FR3015051A1 - Systeme d'acquisition sismique. - Google Patents

Abstract

Diverses technologies pour un système d'acquisition sismique (100), qui peuvent comprendre un système de contrôle d'acquisition (10) configuré pour déterminer une heure de début souhaitée pour un cycle de balayage dans un ou plusieurs vibrateurs (95) et un contrôleur de système de source enregistreur (20) en communication avec le système central d'acquisition (10). Le contrôleur de système de source enregistreur (20) peut être configuré pour recevoir l'heure de début souhaitée à partir du système central d'acquisition (10). Le système d'acquisition sismique (100) peut, en outre, comprendre une ou plusieurs unités de vibrateur (60) en communication avec le contrôleur de système de source enregistreur (20). Chaque unité de vibrateur (60) peut être configurée pour débuter un cycle de balayage dans un vibrateur (95) à l'heure souhaitée.

Description

SYSTÈME D'ACQUISITION SISMIQUE Les applications des différentes technologies décrites ici se rapportent d'une manière générale à l'acquisition sismique.

Les descriptions et exemples qui suivent ne sont pas considérés comme la technique antérieure en vertu de leur inclusion dans cette section. Une étude sismique comprend généralement plusieurs sources sismiques et un système d'acquisition composé d'un système central et de plusieurs capteurs déployés qui sont configurés pour mesurer et enregistrer des signaux réfléchis des couches souterraines suite aux forces exercées sur la terre par les sources sismiques.

Lors d'une étude vibrosismique, une ou plusieurs unités de vibrateur sont généralement utilisés comme source sismique. Chaque unité de vibrateur peut comprendre un vérin monté sur un véhicule, qui est capable d'exercer une force sur le sol, généralement sous forme d'un balayage de fréquences. Chaque unité de vibrateur peut être contrôlée par un système de contrôle des vibrations qui est configuré de sorte à créer un balayage de référence spécifique et à s'assurer que la force exercée sur le sol par le vérin suit autant que possible le balayage de référence. La coordination de plusieurs unités de vibrateur et de leurs systèmes de contrôle de vibrations correspondants est généralement effectuée par un système de contrôle des vibrations enregistreur compris dans le système d'acquisition. Le système de contrôle des vibrations enregistreur envoie des signaux de synchronisation par ondes radio aux systèmes de contrôle des vibrations individuels, signaux qui définissent l'heure à laquelle l'unité de vibrateur commencera son balayage.

Les techniques de synchronisation actuelles présentent plusieurs désavantages qui dépendent généralement de la définition de différentes valeurs de décalage mesurées pour compenser les durées des transmissions radio et d'autres facteurs. La mesure initiale de ces décalages et la confirmation de la synchronisation du système peut prendre beaucoup de temps. En outre, des vérifications post-acquisitions peuvent être effectuées pour évaluer la précision des oscillateurs internes aux systèmes de contrôle des vibrations et les erreurs brutes dans les décalages radio ou les heures de commencement. Des vérifications peuvent également être effectuées pendant l'acquisition pour évaluer la précision de la synchronisation pour des débuts de balayage spécifiques.

Les vérifications réalisées de manière périodique ou pendant l'acquisition peuvent être appelées des vérifications de similitudes. Deux types de vérifications de similitudes sont généralement utilisés. Le premier, une vérification de similitudes radio, peut se faire plusieurs fois par jour pour chaque vibrateur utilisé pendant un cycle d'acquisition normal. Dans cette méthode, un signal de balayage provenant de l'unité de vibrateur d'un système de contrôle des vibrations est transmis en temps réel par modulation analogique à travers un canal radio au système de contrôle des vibrations enregistreur où il peut être comparé à un signal de référence spécial qui a été précédemment ajusté pour être synchrone, au niveau du temps, avec le signal reçu. La méthode de similitude radio peut permettre la vérification de la synchronisation du balayage par vibrations par rapport à la référence, mais elle prend pour acquis que tous les décalages et ajustements mesurés précédemment sont justes. La méthode de similitude radio peut aussi fournir des informations sur la qualité du balayage par vibrations, telles que sa phase relative, sa force et son niveau de distorsion. Alors que les données sont acquises lors de la production normale, l'analyse des données pour tous les vibrateurs en fonctionnement peut demander beaucoup de temps.

La deuxième méthode, appelée similitude de câble ou de fil, est généralement effectuée pendant une acquisition normale, mais pendant un programme de test ou suite à des travaux de maintenance sur les vibrateurs, et peut prendre beaucoup de temps. Dans la seconde méthode, une ou plusieurs unités de vibrateur peuvent être positionnées de sorte que les signaux de balayage peuvent être acquis par connexion directe au système d'acquisition ou à ses unités de terrain. Comme pour la première méthode, l'analyse des données peut également prendre beaucoup de temps. Sont décrites ici les applications de diverses technologies pour un système d'acquisition sismique, qui peut comprendre un système central d'acquisition configuré pour déterminer une heure de début souhaitée pour un cycle de balayage dans un ou plusieurs vibrateurs et un contrôleur de système de source enregistreur qui est en communication avec le système central d'acquisition. Le contrôleur de système de source enregistreur peut être configuré pour recevoir l'heure de début souhaitée à partir du système central d'acquisition. Le système d'acquisition sismique peut, en outre, comprendre une ou plusieurs unités de vibrateur qui communiquent avec le contrôleur de système de source enregistreur. Chaque unité de vibrateur peut être configurée pour débuter un cycle de balayage dans un vibrateur à l'heure souhaitée. Sont décrites ici les applications de diverses technologies pour un enregistreur pour un système d'acquisition sismique, qui peut comprendre un système de contrôle d'acquisition configuré pour déterminer une heure de début souhaitée pour un balayage pour un ou plusieurs vibrateurs et un contrôleur de système en communication avec le système central d'acquisition. Le contrôleur de système peut être configuré pour recevoir l'heure de début souhaitée à partir du système central d'acquisition. Sont décrites ici les applications de diverses technologies pour une unité de vibrateur pour un système d'acquisition sismique, qui peut comprendre un vibrateur et un système de contrôle en communication avec le vibrateur. Le 30 système de contrôle peut être configuré pour débuter un cycle de balayage dans un vibrateur à l'heure souhaitée. L'unité de vibrateur peut également comprendre un système de synchronisation en communication avec le système de contrôle. Le système de synchronisation peut être configuré pour envoyer une impulsion au système de contrôle afin que ce dernier déclenche le démarrage du cycle de balayage dans un vibrateur à l'heure souhaitée.

