MX2007002147A

MX2007002147A - Medicion de vector de movimiento de particulas en un cable sismico marino remolcado.

Info

Publication number: MX2007002147A
Application number: MX2007002147A
Authority: MX
Inventors: Vidar A Husom; Lars Borgen; Nils Halvor Heieren; Oyvind Teigen
Original assignee: Westerngeco Seismic Holdings
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2008-11-18
Also published as: US7623414B2; NO20071016L; US20090296529A1; GB0703457D0; NO20190919A1; GB2435513A8; FR2897691A1; AU2007200631A1; GB2435513B; GB2435513A; GB2460349A; AU2009201762A1; GB0912048D0; BRPI0700773A; BRPI0700773B1; CN101051088B; FR2897691B1; US20070195648A1; GB2460349B; CN101051088A

Abstract

El vector de movimiento de partículas incluye: un elemento de sensor con capacidad para percibir un vector de movimiento de partículas de un cambio en la posición del mismo; y un material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción, en donde el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. Un aparato incluye un capturador; una pluralidad de sensores acústicos distribuidos a lo largo del capturador y una pluralidad de sensores de movimiento de partículas distribuidos a lo largo del capturador, por lo menos un sensor de movimiento de partículas que es simétrico alrededor de su eje longitudinal y que tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico.

Description

MEDICIÓN DE VECTOR DE MOVIMIENTO DE PARTÍCULAS EN U N CABLE SÍSMICO MARINO REMOLCADO Campo de la Invención La presente invención pertenece a la investigación sísmica marina, más particularmente, a la medición de vector de partículas en una investigación sísmica marina. Antecedentes de la Invención En un tipo de investigación sísmica marina, una embarcación de investigación remolca una adaptación de cables sísmicos, a los que frecuentemente nos referimos como "capturadores", a lo largo de un curso previamente determinado. Conforme la embarcación remolca la adaptación, una fuente sísmica, tal como una pistola de aire o una fuente de vibroseis, imparte una onda acústica dentro del agua. La onda acústica viaja a través del agua y eventualmente es reflejada por diferentes características geológicas. Los reflejos viajan hacia arriba de regreso a través del agua a los capturadores. Los capturadores incluyen sensores acústicos, o "hidrófonos" distribuidos a lo largo de su longitud. Conforme pasan los reflejos sobre los receptores acústicos, los receptores perciben la magnitud del frente de la onda que pasa. Los receptores acústicos entonces transmiten los datos que representan la magnitud detectada del frente de la onda que pasa de regreso hacia arriba de los cables sísmicos para la embarcación de investigación para su recolección. Los reflejos continúan propagándose a través del agua pasados los receptores acústicos hasta que alcanzan la superficie del agua. En la superficie, los reflejos son reflejados una vez más. Estos reflejos de los reflejos a veces se denominan "múltiplos", la abreviatura para reflejos de múltiplos o "reflejos fantasma". Los múltiplos viajan de regreso hacia abajo a través del agua y también pasan sobre los receptores acústicos. Los receptores acústicos también transmiten una vez más los datos de transmisión que representan la magnitud detectada en los cables sísmicos para la recolección a bordo de la embarcación de investigación . Por lo tanto, los datos de la investigación contienen no solamente datos obtenidos de los reflejos iniciales, sino también datos recolectados de los múltiplos. Los datos de los múltiplos no son deseables, debido a que no son representativos de las formaciones geológicas que están siendo investigadas. En vez de ello, los datos de los múltiples son representativos de la superficie. Más técnicamente, los múltiplos "intervienen de manera destructiva" con los reflejos. Abreviando, los sensores sísmicos perciben la magnitud de cualquier frente de onda que pasa sin importar la dirección de su viaje. Los métodos convencionales abordan este problema de dos maneras. Una manera es tratar y mitigar la influencia de los múltiplos durante la investigación. Una segunda manera es tratar de soportar los datos m últiples durante el procesamiento. Ambos métodos tienen sus desventajas. La mitigación de los m últiplos durante la investigación , frecuentemente comprende la colocación de los componentes de la investigación de un modo particular. Por ejemplo, los reflejos fantasma con frecuencia pueden ser que cancelados en gran parte si los cables sísmicos son remolcados en una profundidad aproximada de cuatro a cinco metros. Sin embargo, la colocación de los capturadores puede ser muy difícil . Los capturadores pueden ser de una longitud de varios kilómetros. Esto generalmente da como resultado una inercia más bien grande que puede hacer difícil que se controlen los capturadores. El capturador también puede ser sometido a condiciones ambientales muy diferente tales como el aire y la corriente a lo largo de su longitud . Esto significa que el capturador puede ser frecuentemente colocado de manera inexacta de modo que el efecto adverso de los múltiplos no sea mitigado completamente. El soporte de los múltiplos durante el procesamiento generalmente comprende pronosticar los múltiplos reales de un número de factores. En la técnica se conocen una variedad de técnicas de predicción de múltiplos. Sin embargo, como con todas las técnicas de predicción , se hacen supuestos y generalizaciones. Aunque estas generalizaciones y supuestos pueden ser viables estadísticamente, ellos se pueden aplicar a una investigación determinada, o cualquier porción determinada de una investigación sin más o menos exactitud . En algunas investigaciones, ellos posteriormente pueden tener un efecto peligroso o crear de otra manera inexactitudes . Además, este método prolonga el procesamiento complicado, conduciendo