征，其也不意图用来限制所要求保护的主题的范围。在包括本发明的各种代表性实施例的以下书面描述中、以及如附图中图示出的那样，提供所要求保护的发明的特征、细节、效用和优点的更广泛的展示。
附图说明
图1是图示了代表性的模块化地震传感器站或节点的框图。
图2是在具有集成壳体的实施例中的模块化地震传感器站的等距视图。
图3是在具有模块化壳体组件的实施例中的模块化地震传感器站的等距、解组装视图。
图4是图示了用于模块化地震传感器站或地震节点的示例性组件的框图。
图5是在被配置用于与绳索进行耦合的实施例中的模块化地震传感器站的等距视图。
图6是利用多个模块化地震传感器站或节点的示例性地震勘测的示意性图示。
图7是示例性模块化、多传感器地震站或节点的示意图。
图8是针对模块化地震传感器站或地震节点的示例性地震传感器配置的示意图。
具体实施方式
在本公开中，对本发明的示例和实施例进行参考。然而，应当理解的是，本发明不限于这些或任何其它具体描述的实施例。所公开的特征和元件的任何组合，不管是否与不同实施例有关，都可设想用于实施和实践本发明。此外，在各种示例和实施例中，本发明提供了优于现有技术的众多优点。尽管某些实施例可以实现优于不同的潜在解决方案和优于现有技术的这些和其它优点，但是给定实施例是否实现特定优点并不是对如要求保护的发明的限制。因此，以下方面、特征、实施例和优点仅仅是例证性的，并且不应当被认为是权利要求的要素或限制，除非以权利要求语言明确地指定的情况下。同样地，对“本发明”的引用不应被解释为本文中所公开的任何发明主题的概括，并且不应被认为是表示任何权利要求的要素或限制，除非在其中明确地陈述的情况下。
本发明的一些实施例可以被实现为用于与计算机化系统一起使用的程序产品或可执行方法。适合的程序可以定义本文中描述的各种实施例和方法的功能，并且可以经由各种计算机可读介质来提供。例证性的计算机可读介质包括但不限于：（i）永久存储在不可重写存储介质（例如，计算机内的只读存储器，诸如ROM设备或CD-ROM盘）上的信息；（ii）存储在可重写存储介质（例如，随机存取或RAM设备、闪存和其它固态设备，以及磁盘或硬驱动）上的可更改信息；以及（iii）通过通信介质（诸如通过无线网络）传递到计算机的信息，包括从互联网或其它网络下载的应用、程序代码以及其它信息。适合的非暂时性计算机可读介质实施例包括可在计算机处理器上执行以引导本发明的各种功能和方法步骤、并且也表示本发明的实施例的计算机可读指令。
一般而言，为了实施本发明的方法和实施例而执行的例程可以是操作系统的一部分或者被提供为特定的应用、组件、程序、模块、对象或指令序列。本发明的计算机程序应用通常包括众多指令，这些指令可以被计算机转译成机器可读格式，例如以可执行指令的形式。程序还可以涵盖变量、参数和数据结构，它们或者本地地驻留在程序数据处，或者在其它存储器或存储设备上被找到。此外，根据本发明的任何具体实施例，本文中描述的各种程序和计算机可执行方法可以基于它们被针对其而实现的应用来进行标识。还应当认识到的是，下面的任何特定的术语仅仅是为了方便而使用，并且本发明不应当被理解为限于用此类术语标识和/或由此类术语隐含的任何具体应用。
图1是图示了根据本发明的实施例的洋底地震传感器站100的示例性组件的框图。如图1中所示，传感器站100可以包括一个或多个地震传感器110和存储器设备120。地震传感器110可以包括任何数量和组合的传感器，诸如水听器、地震检波器、加速度计等等。
在一个实施例中，传感器110可以包括三分量（3C）传感器，其被配置成测量地震波的三个空间分量。在一些实施例中，传感器可以测量线性运动、旋转或二者。地震传感器110还可以包括数字传感器，例如，微机电系统（MEMS）加速度计。在Peter Maxwell等人的题为“Accelerometer Transducer Used for Seismic Prospecting（用于地震勘探的加速度计换能器）”并且以2009年3月16日为优先权日提交的美国专利号6,883,638中公开了这些及其它适合设备的示例，该专利通过引用整体地并入本文中。数字传感器的使用可以具有包括下述各项的优点：实行自动化校准的能力、传感器间减小的制造差异、改善的频率响应、在任何取向上的均匀性能以及小且紧凑的封装，以及其它的。
在一个实施例中，地震传感器110可以包括压电传感器。在Ken Kan Deng的均题为“Method and Apparatus for Sensing Underwater Signals（用于感测水下信号的方法和装置）”并且以2012年2月7日为优先权日提交的美国专利号9,294,011和美国专利申请号13/984,266（美国公布号2013/0319118）中公开了适合的压电传感器的示例，藉此将所述专利中的每一个通过引用整体地并入本文。
存储器120优选地是随机存取存储器、存储介质或其它存储器组件，其足够大以容纳期望数量的地震数据。虽然存储器120被示为单个实体，但是应当理解的是，存储器120可以实际上包括多个存储器组件或模块，并且存储器120可以以多个操作级别而存在，从高速寄存器和高速缓存到较低速但是更大的DRAM芯片。
在一个实施例中，传感器站100还可以包括定时设备或时钟电路130和/或电源或能量源140。在一个实施例中，定时设备130可以包括被配置成生成用于记录地震数据的定时信号的谐振器、晶体或振荡器。在一个实施例中，定时设备130可以被配置成独立地生成用于地震传感器站的时钟信号。在替换实施例中，定时设备可以被配置成从主时钟接收外部时钟信号，并且基于所接收的外部时钟信号来生成用于地震传感器站100的时钟信号。
