MX2011008293A - Sistema de posicinamiento de cable marino basado en un sensor de movimiento de particulas. - Google Patents

Abstract

Una técnica incluye colocar un sensor de movimiento de partículas en un tendido de al menos un cable marino y que utiliza al sensor de movimiento de partículas para adquirir una medición de una señal, la cual se transmite desde un transmisor acústico. La técnica incluye determinar un encabezamiento del sensor de movimiento de partículas.

Description

SISTEMA DE POSICION AMIENTO DE CABLE MARINO BASADO EN UN SENSOR DE MOVIMIENTO DE PARTÍCULAS" Campo de la Invención La invención se refiere en térm inos generales a un sistema de posicionam iento de cable marino basado en un sensor de movimiento de partículas.

Antecedentes de la Invención La exploración sísmica implica hacer estudios de formaciones geológicas subterráneas para yacimientos de hidrocarburos . U n estudio típicamente im plica implementar fuentes sísmicas y sensores sísmicos en determinadas posiciones . Las fuentes generan ondas sísm icas, las cuales se propagan en las formaciones geológicas que crean cambios de presión y vibraciones en su trayecto. Los cambios en las propiedades elásticas de la formación geológica dispersan las ondas sísmicas, cambiando su dirección de propagación y otras propiedades. Parte de la energ ía em itida por las fuentes alcanza los sensores s ísm icos. Algunos sensores sísm icos son sensibles a los cam bios de presión (hidrófonos), otros al movimiento de partículas (por ejemplo, geófonos), y estud ios ind ustriales pueden im plementar únicamente un tipo de sensores o am bos. En respuesta a los eventos sísmicos detectados, los sensores generan señales eléctricas para prod ucir datos sísmicos. El análisis de los datos sísm icos puede indicar después la presencia o ausencia de posiciones probables de yacimientos de hidrocarburos.

Algunos estudios son conocidos como estudios "marinos" porq ue se realizan en ambientes marinos. Sin embargo, los estudios "marinos" pueden realizarse no solamente en am bientes de agua salada , sino tam bién en aguas dulces y salobres . En un tipo de estudio mari no, llamado estudio de "barrido reticular", un arreglo de cables marinos y fuentes que contienen sensores sísmicos es remolcado detrás de una nave de estudios.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad de la invención , una técnica incluye colocar un sensor de movi miento de partículas en un tend ido de al menos un cable marino y utilizar el sensor de movimiento de partículas para adquirir una medición de una señal , la cual es transmitida desde un transmisor acústico. La técnica incluye la determinación de un encabezam iento del sensor de movimiento de partículas con base al menos en parte en la medición.

En otra modalidad de la invención , una técnica i ncluye colocar un sensor de movimiento de partículas en un tendido de al menos un cable marino y utilizar el sensor de movimiento de partículas para adquirir una medición de una señal , la cual se transmite desde un transm isor acústico. La técnica incluye determ inar un primer valor, el cual es indicativo de la pend iente del sensor con base al menos en parte de la medición. La técnica incluye también, independientemente de la determinación del primer valor, medir un segu ndo valor, el cual es ind icativo de la pendiente del sensor. La técnica incluye determ inar un factor de corrección para aplicar a una medición de determinación acústica con base en los valores primero y segundo.

En otra modalidad de la invención, un aparato i ncluye una interfaz y un procesador. La interfaz reci be datos, los cuales son ind icativos de una med ición de una señal transm itida desde un transm isor acústico. La medición es adquirida por un sensor de movimiento de partículas, el cual se coloca en un tendido de al menos un cable marino. El procesador procesa los datos para determ inar un encabezam iento del sensor de movimiento de partículas con base al menos en parte en la medición .

Aún en otra modalidad de la invención , un aparato incluye una interfaz y un procesador. La interfaz recibe los primeros datos, los cuales son indicativos de una medición de una señal transm itida desde un transm isor acústico. La medición es adquirida por un sensor de movimiento de partículas, el cual se coloca en un tendido de al menos un cable marino. La interfaz recibe los segundos datos, los cuales son indicativos de un pendiente medida directamente del sensor de movimiento de partículas. El procesador procesa los primeros datos para calcular la pendiente del sensor con al menos base en determi nar parte en la medición , la cual es adquirida por el sensor de movim iento de partículas. El procesador determ ina un factor de corrección a aplicar a una medición de determ inación acústica con base en las pendientes calculada y med ida directamente.

