A system for sensing subterranean acoustic waves emitted from an acoustic
source includes a plurality of laser sources, a plurality of subterranean
optical sensors, at least one optical detector, and electronics. The laser
sources each emit light at a different frequency. The subterranean optical
sensors receive the light and alter the light in response to the acoustic
waves. The optical detector receives the altered light and outputs an
electrical signal. The electronics receives the electrical signal and
converts it into seismic data format. Preferably, the light emitted from
the optical sources is modulated at a plurality of modulation frequencies.
The electronics can be used to demodulate the signal. The electronics may
demodulate the electrical signal by mixing the signal with periodic
waveforms having frequencies corresponding to the modulation frequencies
and twice the modulation frequencies. The modulation frequencies are
selected such that at least one of the second harmonic frequencies
associated with the modulation frequencies is interleaved in a
non-interfering manner within the corresponding set of first harmonic
frequencies. Preferably, the modulation frequencies are selected such that
at least one of the first harmonic frequencies is interleaved in a
non-interfering manner within the corresponding set of modulation
frequencies. The hydrophone for sensing the acoustic signals is able to
operate at pressures of at least 5,000 psi and temperatures of at least
130 degrees Celsius. The hydrophone may be housed in a cable having a
diameter of less, than about 1.5 inches. The hydrophone's sensor
preferably includes a reference mandrel, two sensing mandrels, and a
telemetry can, all of which are aligned in a coaxial, end-to-end
configuration to reduce the profile of the hydrophone. Flexible interlinks
having grooves therein for receiving optical fiber join the mandrels
together. The reference mandrel and sensing mandrels advantageously have
hemispherically-shaped endcaps, permitting them to operate at high
pressure.
Un sistema per il rilevamento delle onde acustiche sotteranee emesse da una fonte acustica include una pluralità di fonti di laser, una pluralità di sensori ottici sotteranei, almeno un rivelatore ottico e l'elettronica. Le fonti di laser ciascuno emettono la luce ad una frequenza differente. I sensori ottici sotteranei ricevono la luce ed alterano la luce in risposta alle onde acustiche. Il rivelatore ottico riceve la luce alterata e produce un segnale elettrico. L'elettronica riceve il segnale elettrico e lo converte in disposizione di dati sismica. Preferibilmente, la luce emessa dalle fonti ottiche si modula ad una pluralità di frequenze di modulazione. L'elettronica può essere usata per demodulare il segnale. L'elettronica può demodulare il segnale elettrico mescolando il segnale con le forme d'onda periodiche che hanno frequenze corrispondere alle frequenze di modulazione e due volte alle frequenze di modulazione. Le frequenze di modulazione sono selezionate tali che almeno una delle seconde frequenze armoniche connesse con le frequenze di modulazione è interfogliata in un modo non-interferente all'interno dell'insieme corrispondente delle prime frequenze armoniche. Preferibilmente, le frequenze di modulazione sono selezionate tali che almeno una delle prime frequenze armoniche è interfogliata in un modo non-interferente all'interno dell'insieme corrispondente delle frequenze di modulazione. L'idrofono per il rilevamento dei segnali acustici può funzionare alle pressioni almeno di 5.000 PSI e temperature almeno centigrado di 130 gradi. L'idrofono può essere alloggiato in un cavo che ha un diametro di di meno, che circa 1.5 pollice. Il sensore dell'idrofono include preferibilmente un mandrino di riferimento, due mandrini di rilevamento e una latta di telemetria, che sono stati allineati in una configurazione coassiale e faccia a faccia per ridurre il profilo dell'idrofono. Flessibile collega avere scanalature in ciò per la ricezione della fibra ottica uniscono i mandrini insieme. Il mandrino di riferimento ed i mandrini di rilevamento emisferico-hanno modellato vantaggiosamente i endcaps, consentendoli di funzionare ad alta pressione.
