BR112019018505A2

BR112019018505A2 - amortecimento de vibração de um dispositivo ancilar fixado a uma serpentina marinha e método

Info

Publication number: BR112019018505A2
Application number: BR112019018505A
Authority: BR
Inventors: Cerniway Matthew
Original assignee: Sercel Inc
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-30
Publication date: 2020-04-14
Also published as: EP3602142A4; US20180283909A1; US10816370B2; EP3602142A1; AU2018243480A1; MX2019010488A; EP3602142B1; AU2018243480B2; WO2018183798A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um sistema de colar de baixa vibração para atenuação de vibração em um dispositivo rebocado na água. o sistema de colar de baixa vibração inclui um grampo fixado a uma serpentina subaquática rebocada por um navio de sísmica, a serpentina compreendendo uma pluralidade de sensores para registrar os dados sísmicos; um colar configurado para ser fixado ao grampo; um mecanismo de conexão localizado no colar, e configurado para fixar um dispositivo ancilar ao colar; e um sistema de atenuação de vibração configurado para atenuar uma amplitude de uma vibração produzida pelo dispositivo ancilar. a vibração interfere com os dados sísmicos registrados pelos sensores sísmicos localizados na serpentina.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção

AMORTECIMENTO DE VIBRAÇÃO DE UM DISPOSITIVO

ANCILAR FIXADO A UMA SERPENTINA MARINHA E MÉTODO.

ANTECEDENTES

CAMPO TÉCNICO [0001] Concretizações da matéria objeto aqui reveladas geralmente se relacionam a métodos e dispositivos para atenuação de vibração, e, mais especificamente, a um sistema de colar que fixa um dispositivo ancilar a uma serpentina marinha, e reduz ruído gerado pelo dispositivo ancilar.

DISCUSSÃO DOS ANTECEDENTES [0002] Uma serpentina marinha tipicamente inclui componentes de sensor, cabos de transmissão de dados, cabos de transmissão de energia, e componentes de intensificação de resistência e de intensificação de flutuabilidade dispostos em um único cabo. A serpentina marinha é usada para recolhimento de dados na natureza e composição da terra abaixo de um corpo de água usando técnicas de imagem sísmica. A serpentina marinha pode ser projetada para reduzir ruído de fluxo induzido hidrodinâmico. Por exemplo, o cabo sísmico marinho pode ser cilíndrico.

[0003] A Figura 1 representa um sistema de aquisição de dados sísmicos marinhos tradicionais. Um navio 101, incluindo uma montagem de rebocamento 102, pode desdobrar e rebocar serpentinas 103, em ou abaixo da superfície da água. As serpentinas 103 podem ser de qualquer comprimento adequado, e podem ser compostas de seções conectadas mais curtas 106 de cabeamento eletromecânico que podem também serem de qualquer comprimento adequado. Por exemplo, uma serpentina 103 pode ser de quilômetros de comprimento, com cada seção 106 sendo, por exemplo, 75 metros

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2/17 a 200 metros de comprimento. As seções 106 podem ser destacadas entre si. Sistemas de aquisição de dados sísmicos pode fazer uso de mais do que uma serpentina 103. A serpentina 103 pode ser desdobrada como uma única seção 106, uma série linear de seções 106, ou como uma série afastada horizontal de seções 106, produzindo uma difusão de serpentina. As serpentinas podem ser desdobradas para serem horizontais, inclinadas ou curvadas.

[0004] Seções 106 da serpentina 103 incluem sensores sísmicos 104, tipicamente hidrofones, geofones, acelerômetros, sensores eletromagnéticos, sensores óticos, sensores de gravidade, ou uma combinação destes, e podem ser distribuídos em intervalos regulares ao longo da serpentina 103.

[0005] Uma fonte sísmica 108 pode ser usada para produzir uma onda sísmica, usando qualquer maneira adequada de geração de energia acústica. A fonte sísmica pode incluir um ou mais canhões de ar ou elementos vibratórios. Quando da condução de uma inspeção acústica, a onda sísmica pode ser refletida pelas características geológicas do leito do mar, e captada pelos sensores 104. As vibrações que emanam da parte superior da difusão de serpentina 110, próximas a embarcação marinha 101, podem contaminar os sinais sísmicos medidos pelos sensores 104.