Las ventajas y otras características de la invención se volverán aparentes a partir de los sig uientes dibujos, descripción y reivind icaciones.

Breve Descripción de las Figu ras La Figura 1 es un diagrama esquemático de un sistema de adquisición sísmico marino de acuerdo con una modalidad de la invención .

La Figura 2 es una il ustración de una técnica para determinar un encabezam iento de un cable mari no cercano a un sensor de movimiento de partículas de acuerdo con una modalidad de la invención .

La Figura 3 es una ilustración de una técnica para determ inar una pendiente de un cable marino cercano a un sensor de movimiento de partículas de acuerdo con una modal idad de la invención .

Las Figuras 4 y 5 son d iagramas de flujo que representan gráficamente técnicas para determ inar el encabezam iento y pendiente de un cable marino cercano a un sensor de movimiento de partículas utilizando las mediciones del movimiento de partículas de acuerdo con las modalidades de la invención .

La Figura 6 es una ilustración de una técnica para determ inar un encabezam iento y pend iente de un cable marino cercano a un sensor de movimiento de partículas utilizando las mediciones del movimiento de partículas a lo largo de un solo eje de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 7 representa gráficamente un perfil de velocidad del sonido en el agua .

La Figura 8 es una ilustración de una desviación de rayo como resultado de un perfil variable de velocidad de sonido.

La Figura 9 es un diagrama de flujo que representa gráficamente una técnica para determ inar un factor de corrección para aplicar a mediciones de determinación acústica de acuerdo con una modalidad de la invención.

La Figura 1 0 es un diagrama esquemático de un sistema de procesam iento de datos de acuerdo con una modalidad de la invención.

Descripción Detallada de la Invención La Figura 1 representa gráficamente una modalidad 1 0 de un sistema de adquisición de datos sísmicos marinos de acuerdo con algunas modalidades de la invención . En el sistema 1 0, una nave de estudios 20 remolca uno o más cables marinos sísm icos 30 (un cable marino 30 a manera de ejem plo se representa gráficamente en la Figura 1 ) detrás de la nave 20. Se observa que los cable marinos 30 pueden colocarse en un tendido en el cual múltiples cables marinos 30 son remolcados aproximadamente en el mismo plano a la misma profund idad. Como otro ejemplo no limitante, los cables marinos pueden remolcarse a m últiples profundidades, tales como en un tend ido superior/inferior, por ejemplo.

Los cables marinos sísmicos 30 pueden tener varios miles de metros de largo y pueden contener cables de refuerzo (no se m uestran), así como tam bién cableado y/o circuitería (no se muestran) que puede utilizarse para soportar la com unicación a lo largo de los cables marinos 30. En general , cada cable marino 30 incluye un cable primario en el cual se instalan los sensores sísmicos 30 que registran las señales sísm icas. Los cables marinos sísm icos 30 contienen unidades de sensor sísm ico 58, las cuales pueden incluir, dependiendo de la modalidad particular de la invención , hidrófonos (como ejem plo no lim itante) para adquiri r datos de presión o sensores multi-com ponentes. Para modalidades de la invención en las cuales las unidades de sensor 58 contienen sensores m ulti-com ponentes (como otro ejem plo no lim itante), cada sensor es capaz de detectar un cam po ondulatorio de presión y al menos un com ponente de un movi miento de partículas que está asociado con señales acústicas que se encuentran próximas al sensor. Los ejem plos de movimientos de partículas incluyen uno o más componentes de desplazam iento de partícula, uno o más componentes (com ponentes en l ínea (x), transversal (y) y vertical (z) (ver los ejes 59, por ejem plo)) de una velocidad de partícula y uno o más com ponentes de una aceleración de partícula .

Dependiendo de la modalidad particular de la invención , el sensor sísmico m ulti-componente puede incluir uno o más hidrófonos, geófonos, sensores de desplazam iento de partículas, sensores de velocidad de partícula, acelerómetros, sensores de gradiente de presión , o combinaciones de los mismos.