能量源140可以被配置成向传感器110、存储器120和站100中的其它电子电路提供电力。在一个实施例中，能量源140可以包括电池，其足够大以在地震勘测的持续时间内向站100提供电力。在替换实施例中，可以经由线缆或电感耦合能量源或以如本文中描述的其它方式来从外部向传感器站100提供电力。
在本发明的一个实施例中，地震传感器站100可以包括一个或多个深度和/或压力传感器150。深度或压力传感器150可以被配置成在部署和/或取回期间确定地震传感器站的深度。在一个实施例中，可以定义用于开启或关闭地震传感器站的阈值深度。例如，在部署期间，可以直到达到（如由深度/压力传感器150测量的）阈值深度为止才对地震传感器站100的传感器、存储器和其它电路供电。类似地，在取回期间，当到达阈值深度时，可以使地震传感器站的一个或多个电路断电。通过选择性地对地震传感器站100的一个或多个电路供电，本发明的实施例可以保存电力并且延长地震传感器站在用以记录地震数据的操作期间的寿命。
图2是传感器站200的等距视图，其例如具有根据图1的传感器站100的一个或多个特征，并且是在具有集成壳体210的模块化实施例中。在这个实施例中，地震传感器站200可以被形成有单个集成壳体210，如图2中所示。诸如传感器、电池、存储器和其它电路之类的所有电子组件都可以被容纳在壳体210内。
在本发明的一个实施例中，地震传感器站可以被配置成经由绳索或线缆215来进行部署。因此，壳体210可以包括被限定穿过壳体210的、用于接收绳索或线缆215的通道225。在一些实施例中，可以提供例如夹紧构件、环等等的连接机构226来促进与绳索或线缆215的连接。在一些实施例中，可以在没有绳索的情况下部署传感器站200，例如经由远程操作的载具或者仅通过将所述站空投（drop）到水中。在其中不使用绳索的实施例中，可以省略通道225，或者可以在一端或两端处利用塞子或类似的组件覆盖通道210。
图3是传感器站300的等距解组装视图，其例如具有根据图1和图2的传感器站100或200的一个或多个特征，并且是在具有模块化壳体组件310和320的实施例中。图3图示了这样的实施例：其中两个或更多个壳体部分或组件310和320被配置成附连到彼此以形成完整的模块化传感器站300。例如，如图3中所示，模块化站的第一模块壳体310可以包括包含一个或多个地震传感器的传感器封装（或传感器模块）。第二模块壳体320可以包括包含能量源和存储器组件的存储器和/或电池封装（其在后文中称为存储器封装或存储器模块）。
在特定示例和实施例中，传感器模块310可以被配置成沿着或绕着绳索或线缆315与存储器模块320耦合，从而形成附接到绳索315的模块化站。虽然模块化传感器站300被示为包括两个模块化壳体组件310、320，但是在替换实施例中，模块化站300可以包括任何数量的多个这样的组件。例如，可以通过将不同的存储器封装耦合到不同的电池封装来形成复合的存储器模块320，例如，其各自具有分离的壳体组件。一般而言，本发明的实施例涉及通过将两个或更多个不同的壳体310、320等耦合到彼此以形成完整的站而形成的模块化站300，其中该耦合还可以使该完整的站被附连到部署绳索315。在每个壳体区段或模块310、320中提供的特定组件还可以根据应用而变化，并且单独的模块化组件可以包括一个或多个地震传感器、存储器组件、定时设备或定时电路、电源或能量源以及深度或压力传感器，如本文中描述的那样。
在一个实施例中，模块310和320当被连接时可以关于绳索315彼此不对称。例如，存储器模块320可以显著地大于传感器模块310，并且占据着模块化传感器站300的一般椭圆形或圆柱形的布置内的绕着绳索315的基本上更大部分的径向范围。替换地，模块310和320可以是基本上对称的，各自占据绕着绳索315的径向范围的约一半（或180度），如图3中所示。
可以针对存储器模块320利用更大的壳体，以允许用于包括足够大的电池和存储器设备的更大空间。在本发明的一个实施例中，可以按照水动力学来将模块化壳体组件210、310和320和/或组装的传感器站200或300中的一个或多个塑形成促进在部署和/或取回操作期间行进穿过水柱。在一个实施例中，用于组件210、310和320的壳罩还可以包括耦合特征335（例如，双头螺栓、固着楔等）来促进与海床的更好的附连和耦合，从而改善传感器灵敏度和收集到的地震数据的质量。
将传感器模块310耦合到存储器模块320可以涉及到在预定位置处将传感器模块310和存储器模块320夹紧到绳索315上，例如，在孔径325的开口处（例如，在延伸穿过传感器站或节点300的细长形水动力学主体的轴向孔径325的各相对端处，如图3中所示）利用夹紧构件或其它机械附连件326来绕着绳索315附连传感器站300的模块310、320。传感器模块310和存储器模块320的夹紧还可以涉及到将模块310和320的壳体上或内部的一个或多个物理特征（例如互补的耦合特征345）接合到彼此和/或接合到绳索。
此外，将组件310和320夹紧还可以经由每个模块中的内部电子接口来使相应的内部组件彼此电气连接。在替换实施例中，可以首先将组件310和320耦合在一起，并且其后可以例如经由由已连接的壳体310和320限定的通道325将已组装的地震传感器站或节点300附连到绳索或线缆315。
图4是根据本发明的实施例的图示了代表性地震传感器站模块310和320的示例性组件的框图。如图所示，第一（传感器）模块310可以包括具有一个或多个地震传感器312的壳体，该一个或多个地震传感器312可以与图1的传感器110相对应。模块310还可以包括时钟电路或类似的定时设备313，其可以与图1的定时设备130相对应。第二（存储器或时钟）模块320可以包括电源或其它能量源323和存储器322，其可以分别与图1中的能量源140和存储器120相对应。无论是否在图4的特定实施例中示出，模块310和320都可以包括附加的电路和设备，如本文中描述的那样。