de esta manera a la elevación de costos. Por lo tanto, seria deseable mitigar el efecto de los m últiplos sin tener que gastar el tiempo con esfuerzos y recursos para monitorear y colocar continuamente los cables sísmicos. También seria deseable poder mitigar los esfuerzos de los múltiplos a través de las mediciones reales en vez de las predicciones. Por consiguiente, sería deseable no medir la magnitud de un frente de onda determinado que pasa por los sensores acústicos, sino también su vector o polarización . La presente invención está enfocada a resolver, o por lo menos reducir uno o todos los problemas anteriormente mencionados. Breve Descripción de la Invención La presente invención en sus diferentes aspectos y modalidades, incluye un sensor de movimiento de partículas que comprende: un elemento de percepción con capacidad para percibir el vector de movimiento de partícula de un cambio en la posición de la misma; y un material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción , en donde el sensor de movimiento de partícula es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. También incluye, un sensor de movimiento de partículas, que comprende: un acelerómetro con capacidad para percibir el vector de movimiento de una partícula de un cambio en la posición de la misma, y un material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción . En un segundo aspecto, la presente invención incluye un aparato que comprende: un capturador, una pluralidad de sensores acústicos distribuidos a lo largo del capturador y una pluralidad de sensores de movimiento de partículas distribuidos a lo largo del capturador, siendo por lo menos un sensor de movimiento de partículas asimétrico alrededor de su eje longitudinal y teniendo un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. También incluye una parte que comprende: un capturador, una pluralidad de sensores acústicos distribuidos a lo largo del capturador, una pluralidad de sensores de movimiento de partículas distribuidos a lo largo del capturador. Por lo menos uno de estos sensores de movimiento de partículas incl uye un acelerómetro con capacidad para percibir el vector de movimiento de partículas de un cambio a la posición de las mismas, y un material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción. Breve Descripción de los Dibujos La presente invención puede ser entendida haciendo referencia a la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los cuales los números de referencia similares identifican elementos similares, y en los cuales: Las figuras 1 A y 1 B ilustran una investigación sísmica marina practicada de acuerdo con un aspecto de la presente invención; las figuras 2A y 2B ilustran dos adaptaciones de sensor alternativas para la investigación sísmica marina de la figura 1 A y 1 B; las figuras 3A y 3B generalmente y conceptualmente ilustran una modalidad particular de un sensor de movimiento de partículas de acuerdo con la presente invención, siendo la figura 3A una sección transversal parcial a lo largo de la línea 3A-3A de la figura 3B ; la figura 4 ilustra tres acelerometros de un solo eje orientados ortagonalmente entre ellos en las direcciones en línea, línea cruzada y verticales asignadas como x, y, y z de la figura 5 , respectivamente, como pueden ser empleadas según la modalidad particular; la figura 5, las direcciones en l ínea, de línea cruzada y vertical en las cuales los acelerometros de un solo eje de la figura 4 son orientados ortogonalmente; las figuras 6 y 7 ilustran las modalidades alternativas del sensor de movimiento de partículas a las de las figuras 3A -3B. Aunque la presente invención es susceptible a diferentes modificaciones y formas alternativas, los dibujos ilustran modalidades específicas de la misma en detalle a modo de ejemplo. Deberá quedar entendido, sin embargo, que la descripción presente de las modalidades específicas no pretende limitar la presente invención a las formas particulares descritas, sino por el contrario, la presente invención es para cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas que se encuentren dentro del espíritu y alcance de la presente invención definido por las reivindicaciones adjuntas. Descripción Detallada de la Invención A continuación se describen las modalidades ilustrativas de la presente invención . En interés de la claridad, no todas las características de una implementación real se describen en esta descripción . Por supuesto se podrá apreciar que en el desarrollo de cualquiera de dichas modalidades reales, se deben de tomar numerosas decisiones especificas de la implementación para lograr las metas especificas de los desabolladores, tales como el cum plimiento con las restricciones relacionadas con el sistema relacionado con el negocio, el cual puede variar de una implementación a otra. Además, deberá apreciarse que dicho esfuerzo de desarrollo, aunque es complejo y consume tiempo, será una rutina tomada por los expertos en la técnica que tienen el benéfico de la presente descripción . Las fig uras 1 A y 1 B ilustran un sistema de investigación 1 00 en una investigación sísmica 1 01 ambas de las cuales son modalidades de ejemplo de sus aspectos respectivos de la presente invención. En esta modalidad particular, el sistema de investigación 1 00 generalmente incl uye una adaptación 1 03 remolcada por una embarcación de investigación 1 06 a bordo de la cual se encuentra un aparato de cómputo 1 09. La adaptación remolcada 1 03 comprende ocho cables sísmicos marinos o capturadores, como 1 12 (solamente un indicado) que puede, por ejemplo, ser cada uno de 6 kilómetros de largo. Observar que el número de capturadores 1 12 en la adaptación remolcada 1 03 es material para la práctica de la presente invención . Por lo tanto, en modalidades alternativas se pueden emplear diferentes números de capturadores 1 2.