Por ejem plo, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, un sensor sísmico multi-com ponente particular puede incluir un hid rófono para medir la presión y tres acelerómetros al ineados ortogonalmente para medi r tres componentes ortogonales correspondientes de velocidad y/o aceleración de partícula cercanos al sensor. Se observa que el sensor sísmico multi-componente puede implementarse como un solo dispositivo (como se representa gráficamente en la Figura 1) o puede implementarse como una pluralidad de dispositivos, dependiendo de la modalidad particular de la invención. Un sensor sísmico multi-componente particular también puede incluir sensores de gradiente de presión, los cuales constituyen otro tipo de sensores de movimiento de partículas. Cada sensor de gradiente de presión mide el cambio en el campo ondulatorio de presión en un punto particular con respecto a una dirección particular. Por ejemplo, uno de los sensores de gradiente de presión puede adquirir datos sísmicos indicativos de, en un punto particular, la derivada parcial del campo ondulatorio de presión con respecto a la dirección transversal, y el otro sensor de gradiente de presión puede adquirir, en un punto particular, datos sísmicos indicativos de los datos de presión con respecto a la dirección en línea.

El sistema de adquisición de datos sísmicos marinos 10 incluye fuentes sísmicas 40 (dos fuentes sísmicas 40 a manera de ejemplo que se representan gráficamente en la Figura 1), tal como martillos neumáticos y lo similar. En algunas modalidades de la invención, las fuentes sísmicas 40 pueden acoplarse a, o ser remolcadas por, la nave de estudios 20. Alternativamente, en otras modalidades de la invención, las fuentes sísmicas 40 pueden operar independientemente de la nave de estudios 20, porque las fuentes 40 pueden acoplarse a otras naves o boyas, por mencionar unos ejemplos.

Debido a que los cables marinos sísmicos 30 son remolcados detrás de la nave de estudios 20, las señales acústicas 42 (una señal acústica 42 a manera de ejemplo se representa gráficamente en la Figura 1 ) , frecuentemente denominada "disparos" , son producidas por las fuentes sísmicas 40 y se dirigen hacia abajo a través de u na colum na de agua 44 dentro de los estratos 62 y 68 debajo de la superficie del agua 24. Las señales acústicas 42 se reflejan desde las diversas formaciones geológicas subterráneas, tales como una formación 65 a manera de ejemplo que se representa gráficamente en la Figura 1 .

Las señales acústicas incidentes 42 que son creadas por las fuentes 40 producen señales acústicas reflejadas correspondientes, u ondas de presión 60, las cuales son detectadas por los sensores sísmicos 58. Se observa que las ondas de presión que son recibidas y detectadas por los sensores sísm icos 58 incluyen ondas de presión "ascendente" q ue se propagan hacia los sensores 58 sin reflejos, así como también ondas de presión "descendente" q ue son producidas por reflejos de las ondas de presión 60 provenientes de una frontera aire-agua , o superficie libre 31 .

Los sensores sísm icos generan señales (señales digitales , por ejemplo), llamadas "vestigios" , las cuales indican las mediciones adqui ridas del campo ondulatorio de presión y el movimiento de partículas. Los vestigios son registrados y pueden procesarse al menos parcialmente por unidad procesadora de señales 23 que se despliega en la nave de estudios 20, de acuerdo con algunas modalidades de la invención . Por ejem plo, un sensor sísm ico particular puede proporcionar un vestigio, el cual corresponde a una medición de un campo ondulatorio de presión por su hidrófono; y el sensor puede proporcionar (dependiendo de la modalidad particular de la invención) uno o más vestigios que corresponden a uno o más com ponentes de movimiento de partículas.

El objetivo de la adquisición sísm ica es conformar una imagen de un área de estudios para propósitos de identificación de formaciones geológicas subterráneas, tales como la formación geológica a manera de ejemplo 65. El análisis subsecuente de la representación puede revelar posiciones probables de yacim ientos de hidrocarburos en formaciones geológicas subterráneas. Dependiendo de la modalidad particular de la invención, las porciones del análisis de la representación pueden realizarse en la nave de estudios sísm icos 20, tal como por la unidad procesadora de señales 23. De acuerdo con otras modalidades de la invención , la representación puede procesarse por un sistema procesador de datos sísm icos que puede, por ejem plo, ubicarse en tierra o en la nave 20. Consecuentemente, son posibles muchas variaciones y se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Los cables marinos sísm icos 30 pueden colocarse utilizando un sistema de determ inación acústica. Más específicamente, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, los cables marinos 30 incluyen em isores de sonda acústica, o transm isores, 72 (representado gráficamente un transm isor 72 en la Figura 1 ), los cuales em iten , o transmiten, señales acústicas. A su vez, las señales acústicas generan im pulsos de presión , frecuentemente llamados "chirridos". Al detectar las señales acústicas en diversos puntos a lo largo de los cables marinos 30, las d istancias pueden calcularse entre estos puntos y los transmisores acústicos 72.