在一个实施例中，模块310和320可以各自包括接口314、324以在模块310和320之间交换/传递由一个或多个地震传感器所记录的地震数据和/或电力。例如，图4中的模块310和320的电气接口314和324可以分别被配置成将地震数据经由数据总线316从传感器312传递到存储器322以及将电力经由电力总线317从能量源323传递到传感器312（和定时设备313）。
在一个实施例中，物理地耦合组件310和320的壳体还可以在接口314和324之间建立电气连接。在一个实施例中，接口314和324可以包括用于耦合数据总线316的连接器，以用于将由传感器312所记录的地震数据传递到存储器322。接口314和324还可以包括用于电力总线317的连接器，其被配置成将电力从能量源或能量存储装置323传递到传感器封装310中的一个或多个组件，例如地震传感器312和定时设备313。在替换实施例中，可以使用共同的总线来在各模块之间传递电力和数据。
本发明的实施例不限于图4中图示的模块310和320中的组件的具体布置。在替换实施例中，可设想在一个模块中或者在两个或更多个可连接的模块中的地震传感器站的组件的任何布置，包括但不限于地震传感器、存储器、定时装置、能量源和深度或压力传感器组件的任何此类布置，如本文中描述的那样。
图5是被配置用于与绳索或线缆515进行耦合的实施例中的传感器站500的等距视图。图5图示了本发明的又一实施例，其中邻近绳索515布置地震节点或传感器站500，并且地震节点或传感器站500被装备有用于将地震传感器站500的壳体或模块化主体510耦合到绳索515的夹紧或耦合构件550和555。地震传感器站500可以具有单个集成壳体组装件或模块化主体510，如图2中所示，或者在替换实施例中，可以通过将多个壳体或模块化主体组件520、530耦合在一起来形成壳体组装件510以形成地震传感器站500，如图3中所示。
在本发明的一个实施例中，可以将地震传感器站500的一个或多个组件集成在部署绳索515中。例如，参照图5，可以如示出的那样在绳索或线缆515的外半径或外直径内将地震传感器站组件540集成到绳索或线缆515中。替换地，可以沿着绳索或线缆515、但是延伸超过外直径地布置集成组件540。根据图2或图3的实施例，还可以沿着绳索或线缆515、在模块化壳体组装件内布置集成组件540。
在这些实施例中的任何中，集成组件540都可以包括一个或多个地震传感器，或本文中描述的其它地震传感器站组件中的任何，包括但不限于：地震传感器、定时和时钟组件、存储器、能量源和接口。将地震传感器站或节点500的壳体510连接到绳索515可以进一步导致例如经由被配置用于电力和/或数据总线连接的电子接口而在集成传感器站组件540与传感器站500的模块化壳体或主体510内的其它传感器站组件之间建立物理连接、电气连接和/或电感连接。
虽然图2-5中示出的壳体当被完全集成时被示出具有胶囊形状或其它细长的水动力学的主体配置，但是这些示例仅仅是代表性的。在替换实施例中，壳体210可以具有具备或不具备诸如关于轴线的双边对称性或旋转对称性之类的对称性的任何形状，包括但不限于圆盘、矩形、方形、角锥形等。
图6图示了根据本发明的实施例的示例性地震勘测600。如图6中所示，可以将多个自主传感器站或节点610部署在海床611上或者水体或水柱614的表面612下方。针对地震节点610的适合的配置包括本文中描述的地震节点和传感器站实施例中的任何。
如图6中所示，可以经由相应的绳索或钢索650将传感器站610中的两个或更多个部署在海底或海床上。在一些实施例中，绳索650可以由具有相对于其浸入其中的水的预定义的特定密度的合成材料制成。在一些实施例中，绳索650可以是无源绳索，即，其可以不包括任何导电体。然而，在替换实施例中，绳索或线缆650可以包括嵌入式导体以用于在单独的地震传感器站或节点610之间传送时钟信号、数据信号、控制信号和电力中的一个或多个。因此，绳索或线缆650可以具有没有信号或电力通信的无源配置或者具有其中提供信号和/或电力连接的有源配置。
虽然可能在本示例中参考了海底或海床，但是本发明的实施例并不限于任何特定类型的水体或水柱。相反，本发明的实施例可以用在包括海洋、湖泊、河流等的任何水的、基于海洋陆地的或其它环境中。因此，本文中对术语海、海床、海底等等的使用应当被宽泛地理解成涵盖适于地震能量的传播的所有水体614和表面611。
在特定的实施例中，可以通过从部署船舶或地震船舶620垂下节点610等、经由任何适合的技术（例如，经由远程或自主操作的载具（ROV或AUV））来将一个或多个地震传感器站610部署到海底或其它表面611。在又一实施例中，每个自主传感器站610可以被装备有推进系统并且被编程成导航穿过水柱614往返于海底611上的预定位置。如可以在图6中看到的，不用绳索650的单独的地震传感器站610的部署在靠近障碍的区域中（例如，在与石油钻机690或其它操作相关联的海底611的工作区域680中）可以是有利的，以避免在节点610的部署和/或取回期间绳索650发生与障碍和其它水下组件相接触并潜在地损坏所述障碍和其它水下组件或被它们损坏。
在一个实施例中，绳索部署的地震传感器站可以耦合到轮毂或浮标。例如，绳索区段671和672被示出耦合到相应的轮毂691和692。虽然轮毂691和692被示为提供在漂浮的浮标上，但是这仅仅是代表性的，并且在替换实施例中可以将轮毂691和692中的一个或多个放置在海底111上。轮毂691和692还可以漂浮在水柱614内、在海底111上方或表面612下方的预定义的深度处。