Una fuente sísmica 1 15 generalmente una pistola de aire o adaptación de pistolas de aire también es mostrada siendo remolcada por la embarcación de investigación sísmica 1 06. Observar que en modalidades alternativas, la fuente sísmica 1 1 5 puede no ser remolcada por la embarcación de investigación 1 06. En vez de ello, la fuente sísmica 1 1 5 puede ser remolcada por una segunda embarcación (no mostrada), suspendida de una boya (tampoco mostrada) o desplegada de algún otro modo conocido en la técnica. Las fuentes sísmicas conocidas incluyen sensores de impulso, tales como explosivos y pistolas de aire y fuentes vibratorias que emiten ondas con un espectro de amplitud y frecuencia que se puede controlar mejor. En el frente de cada capturador 1 12, se encuentra un desviador 1 1 8 (solamente se indica uno) y en la parte posterior de cada capturador 1 12 se encuentra una boya posterior 120 (solamente una indicada). El desviador 8 coloca horizontalmente el extremo frontal 1 1 3 del capturador 1 12 más cercano a la embarcación de investigación sísmica. La boya posterior 120 crea un arrastre en el extremo posterior 1 14 del capturador 1 12 más lejano a la embarcación de investigación sísmica 1 06. La tensión creada en el capturador 1 12 por el desviador 1 1 8 y la boya posterior 120 da como resultado una forma simplemente lineal del capturador 1 12 mostrado en la figura 1 B. Localizado entre el desviador 1 1 8 y la boya posterior 120 se encuentra una pluralidad de aparatos de colocación de cables sísmicos conocidos como "aves" 1 22. Las aves 122 pueden ser localizadas en intervalos regulares a lo largo del cable sísmico, tales como de 200 a 400 metros. En esta modalidad particular, las aves 1 22 son utilizadas para controlar la profundidad en la cual los capturaodres 1 1 2 son remolcados, generalmente unos pocos metros. En una modalidad particular, las aves que se pueden dirigir 1 1 8 son implementadas con aves que se pueden dirigir Q-fin™ , tales como son empleadas por Western Geco, asignada al mismo cesionario de la presente invención en sus investigaciones sísmicas. Los principios de diseño como operación y uso de dichas aves que se pueden dirigir se encuentran en la solicitud Internacional PCT WO 00/20895, tituladas "Sistema de Control para la Colocación de Capturadores Sísmicos Marinos" presentada bajo el Tratado de Cooperación de Patentes el 28 de Septiembre, 1 999, a nombre de Services Petroliers Schiumberger como cesionario de los inventores Oyvind Hillesund et al . ("La Solicitud '895"). Sin embargo, puede ser empleado cualquier tipo de aparato que se puede dirigir. Por ejemplo, una segunda modalidad se describe en la Solicitud de Patente PCT No. WO 98/28636, titulada "Aparatos de Control para Controlar la Posición de un Capturador Sísmico Marino", presentada en Diciembre 1 9 , 1 997. a nombre de Geco AS como cesionario del inventor Simón Bittleston ("la solicitud ' 636"). En algunas modalidades, las aves 1 1 8 pueden también ser omitidas. Los capturadores 1 12 incluyen también una pluralidad de sondas instrumentadas 124 (solamente se indica una) distribuida a lo largo de su longitud. Regresando a la figura 2A, las ondas del instrumento 124 se alojan en la modalidad ¡lustrada, un sensor acústico 200 (por ejemplo, hidrófonos) tal como es conocido la técnica y un sensor de movimiento de partícula 203. Los sensores de movimiento de partícula 203 miden no solamente la magnitud de los frentes de onda que pasan , sino también su dirección . Por lo tanto, podría ser posible distinguir los datos que representan los frentes de onda que se propagan hacia arriba, tales como los reflejos 1 35, de los frentes de onda que se propagan hacia abajo, tales como ios reflejos de los múltiplos 1 50. Los sensores de movimiento de partículas adecuados son conocidos en la técnica y pueden ser utilizados para implementar los sensores de movimiento de partículas 203. Cualquier sensor de movimiento de partícula adecuado conocido en la técnica puede ser utilizado para implementar el sensor de partícula 203. La figura 3A y la figura 3B generalmente ¡lustran conceptualmente la forma en que el elemento de percepción 300 de un sensor de movimiento de partícula 203 puede ser colocado dentro de un capturador 1 12, de acuerdo con la presente invención. El elemento de percepción 300 puede ser, por ejemplo, un geófono o un acelerómetro . El elemento de percepción es suspendido en un fluido 303. El fluido 303 puede ser un fluido utilizado para llenar el capturador sísmico 1 07 si el capturador es un capturador llenado con fluido . En la modalidad ilustrada con el fluido 303 está contenido en una bolsa 306 del capturador 1 12. Los fluidos de ejemplos adecuados para este propósito en diferentes modalidades y conocidos en la técnica incluyen , un aceite de cable sísmico o algún otro fluido dieléctrico adecuado. El elemento de percepción 300 está diseñado para que coincida con la densidad de medio que lo rodea. Para coincidir con la densidad del medio que lo rodea, el elemento de percepción 300 por sí mismo debe ser empacado dentro de un material de baja densidad que compense su peso. Para la modalidad ilustrada, la densidad del elemento de percepción 300 está diseñada para coincidir con la del fluido 303. La densidad de los fluidos, tales como el fluido 303 son cantidades conocidas y se pueden identificar de manera fácil . La determinación de la densidad del fluido se encuentra dentro de la capacidad de los expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción . Sin embargo, como se puede apreciar de la explicación anterior, algunos capturadores 1 1 2 pueden ser sólidos de construcción o el elemento de percepción 300 puede ser colocado en un material sólido. Los materiales