Como ejem plo más específico, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, los m icrófonos de las unidades de sensor sísmico 58 pueden utilizarse para detectar las señales acústicas transm itidas. Las señales acústicas recibidas se correlacionan de manera cruzada con las señales acústicas transmitidas , y para cada señal acústica, se determ ina un retraso entre el momento en que se transmitió la señal acústica y cuando se recibió la señal acústica. Consecuentemente, el retraso representa el tiem po de propagación de la señal acústica. Dado que el sonido de velocidad en el agua , puede util izarse el retraso para calcular la distancia entre los transmisores acústicos y el receptor.

Las frecuencias de las señales acústicas pueden ubicarse sobre el ancho de banda sísmico, tal como frecuencias desde 500 Hercios (Hz) hasta varias decenas de kilohercios (kHz), dependiendo de las modalidades particulares de la invención . Como ejemplo específico, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, el sistema de determinación acústica puede ser u n subsistema de Determ inación I ntrínseca por Acústica Modulada ( I RMA - I ntrinsic Ranging by Modulated Acoustics) que se describe, por ejem plo, en la Patente de E. U . No. 5668775 (Número de Registro de Notario 1 4.0069-US).

En general , la determ inación acústica utilizando meramente hid rófonos como sensores acústicos no proporciona información que por sí misma sea suficiente para calcular con precisión el encabezam iento local en cada posición de hidrófono. En cam bio, el encabezam iento local se calcula típicamente al ajustar una curva en las diferentes posiciones de receptor medidas a lo largo del cable marino. El planteam iento descrito con anterioridad para utilizar únicamente los hidrófonos como sensores acústicos también puede estar sujeto a ruido, en el caso de una relación baja de ruido por señal (SN R - signal-to-noise ratio), puede ser difícil extraer los retrasos a partir de los datos correlacionados de manera cruzada. Además, en el caso de la velocidad del sonido no uniforme en la colum na de agua, las señales acústicas pueden no propagarse en l íneas rectas, dando como resultado así un sobrecálculo de las distancias entre los transmisores y los receptores acústicos.

Un hidrófono m ide la m isma señal independientemente de su orientación . Por lo tanto, hidrófono no produce la orientación local del cable marino cercano al m icrófono. De acuerdo con modalidades de la invención descritas en la presente, los sensores de movim iento de partículas se utilizan en lugar de, o además de, los hidrófonos para 1 ) determinar las posiciones del cable marino; y 2) determ inar información adicional acerca de la orientación local del cable marino 30. Además, como se describe a continuación, la información obtenida por los sensores del movimiento de partículas puede combinarse con ediciones de determinación acústica para determinar con más precisión las distancias entre el transmisor acústico y el punto a lo largo del cable marino.

Consecuentemente, de acuerdo con modalidades de la invención descritas en la presente, cada unidad de sensor 58 incluye al menos un sensor de movimiento de partículas 73 (ver la Figura 1 ). De acuerdo con algunas modalidades de la invención , el sensor de movimiento de partículas 73 detecta un movim iento de partículas (tal como una aceleración , por ejemplo) a lo largo de un eje sensible particular 59, y de acuerdo con algunas modalidades de la invención , el sensor de movimiento de partículas 73 detecta com ponentes de movim iento de partículas a lo largo de más de un eje sensible. Por ejem plo, de acuerdo con modalidades de la invención, el sensor de movimiento de partículas 73 puede ser un acelerómetro triaxial , el cual proporciona datos indicativos de aceleración detectada a lo largo de los ejes en l ínea (x), transversal (y) y profundidad (z).

En general, las mediciones de movimiento de partículas adqu iridas por los sensores de movimiento de partículas 73 indican las direcciones de las señales de determi nación acústica, que constituyen i nformación adicional que puede util izarse para mejorar la calidad del cálculo de posición del cable marino.

La Figura 2 representa gráficamente una orientación a manera de ejemplo de un sensor de movimiento de partículas 73 en el plano en línea-transversal (x-y) para propósitos de ilustración de una apl icación que utiliza las mediciones de movim iento de partículas para adquirir información acerca del encabezamiento del(los) cable(s) marino(s) 30 en diferentes puntos. Haciendo referencia a la Figura 2, un transm isor acústico 72 transm ite una señal acústica 1 08 que es detectada por el sensor de movim iento de partículas 73. Como se observa en la Figura 2, el espacio de referencia de coordenada local , como los ejes de coordenada local mostrados 1 1 0 , no se encuentran al ineados con un sistema de referencia global , representa gráficamente por los ejes globales 59. Consecuentemente, los ejes locales transversal y en l inea 1 1 0 rotan por un encabezamiento (llamado en la presente "T") con relación a los ejes globales 59.