Sont décrites ici les applications de diverses technologies pour une méthode d'initiation d'un cycle de balayage dans un vibrateur. La méthode peut comprendre la réception d'une commande d'allumage comprenant une heure de début souhaitée pour le cycle de balayage et l'envoi d'une impulsion au système de contrôle du vibrateur, à un moment prédéterminé avant l'heure de début souhaitée, pour demander au système de contrôle du vibrateur de commencer le cycle de balayage dans le vibrateur à l'heure de début souhaitée. Sont décrites ici les applications de diverses technologies pour une méthode d'évaluation de l'heure de début d'un cycle de balayage dans un vibrateur. La méthode peut comprendre l'envoi d'une impulsion au système de contrôle du vibrateur afin que ce dernier déclenche le démarrage du cycle de balayage dans le vibrateur à l'heure de début, la réception d'une impulsion de pause temporelle à partir du système de contrôle du vibrateur au moment du début du cycle de balayage et la mesure du moment auquel l'impulsion de pause temporelle est reçue avec une première horloge en temps réel synchronisée avec un premier GPS. L'objet revendiqué n'est pas limité aux applications qui résolvent un ou l'ensemble des désavantages indiqués. En outre, la section Résumé est fournie pour présenter sous forme simplifiée un choix de concepts qui sont décrits plus en détails ci-dessous dans la section Description détaillée. La section Résumé n'a pas pour but d'identifier les caractéristiques clés ou essentielles de l'objet revendiqué, ni de limiter la portée de l'objet revendiqué.

Le schéma 1 présente un diagramme en bloc d'un système d'acquisition sismique conforme aux applications des diverses technologies décrites ici.

Le schéma 2 présente un diagramme schématique d'un système de synchronisation conforme aux applications des diverses technologies décrites ici. Les schémas 3A à 3C présentent un organigramme d'une méthode d'initiation 5 d'un cycle de balayage conforme aux applications des diverses technologies décrites ici. Le schéma 1 présente un diagramme en bloc d'un système d'acquisition sismique 100 conforme aux applications des diverses technologies décrites ici. 10 Le système d'acquisition sismique 100 peut comprendre des composants enregistreur et des composants de terrain. Les composants enregistreur peuvent comprendre un système central d'acquisition 10, un contrôleur de système de source enregistreur 20, un système de synchronisation enregistreur 30 et un système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 qui peuvent tous être 15 en communication les uns avec les autres grâce à des moyens de communication tels qu'un fil métallique, une fibre optique, un câble, un réseau Ethernet, un réseau fibre channel, des ondes radio, une liaison sans fil, un satellite etc. Les composants de terrain peuvent comprendre plusieurs unités de système d'acquisition de terrain 110 et plusieurs unités de vibrateur 60 qui 20 peuvent toutes être reliés au système central d'acquisition 10 à travers un mécanisme de transport des données 115. En outre, les unités de vibrateur de terrain 60 peuvent également être en communication avec le contrôleur de système de source enregistreur 20 à travers un réseau sans fil, un satellite ou un autre moyen de communication qui faciliterait la communication entre les 25 deux composants. Le système central d'acquisition 10 peut être configuré pour déterminer une heure de début de balayage souhaitée pour chaque vibrateur 95 et envoyer cette heure de début de balayage au contrôleur de système de source 30 enregistreur 20. Dans l'une des représentations, l'heure de début de balayage souhaitée peut être la même pour tous les vibrateurs 95. En sus de l'heure de début de balayage souhaitée, le système central d'acquisition 10 peut également envoyer d'autres informations, telles que des informations concernant le type particulier de balayage, des informations concernant chaque vibrateur 95, etc.