[0006] Módulos de isolamento de vibração radial 109 podem ser colocados entre a montagem de reboque 102 e as serpentinas 103, na parte superior da difusão de serpentina 110, de modo a impedir a transmissão de ruído de vibração. Existem vários tipos de módulos de isolamento de vibração radial 109 que podem ser usados nas serpentinas 103 na parte superior da difusão de serpentina 110. Cada dos tipos disponíveis de módulos de isolamento de vibração radial 109 pode incluir uma seção de estiramento única com atenuação de vibração que ocorre devido a uma taxa de mola complexa do modulo

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3/17 de isolamento de vibração radial 109. Módulos de isolamento de vibração radial 109 podem ser abrigados para atenuar vibração sobre a largura de banda de frequência de 2 a 250 Hz, que pode ser comum na aquisição sísmica.

[0007] As serpentinas 103 podem cada incluir um ou mais dispositivos ancilares 107, que são externamente fixados às serpentinas. Estes dispositivos ancilares podem ser dispositivos de posicionamento, também conhecidos como pássaros ou dispositivos de controle de navegação, dispositivos de recuperação, etc. Estes dispositivos ancilares são tipicamente grampeados aos lados externos das serpentinas 103.

[0008] Devido às serpentinas 103 serem desdobradas em um fluido viscoso, por exemplo, água, as serpentinas 103 são submetidas à fontes de energia de ambas fontes produzidas pelo homem, tal como energia transmitida através da montagem de reboque 102, ou energia a partir do sistema de propulsão da embarcação marinha 101, ou energia a partir dos dispositivos ancilares externamente fixados à serpentina, e fontes naturais tal como movimento de onda e clima. A energia destas fontes pode diminuir a qualidade dos dados sísmicos registrados pelos sensores 104, à medida que eles podem interferir com o sinal a partir da energia acústica refletida do leito do mar. Desse modo, o sinal medido pelos sensores 104 de uma serpentina 103 pode ser dividido em duas partes, o sinal pertencendo à estrutura geofísica do leito do mar, e ruído, que pode ser captado de outras fontes produzidas pelo homem, ou fontes naturais. O sinal é desejado, enquanto que o ruído contamina o sinal.

[0009] Hardware de supressão de ruído existente, tais como os módulos de isolamento de vibração radial 109, que são concentrados na parte superior da difusão de serpentina 110, entre a montagem de reboque 102 e as serpentinas 103, podem não proporcionar um nível

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4/17 suficiente de abatimento de ruído para o ruído introduzido pelo movimento dos dispositivos ancilares na água.

[0010] Em adição, para serpentinas de multicomponentes que incluem sensores que ou diretamente medem a aceleração e/ou são susceptíveis à movimento, o ruído introduzido pelos dispositivos ancilares é mais crítico. De modo a maximizar o desempenho de tais serpentinas, somente movimento de partícula resultante de uma onda de pressão refletida deve ser vista pelos sensores de serpentinas. O teste do mar das serpentinas tem mostrado o leito de ruído de uma serpentina de multicomponente a ser controlada pelas vibrações induzidas pelo uso (fixação) dos dispositivos ancilares. Sistemas de fixação tradicionais atualmente no mercado (ver, por exemplo, U.S. Pat. N^QS. 5.709.497 e 6.263.823) não foram projetados pata impedir vibração de ou o próprio colar, ou o dispositivo ancilar.

[0011] Desse modo, existe uma necessidade de um aparelho e método para atenuação de vibração que supera os problemas acima mencionados.

SUMÁRIO [0012] Em várias concretizações, um aparelho e método são providos para atenuação de vibração através de um novo Sistema de colar. Um novo sistema de colar de baixa vibração para atenuação de vibração inclui um grampo fixado a uma serpentina subaquática rebocada por um navio de sísmica, a serpentina compreendendo uma pluralidade de sensores para registrar dados sísmicos; um colar configurado para ser fixado ao grampo; um mecanismo de conexão localizado no colar e configurado para fixar um dispositivo ancilar ao colar; e um sistema de atenuação de vibração configurado para atenuar uma amplitude de uma vibração produzida pelo dispositivo ancilar. A vibração interfere com dados sísmicos registrados pelos sensores sísmicos localizados na serpentina.