La di rección de la señal acústica 1 08 con relación a los ejes globales 59 es conocida . Por lo tanto, la medición del sensor de movimiento de partículas de la dirección de la señal acústica entre la información referente a la orientación de los ejes locales 1 1 0 con relación a los ejes globales 59 y entrega tam bién información referente al encabezamiento T del sensor de movimiento de partículas 73. Como tal , esta información puede utilizarse para determinar el encabezam iento del cable marino 30 en o cercano al sensor de movim iento de partículas 73.

Haciendo referencia a la Figura 3, de manera similar, asumiendo un sensor de movim iento de partículas triaxial, la medición de movimiento de partículas genera información acerca de la dirección de la señal acústica 108 en el plano x-z para propósitos de determ inación de la pendiente (llamada "m" en la Figura 3) del cable marino 30 cercano a o en el sensor de movimiento de partículas 73 con relación a los ejes globales 59.

Para un sensor de movimiento de partículas biaxial (tal como un acelerómetro), el encabezam iento del cable marino 30 cercano a o en el sensor de movimiento de partículas puede determinarse utilizando la medición de movimiento de partículas, y la pendiente del cable en la posición del sensor puede determinarse, por ejem plo, al utilizar un inclinómetro, el cual puede colocarse (como ejem plo no limitante) en la unidad de sensor sísmico 58 (ver la Figura 1 ). Sin embargo, para un sensor de movim iento de partículas triaxial (un acelerómetro , por ejemplo), tanto el encabezamiento T como la pendiente m pueden determinarse utilizando o la medición de movim iento de partículas 3-D.

En resumen , puede utilizarse una técnica 150, la cual se representa gráficamente en la Figura 4 de acuerdo con algunas modalidades de la invención para propósitos de determinación del encabezam iento T y de la pendiente m de un cable marino sísm ico cercano a o en un sensor de movimiento de partículas. De conformidad con la técnica 1 50, se utiliza un sensor de movimiento de partículas para adqui rir una medición de movimiento de partículas de ejes múltiples de una señal acústica , la cual se transm ite desde un transmisor acústico. Con base en esta medición de movim iento de partículas, se determ ina una dirección de la señal acústica con relación a un sistema de referencia local , de conformidad con el bloque 1 58. La técnica 1 50 también incluye la determ inación (bloque 1 62) de la dirección de la señal acústica con relación a un sistema de referencia global . El encabezam iento y la pendiente del cable marino s ísmico cercano a o en el sensor de movimiento de partículas pueden determ inarse después (bloque 166) con base al menos en parte en la diferencia en la dirección con relación a los sistemas de referencia local y global .

Se consideran otras variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, de acuerdo con algunas modalidades de la invención , el encabezamiento T y la pendiente m puede determinarse a partir de un solo sensor de movimiento de partículas monoaxia l que mide las direcciones de m últiples señales acústicas q ue son transmitidas por transmisores acústicos, los cuales se colocan en diferentes posiciones, como se representa gráficamente en la Figura 6. Las amplitudes medidas del componente de movim iento de partículas medidas a lo largo de un eje sensible particular se utilizan para determ inar la orientación del eje sensible a los ejes globales 59; y utilizando esta determinación , pueden determinarse el encabezamiento T y la pendiente m .

La Figura 5 resume otras modalidades de la invención . Haciendo referencia a la Figura 5, de conformidad con una técnica 1 80, se utiliza un sensor de movimiento de partículas para adq uirir med iciones de movimiento de partículas de un solo eje de señales que se transmiten desde múltiples transmisores acústicos (al menos dos), de conform idad con el bloque 1 84. La técnica 1 80 incluye la determ inación (bloque 1 88) de las direcciones de las señales con relación al sistema de referencia global y con base en las d irecciones con relación al sistema de referencia global y las mediciones, la determinación del encabezam iento y la pend iente del cable cercano a en la posición del sensor de partículas , de conformidad con el bloq ue 1 92.