Le système central d'acquisition 10 peut comprendre une unité de traitement central (UTC), un dispositif de stockage et un bus qui couple le dispositif de stockage et l'UTC. Le dispositif de stockage peut comprendre un ou plusieurs modules de programmes, tels que des routines, des programmes, des composants, etc. qui peuvent être exécutés par l'UTC. Les modules de programme peuvent être configurés pour contrôler diverses aspects du système d'acquisition sismique 100, y compris la configuration et les paramètres ; l'acquisition et la programmation de la source ; l'exécution de l'acquisition ; le contrôle, le traitement, la visualisation et le stockage des données acquises ; le traitement des données d'acquisition ; la création, la visualisation et le stockage des attributs des données d'acquisition ; la visualisation et le stockage des données source et des attributs ; l'inspection du système d'acquisition sismique 100, etc. Le dispositif de stockage peut, en outre, comprendre des modules de programme pour programmer (ou pour permettre au contrôleur de système de source enregistreur 20 de programmer) des acquisitions en fonction du statut reçu par les unités de terrain du système d'acquisition 110, le contrôleur de système de source enregistreur 20 et les contrôleurs du système de vibration 70. Le système central d'acquisition 10 peut également comprendre des interfaces de communication et de contrôle qui permettent aux modules de programme de communiquer avec d'autres composants du système d'acquisition sismique 100. Le système central d'acquisition 10 peut également comprendre une interface opérateur pour faciliter la communication avec un opérateur. En outre, le système central d'acquisition 10 peut comprendre des unités d'acquisition auxilliaires qui sont configurées pour mesurer les balayages de référence communiqués par le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40.

Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut être configuré pour contrôler le fonctionnement du système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut envoyer des paramètres de configuration et de balayage de référence au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 pour initier un balayage de référence dans le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 à un moment prédéterminé. Dans une représentation, en réponse à la réception de l'heure de début du balayage du système central d'acquisition 10, le contrôleur de système de source enregistreur 20 envoie une commande d'allumage qui comprend l'heure souhaitée de début du balayage au système de synchronisation enregistreur 30. La commande d'allumage fournit un ensemble d'instructions au système de synchronisation enregistreur 30 pour générer une impulsion précisément synchronisée au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 au moment de l'allumage.

Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut également engendrer la confirmation par le système de synchronisation enregistreur 30 de l'heure de début du balayage de référence dans le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Dans une autre représentation, en réponse à la réception de l'heure de début du balayage du système central d'acquisition 10, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut transmettre cette heure de début du balayage souhaitée à un contrôleur de système de vibration 70. Ceci sera présenté plus en détails dans les paragraphes suivants. Bien qu'il soit indiqué que le contrôleur de système de source enregistreur 20 envoie l'heure souhaitée de début de balayage à un contrôleur de système de vibration, il doit être compris que le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut envoyer l'heure de début de balayage souhaitée à plusieurs contrôleurs de système de vibration.

Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut également comprendre une unité de traitement central (UTC), un dispositif de stockage et un bus qui couple le dispositif de stockage et l'UTC. Le dispositif de stockage peut comprendre un ou plusieurs modules de programme, tels que des routines, des programmes, des composants, etc. qui peuvent être exécutés par l'UTC. En outre, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut comprendre une interface opérateur pour faciliter la communication avec l'opérateur.

Dans une représentation, le dispositif de stockage du contrôleur de système de source enregistreur 20 peut comprendre un ou plusieurs modules de programme qui sont configurés pour contrôler le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 et le système de synchronisation enregistreur 30, de sorte que le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 peut commencer le balayage de référence à un moment prédéterminé et que l'heure de début du balayage peut être mesurée et confirmée séparément. Les modules de programmes peuvent également être configurés pour recevoir une configuration, des paramètres, un statut ou d'autres données à partir du système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 et du système de synchronisation enregistreur 30. Dans une autre représentation, le dispositif de stockage du contrôleur de système de source enregistreur 20 peut aussi comprendre des modules de programme qui sont configurés pour envoyer et recevoir des configurations, des paramètres, des heures de début du balayage et la confirmation concernant les heures de début du balayage au contrôleur du système de vibrateur 70. Dans une autre représentation encore, le dispositif de stockage du contrôleur de système de source enregistreur 20 peut également comprendre des modules de programme configurés pour calculer des heures de début du balayage prédéterminées, lorsqu'ils sont activés par le système central d'acquisition 10. De tels calculs peuvent être basés sur les configurations, les paramètres, les statuts ou les données reçus du contrôleur du système de vibrateur 70. Dans une autre représentation encore, le dispositif de stockage peut également comprendre des modules de programmes configurés pour effectuer diverses analyses, telles que l'analyse des données de la synchronisation utilisées et générées par chaque acquisition sismique, l'analyse des données ou statuts reçus concernant la génération du balayage ou les performances du vibrateur, etc. En outre, un ou plusieurs de ces modules de programme peuvent être configurés pour créer, visualiser, stocker et communiquer diverses données, analyses et attributs dérivés au système central d'acquisition 10.