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5/17 [0013] Em outra concretização, existe um sistema de colar de baixa vibração para atenuação de vibração que inclui um grampo a ser fixado a um cabo, e um colar localizado sobre o grampo e somente parcialmente envolvendo o cabo. O colar é configurado para receber um dispositivo ancilar.

[0014] Em ainda outra concretização, existe um método para fixação de um dispositivo ancilar a uma serpentina com um sistema de colar de baixa vibração. O método inclui fixar um grampo à serpentina subaquática rebocada; fixar um colar ao grampo; fixar o dispositivo ancilar ao colar com um mecanismo de conexão localizado no colar; e atenuar uma amplitude de uma vibração produzida pelo dispositivo ancilar com um sistema de atenuação de vibração, em que o sistema de atenuação de vibração inclui almofadas de isolamento elásticas plurais localizadas entre a serpentina e o grampo, e um mecanismo de suspensão localizado entre o grampo e o colar. A vibração interfere com dados sísmicos registrados pelos sensores sísmicos localizados na serpentina.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] Os desenhos acompanhantes, que são incorporados em e constituem uma parte do relatório descritivo, ilustram uma ou mais concretizações e, juntos com a descrição, explanam estas concretizações. Nos desenhos:

[0016] A Figura 1 ilustra um sistema de aquisição de dados sísmicos marinhos;

[0017] A Figura 2A ilustra o ruído de vibração introduzido por um sistema de colar convencional, e a Figura 2B ilustra um ruído de vibração reduzido introduzido por um sistema de colar de baixa vibração de acordo com uma concretização da presente invenção;

[0018] As Figuras 3A a 3C ilustram o sistema de colar de baixa vibração;

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6/17 [0019] As Figuras 4A e 4B ilustram um grampo e almofadas associadas do sistema de colar de baixa vibração;

[0020] As Figuras 5A a 5F ilustram o mecanismo de suspensão do sistema de colar de baixa vibração;

[0021] As Figuras 6A a 6D ilustram outro sistema de colar de baixa vibração; e [0022] A Figura 7 é um fluxograma de um método para fixação de um dispositivo ancilar a uma serpentina com um sistema de colar de baixa vibração.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0023] A seguinte descrição das concretizações se refere aos desenhos acompanhantes. Os mesmos números de referência em desenhos diferentes identificam os mesmos ou elementos similares. A seguinte descriçãi detalhada não limita a invenção. Ao invés, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações em anexo. Em várias concretizações conforme ilustradas nas Figuras, um sistema de colar de baixa vibração é discutido.

[0024] Referência através de todo o relatório descritivo a uma concretização ou uma concretização significa que uma característica particular, estrutura ou característica descritas em conjunto com uma concretização é incluída em pelo menos uma concretização da matéria objeto revelada. Desse modo, o aparecimento das frases em uma concretização ou em uma concretização em vários locais através de todo o relatório descritivo não está necessariamente se referindo à mesma concretização. Adicionalmente, as características particulares, estruturas ou características podem ser combinadas em qualquer maneira adequada em uma ou mais concretizações.

[0025] De acordo com uma concretização, um sistema de colar de baixa vibração (LVC) para fixação de um dispositivo ancilar a um cabo (por exemplo, serpentina), inclui um sistema de atenuação de vibração

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7/17 que tem pelo menos um de quatro mecanismos de atenuação de vibração diferentes. Os quatro mecanismos de atenuação de vibração incluem: (1) almofadas de isolamento elásticas, (2) montagem précarregada, (3) um sistema de suspensão e (4), um filtro espacial de movimento rotacional. Estes mecanismos de atenuação de vibração são agora discutidos em detalhe.