Parámetros oceanográficos, tales como temperatura y sali nidad, típicamente cambian lateralmente y con la profundidad . Generalmente, estos parámetros tienen una variación más pronunciada con la profundidad y por lo tanto, existen típicamente varias capas de agua que tienen diferentes parámetros en el océano. Cada una de estas capas tiene una diferente velocidad de sonido asociada, como se representa gráficamente por u n perfil de velocidad del sonido a manera de ejem plo 250 en la Figura 7. En un am biente en el cual la velocidad del sonido cambia con la profundidad , el sonido no se propaga a lo largo de las l íneas rectas, sino más bien, los rayos se desvían de acuerdo con el perfil de velocidad de sonido, como se ilustra en el perfil de velocidad 275 que se representa gráficamente en la Figura 8.

Desde una perspectiva de la medición del movim iento de partículas , el cam bio lateral relativamente peq ueño en la velocidad del sonido significa que las relaciones de am plitud entre las mediciones en l ínea y transversal habitualmente no se ven alteradas. Por lo tanto, los encabezam ientos T aún pueden determinarse con precisión, incluso si la velocidad del sonido no se representa en la dirección lateral . Sin embargo, en caso de una velocidad lateral que varíe significativamente en dirección vertical , la dirección de las señales acústicas entrantes puede no ser relativamente precisa para propósitos de determinación de las diversas pendientes del cable marino, ya que los rayos de sonido se desvían significativamente en el plano vertical . Sin em bargo , como se revela a continuación, la información obtenida en las mediciones de movimiento de partículas puede uti lizarse para mejorar la calidad de las mediciones de determinación acústica y por lo tanto, mejorar la información referente a la ubicación del cable marino.

Si la señal acústica no se propaga en l ínea recta , la distancia entre el transm isor acústico y el sensor que detecta la señal acústica se sobrecalcula cuando el retraso medido se convierte en distancia, si se asume una trayectoria recta de propagación . Sin embargo, estas mediciones de determinación pueden corregirse de la siguiente manera.

De acuerdo con modalidades de la invención, las pendientes actuales del cable marino se miden con inclinómetros 75 (ver la Figura 1 ) . En general , cada inclinómetro 75 puede ubicarse cercano a, o comunicarse con, un sensor de movimiento de partículas 73 en una unidad de sensor sísm ico 58 de acuerdo con algunas modalidades de la invención. Al medir la pendiente actual del cable con un inclinómetro y comparar la medición de pendiente actual con la pendiente que se determina med iante las técnicas de medición de movimiento de partículas que se describen en la presente, puede realizarse un cálculo referente al grado en el que se desvió el rayo de sonido. Por lo tanto, con base en este cálculo, puede determinarse un factor de corrección , el cual cuando es aplicado a la med ición de variación acústica (determ inado asum iendo una trayectoria recta de propagación ) corrige la medición para representar el desvío del rayo acústico En resumen, puede utilizarse una técnica 280 que se representa gráficamente en la Figura 9 de acuerdo con algunas modalidades de la invención para propósitos de corrección de las mediciones de variación. De conform idad con la técnica 280, la pend iente del cable se m ide directamente en el sensor de movimiento de partículas, de conformidad con el bloque 284. La pendiente del cable en el sensor de movimiento de partículas se determina (bloque 288) con base en la(s) medición(es) de movimiento de partículas de la(s) señal(es) acústica por el sensor de movimiento de partículas. Después, puede determ inarse un factor de corrección, de conformidad con el bloque 292, para aplicar a la medición de determinación acústica con base en las pendientes medida y determinada.

Cuando se instalan en un cable, los sensores de movimiento verticales, tales como acelerómetros , pudiesen no siem pre registrar la presión del sonido. Por ejemplo, la señal registrada por un acelerómetro en l ínea con el cable marino (es decir, a lo largo del eje en l ínea o x) pudiese tener una amplitud significativamente atenuada. Cuando se com paran las am plitudes sobre los diferentes ejes para determinar la dirección de la señal , las amplitudes atenuadas pueden introducir errores significativos. Sin em bargo, si la señal en l ínea es atenuada, es probable que se atenúe de manera sistemática . Por lo tanto, la atenuación puede modelarse y corregirse por un factor de corrección nom inal , el cual puede aplicarse a todos los datos en l ínea medidos. Se observa que el factor de corrección puede determinarse por mediciones o modelado.

El factor de corrección tam bién puede derivarse de los datos , utilizando, por ejemplo, el método descrito en Joe Dellinger et al . , Horizontal Vector Infidelity Correction By General Linear Transform (Corrección de inexactitud vectorial horizontal por transformada lineal general) , págs. 865-868, SEG Technical Program Expanded Abstracts (2001 ).