Le système de synchronisation enregistreur 30 peut comprendre une première horloge en temps réel et une deuxième horloge en temps réel, les deux pouvant être synchronisées avec un premier GPS 50 et un deuxième GPS 55, respectivement. Ainsi, le système de synchronisation enregistreur 30 peut maintenir une première horloge en temps réel fiable et une deuxième horloge en temps réel fiable. Les horloges en temps réel et les autres composants du système de synchronisation enregistreur 30 seront décrits plus en détails en référence au schéma 2 dans les paragraphes qui suivent. Dans une représentation, le système de synchronisation enregistreur 30 peut être configuré pour fournir des références de synchronisation au système central d'acquisition 10, permettant ainsi au système central d'acquisition 10 d'établir sa propre minuterie synchronisée. Dans une autre représentation, le système de synchronisation enregistreur 30 peut également être configuré pour communiquer des impulsions de synchronisation au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. De telles communications peuvent être utilisées pour la synchronisation d'un oscillateur de synchronisation de contrôle de processus interne compris dans le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Dans une autre représentation, en réponse à la réception d'une commande d'allumage du contrôleur de système de source enregistreur 20, le système de synchronisation enregistreur 30 peut aussi être configuré pour fournir une impulsion de commande d'allumage au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 à un moment prédéterminé avant l'heure souhaitée de début du balayage. Ce temps prédéterminé peut être basé sur le temps nécessaire au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 pour configurer le générateur du balayage. Dans une autre application encore, le système de synchronisation enregistreur 30 peut être configuré pour recevoir une impulsion de pause temporelle en provenance du système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 au moment de la génération d'un balayage de référence. En réponse, le système de synchronisation enregistreur 30 peut mesurer l'heure à laquelle la pause temporelle est reçue (ou en faire une estampille temporelle). Dans une application, la pause temporelle peut être mesurée à la fois par la première et la seconde horloge en temps réel. Les deux mesures de la pause temporelle peuvent ensuite être transmises au contrôleur de système de source enregistreur 20. De plus, le système de synchronisation enregistreur 30 peut communiquer des attributs et des données sur le positionnement GPS au système central d'acquisition 10, au contrôleur de système de source enregistreur 20 et/ou au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 peut comprendre un générateur de balayage pour la génération du balayage de référence. Dans une application, le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 peut être configuré pour initier un balayage de référence à l'heure de début du balayage souhaitée en réponse à la réception d'une impulsion du système de synchronisation enregistreur 30. Bien que le balayage de référence puisse être généré par le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40, il doit être compris que, dans d'autres applications, le balayage de référence peut être généré par le système central d'acquisition 10 ou le contrôleur de système de source enregistreur 20. Le système d'acquisition sismique 100 peut, en outre, comprendre une unité de vibrateur 60 comme source sismique. Bien qu'une seule unité de vibrateur 60 soit montrée, il doit être compris que le système d'acquisition sismique 100 peut comprendre plusieurs unités de vibrateur 60. L'unité de vibrateur 60 peut comporter un contrôleur du système de vibrateur 70 en communication avec le système de synchronisation des vibrations 80, un système de contrôle du vibrateur 90 qui est configuré pour contrôler le fonctionnement d'un vibrateur 95, et un vibrateur 95.

Le contrôleur du système de vibrateur 70 peut être configuré pour contrôler le fonctionnement du système de contrôle du vibrateur 90. Le contrôleur du système de vibrateur 70 peut envoyer des paramètres de configuration et de balayage prédéterminés au système de contrôle du vibrateur 90 pour initier un balayage dans le vibrateur 95 à une heure prédéterminée. Dans une représentation, en réponse à la réception de l'heure de début du balayage souhaitée du contrôleur de système de source enregistreur 20, le contrôleur du système de vibrateur 70 envoie une commande d'allumage, qui comprend l'heure de début du balayage souhaitée, au système de synchronisation du vibrateur 80. Le contrôleur du système de vibrateur 70 peut aussi engendrer la confirmation par le système de synchronisation du vibrateur 80 de l'heure du début du balayage dans le vibrateur 95. Dans une autre application, le contrôleur du système de vibrateur 70 peut être configuré pour acquérir des signaux générés par le vibrateur 95 et le système de contrôle du vibrateur 90. Les signaux acquis peuvent comprendre des balayages de référence, des balayages de sortie calculés ou mesurés et d'autres mesures de capteurs de système servohydraulique qui sont effectuées lors du balayage.

Le contrôleur du système de vibrateur 70 peut également comprendre une unité de traitement central (UTC), un dispositif de stockage et un bus qui couple le dispositif de stockage et l'UTC. Le dispositif de stockage peut comprendre un ou plusieurs modules de programme, tels que des routines, des programmes, des composants, etc. qui peuvent être exécutés par l'UTC. En outre, le contrôleur du système de vibrateur 70 peut comprendre une interface opérateur pour faciliter la communication avec l'opérateur. Dans une application, le dispositif de stockage du contrôleur de système de 30 vibration 70 peut comprendre un ou plusieurs modules de programme configurés pour recevoir, stocker, appliquer ou transmettre des communications provenant du contrôleur de système de source enregistreur 20, du système de synchronisation du vibrateur 80 et du vibrateur 95. De telles communications peuvent comprendre des heures de début du balayage, une configuration, des paramètres, des informations sur les statuts et d'autres données.

Dans une autre application, le dispositif de stockage du contrôleur du système de vibrateur 70 peut comprendre des modules de programme pour contrôler le système de contrôle du vibrateur 90 et le système de synchronisation de vibration 80 de sorte que le système de synchronisation du vibrateur 80 peut initier le balayage dans le vibrateur 95 à une heure prédéterminée. Dans une autre application encore, le dispositif de stockage du contrôleur du système de vibrateur 70 peut également comprendre des modules de programme pour mesurer et confirmer l'heure de début du balayage. Dans une autre application encore, le dispositif de stockage du contrôleur du système de vibrateur 70 peut comprendre des modules de programme configurés pour calculer les informations de navigation et transmettre ces informations à l'opérateur afin d'aider ce dernier à positionner correctement l'unité de vibrateur. Dans une autre application encore, de tels modules de programmes peuvent communiquer avec les modules de programme qui s'exécutent dans d'autres unités de vibrateur 60 fonctionnant en groupe de telle sorte que leur disposition peut être optimisée. Dans une autre application, le dispositif de stockage du contrôleur du système de vibrateur 70 peut comprendre des modules de programme configurés pour déterminer si l'unité de vibrateur 60 est prête pour le balayage. Le fait d'être prête peut dépendre de la configuration, du statut et de la position du vibrateur 95, aussi bien que des autres composants de l'unité de vibrateur 60. De tels modules de programme peuvent communiquer avec les modules de programme qui s'exécutent dans d'autres unités de vibrateur 60 fonctionnant en groupe de telle sorte qu'il est possible de calculer si toutes les unités sont prêtes.