在一个实施例中，轮毂691和692可以包括高精度或“主”时钟以及被配置用于与节点610进行数据通信和/或电力通信的通信组件。例如，来自高精度时钟的时钟信号可以经由绳索650中的导体传递到传感器站610，以促进时钟矫正或者在传感器站610处生成时钟信号。
在一些实施例中，轮毂691和692还可以被配置成将电力、数据和/或控制信号传递到传感器站610。因此，轮毂691和692可以装备有发电设备和/或能量存储设备，和/或用于实行质量检查以及实现预定义操作协议等等的控制逻辑。在一些实施例中，从轮毂发送的信号可以被用来例如为传感器站电池充电、实行质量/站健康测试、开启/关闭站，等等。在一些实施例中，轮毂设备可以装备有全球定位卫星（GPS）设备或其它定位或导航系统、和/或无线电发射机/接收机设备，以便促进确定轮毂的位置和/或促进与轮毂设备和/或节点610的通信。
在其中绳索650中的一个或多个被配置成传递电力和/或数据信号的实施例中，可以在每个绳索650的末端处提供尾部终止设备615。也可以在轮毂设备691、692中提供分离的头部终止设备，并且可以使用海水来耦合头部和尾部终止设备。在一些实施例中，可以省略轮毂设备691、692。例如，代表性的绳索区段673被示出没有相关联的轮毂设备，并且没有尾部终止设备。
再次参照图6，震源艇或船舶620可以被配置成拖曳地震源621，同时在地震节点610的区域中进行地震勘测。在一个实施例中，地震源621可以是气枪（或多个气枪），其被配置成向水柱614中释放一股压缩空气，从而向海床611发射声能。如图6中所示，这股压缩空气生成地震波622，其向下行进穿过水柱614到达海床611，并且其可以穿透海床611以从海床下的表面结构反射。来自表面下结构的反射可以被传感器站610记录为地震数据，并且可以其后被处理以显现表面下的层和其它结构的图像。可以由地质学家分析这些图像以标识可能包括碳氢化合物和其它资源的区域，或者标识附加的地球物理学的感兴趣特征。
在本发明的一个实施例中，可以在利用节点610采集地震数据的同时来同时地操作多个震源艇或地震船舶620。在其中使用多个船舶620的实施例中，震源艇可以被配置成根据同时的资源状态来操作它们相应的一个或多个地震源621。例如，两个或更多个震源艇620的震源621可以被配置成基本上同时地或者以预定义的延迟发射地震能量，以使得在来自两个或更多个震源621的地震能量的发射的持续时间中存在至少一些重叠。
在本发明的一个实施例中，可以将高精度时钟包括在每个或所选地震传感器站610中。在替换实施例中，可以经由被配置成与在地震传感器站610中实现的从定时设备相协调的外部主时钟来提供高精度时钟信号。该主时钟可以位于轮毂设备691、682上，或者在可以沿着单独的绳索或线缆650以预定义间隔放置的设备618中。在一个实施例中，设备618可以仅包括高精度时钟和接口或其它通信组件。在替换实施例中，设备618可以包括诸如电源之类的其它组件。在又一实施例中，这样的设备618可以被配置为“超级站”或类似的地震节点，例如，具有地震传感器站610的所有组件以及可以用来向其它附近地震传感器站610提供主时钟信号的高精度时钟的地震传感器设备。
压力波和剪切波信号区分
无论自主传感器系统或节点610是由单个壳体还是由多个壳体制成，在一些实施例中，传感器系统都可以包括能够产生基本上无剪切（或减少的剪切）信号的一个或多个地震传感器或此类传感器的组合。与地面或其它地表下物质611相接触的洋底地震系统或节点610可能会经历剪切噪声，并且因此经受穿过地面传播到节点610的不合期望的振动/噪声。
例如，通常在来自地震源的压力波可以从其反射的地表下的各层之间的界面处生成剪切波。具体而言，压力波在界面处的反射可以生成反射压力波以及也可以被地震传感器检测到的剪切波。剪切波的存在能够污染由自主传感器系统或节点610的地震传感器所记录的合期望的压力信号或者向所述压力信号提供噪声背景。本发明的实施例提供这样的传感器，其能够反射此类剪切波信号的至少一部分，从而允许直接地或者通过将传感器站610中的一个或多个的输出进行组合来择优捕获合期望的压力波或基本上仅压力波。替换地，此类传感器可以用来增强或抑制组合传感器信号中的剪切波效应，如本文中描述的那样。
图7图示了自主传感器站或节点700，其可以包括例如被布置在海床、洋底或其它表面711上的第一传感器710、第二传感器720和第三传感器730。传感器710、720和730中的每一个都以与周围水柱或其它地震介质714地震接触的方式被耦合，以便对以地震波和声波形式传播穿过介质714的地震能量进行采样。在一个实施例中，例如，第一传感器710可以是水听器，并且第二传感器720可以是三分量地震检波器或者六分量地震检波器，如本文中描述的那样。第三传感器730在一个实施例中可以是“无剪切”或减少剪切传感器，其能够在择优地减少剪切贡献和/或源于剪切波的失真或噪声的情况下记录地震信号。第三传感器730可以是三分量地震检波器、单分量（例如，竖直的）地震检波器或二分量地震检波器。在一个特定示例中，图7的自主传感器系统被示出具有单个竖直分量第三传感器730。
在一些实施例中，可以将第三传感器730围在具有与周围水柱714的声阻抗类似的声阻抗的区域或传感器壳体731中，以使得行进穿过水的声信号以最小的反射传递到其中的传感器。在一个实施例中，传感器壳体731的外部可以由覆盖有柔性的、声学上可穿透的外皮的穿孔刚性壳体形成或者包括这样的壳体，其具有与周围水柱714的声阻抗相匹配的声阻抗。传感器壳体731的内部可以填充有具有类似地选择的声阻抗的流体或凝胶，或者其它阻抗匹配的声介质732。