Haciendo referencia a la Figura 10, de acuerdo con algunas modalidades de la invención, un sistema de procesam iento de datos 320 contiene un procesador 350 que procesa la medición de movimiento de partículas adquirida, datos de determ inación acústica y/o medición de pendiente para realizar al menos algunas partes de una o más de las técnicas que se describen en la presente para tales propósitos (como ejemplos no lim itante) de utilizar mediciones de movim iento de partículas a fin de determinar los encabezamientos y pendientes en posiciones a lo largo de cables marinos; determinar las direcciones de ondas acústicas entrantes con relación a sistemas de referencia; determinar las direcciones de ondas acústicas con relación a sistemas de referencia global ; determ inar las orientaciones de sistemas de referencia local con base al menos en parte en mediciones de movimiento de partículas; determ inar los factores de corrección para aplicar a las mediciones de determ inación acústica generadas por el desv ío de rayos; etc.

De acuerdo con algunas modalidades de la invención , el procesador 350 puede formarse a partir de uno o más microprocesadores y/o microcontroladores. Como ejem plos no lim itantes , el procesador de 1 50 puede ubicarse en un cable marino 30 (ver la Figura 1 ), ubicada en la nave 20 (ver la Figura 1 ) , distri buido entre múltiples cables marinos 30; distribuido entre m últiples naves 20; colocadas en una o más instalaciones de procesam iento terrestres, etc. , dependiendo de la modalidad particular de la invención .

El procesador 350 puede acoplarse a una interfaz de comunicaciones 360 para propósitos de recepción de tales datos como mediciones de movimiento de partículas, mediciones de determinación acústica , mediciones de pendiente, etc. Como ejem plos, la interfaz de comunicaciones 360 puede ser una interfaz de Bus Serial Universal (USB - U niversal Serial Bus), una interfaz de red, una interfaz de med io extra íble (tal como una tarjeta flash, CD-ROM , etc. ) o una interfaz de almacenam iento magnético (interfaces I DE o SCS I , como ejem plos). Consecuentemente, la interfaz de comunicaciones 360 puede asumir diversas formas, dependiendo de la modalidad particular de la invención.

De acuerdo con alg unas modalidades de la invención, la i nterfaz de com unicación 360puede acoplarse a una memoria 340 del sistema 320 y puede almacenar, por ejemplo , diversos conjuntos de datos de entrada y/o salida involucrados en la determinación de las med iciones de determinación acústica, mediciones corregidas de determinación acústica, pendientes , encabezamientos, transformadas de coordenadas, direcciones de señal con relación a sistemas de referencia local y global ; etc. La memoria 340 puede almacenar instrucciones del programa 344, las cuales cuando son ejecutadas por el procesador 350, pueden ocasionar que el procesador 350 ejecute diversas tareas de u na o más de las técnicas y sistemas que se describen en la presente, tales como las técnicas 1 50, 1 80 y/o 280; y el sistema 320 puede desplegar los resultados preliminares, intermedios y/o finales obtenidos mediante la(s) técnica(s)/sistema(s) en una pantalla 358, la cual se acopla al sistema 320 mediante una interfaz de pantalla 349 de acuerdo con algunas modalidades de la invención .

Se consideran otras variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, las técnicas y sistema que se describen en la presente pueden aplicarse a un tendido de cable marino de cables marinos sísm icos. Por ejem plo, de acuerdo con algunas modalidades de la invención , las técnicas y sistemas q ue se describen en la presente pueden aplicarse a una variedad de cables marinos, los cuales contienen sensores electromagnéticos (EM).

Aunque la presente invención se ha descrito con respecto a un número limitado de modal idades, aquellos expertos en la materia q ue tienen el beneficio de esta descripción observarán numerosas modificaciones y variaciones a parti r de las m ismas . Se pretende que las reivi ndicaciones anexas cubran todas esas modificaciones y variaciones dentro del esp íritu y alcance verdaderos de esta presente invención .

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1 . Un método que com prende: colocar un sensor de movimiento de partículas en un tend ido de al menos un cable marino; uti lizar el sensor de movimiento de partículas para adquirir una medición de una señal transmitida desde un transmisor acústico; y con base al menos en parte de la medición, determ inar un encabezam iento del sensor de movim iento de partículas.

2. El método según la reivindicación 1 , donde el acto de determ inación com prende determ inar el encabezamiento en un sistema de referencia global.