Dans une autre application, le dispositif de stockage du contrôleur du système de vibrateur 70 peut comprendre des modules de programme configurés pour contrôler l'acquisition des signaux générés par le vibrateur 95 et le système de contrôle du vibrateur 90. Les signaux d'acquisition peuvent être sauvegardés dans le contrôleur du système de vibrateur 70 pour être utilisés par d'autres modules de programme. Dans une autre application encore, le dispositif de stockage du contrôleur du système de vibrateur 70 peut comprendre des modules de programme pour analyser les signaux d'acquisition du statut du vibrateur, des performances du balayage, de la position et l'état de préparation. Le système de synchronisation du vibrateur 80 peut comprendre une première horloge en temps réel et une deuxième horloge en temps réel, toutes deux pouvant être synchronisées avec un premier GPS 84 et un deuxième GPS 86, respectivement. Ainsi, le système de synchronisation du vibrateur 80 peut maintenir une première horloge en temps réel fiable et une deuxième horloge en temps réel fiable. Les horloges en temps réel et les autres composants du système de synchronisation du vibrateur 80 seront décrits plus en détails en référence au schéma 2 dans les paragraphes qui suivent. Même si la première horloge en temps réel et la deuxième horloge en temps réel peuvent être synchronisées avec le premier GPS 84 et le deuxième GPS 86, respectivement, il doit être compris que, dans d'autres applications, la première horloge en temps réel et la deuxième horloge en temps réel peuvent être synchronisées avec le premier GPS 50 et le deuxième GPS 55. Dans une représentation, le système de synchronisation du vibrateur 80 peut être configuré pour communiquer des impulsions de synchronisation au système de contrôle du vibrateur 90. Les impulsions de synchronisation peuvent être utilisées pour synchroniser l'oscillateur de synchronisation du contrôle de processus interne compris dans le système de contrôle du vibrateur 90. Dans une autre représentation, en réponse à la réception d'une commande d'allumage du contrôleur du système de vibrateur 70, le système de synchronisation du vibrateur 80 peut aussi être configuré pour fournir une impulsion de commande d'allumage au système de contrôle du vibrateur 90 à un moment prédéterminé avant l'heure souhaitée du début du balayage. Le moment prédéterminé peut être basé sur le temps nécessaire au système de contrôle du vibrateur 90 pour préparer le vibrateur 95. Dans une autre application, le système de synchronisation du vibrateur 80 peut être configuré pour recevoir une pause temporelle du système de contrôle du vibrateur 90 au début du cycle de balayage dans le vibrateur 95. En réponse, le système de synchronisation du vibrateur 80 peut mesurer l'heure à laquelle la pause temporelle est reçue (ou en faire une estampille temporelle). La pause temporelle peut être mesurée par la première et la seconde horloge en temps réel. Les deux mesures de la pause temporelle peuvent ensuite être transmises au contrôleur du système de vibrateur 70. Le système de contrôle du vibrateur 90 peut être configuré pour initier le cycle de balayage du vibrateur 95 à l'heure souhaitée de début du balayage en réponse à la réception d'une impulsion du système de synchronisation du vibrateur 80. Le vibrateur 95 peut être n'importe quel vibrateur sismique pouvant être utilisé pour générer un train d'ondes d'énergie se propageant à travers la terre. Bien qu'un seul vibrateur soit illustré, il doit être compris que l'unité de vibrateur 60 peut comprendre plusieurs vibrateurs.

Le système d'acquisition sismique 100 peut également comprendre plusieurs unités de terrain de système d'acquisition 110 reliées au système central d'acquisition 10 à travers un mécanisme de transport des données 115. Chaque unité de terrain du système d'acquisition 110 peut comprendre un ou plusieurs capteurs configurés pour mesurer les signaux générés par les vibrateurs 95 et réfléchis par la zone souterraine. Le mécanisme de transport des données 115 peut comprendre divers composants électriques, tels que des câbles, des sources d'alimentation, des transmetteurs, des récepteurs, etc. pour faciliter la communication entre les unités de terrain du système d'acquisition 110 et le système central d'acquisition 10. Le mécanisme de transport des données 115 peut également faciliter la communication entre le système central d'acquisition 10 et le contrôleur du système de vibrateur 70.

Le schéma 2 présente un diagramme schématique d'un système de synchronisation conforme aux applications des diverses technologies décrites ici. Le système de synchronisation 200 peut être utilisé en guise de système de synchronisation enregistreur 30 ou le système de synchronisation du vibrateur 80. Le système de synchronisation 200 peut comprendre un premier module de synchronisation 210 et un deuxième module de synchronisation 220, tous deux en communication avec un contrôle de synchronisation 230, lui-même en communication avec une interface de communication 240. Chaque module de synchronisation 210 et 220 peut comprendre une horloge en temps réel qui peut être utilisée pour générer des signaux à des heures précises, tels que des impulsions de commande d'allumage, et pour mesurer les heures des événements externes, telles que les heures de début d'une impulsion de balayage.