de ejemplo adecuados para este tipo de modalidad pueden incluir, por ejemplo, material de polímero en espuma y un polímero con micro-esferas agregadas o un plástico de baja densidad . En estas modalidades, el elemento de percepción 300 está diseñado para coincidir con la densidad del medio que lo rodea en el cual el capturador 1 12 será desplegado, es decir, el agua 1 01 . La densidad del agua 1 01 variará de acuerdo con factores bien conocidos en la técnica, tales como salinidad, la temperatura y profundidad . La determinación de la densidad anticipada del medio que lo rodea también debe estar dentro de la capacidad de los expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción . Las densidades de los elementos de percepción 300, el fluido 303, el agua 1 01 y otros componentes similares, pueden variar en relación al número de factores bien conocidos para los expertos en la técnica. Por ejemplo, la densidad del agua 1 01 puede variar de acuerdo con la temperatura, profundidad , salinidad , entre otros factores. Observar que dicha variación puede dar como resultado la selección de un elemento de percepción 300 que no coincide exactamente con la densidad del medio que lo rodea. Esto es aceptable, aunque producirá resultados con una fidelidad menor. Sin embargo en algún punto, una falta de coincidencia entre la densidad del elemento de percepción 300 y el medio que lo rodea se puede convertir en lo suficientemente grande como para n ulificar la confiabilidad de los datos generados. Es deseable que el vector de movimiento de partícula 203 exhiba la misma respuesta para una señal determinada independientemente del ángulo del cual se emite la seña!. Para que el sensor de movimiento de partícula 203 muestre la misma respuesta para diferentes ángulos de señal , deberá ser simétrico alrededor de su eje longitudinal 305 , en el centro, y tener un centro de gravedad y un centro volumétrico localizados (es decir, un centro sumergido de flotación), con el objeto de minimizar la distorsión y la degeneración de la señal. En la modalidad ilustrada, el centro de gravedad y el centro volumétrico están localizados en el punto 312, mostrados en la figura 3A, en el eje longitudinal 31 5 mostrados en la figura 3B. Esto podría ser logrado haciendo el cuerpo de percepción de movimiento de partículas cilindrico para permitir que los elementos del cable sísmico (por ejemplo, elementos de esfuerzo, eléctricos y de telemetría y potencia óptica) pase a través del centro del cuerpo del sensor de partículas y todavía tenga el centro de gravedad y volumen en el eje del cuerpo localizado. La modalidad del sensor de movimiento de partículas 203 ilustrada en las figuras 3A y 3B, exhibe estas características. Es cilindrico, definiendo una abertura 309 a través de la cual puedan pasar un cable 21 1 que comprende, por ejemplo, un cable de electricidad 206, una línea de comando y control 209 y la línea de datos 212 mostrados en la figura 2A y 2B. La simetría alrededor del eje longitudinal 31 5 es proporcionada por los com ponentes electrónicos 31 5 y el centro de gravedad puede ser localizado en el centro volumétrico 31 2 controlando el peso de los componentes electrónicos 31 5 de manera apropiada . Observar que en la modalidad en la cual los componentes electrónicos 31 5 y el elemento de percepción 300 están empacados juntos, se puede lograr el mismo efecto colocando un peso de imitación en donde los componentes electrónicos 31 5 se muestran en la figura 3A. Como se observó anteriormente, el elemento de percepción 300 puede ser ¡mplementado en la forma de un acelerómetro. Por ejemplo, en la modalidad de la figura 3A y la figura 3B, el elemento de percepción 300 puede ser implementado en un sistema microelectromecánico de tres ejes ("MEMS"), el cual es un acelerómetro. Sin embargo, observar que la presente invención admite una amplia variación en el diseño e implementacíón del sensor de movimiento de partículas 203, a la luz de los factores mencionados anteriormente. Por ejemplo, en vez de un acelerómetro M EMS solo de tres ejes, las modalidades alternativas pueden emplear tres acelerometros M EMS de un solo eje, ensamblados perpendicularmente entre ellos. Dicha modalidad entonces podría medir la aceleración en las tres direcciones independientes. Por ejemplo, la figura 4 muestra tres acelerometros de un solo eje 400 orientado ortogonalmente entre ellos y en las direcciones en línea, de línea cruzada vertical designadas como x, y, y z, en la figura 5A, respectivamente. Los M EMS adecuados, acelerometros de un solo eje se consiguen comercialmente en cualquier almacén . Los acelerometros MEMS adecuados son conocidos en la técnica. Por ejemplo, los acelerometros MEMS se describen en: Carta de Patente de los Estados Unidos de América 5,723,790, titulada "Acelerómetro Monocristalino y Sensor de índice Angular y Métodos para Hacerlo y Utilizarlo" emitida en Marzo 3, 1 998 , nombrando a Gert Andersson como inventor ("la patente '790"). En la Solicitud de Patente Norteamericana Serie No.1 /042,721 , titulada "Sistema y Método para un Acelerómetro MEMS de Tres Ejes" presentada en Junio 24, 2005, publicada en Junio 28, 2005, como la Publicación No. 2005/01 60814 A1 , y nombrando a Vladimir Vaganov y Nikolai Belov como inventores. La Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 1 1 /000, 652, titulada "Aparato Acelerómetro (MEMS) de Sistema Electromecánico Micro-Maquinado que tiene Flexiones en Forma de Arco" presentada en Noviembre 30 , 2004, publicada en Septiembre 1 5, 2005 , como la Publicación No. 2005/0202585 A1 , nombrando a Mark H . Eskridge como inventor; y La Solicitud de Patente I nternacional Serie No. PCT/GB2004/001 036, titulada "Acelerómetro MEMS" presentada en