例如，传感器壳体或外皮731和声介质732中的一个或二者可以优选地具有与周围海水的声阻抗基本上匹配或基本上相等的声阻抗，或以其它方式被选择成减少在水柱714、传感器壳体或外皮731与声介质732之间的界面处的声反射。也可以将第三传感器730悬置在流体、凝胶或其它声介质732中，以使得第三传感器730基本上不受自主传感器系统700的外部壳体750的运动的影响，或者经受由于外部壳体750的运动的基本上更少的影响，从而防护第三传感器730免受可以经由壳体750传递的剪切噪声的影响。
在本发明的一个实施例中，可以将第一传感器710、第二传感器720和第三传感器730中的一个或多个的输出S1、S2、S3进行组合来生成组合地震信号CS。例如，在一个实施例中，可以使用被称为PZ求和的技术或通过以其它方式求和或组合相应输出的经比例缩放的值来组合第一地震传感器710（例如，水听器）的输出S1和第三地震传感器730（例如，无剪切传感器）的输出S3，以使得组合信号CS基本上丢弃了重影和多重效应。
来自第一传感器710和第三传感器730的组合信号CS可以被分离地记录，或者替换地，进一步与第二地震传感器720的输出S2组合。在一个实施例中，单个竖直分量第三传感器730的输出S3自身或者与诸如水听器710之类的另一传感器的输出S1相结合可以被组合并且用来去除或减轻表示由第二传感器720（例如，三维地震检波器）所检测到的运动的竖直或水平分量的输出S2中的剪切噪声的影响。
在又一实施例中，可能被认为合期望的是，隔离所记录的剪切能量以基于该剪切能量的被记录的特性来确定地表下物质的属性。在一个这样的实施例中，可以通过组合第二传感器720的输出S2和第三传感器730的输出S3来隔离剪切能量。具体而言，因为第二传感器720可以记录剪切波和压力波二者，并且第三传感器730可以记录基本上仅压力波或者与剪切波相比择优地对压力波敏感，所以可以通过从（对剪切波和压力波二者都敏感的）第二传感器720的输出S2的经适当比例缩放的值中减去（对压力波敏感的）第三传感器730的输出S3来组合所述输出S3，以便基本上隔离剪切能量和剪切波信号。
图8图示了根据本发明的各种实施例的无剪切或减少剪切的传感器730或地震传感器装置800的更详细的示例。如图所示，传感器装置800可以包括第一外部传感器壳体810和第二内部传感器壳体820。内部传感器壳体820悬置在外部壳体810内的、剪切吸收液体、凝胶、流体或类似的阻抗匹配声介质830中，并且传感器装置840被布置在内部壳体820内。在一个实施例中，内部壳体820和剪切吸收流体或其它声介质830的特定重力可以基本上类似，以促进内部壳体820和内部传感器840在声介质830中的悬置。
如本文中描述的，外部壳体810可以被设计成使得来自剪切波（例如，S波或PS波）的剪切能量在外部传感器壳体810处消散，而压力波（例如，P波）以最小衰减透射穿过壳体。例如，在一个实施例中，外部壳体810可以由覆盖有柔性的、声学上可穿透的外皮或声学层812的穿孔刚性壳体构件811形成或者包括这样的壳体构件811。压力波可以行进穿过外部壳体810和剪切吸收流体或类似介质830二者，例如海水或具有所选声阻抗和其它声属性的凝胶，并且可以由如图8中所示的、例如被布置在第二内部壳体820内的地震检波器840或图7中的第三传感器730的其它示例来记录。
适合的声介质830可以择优地透射从周围水体（或其它地震介质）入射的以声波形式的压力波能量，同时择优地耗散、抑制或以其它方式减少剪切波能量的透射。适合的传感器壳体810还可以被配置成择优地透射以声波形式的压力波能量，同时择优地耗散剪切波能量。例如，穿孔的壳或壳罩811可以被配置成吸收剪切波能量并且透射压力波能量，并且声学层或外皮812可以被配置成透射以传播穿过声介质830的声波形式的压力波能量。
取决于应用，声学层812可以对声介质830来说不可渗透，以便将声介质830保持在外传感器壳体810内。替换地，声学层812可以对声介质830来说是半渗透或可渗透的，以便允许声介质与外部水柱的交换。在一些示例中，声介质830可以是海水或与周围水柱或其它地震介质交换或混合的其它流体。
如图8中所示，代表性的“无剪切”或减少剪切的地震传感器800包括被布置在内传感器壳体820内的地震检波器、加速度计或类似的运动传感器装置840，其例如具有测试质量体850和相对于磁体或其它场源870偏置悬置的电感线圈860。在该单轴传感器示例中，测试质量体850和拾波线圈860被配置成沿着竖直轴线进行运动，该运动由入射在内壳体820上的地震能量驱动。线圈860相对于场源870的相对运动生成由地震传感器信号或输出S3所表征的电感信号。输出S3择优地对传播穿过周围声介质830的压力波能量敏感，同时择优地耗散或抑制剪切波能量，如上文所描述的那样。
在其它实施例中，可以在单轴或者多轴配置中使用电感、压电和微机械系统（MEMS）传感器组件。参照图7的主题，在这样的实施例中，第一传感器710、第二传感器720和第三传感器730中的任何一个或多个可以被实现为六分量地震传感器，其被配置用于测量沿着三个独立方向的线性运动中的三个自由度和绕着三个独立轴线的旋转中的三个自由度。在这些实施例中的一些中，传感器被提供有耦合到单个测试质量体并且沿着独立轴线或正交轴线布置的三个加速度计或类似的压电传感器。这样的六分量传感器系统的优点是：一个单质量体使得传感器能够在所有三个独立（正交）方向上独立地测量压缩能量以及剪切能量。