[0026] Um dos problemas com os sistemas de colar tradicionais é discutido com relação à Figura 2A e uma vantagem do novo sistema LVC notado acima é ilustrado na Figura 2B. Mais especificamente, a Figura 2A mostra uma serpentina 201 a qual um dispositivo ancilar 210 é fixado com um grampo tradicional e sistema de colar (202 e 220), em uma interface terminal de parte superior 260 e uma interface terminal de cauda 262. Nota-se que sobre moldes plurais 264 são formados nestas interfaces para manter o grampo e sistema de colar 202 e 220 no lugar. Os sobre moldes podem ser formados diretamente na serpentina. O sobre molde pode incluir um ou mais de dispositivos de transmissão de energia e dispositivos de comunicação para troca de energia e/ou dados com o dispositivo ancilar fixado. Contudo, um técnico no assunto compreendería que um sobre molde não é necessário para fixação dos dispositivos ancilares à serpentina.

[0027] A velocidade da água 270 gera várias forças no dispositivo ancilar 210, que faz com que o dispositivo se mova relativo à serpentina (o dispositivo ancilar se abala relativo à serpentina, que é registrado como ruído pelos sensores do acelerômetro). Os dois graus de liberdade (movimento vertical e rotação ou oscilação) do dispositivo ancilar relativo à serpentina são ilustrados pelo número de referência 272. Um campo de pressão (ondas) 274 resultante de ondas diretas e/ou sísmicas refletidas, é também mostrado. Todos estes fatores geram uma série de tempo de vibrações 280 que são transmitidas à serpentina a partir do dispositivo ancilar, via o grampo tradicional e

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Sistema de colar. Todas estas vibrações impactam negativamente a qualidade dos dados sísmicos registrados.

[0028] A amplitude destas vibrações é muito reduzida quando um novo grampo e sistema de colar 302, 320 (a serem discutidos com relação às Figuras 3A a 3C) são usados, conforme mostrado na Figura 2B. A Figura 2B simultaneamente mostra a série de tempo de vibrações 280 do sistema tradicional e as vibrações transmitidas 282 para o novo sistema 302, 320. A Figura 2B também mostra a representação da mola e amortecedor 290 de um sistema de suspensão 330 e a representação da mola e amortecedor 292 de almofadas de isolamento elásticas 304A-D (aqui referidas ás almofadas 304).

[0029] O novo grampo e sistema de colar 302, 320 é ilustrado nas Figuras 3A a 3C. A Figura 3A mostra um sistema LVC 300 fixado a uma serpentina 301. Um dispositivo ancilar 310 é mostrado sendo fixado ao sistema LVC 300 através de um mecanismo de conexão 309. O mecanismo de conexão 309 pode ser um gancho, um parafuso, entalhes de encaixe em forma de buraco de fechadura, carnes de travamento, ou qualquer outra interface para fixar removivelmente o dispositivo ancilar à face externa do colar.

[0030] Uma seção transversal ao longo da linha 3B-3B na Figura 3A é ilustrada na Figura 3B. Esta seção transversal mostra, a partir de dentro para fora, a serpentina 301, as almofadas de isolamento elásticas 304A a 304D sendo fixadas ao grampo 302 e encaixando na serpentina 301, e o sistema de suspensão 330 estando localizado entre o grampo 302 e o colar 320. A Figura 3C mostra uma seção transversal ao longo da linha 3C-3C na Figura 3B. A Figura 3C mostra a almofada de isolamento elástica 304A sendo intercalada entre a serpentina 301 e o grampo 302, e o sistema de suspensão 330 sendo intercalado entre o grampo 302 e o colar 320.

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9/17 [0031] Um sistema de atenuação de vibração 325 do sistema LVC

300 inclui pelo menos uma das seguintes três partes, a almofada de isolamento elástica 304, uma gaxeta 326, e o mecanismo de suspensão 330. Cada destas partes são discutidas a seguir em mais detalhe.