3. El método segú n la reivindicación 2, donde el acto de determinación com prende: con base al menos en parte en la medición, determ inar una primera dirección de la señal en un sistema de referencia local; y determ inar el encabezam iento con base al menos en parte en la primera dirección y una segunda dirección de la señal en el sistema de referencia global.

4. El método segú n la reivindicación 1 , donde el acto de determinación com prende: utilizar el sensor de movim iento de partículas para detectar movimientos de partículas a lo largo de a l menos dos ejes ortogonales.

5. El método según la reivind icación 1 , que com prende además: utilizar el sensor de movimiento de partículas para adquirir al menos una división adicional de una señal transmitida desde al menos un transmisor acústico adicional; y utilizar el sensor de movimiento de partículas para detectar al menos una medición adicional, donde el acto de determinación se basa además al menos en parte en al menos una medición adicional

6. El método según la reivindicación 1, que comprende además: determinar una pendiente del sensor con base al menos en parte en la medición.

7. El método según la reivindicación 1, donde el acto de determinación comprende asumir una línea prácticamente recta de propagación de sonido entre el transmisor acústico y el sensor.

8. El método según la reivindicación 1, donde el acto de colocación comprende colocar los sensores electromagnéticos o sensores sísmicos en el tendido.

9. El método según la reivindicación 1, que comprende además: barrer el tendido.

10. El método según la reivindicación 1, que comprende además: colocar sensores adicionales de movimiento de partículas en el tendido; utilizar los sensores adicionales de movimiento de partículas para adquirir mediciones de las señales transmitidas provenientes de los transmisores acústicos adicionales; y con base al menos en parte de las mediciones adquiridas por los sensores adicionales de movimiento de partículas, determinar los encabezamientos de los sensores adicionales de movimiento de partículas.

11. Un método que comprende: colocar un sensor de movimiento de partículas en un tendido de al menos un cable marino; utilizar el sensor de movimiento de partículas para adquirir una medición de una señal transmitida proveniente de un transmisor acústico; con base al menos en parte de la medición, determinar un primer valor indicativo de una pendiente del sensor; independientemente de la determinación del primer valor, medir un segundo valor indicativo de la pendiente del sensor; y con base en los valores primero y segundo, determinar un factor de corrección para aplicar a una medición de determinación acústica.

12. El método según la reivindicación 11, donde el acto de determinación del factor de corrección comprende determinar un factor de corrección para una distancia determinada desde la medición de determinación acústica.

13. El método según la reivindicación 11, donde el acto de medición del segundo valor comprende medir la pendiente utilizando un inclinómetro.

14. El método según la reivindicación 1 1 , donde el acto de determinación del factor de corrección com prende com pensar una trayectoria acústica q ue prácticamente no sigue una l ínea recta.

15. Un aparato que comprende: una interfaz para recibir datos indicativa de una medición de una señal transmitida desde un transm isor acústico, adqui riéndose la medición por un sensor de movimiento de partículas colocado en un tendido de al menos un cable marino; y un procesador para procesar los datos a fin de determinar un encabezam iento del sensor de movimiento de partículas con base al menos en parte en la med ición .

16. El aparato según la reivind icación 1 5, donde el procesador se adapta adicionalmente para determinar una pendiente del sensor con base al menos en parte en la med ición .

1 7. El aparato según la reivind icación 1 5, que comprende además: una nave para barrer el tendido de al menos un cable marino.

18. El aparato según la reivi ndicación 1 5, donde el procesador se coloca en el cable mari no.

19. El aparato según la reivindicación 1 5, donde el cable marino com prende sensores electromagnéticos de sensores sísmicos.

20. Un aparato que com prende: una interfaz para: recibir los primeros datos indicativos de una medición de una señal transm itida proveniente de un transm isor acústico, adqui riéndose la medición por un sensor de movimiento de partículas colocado en un tendido de al menos un cable marino; y recibir los segundos datos indicativos de una pendiente medida directamente del sensor de movimiento de partículas, el segundo; y un procesador para : procesar los primeros datos para calcular una pendiente del sensor con base al menos en parte en la medición adquirida por el sensor de movim iento de partículas; y con base en las pendientes calculada y medida directamente, determ inar un factor de corrección para apl icar a una med ición de determinación acústica.

21 . El aparato según la reivindicación 20, que comprende además: una nave para barrer el tend ido de al menos un cable marino.

22. El aparato según la reivindicación 20, donde el procesador se coloca en el cable marino.