这样的多轴单质量体加速度计的共振可以比其它传感器（例如，典型的质点加速度传感器）高一个或多个量级，这使得能够合理地实现高切机械冲击系统，而同时维持地震带内的平坦响应。加速度计可以通过经由用支持部附连到晶体来将晶体和梁（beam）配置成唯一取向以并入有向感测，所述支持部沿着感测主轴是“硬的”而在横轴上是“软的”。目标是要将框架中的失真最小化，而同时将晶体中沿着感测方向的剪切应力最大化。
这样的传感器提供线性测量和旋转测量二者。旋转测量可以提供基本上纯粹的剪切数据，而且具有旋转数据和平移数据二者允许计算波场导数。此类计算可以提供剪切污染从洋底节点（OBN）数据中的去除，以及初至波或压力波（P波）与继发的剪切波（S波或PS波）数据的经改善的内插，从而使得深水节点C波（PS波或经转换的波）勘测可行。
示例
洋底地震数据采集系统可以利用多轴或单质量体加速度计，如本文中描述的那样。这样的系统可以包括：具有一个或多个地震传感器的传感器站，例如，其中地震传感器包括任何数量和组合的水听器、地震检波器、加速度计等等。地震传感器中的至少一个可以被悬置在被选择成择优地透射声波的声介质中，例如，其中择优地抑制或耗散剪切波。然后可以单独地记录或组合来自所述传感器中的每一个的信号，以抑制或增强剪切贡献，如本文中描述的那样。
根据本文中的示例和实施例中的任何的代表性地震传感器系统可以包括：与地震介质连通的传感器壳体和被布置在传感器壳体内的声介质，例如，其中基于地震介质的声阻抗来选择声介质。地震传感器可以被悬置在声介质内，例如，其中传感器壳体被配置成耗散从地震介质入射的剪切波能量，并且声介质被选择成将压力波能量从地震介质透射到地震传感器。
地震传感器可以包括被布置在悬置在声介质中的内壳体内的加速度计或地震检波器。声介质可以包括被选择成匹配地震介质的声阻抗的流体或凝胶。
传感器壳体可以包括：穿孔构件，其被配置成耗散从地震介质入射的剪切波能量以及将压力波能量透射到声介质。可以邻近穿孔构件布置声学层或外皮，例如，其中声学层或外皮被选择成匹配地震介质的声阻抗。地震介质可以包括水柱，并且声介质可以包括海水或水柱的其它流体。
地震传感器可以至少包括竖直地震检波器。该系统可以进一步包括：在壳体组装件中贴近竖直地震检波器布置的水听器，例如，其中来自竖直地震检波器和水听器的信号被组合以减少组合信号中的重影。
地震传感器可以进一步包括：在壳体组装件内贴近地震传感器布置的三维地震检波器，例如，其中来自地震传感器和三维地震检波器的信号被组合以增强或抑制组合信号中的剪切波能量效应。三维地震检波器可以包括单质量体加速度计，其具有对三个独立方向上的线性运动以及对绕着三个独立轴线的旋转运动的灵敏度。
根据本文中的示例和实施例中的任何的传感器系统可以包括被配置用于将传感器系统部署在地震介质中的壳体组装件。至少一个水听器或地震检波器可以被布置在壳体组装件内，并且被配置成响应于从地震介质透射的地震能量而生成地震数据。地震传感器可以被悬置在壳体组装件内部的声介质内，例如，其中声介质被选择成将声信号从地震介质透射到地震传感器并且耗散从地震介质入射的剪切波能量。
地震传感器可以包括加速度计。加速度计可以被配置用于测量响应于透射穿过声介质的声能量而产生的运动的至少竖直分量。
可以绕着地震传感器和声介质布置传感器壳体，例如，其中传感器壳体包括被配置成透射声信号并且耗散剪切波能量的穿孔构件。声介质的特定重力可以被选择成将地震传感器悬置在传感器壳体内部。传感器壳体可以对声介质来说是可渗透的，并且被配置用于地震介质与声介质的交换。可以邻近穿孔构件布置声学层，声学层被适配成透射来自地震介质的声信号并将声介质保持在传感器壳体内。
根据本文中的示例和实施例中的任何的传感器系统可以包括：定时电路，其被配置成生成与地震数据相关联的时钟信号；存储器，其被配置成存储地震数据以及相关联的时钟信号；以及深度传感器，其被配置成确定地震传感器系统的深度。水听器或地震检波器、地震传感器、存储器和定时电路中的一个或多个可以被配置用于基于深度而供电或断电。
夹紧或耦合机构可以被配置用于将壳体组装件附连到绳索或线缆，例如以用于部署在水柱中。地震传感器系统的至少一个组件可以被布置在绳索或线缆内，例如，其中所述组件选自地震检波器、水听器、深度传感器、定时或时钟电路和存储器。壳体组装件可以限定水动力学的主体，其具有被适配成容纳绳索或线缆的轴向开口。壳体组装件可以包括至少第一和第二模块化组件，其被配置用于绕着绳索或线缆附连传感器系统，第一和第二模块化壳体组件中的每一个具有被配置用于其之间的数据通信的接口。
根据本文中的示例和实施例中的任何的采集地震数据的方法可以包括：从被彼此贴近地布置在壳体组装件内的水听器和地震检波器采集地震数据。方法可以包括：从悬置在壳体组装件内的声介质中的地震传感器采集数据，例如，其中声介质被选择成透射从地震介质入射的声能量，其中耗散从地震介质入射的剪切波能量。将来自地震传感器的数据可以与来自水听器和地震检波器中的一个或两者的数据进行组合，例如，其中剪切波效应在组合数据中被增强或抑制。
适合的方法可以包括：将来自地震传感器的数据与来自水听器的数据进行组合以生成具有被抑制的重影效应的组合数据。来自地震传感器的数据还可以与来自地震检波器的数据进行组合以生成例如具有增强的或基本上隔离的剪切波效应的组合数据。
适合的方法可以进一步包括：基于从地震检波器采集的地震数据来表征三个独立方向上的线性运动和绕着三个独立轴线的旋转。线性运动可以是响应于从地震介质入射的声能量，而旋转可以是响应于从地震介质入射的剪切波能量。可以至少部分地基于旋转来计算传播穿过地震介质的波场的导数。可以对压力波数据和剪切波数据进行内插，内插数据至少部分地基于旋转来表征传播穿过地震介质的这样的地震波场。