Dans une application, le premier module de synchronisation 210 et le deuxième module de synchronisation 220 peuvent être synchronisés avec un GPS 250 et un GPS 260, respectivement. Ainsi, chaque horloge en temps réel peut comprendre un oscillateur synchronisé avec un GPS. L'oscillateur peut être synchronisé avec une impulsion générée une fois par seconde par le GPS. De cette manière, le GPS 250 et le GPS 260 peuvent être utilisés comme des standards de temps pour le premier module de synchronisation 210 et le deuxième module de synchronisation 220, respectivement. Bien que le GPS 250 et le GPS 260 soient illustrés comme étant externes au système de synchronisation 200, il doit être compris que, dans certaines applications, un ou les deux GPS peuvent être intégrés dans le système de synchronisation 200. En outre, bien que les horloges en temps réels soient décrites ici comme étant synchronisées avec les GPS, il doit être compris que, dans certaines applications, les horloges en temps réel peuvent être synchronisées grâce à d'autres systèmes de synchronisation du temps, tels que la technologie par satellite, la technologie des ondes radio, etc. En outre, le GPS 250 et le GPS 260 peuvent être configurés pour fournir des informations de positionnement à l'interface de communication 240.

Si un standard de temps utilisé pour synchroniser une horloge en temps réel échoue ou n'est plus disponible, la précision et la stabilité indépendantes de l'oscillateur dans cette horloge en temps réel peuvent être capables de maintenir la précision de l'horloge en temps réel pendant un certain lapse de temps. La précision et la stabilité de l'oscillateur peuvent être basées sur la probabilité d'un échec du temps standard et la précision requise. La probabilité d'un échec du temps standard peut être basée sur l'emplacement du système de synchronisation 200 par rapport aux transmetteurs radio ou satellites, aux interférences avec d'autres transmissions, aux tâches solaires, au terrain, à la végétation, aux structures artificielles entourant le système de synchronisation 200, etc. Le contrôle de synchronisation 230 peut être configuré pour contrôler le fonctionnement des modules de synchronisation 210 et 220. Par exemple, le contrôle de synchronisation 230 peut être configuré pour contrôler l'acheminement des signaux tels que les impulsions de commandes d'allumage, les impulsions de début du balayage, les impulsions de synchronisation, les messages de synchronisation, etc.

L'interface de communication 240 peut être configurée pour faciliter la communication entre le contrôle de synchronisation 230 et un contrôleur du système 270. L'interface de communication 240 peut être configurée pour acheminer les signaux, tels que les impulsions de commandes d'allumage, les impulsions de début du balayage, les impulsions de synchronisation, les messages de synchronisation, les messages de statut et de positionnement GPS, etc. L'interface de communication 240 peut également être configurée pour recevoir des instructions d'un contrôleur de système 270 pour programmer le contrôle de synchronisation 230 afin de générer une impulsion à une heure prédéterminée et pour mesurer la synchronisation de l'impulsion. Dans une autre application, l'interface de communication 240 peut également être configurée pour recevoir des instructions à partir d'un contrôleur de système 270 de sorte que chaque module de synchronisation peut mesurer l'heure d'une impulsion générée par l'autre module de synchronisation à une heure prédéterminée. Lorsque le système de synchronisation 200 est utilisé comme un système de synchronisation enregistreur 30 (illustré dans le schéma 1), le contrôleur du système 270 peut être un système central d'acquisition 10, un contrôleur de système de source enregistreur 20 et un système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Lorsque le système de synchronisation 200 est utilisé comme un système de synchronisation du vibrateur 80 (illustré dans le schéma 1), le contrôleur du système 270 peut être un contrôleur du système de vibrateur 70 et un système de contrôle du vibrateur 80.