Marzo 1 1 , 2004, publicada en Septiembre 25, 2004, como la Publicación No. WO 2004/081 583 y nombrando a Diana Hodgins y Joseph Mark Hatt como inventores. En particular, la patente '790 enseña un acelerómetro de tres ejes que es un aparato semiconductor monocristalino y que emplea una masa de inercia en el extremo libre de un rayo saliente en cada una de las tres direcciones ortogonales. Sin embargo, se puede utilizar cualquier acelerador MEMS adecuado. Regresando a las figuras 3A y 3B, los frentes de onda que viajan impartirán una fuerza ligera en el capturador 1 1 2. Debido que el elemento de percepción 300 está desconectado del capturador 1 1 2, la fuerza no opera de manera igual en el elemento de percepción 300. Por lo tanto, cambiará la posición del elemento de percepción 300 en relación con el capturador 1 1 2. Por ejemplo, en respuesta a un frente de onda que viaja hacia arriba, el elemento de percepción 300 se moverá a una segunda posición cerrada para la apertura cilindrica 309. En respuesta al frente de onda que viaja hacia abajo, el elemento de percepción 300 se moverá a una segunda posición más salida de la apertura cilindrica 309. El elemento de percepción de movimiento 300 detectará este cambio en la posición. Más particularmente, el elemento de percepción 300 detectará alg una cantidad de vector asociada con el cambio en la posición . Por ejem plo, un acelerómetro medirá la aceleración y el medidor de velocidad medirá la velocidad . Observar que la aceleración y la velocidad aún no son cantidades del vector definidas no solo por la magnitud sino por la dirección. La figura 6 ilustra una modalidad en la cual tres acelerómetros de un solo eje 303' (solamente uno indicado) están acomodados de manera asimétrica alrededor del centro 302\ En esta modalidad particular, los componentes electrónicos asociados son empacados con los acelerómetros 303' y por lo tanto, no se muestran por separado. La figura 7 ilustra una modalidad similar, pero en la cual los acelerómetros 303' (solamente uno indicado) son empacados por separado de los componentes electrónicos asociados 31 5' . Observar que las modalidades de la figura 3A como de la figura 3B, figura 6 y figura 7 emplean acelerómetros MEMS . Estos aparatos generalmente son implementados utilizando material semiconductor y procesos de manufactura de microelectrónica. Por lo tanto, presentan ventajas tremendas sobre los acelerómetros convencionales, en términos del tamaño, costo y confiabilidad. En particular, el tamaño más pequeño de los acelerómetros MEMS permite su integración en el cable sísmico marino. Regresando a la figura 2A, el sensor acústico 200 y el sensor de movimiento de partículas 203 están "co-localizados" y ambos están alojados en la sonda del sensor 1 24. Se desea la co-localización siempre que se desee que las mediciones de ruido que sean tomadas tan cerca del punto en que los datos sísmicos son adquiridos como sea razonablemente posible. Más distancia entre la adquisición de datos de ruido y adquisición de datos sísmicos significará menos exactitud en la medición del ruido en el punto de adquisición de los datos sísmicos. Sin embargo, no es necesario que el sensor de movimiento de partículas sea colocado dentro de la zona del sensor 124. Por ejemplo , como se muestra en la figura 2B, el sensor de movimiento de partículas 203' puede ser colocado en una bolsa llena de fluido 205 del capturador 1 12. El sensor de movimiento de partícula 203 está "co-localizado" con el sensor acústico 200 debido a que se está suficientemente próximo a los datos de ruido que adquiere que representan razonablemente componentes de ruido de los datos sísmicos adquiridos. El sensor de movimiento de partículas 203' de la figura 2B puede ser, por ejemplo, un acelerómetro sumergido en un fluido 207, tal como queroseno. Si la preocupación mayor son los niveles de ruido de los sensores acústicos 200, se pueden utilizar datos del acelerómetro para corregir los datos del hidrófono. Esto debe ser particularmente aplicable a las bolsas de queroseno en un cable sólido. La distribución de presión dentro de la bolsa llenada con fluido 205 está relacionada con la vibración de la bolsa 205. Un buen cálculo de la parte de ruido (vibración) de la aceleración en línea es que se puede utilizar esta información para corregir la medición de presión. La parte de ruido de la aceleración en línea puede ser aislada de los efectos de filtración mecánica como pronosticadas a través de experimentos, análisis anal ítico, simulaciones numéricas o de una combinación de los mismos. La relación entre la vibración en línea y la distribución de presión dentro de la bolsa puede ser encontrada utilizando experimentos como análisis analítico, simulaciones numéricas o una combinación de los mismos. Haciendo referencia a la figura 2A y la figura 2B, el capturador 1 1 2 se muestra que incluye un cable de electricidad 206, una línea de comando y control 209 y una línea de datos 212. Como lo podrán apreciar aquellos expertos en la técnica, se transmite una variedad de señales arriba y debajo del capturador 1 12 durante la investigación sísmica. Por ejemplo, la electricidad es transmitida a los componentes electrónicos (por ejemplo, el sensor acústico 200 y el sensor de movimiento de partículas 203), las señales de control son enviadas para los elementos de colocación (no mostrados) y los datos se vuelven a transmitir a la embarcación 1 1 0. Para este fin , el capturador 1 1 2 proporciona un número de líneas sobre las cuales puede ser transmitida estas señales. Los expertos en la técnica apreciarán además que existe un número de técnicas que pueden ser empleadas que pueden variar el número de l íneas utilizado para este propósito. La modalidad