在附加示例中，传感器站可以包括标量压力传感器和被配置成测量地震波的三个空间分量的三分量（3C）传感器中的一个或多个，例如，一个或多个微机电系统（MEMS）加速度计或压电传感器。还可以在传感器站中包括一个或多个附加组件，例如被配置成生成时钟信号的定时设备或电路、被配置成存储来自传感器的地震数据的存储器、被配置成向传感器提供电力的能量源以及其它电子组件。
系统可以包括一个或多个深度或压力传感器，其被配置成在部署和/或取回期间确定地震传感器站的深度。在部署期间，可以直到达到（例如，如由深度或压力传感器测量的）阈值深度为止才对地震传感器站的一个或多个传感器、存储器和其它电路或电子组件供电。当达到阈值深度时，也可以使地震传感器站的电路或电子组件中的一个或多个断电。
通过在部署和/或取回期间选择性地对地震传感器站的一个或多个此类电路或电子组件供电，传感器站可以保存电力并且延长操作寿命。特别地，无论是基于深度、定时还是另一操作参数，与不具有选择性地为一个或多个电路或电子组件供电和断电的能力的这样的系统相比，都可以在用以记录地震数据的操作期间延长所述地震传感器和/或站的操作寿命。
在一些示例中，地震传感器站被形成有单个集成壳体，并且传感器站的所有电路或电子组件都被容纳在壳体内。地震传感器站还可以被配置成经由绳索来进行部署，例如，其中壳体具有被限定成穿过其的、并且被配置用于接收绳索的通道，或者被配置成促进与绳索的连接的连接机构。
地震勘测装置可以包括两个或更多个此类传感器站，如本文中描述的那样。可以通过沿着绳索或钢索布置所述站、或者经由远程或自主操作的载具、或者使用所述传感器站中的每一个上提供的自主推进系统来实现用于部署地震勘测装置中的传感器站的方法。涵盖用于在船舶后拖曳这样的地震勘测装置的附加方法。
用于地震数据采集的方法包括：操作这样的地震数据采集系统，如本文中描述的那样。非暂时性计算机可读数据存储介质还可以被提供有嵌入在其上的程序代码，其中所述程序代码可在计算机处理器上执行以执行用于通过操作如本文中描述的地震数据采集系统来进行地震数据采集的这样的方法。
可以根据上述示例中的任何来配置自主传感器系统，其中该系统具有第一传感器、第二传感器和/或第三传感器中的一个或多个，包括下述各项中的一个或多个：水听器、三分量地震检波器和能够记录几乎没有来自剪切波的失真的地震信号的无剪切传感器。例如，这样的自主传感器系统可以包括：被围在区域或壳体中的传感器中的一个或多个，所述区域或壳体具有与周围的水的声阻抗类似的声阻抗，以使得行进穿过水的声信号被以最小反射传递到其中的传感器。
壳体的外部可以包括或被形成为覆盖有柔性的、声学上可穿透的外皮的穿孔刚性壳体。壳体的内部可以填充有流体，其中外皮和流体二者都具有基本上与周围的水或海水的声阻抗相等的声阻抗。传感器中的至少一个可以悬置在流体中，以使得被悬置的传感器部分地或者基本上与自主传感器系统的壳体的运动相隔离，从而防护传感器免受经由壳体传递的剪切噪声的影响。
可以根据上述示例中的任何来提供自主传感器系统，其中传感器中的一个或多个的输出被组合以生成组合地震信号。这样的组合信号可以基本上丢弃重影和多重效应，并且组合信号可以被分离地记录或者与传感器中的一个或多个其它传感器的输出进行进一步组合。可以独自地或者与诸如水听器之类的一个或多个附加传感器的输出相结合地利用单个竖直分量传感器的输出来去除或减少或减轻传感器中的另一个传感器的竖直或水平分量中的剪切噪声的影响。
可以隔离所记录的剪切能量以基于该剪切能量来确定表面下结构的属性。可以优选地通过组合传感器的输出来隔离剪切能量，并且进一步优选地通过传感器中的一个传感器记录剪切波和压力波二者而传感器中的另一个传感器记录仅压力波来隔离剪切能量，仍进一步优选地利用减去一个或多个此类输出来隔离剪切能量。
自主无剪切传感器系统可以被配置用于上述示例中的任何，传感器包括外部壳体或外壳体以及悬置在外部壳体内的剪切吸收流体或介质中的内部壳体，内部壳体和剪切吸收介质的特定重力优选地被选择成基本上类似，以促进内壳体在外壳体内的流体或凝胶中的悬置。外部壳体可以被设计成使得在壳体处消散或耗散剪切能量，而压力波以基本上最小的衰减透射穿过壳体。外部壳体还可以包括覆盖有柔性的、声学上可穿透的外皮的穿孔刚性壳体组件，压力波可以行进穿过外部壳体和剪切吸收介质二者，所述介质可以包括海水或凝胶，和/或所述波可以由在内壳体内形成的地震检波器来记录。
传感器系统可以被配置用于上述示例中的任何，其具有如本文中描述的以单质量体加速度计的形式实现的传感器中的任何一个或多个。类似地，传感器中的任何一个或多个可以被配置为六分量传感器，如本文中描述的那样。此外，传感器中的任何一个或多个可以被配置为单质量体传感器，以用于例如在一个、两个或三个不同的正交方向上独立地测量压缩能量以及剪切能量。
除非具体指示，否则对本发明中利用的地震检波器的所有引用包括常规的地震检波器以及用于检测地震波活动的其它已知设备或有向传感器（包括但不限于加速度计），并且对加速度计的引用同样包括其它有向传感器，包括但不限于地震检波器。虽然前文涉及了本发明的实施例，但是可以设计本发明的其它和另外的实施例而不偏离其基本范围，并且其范围由下面的权利要求来确定。
虽然关于特定示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，可以做出改变并且可以替换等同物以将本公开适配于不同问题和应用，同时仍维持在如要求保护的本发明的精神和范围内。本发明不限于所描述的示例，而是涵盖落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (26)

1.一种地震传感器系统，包括：
与地震介质连通的传感器壳体；
被布置在所述传感器壳体内的声介质，基于所述地震介质的声阻抗来选择所述声介质；以及