Bien que le système de synchronisation 200 soit décrit ici comme ayant deux modules de synchronisation, il doit être compris que dans certaines applications le système de synchronisation 200 peut comprendre un seul module de synchronisation ou plus de deux modules de synchronisation, selon les caractéristiques voulues du système de synchronisation. Les schémas 3A à 3C illustrent un organigramme d'une méthode 300 pour l'initiation d'un cycle de balayage conforme aux applications des diverses technologies décrites ici. À l'étape 310, un ou plusieurs contrôleurs du système de vibrateur 70 peuvent envoyer des informations sur leur statut de préparation à balayer vers le système central d'acquisition 10. Les informations concernant le statut peuvent se reposer sur la position actuelle de l'unité de vibrateur déterminée par le système de synchronisation du vibrateur 80, le statut du vibrateur fourni par le vibrateur 95 et les informations sur le statut fournies par le système de contrôle du vibrateur 90. Par ailleurs, les informations sur le statut peuvent également être envoyées au contrôleur de système de source enregistreur 20. À l'étape 320, le système central d'acquisition 10 (ou le contrôleur de système 30 de source enregistreur 20) peut déterminer un heure de début souhaitée pour un cycle de balayage dans un ou plusieurs vibrateurs. Dans certaines applications, le système central d'acquisition 10 peut déterminer d'autres paramètres d'acquisition, tels que les vibrateurs à balayer, leurs paramètres et les heures de début, le balayage de référence requis et son heure de début, etc. À l'étape 330, le système central d'acquisition 10 peut se préparer à acquérir les données sismiques avec les paramètres et l'heure de début déterminés à l'étape 320. La synchronisation interne au niveau du système central d'acquisition 10 peut être régulée par les références de synchronisation fournies par le premier GPS 50 ou le second GPS 55 à travers le système de synchronisation enregistreur 30. À l'étape 331, le système central d'acquisition 10 peut commencer l'acquisition à l'heure du début de l'acquisition. À l'étape 332, le système central d'acquisition 10 peut déterminer l'heure véritable à laquelle l'acquisition a débuté. La détermination de l'heure véritable peut se reposer sur les références de synchronisation fournies par le premier GPS 50 ou le second GPS 55 à travers le système de synchronisation enregistreur 30. À l'étape 333, pendant l'acquisition, la manipulation ou l'enregistrement des données sismiques, le système central d'acquisition 10 peut analyser les données sismiques afin de déterminer si l'acquisition a réussi. À l'étape 340, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut se préparer à commencer un balayage de référence dans le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. À l'étape 341, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut envoyer des paramètres au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 de sorte qu'il puisse être programmé pour générer le balayage de référence. Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut également envoyer un message de commande d'allumage contenant l'heure de début de balayage souhaitée au système de synchronisation enregistreur 30. À l'étape 342, en réponse à la réception du message de commande d'allumage, le système de synchronisation enregistreur 30 peut envoyer une impulsion de commande d'allumage au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Dans une application, l'impulsion de commande d'allumage peut être envoyée à un moment déterminé avant le début du balayage à l'heure souhaitée. Ce moment prédéterminé peut être basé sur le temps nécessaire au système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 pour préparer son générateur de balayage à commencer à l'heure de début correcte. Dans une application, le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 peut avoir la capacité de commencer le balayage à une heure prédéterminée de sorte que la commande de début de balayage peut être facilitée par une communication directe avec le contrôleur de système de source enregistreur 20. À l'étape 343, en réponse à la réception de l'impulsion de commande d'allumage, le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 peut commencer un cycle de balayage de référence à l'heure de balayage souhaitée et peut générer une impulsion de pause temporelle au moment où le cycle de balayage de référence débute. Le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 peut envoyer l'impulsion de pause temporelle au système de synchronisation enregistreur 30. Bien qu'un seul balayage de référence soit généré, il doit être compris que dans certaines applications plusieurs balayages de référence peuvent être générés. À l'étape 344, l'interface de communication 240 du système de synchronisation enregistreur 30 peut acheminer l'impulsion de pause temporelle reçue au contrôle de synchronisation 230 du système de synchronisation enregistreur 30. Le contrôle de synchronisation 230 peut utiliser le premier module de synchronisation 210 du système de synchronisation enregistreur 30 pour mesurer l'heure réelle de la pause temporelle par référence à son horloge en temps réel. L'heure réelle mesurée de la pause temporelle peut alors être envoyée à l'interface de communication 240 du système de synchronisation enregistreur 30 qui, à son tour, peut la transmettre au contrôleur de système de source enregistreur 20. Dans une application, le contrôle de synchronisation 230 peut utiliser le deuxième module de synchronisation 220 pour mesurer et confirmer l'heure réelle de la pause temporelle par référence à son horloge en temps réel. Cette seconde heure réelle mesurée du temps de pause peut être envoyée à l'interface de communication 240 qui, à son tour, peut la transmettre au contrôleur de système de source enregistreur 20. À l'étape 345, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut déterminer le succès de la synchronisation de la génération du balayage de référence en fonction de l'heure réelle mesurée du temps de la pause temporelle du début du balayage. Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut, en outre, récupérer des données et des informations sur le statut envoyées par le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40 lors de la génération du balayage de référence. Le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut, en outre, déterminer le succès du balayage en référence aux données collectées et par analyse de ces dernières.