[0032] Conforme anteriormente discutido, o dispositivo ancilar 310 pode ser qualquer dispositivo tradicional que é fixado a uma serpentina, por exemplo, um dispositivo de controle de navegação, dispositivo de recuperação, etc. O grampo 302 pode ser um dispositivo de duas partes tendo uma forma cilíndrica composta de duas metades 302A e 302B (ver Figura 4A) compostas de plástico ou metal. Outros materiais podem ser usados. Um interior 303 do grampo 302 é mostrado na Figura 4A como tendo almofadas de isolamento elásticas 304A a 304D. Este é o primeiro mecanismo de atenuação de vibração (1) discutido acima. Embora a Figura mostre dois pares de tais almofadas, um técnico no assunto compreendería que em uma aplicação, o sistema LVC tem somente três pares de almofadas ou mais do que quatro pares de almofadas. Em ainda outra aplicação, o sistema LVC tem as almofadas não em pares. Adicionalmente, a Figura 4B mostra um mecanismo de conexão 306 (por exemplo, um parafuso) que retém as duas partes 302A e 302B do grampo 302 fixado à serpentina. A Figura 4B também mostra uma ranhura 303 formada no corpo do grampo 302. Conforme discutido mais tarde, esta ranhura pode receber um pino a partir do colar para impedir o colar de transladar relativo ao grampo ao longo da serpentina.

[0033] As almofadas de isolamento elásticas podem ser produzidas de baixo durômetro (por exemplo, plástico ou material de polímero de 10 a 30 Shore A), e estas almofadas negam a montagem dura típica dos grampos de serpentina. A Figura 3C mostra uma das almofadas 304 sendo intercaladas entre a superfície interior do

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10/17 grampo 302 e a serpentina 301. Em uma concretização, a almofada de isolamento elástica 304 é uma almofada criticamente amortecida. Uma almofada criticamente amortecida é definida conforme segue. Quando uma oscilação é induzida pelo dispositivo ancilar 310, devido a sua interação com a água ambiente, o colar 320 se move junto com o dispositivo ancilar. Este movimento é tradicionalmente transmitido à serpentina através do grampo 302. Contudo, de acordo com esta concretização, a almofada de isolamento elástica 304 atenua este movimento. Se a almofada de isolamento elástica extingue este movimento após uma única oscilação, em seguida a almofada é denominada criticamente amortecida. Tal propriedade da almofada pode ser calculada para qualquer dado dispositivo ancilar.

[0034] O segundo mecanismo de atenuação de vibração (2), isto é, a montagem pré-carregada, é ilustrado na Figura 3B. De acordo com este mecanismo, devido ao colar 320 ser produzido de duas partes 320A e 320B, que são mantidas juntas por uma dobradiça 322, quando as duas partes são fechadas, por exemplo, com um dispositivo de travamento 324, existe um abalo entre as duas partes do colar 320. Este movimento de abalo é bastante para introduzir um ruído no espectro de frequência de interesse dos sensores sísmicos de registro. Desse modo, de acordo com esta concretização, uma gaxeta elástica 326, que pré-carrega a montagem de colar de travamento, é colocada entre as duas partes 320A e 320B, para eliminar o movimento de abalo. A gaxeta elástica 326 pode ser colada a uma parte do colar. Quando o colar é fechado, devido à pressão exercida pela gaxeta elástica 326 entre as duas partes 320A e 320B, nenhum movimento de abalo aparece. A gaxeta elástica pode ser produzida de vários materiais, por exemplo, borracha.

[0035] O terceiro mecanismo de atenuação de vibração (3), isto é, o sistema de suspensão 330, é ilustrado nas Figuras 5A a 5F. A Figura

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5A mostra uma vista superior do sistema de suspensão 330 tendo um corpo de lâmina de mola 532 que está terminando com dois esquis 534 e 536 (ver Figura 5B). O corpo 532 é elástico, e pode se encurvar conforme ilustrado na Figura 5C. A Figura 5B mostra o corpo 532 tendo uma base 533, que é fixadamente fixada a um lado interno do colar 320. Desse modo, quando o corpo 532 está experimentando uma força de encurvamento F, os dois lados 532A e 532B do corpo 532 atuam independentes entre si, conforme ilustrado na Figura 5C, isto é, cada lado é deslocado com um deslocamento d que é proporcional com a força F que atua no esqui. As duas forças que atuam nos dois esquis 534 e 536 podem ser as mesmas ou diferentes.