ilustrada emplea tres cables dedicados a las tres funciones por simplicidad ilustración y para no obscurecer de esta manera la presente invención . Además, el capturador 1 1 2 también incluirá generalmente otras estructuras tales como elementos de refuerzo (no mostrados) que son omitidos por razones de claridad . Regresando a la figura 1 A y la figura B, el aparato de cómputo 1 09 hace inferíase con el sistema de navegación (no mostrado) de la embarcación de investigación 1 06. Del sistema de navegación, el aparato de cóm puto 1 09 obtiene cálculos de los parámetros amplios del sistema, tales como la dirección de remolque, velocidad de remolque y dirección de corriente y velocidad medida de la corriente. En la modalidad ¡lustrada, el aparato de cómputo 1 09 monitorea las posiciones reales de cada una de las aves 122 y está programada con las posiciones deseadas de o las separaciones mínimas deseadas entre los capturadores 1 12. Las posiciones horizontales de las aves 1 22 pueden ser calculadas utilizando varias técnicas conocidas en el arte. Las posiciones verticales o profundidades de las aves 122 generalmente son monitoreadas utilizando sensores de presión (no mostrados) adheridos a las aves 122. La formación geológica 1 30 presenta un desviador sísmico 145.

Como aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción apreciarán , que las formaciones geológicas bajo investigación pueden ser mucho más complejas. Por ejemplo, pueden estar presentes reflectores múltiples que presentan eventos de inversión múltiples. La figura 1 A y la figura 1 B omiten estas capas de complejidad adicional por las razones de claridad y para no obscurecer la presente invención . Haciendo referencia todavía a la figura 1 A y a la figura 1 B, la fuente sísmica 1 1 5 genera una pluralidad de señales de investigación sísmica 125 de acuerdo con la práctica convencional conforme la embarcación de investigación 1 06 remolca los capturadores 1 07 por el área que va a ser investigada en un patrón previamente determinado. Las señales de investigación sísmica 125 se propagan y son reflejadas por la formación geológica y subterránea 1 30. La presente invención puede, sin embargo ser practicada en la presencia de dicha complejidad . Los receptores 1 06 detectan las señales reflejadas 1 35 de una formación geológica 1 30 de una manera convencional. Los instrumentos en las ondas 124 generan entonces datos representativos de los reflejos 1 35 y los datos sísmicos son incrustados en señales electromagnéticas. Las señales generadas por los receptores 1 06 son comunicadas al aparato de cómputo 1 09. El aparato de cómputo 1 09 recolecta los datos sísmicos para procesamiento. El aparato de cómputo 1 09 está localizado centralmente en la embarcación de investigación 1 1 0. Sin embargo, como lo podrán apreciar aquellos expertos en la técnica, varias porciones del aparato de cómputo 1 09 pueden ser distribuidas en su totalidad o en parte, es decir, en una adaptación de grabación sísmica 1 05 o en modalidades alternativas. El aparato de cómputo 1 09 puede procesar los datos sísmicos mismos, almacenar los datos sísmicos para procesamiento en un momento posterior, transmitir los datos sísmicos a una ubicación remota para procesamiento o alguna combinación de todos estos aspectos. Generalmente, el procesamiento ocurre a bordo de la embarcación de investigación 1 06 o en un momento posterior en vez de en la embarcación de investigación 1 06, debido al deseo de mantener la producción . Por lo tanto los datos pueden ser almacenados en un medio de almacenamiento magnético portátil (no mostrado) o transmitidos de manera inalámbrica desde la embarcación de investigación 1 06 a un centro de procesamiento 140 para procesamiento de acuerdo con la presente invención. Generalmente, en una investigación marina, esto será por enlaces de satélite 142 o un satélite 143. Observar que algunas modalidades alternativas pueden emplear sistemas múltiples de recolección de datos 1 20. Esto concluye la descripción detallada, las modalidades particulares descritas anteriormente son únicamente ilustrativas, ya que la presente invención puede ser modificada y practicada de diferentes maneras pero equivalentes para los expertos en la técnica que tienen el beneficio de las presentes enseñanzas. Además, no se pretenden limitaciones a los detalles de construcción o diseños mostrados aquí que no sean como se describen en las reivindicaciones siguientes. Por lo tanto resulta evidente que las modalidades particulares descritas anteriormente pueden ser alteradas y modificadas y que todas dichas variaciones están consideradas dentro del alcance y el espíritu de la presente invención. Por consiguiente, la protección aq uí prevista es como se establece en las reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Un sensor de movimiento de partículas, el cual comprende: un elemento de percepción con capacidad para percibir un vector de movimiento de partículas de un cambio en la posición de las mismas; y material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción; en donde el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. 2. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porque el elemento de percepción comprende un medidor de velocidad o un acelerómetro. 3. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque el acelerómetro comprende un acelerómetro de sistema el microelectromecánicos de tres ejes. 4. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de percepción comprende acelerómetros de sistemas microelectromecánicos de un solo eje orientados ortogonalmente. 5. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 , caracterizado porq ue el material de empaque comprende: un fluido; un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un pol ímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad. 6. Un aparato el cual comprende: un capturador; una pluralidad de sensores acústicos distribuidos a lo largo del capturador; y una pluralidad de sensores de movimiento de partículas distribuidos a lo largo del capturador, y por lo menos siendo un sensor de movimiento de partículas simétrico alrededor de su eje longitudinal y que tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. 7. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque el sensor de movimiento de partículas incluye: un elemento de percepción que se comunica eléctricamente con , pero que está desconectado de, el capturador que tiene capacidad de percibir un estado de movimiento de partículas de un cambio en la posición de las mismas; y un material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción . 8. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 6, caracterizado porque los sensores de movimiento de partículas están co-localizados con uno de los sensores acústicos. 9. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 7, caracterizado porque los sensores acústicos comprenden una pluralidad de hidrófonos. 1 0. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 7, caracterizado porque el elemento de percepción comprende un medidor de velocidad o un acelerómetro. 1 1 . El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 0, caracterizado porque el acelerómetro comprende un acelerómetro de sistema micro-electro-mecánico de tres ejes. 1 2. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 0, caracterizado porque el elemento de percepción comprende tres acelerómetros de sistema micro-electro-mecánico, de un solo eje orientados ortogonalmente. 1 3. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 7, caracterizado porque el material de empaque comprende: un fl uido; un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un polímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad. 14. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 6, el cual comprende además una fuente acústica. 1 5. U n sensor de movimiento de partículas, el cual comprende: un acelerómetro con capacidad para percibir el vector de movimiento de partículas de un cambio en la posición de las mismas; y el material de empaque en el cual está colocado el elemento de percepción . 16. El sensor de movimiento de partículas, tal y como se describe en la reivindicación 1 5, caracterizado porque el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro vol umétrico. 17. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 5, caracterizado porque el acelerómetro comprende un acelerómetro de sistema microelectromecánico de tres ejes. 1 8. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 5, caracterizado porque el acelerómetro comprende uno de tres acelerómetros de sistema microelectromecánico de eje sencillo orientados ortogonalmente. 1 9. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 1 5, caracterizado porque el material de empaque comprende: un fluido; un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un polímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad. 20. El aparato, el cual comprende: un capturador; una pluralidad de sensores acústicos distribuidos a lo largo del capturador, y una pluralidad de sensores de movimiento de partículas distribuidos a lo largo del capturador por lo menos incluyendo un sensor de movimiento de partículas, un acelerómetro con capacidad para percibir el detector de movimiento de partículas de un cambio en la posición de los mismas; y un material de empaque en el cual el elemento de percepción está colocado. 21 . El aparato tal y como se describe en la reivindicación 20, caracterizado porque el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. 22. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 20, caracterizado porque los sensores de movimiento de partículas están co-localizados con uno de los sensores acústicos. 23. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 20, caracterizado porque los sensores acústicos comprenden una pluralidad de hidrófonos. 24. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 20 caracterizado porque el acelerómetro comprende un acelerómetro de sistema microelectromecánico de tres ejes. 25. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 20, caracterizado porque el acelerómetro comprende uno de tres acelerómetros de sistema microelectromecánico de su eje sencillo orientados ortogonalmente. 26. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 21 , caracterizado porque el material de empaque comprende: un fluido; y un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un pol ímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad . 27. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 20 el cual comprende además una fuente acústica. 28. Un sensor de movimiento de partículas, el cual comprende: un acelerómetro con capacidad para percibir un vector de movimiento de partículas de un cambio en la posición de las mismas; y un material de empaque en el cual está colocado el acelerómetro; en donde el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico . 29. U n capturador, el cual comprende: un cable; una pluralidad de sensores acústicos distribuida a lo largo del cable sísmico; y un acelerómetro de sistema microelectromecánico. 30. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el acelerómetro del sistema microelectromecánico está co-localizado con uno de los sensores acústicos. 31 . El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29 , caracterizado porque el acelerómetro del sistema microelectromecánico está co-localizado con un sensor acústico en una sola sonda. 32. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el acelerador del sistema microelectromecánico es un acelerómetro de sistema microelectromecánico de tres ejes. 33. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el acelerador de sistema microelectromecánico es uno de tres acelerómetros de sistema microelectromecánico orientados ortogonalmente de un solo eje. 34. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el acelerómetro del sistema microelectromecánico está colocado en un material de empaque. 35. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 34, caracterizado porque el material de empaque comprende: un fluido; un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un polímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad . 36. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el cable comprende: un cable de electricidad ; una línea de comando y control ; y una línea de datos. 37. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el capturador es un capturador lleno de fluido. 38. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el capturador es un capturador sólido. 39. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 29, caracterizado porque el capturador define una bolsa y además comprende el llenado con fluido de la bolsa en la cual está colocado el acelerómetro del sistema microelectromecánico. 40. Un sensor de movimiento de partículas para utilizarse en un capturador, comprendiendo el sensor de movimiento de partículas un acelerómetro de sistema microelectromecánico. 41 . El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 40, caracterizado porque el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro volumétrico. 42. El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 40, caracterizado porque el acelerómetro comprende un acelerómetro de sistema microelectromecánico de tres ejes. 43. El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 40, caracterizado porque el acelerómetro comprende uno de tres acelerómetros de sistema microelectromecánico de un solo eje orientados ortogonalmente. 44. El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 40, el cual comprende además un material de empaque en el cual está colocado el acelerometro de sistema microelectromecánico. 45. El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 44, caracterizado porque el material de empaque comprende: un fluido; un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un polímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad . 46. El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 40, caracterizado porque el acelerometro del sistema microelectromecánico comprende un aparato semi-cond uctor monocristalino. 47. El sensor de movimiento de partículas tal y como se describe en la reivindicación 40, caracterizado porque el acelerometro del sistema microelectromecánico comprende un gas y una masa de inercia en el extremo libre de un rayo sobresaliente. 48. Un sensor de movimiento de partículas para medir el campo de onda sísmico en el agua, el cual comprende: un elemento de percepción con capacidad para percibir un vector de movimiento de partículas de un cambio en la posición de las mismas; y un material de empaq ue en el cual está colocado el elemento de percepción ; caracterizado porque el elemento de percepción es un medidor de velocidad o un acelerometro que comprende un sistema m i croelectro mecánico. 49. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 48, caracterizado porque el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su centro vol umétrico. 50. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 48, caracterizado porque el acelerometro comprende un acelerometro de sistemas microelectromecánico de tres ejes. 51 . El aparato tal y como se describe en la reivindicación 48, caracterizado porque el elemento de percepción comprende tres acelerómetros de sistemas microelectromecánico de un solo eje orientado ortogonalmente. 52. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 48, caracterizado porque el material de empaque comprende: un fluido; un cuerpo de espuma expandido q ue se puede deformar; un polímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad. 53. El sensor de movimiento de partículas el cual comprende: un material de empaque; una pluralidad de componentes que incluyen por lo menos un elemento de percepción , estando colocados los componentes en el material de empaque de una manera que define una abertura a través de la cual se puede extender un cable. 54. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 53, caracterizado porque el sensor de movimiento de partículas es simétrico alrededor de su eje longitudinal y tiene un centro de gravedad coincidente con su eje volumétrico. 55. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 53, caracterizado porque el elemento de percepción comprende un medidor de velocidad o un acelerómetro. 56. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 55, caracterizado porque el acelerómetro comprende un acelerómetro de un sistema microeletromecánico de tres ejes. 57. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 55, caracterizado porque le elemento de percepción comprende tres acelerómetros del sistema microelectromecánico de un solo eje orientados ortogonalmente. 58. El aparato tal y como se describe en la reivindicación 53, caracterizado porque el material de empaque comprende: un fluido; un cuerpo de espuma expandido que se puede deformar; un pol ímero con micro-esferas agregadas; o un plástico de baja densidad. 59. El capturador tal y como se describe en la reivindicación 53, caracterizado porque el cable comprende: un cable de electricidad; una línea de comando y control; y una línea de datos.