Dans une application, en remplacement des étapes 340 à 345, le contrôleur de système de source enregistreur 20 ou le système central d'acquisition 10 peut générer un ou plusieurs balayages de référence numériques. Le système qui génère le balayage de référence numérique peut analyser les données et les informations sur le statut de sorte que le succès du balayage puisse être déterminé. À l'étape 350, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut se préparer à commencer les balayages dans un ou plusieurs systèmes de contrôle de vibrateur 70. À l'étape 351, le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut transmettre des paramètres aux contrôleurs du système de vibrateur 70 de sorte qu'ils puissent être programmés pour générer le balayage correct à l'heure début de balayage correcte. À l'étape 352, le contrôleur du système de vibrateur 70 peut également envoyer un message de commande d'allumage contenant l'heure de début de balayage souhaitée au système de synchronisation du vibrateur 80. À l'étape 353, en réponse à la réception du message de commande d'allumage, le système de synchronisation du vibrateur 80 peut envoyer une impulsion de commande d'allumage au système de contrôle du vibrateur 90. Dans une application, l'impulsion de commande d'allumage peut être envoyée à un moment prédéterminé avant le début du balayage à l'heure souhaitée. Ce moment prédéterminé peut être basé sur le temps nécessaire au système de contrôle du vibrateur 90 pour préparer son générateur de balayage pour qu'il commence à la heure de début correcte. Dans une application, le système de contrôle du vibrateur 90 peut avoir la capacité de commencer le balayage à une heure prédéterminée de sorte que la commande de début de balayage peut être facilitée par une communication directe avec le contrôleur du système vibrateur 70. À l'étape 354, en réponse à la réception de l'impulsion de commande d'allumage, le système de contrôle du vibrateur 90 peut commencer un cycle de balayage dans le vibrateur 95 à l'heure de début de balayage souhaitée et peut générer une impulsion de pause temporelle au début du cycle de balayage. Le système de contrôle du vibrateur 90 peut envoyer l'impulsion de pause temporelle au système de synchronisation enregistreur 80. À l'étape 355, l'interface de communication 240 du système de synchronisation enregistreur 80 peut acheminer le temps de pause reçu au contrôle de la synchronisation 230 du système de synchronisation de vibrateur 80. Le contrôle de synchronisation 230 peut utiliser le premier module de synchronisation 210 du système de synchronisation du vibrateur 80 pour mesurer l'heure réelle de la pause temporelle en se référant à sa propre horloge en temps réel. Cette heure réelle mesurée de la pause temporelle peut être envoyée à l'interface de communication 240 du système de synchronisation du vibrateur 80 qui, à son tour, peut la transmettre au contrôleur du système de vibrateur 70. Dans une application, le contrôle de synchronisation 230 peut utiliser le deuxième module de synchronisation 220 pour mesurer et confirmer l'heure réelle de la pause temporelle par référence à son horloge en temps réel. Cette seconde heure réelle mesurée de la pause temporelle peut être envoyée à l'interface de communication 240 qui, à son tour, peut la transmettre au contrôleur du système de vibrateur 70. À l'étape 356, le contrôleur du système de vibrateur 70 peut déterminer le succès de la synchronisation du balayage en fonction de l'heure réelle mesurée de la pause temporelle de l'heure de début du balayage et peut transmettre ces données au contrôleur de système de source enregistreur 20. À l'étape 357, le contrôleur du système de vibrateur 70 peut récupérer des données et des informations sur le statut envoyées par le vibrateur 95 et le système de contrôle du vibrateur 90 pendant le balayage. Le contrôleur du système de vibrateur 70 peut, en outre, déterminer le succès du balayage par référence aux données récupérées et par analyse de ces dernières . Le contrôleur du système de vibrateur 70 peut transmettre ces données et analyses au contrôleur de système de source enregistreur 20. À l'étape 360, le système central d'acquisition 10 ou le contrôleur de système de source enregistreur 20 peut utiliser les données, statuts et analyses reçus pour déterminer le succès de l'acquisition. Dans une application, l'acquisition peut être interrompue ou supprimée en raison des données, statuts et analyses reçus.

Ainsi, les applications des diverses technologies décrites ici permettent à n'importe quelle unité de vibrateur de commencer chaque cycle de balayage au moment correct et en synchronisation avec les signaux enregistrés par le système d'acquisition et le balayage de référence généré par le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Bien que plusieurs technologies aient été décrites en référence au système central d'acquisition 10 qui détermine l'heure souhaitée de début du balayage, il doit être compris que, dans certaines applications, l'heure souhaitée de début du balayage peut être déterminée par d'autres composants dans le système d'acquisition sismique 100, tels que le contrôleur du système de vibrateur 70, le contrôleur de système de source enregistreur 20 ou le système de contrôle du vibrateur enregistreur 40. Par exemple, au lieu que se soit le système central d'acquisition 10 qui détermine l'heure souhaitée de début du balayage, le contrôleur du système de vibrateur 70 peut déterminer l'heure souhaitée de début du balayage et envoyer cette heure au contrôleur de système de source enregistreur 20, qui communique ensuite avec le système central d'acquisition 10 pour déterminer si cette heure est convenable.

Bien que l'objet ait été décrit dans un langage spécifique aux caractéristiques spécifiques et/ou aux actions méthodologiques, il doit être compris que l'objet défini dans les revendications ci-jointes n'est pas nécessairement limité aux caractéristiques ou actions spécifiques décrites ci-dessus. Les caractéristiques et actions spécifiques décrites ci-dessus sont plutôt divulguées à titre d'exemples d'applications des revendications.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1- Une unité de vibrateur (60) pour un système d'acquisition sismique (110), comprenant : un vibrateur (95) ; un système de contrôle (90) en communication avec le vibrateur, ledit 5 système de contrôle (90) étant configuré pour débuter un cycle de balayage dans le vibrateur (95) à l'heure souhaitée de début ; et un système de synchronisation (80) en communication avec le système de contrôle (90), ledit système de synchronisation (80) étant configuré pour envoyer une impulsion au système de contrôle (90) pour indiquer à ce dernier de commencer 10 un cycle de balayage dans le vibrateur (95) à l'heure souhaitée de début.
2. 2- L'unité de vibrateur (60) de la revendication 1, comprenant, en outre, un contrôleur du système (70) en communication avec le système de synchronisation (80), ledit contrôleur du système (70) étant configuré pour envoyer une commande 15 d'allumage au système de synchronisation (80), ladite commande d'allumage comprenant l'heure souhaitée de début.
3. 3- L'unité de vibrateur (60) de la revendication 1, dans laquelle le système de contrôle (90) est configuré pour envoyer une impulsion de pause temporelle au 20 système de synchronisation (80) au début du cycle de balayage.
4. 4- L'unité de vibrateur (60) de la revendication 1, dans laquelle le système de synchronisation (80) est configuré pour mesurer l'heure à laquelle l'impulsion de pause temporelle est reçue.
5. 5- L'unité de vibrateur (60) de la revendication 1, dans laquelle le système de synchronisation (80) comprend une première horloge en temps réel synchronisée avec un premier GPS (84) et une seconde horloge en temps réel synchronisée avec un second GPS (86).
6. 6- Un système d'acquisition sismique (100) comprenant : une unité de vibrateur (60) selon l'une des revendications 1 à 5. 25 30