悬置在所述声介质内的地震传感器，其中所述传感器壳体被配置成耗散从所述地震介质入射的剪切波能量，并且所述声介质被选择成将压力波能量从所述地震介质透射到所述地震传感器。
2.根据权利要求1所述的地震传感器系统，其中，所述地震传感器包括被布置在悬置在所述声介质中的内壳体内的加速度计或地震检波器。
3.根据权利要求2所述的地震传感器系统，其中，所述声介质包括被选择成匹配所述地震介质的声阻抗的流体或凝胶。
4.根据权利要求1所述的地震传感器系统，其中，所述传感器壳体包括穿孔构件，其被配置成耗散从所述地震介质入射的所述剪切波能量并且将所述压力波能量透射到所述声介质。
5.根据权利要求4所述的地震传感器系统，进一步包括邻近所述穿孔构件布置的声学层或外皮，所述声学层或外皮被选择成匹配所述地震介质的声阻抗。
6.根据权利要求4所述的地震传感器系统，其中，所述地震介质包括水柱，并且所述声介质包括海水或所述水柱的其它流体。
7.根据权利要求1所述的地震传感器系统，其中，所述地震传感器至少包括竖直地震检波器，并且进一步包括壳体组装件中的贴近所述竖直地震检波器布置的水听器，其中将来自所述竖直地震检波器和所述水听器的信号进行组合以减少组合信号中的重影。
8.根据权利要求1所述的地震传感器系统，进一步包括壳体组装件内的贴近所述地震传感器布置的三维地震检波器，其中将来自所述地震传感器和所述三维地震检波器的信号进行组合以增强或抑制组合信号中的剪切波能量效应。
9.根据权利要求8所述的地震传感器系统，其中，所述三维地震检波器包括单质量体加速度计，其具有对三个独立方向上的线性运动和绕着三个独立轴线的旋转运动的灵敏度。
10.一种传感器系统，包括：
壳体组装件，其被配置用于将所述传感器系统部署在地震介质中；
至少一个水听器或地震检波器，其被布置在所述壳体组装件内并且被配置成响应于从所述地震介质透射的地震能量而生成地震数据；
地震传感器，其悬置在所述壳体组装件内部的声介质内，所述声介质被选择成将声信号从所述地震介质透射到所述地震传感器，其中耗散从所述地震介质入射的剪切波能量。
11.根据权利要求10所述的传感器系统，其中，所述地震传感器包括加速度计，其被配置用于测量响应于透射穿过所述声介质的声能量而产生的运动的至少竖直分量。
12.根据权利要求10所述的传感器系统，进一步包括绕着所述地震传感器和声介质布置的传感器壳体，所述传感器壳体包括穿孔构件，其被配置成透射所述声信号并且耗散所述剪切波能量。
13.根据权利要求12所述的传感器系统，其中，所述声介质的特定重力被选择成将所述地震传感器悬置在所述传感器壳体内部。
14.根据权利要求12所述的传感器系统，其中，所述传感器壳体对所述声介质来说是可渗透的，并且被配置用于所述地震介质与所述声介质的交换。
15.根据权利要求12所述的传感器系统，进一步包括邻近所述穿孔构件的声学层，所述声学层被适配成透射来自所述地震介质的声信号并将所述声介质保持在所述传感器壳体内。
16.根据权利要求10所述的传感器系统，进一步包括：
定时电路，其被配置成生成与所述地震数据相关联的时钟信号；
存储器，其被配置成存储所述地震信号以及相关联的时钟信号；以及
深度传感器，其被配置成确定所述地震传感器系统的深度；
其中所述水听器或地震检波器、所述地震传感器、所述存储器以及所述定时电路中的一个或多个被配置用于基于所述深度来供电或断电。
17.根据权利要求10所述的传感器系统，进一步包括夹紧或耦合机构，其被配置用于将所述壳体组装件附连到绳索或线缆以用于部署在水柱中。
18.根据权利要求17所述的传感器系统，进一步包括被布置在所述绳索或线缆内的所述地震传感器系统的至少一个组件，所述组件选自地震检波器、水听器、深度传感器、定时或时钟电路以及存储器。
19.根据权利要求17所述的传感器系统，其中，所述壳体组装件限定水动力学的主体，其具有被适配成容纳所述绳索或线缆的轴向开口。
20.根据权利要求17所述的传感器组装件，其中，所述壳体组装件包括至少第一和第二模块化组件，其被配置用于所述传感器系统绕着所述绳索或线缆的附连，所述第一和第二模块化壳体组件中的每一个具有被配置用于其之间的数据通信的接口。
21.一种方法，包括：
从被彼此贴近地布置在壳体组装件内的水听器和地震检波器采集地震数据；
从悬置在所述壳体组装件内的声介质中的地震传感器采集数据，所述声介质被选择成透射从地震介质入射的声能量，其中耗散从所述地震介质入射的剪切波能量；以及
将来自所述地震传感器的数据与来自所述水听器和地震检波器中的一个或两者的数据进行组合，其中剪切波效应在组合数据中被增强或抑制。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括将来自所述地震传感器的数据与来自所述水听器的数据进行组合以生成具有被抑制的重影效应的组合数据。
23.根据权利要求21所述的方法，进一步包括将来自所述地震传感器的数据与来自所述地震检波器的数据进行组合以生成具有增强的或基本上隔离的剪切波效应的组合数据。
24.根据权利要求21所述的方法，进一步包括基于从所述地震检波器采集的地震数据来表征三个独立方向上的线性运动和绕着三个独立轴线的旋转，所述线性运动是响应于从所述地震介质入射的声能量，并且所述旋转是响应于从所述地震介质入射的剪切波能量。
25.根据权利要求24所述的方法，进一步包括至少部分地基于所述旋转来计算传播穿过所述地震介质的波场的导数。
26.根据权利要求24所述的方法，进一步包括对压力波数据和剪切波数据进行内插，从而至少部分地基于所述旋转来表征传播穿过所述地震介质的地震波场。
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