[0036] A Figura 5D mostra uma vista lateral do esqui 534 e o esqui 534 tem um lado de fundo 534A que é plano. Este fundo plano 534A encaixa diretamente no grampo 302, e atua para filtrar espacialmente um chanfro 302C formado no grampo 302, conforme ilustrado nas Figuras 5D e 5E. Nota-se que a Figura 5E mostra o esqui 534 girando para facilitar/atenuar uma transição de uma metade 302A do grampo 302 para a outra metade 302B, especialmente quando as duas metades não estão bem alinhadas. Adicionalmente, a parte média do corpo 532 pode remover para cima e para baixo entre o grampo e o colar, enquanto que a serpentina 501 é rebocada sob água. Conforme mostrado na Figura 5C, o corpo 532 está localizado a uma altura H relativa à superfície do grampo 302. Em outras palavras, o corpo 532 está é localizado mais alto do que as partes de fundo dos esquis 534 e 536, que encaixam no grampo 302. Esta característica assegura que somente os esquis contatam o grampo.

[0037] Nota-se que embora as duas partes 302A e 302B do grampo 302 sejam manufaturadas com alta precisão, quando montadas, a porção de chanfro 302C não é uniforme, isto é, existe uma colisão ou diferença em altura das duas partes, e esta diferença

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12/17 produz um abalo no colar tradicional quando do giro ao longo da superfície externa do grampo. O sistema de suspensão 330 discutido acima é projetado para filtrar este abalo.

[0038] A Figura 5F mostra quatro sistemas de suspensão 330 fixados a um lado interno do colar 320. O sistema de suspensão 330 pode ser fixado em vários modos ao colar 320, por exemplo, com um parafuso 538. A Figura 5F também mostra o mecanismo de fechamento 524 do colar 320, tendo uma primeira parte 324A e uma segunda parte 324B.

[0039] Conforme mostrado na Figura 5B, o sistema de suspensão 330 tem somente os esquis em contato com o grampo 302. À medida que o corpo 332 é elástico e não em contato com o grampo 302, e devido ao corpo 332 ser fixado com um parafuso 538 ao colar 320, o colar 320 é capaz de se mover relativo ao grampo 302 com pelo menos dois graus de liberdade: (i) translada ao longo de um eixo vertical Z e (ii) gira por um ângulo § relativo a um eixo horizontal X (que entra na página) conforme ilustrado na Figura 3C. Neste particular, nota-se que a face de fundo 320A do colar 320 é curvada, enquanto que a face superior 320B é plana. A face de fundo curvada 320A permite que o colar 320 gire pelo ângulo relativo ao eixo X. O ângulo pode ser entre 3 e 30 graus.

[0040] O sistema de suspensão discutido acima elimina o assentamento liberado tradicional do colar e grampo, que é comum em dispositivos deste tipo à medida que os dispositivos ancilares são requeridos para gerarem livremente sobre o eixo longitudinal da serpentina X. À medida que o dispositivo ancilar se move através da água, ele tem dois graus de liberdade (transversal e de balanceamento) que podem produzir uma entrada de impulso (vibração) ao grampo, e, desse modo, à serpentina. O sistema de suspensão discutido acima elimina a entrada impulsiva sob condições

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13/17 de operação normal do dispositivo ancilar. O sistema de suspensão pode ser fabricado de material de baixa fricção para minimizar o torque requerido para rotação sobre o eixo longitudinal Y.

[0041] Uma concretização alternada de um sistema LVC é mostrada nas Figuras 6A a 6D. O sistema LVC 600 é fixado a uma serpentina 601 como nas concretizações anteriores, mas seu colar somente parcialmente envolve a serpentina conforme mostrado na Figura 6A. Mais especificamente, o sistema LVC 600 inclui um grampo 602 ao qual uma ou mais almofadas de isolamento elásticas 604A são fixadas. Quando o grampo 602 é fixado à serpentina, as almofadas de isolamento elásticas são intercaladas entre a serpentina e o grampo. Um colar 620 é fixado ao grampo 602 e usa um ou mais sistemas de suspensão 630, que são fixados com correspondentes parafusos 638 ao grampo 620. Nota-se que a Figura 6A mostra o grampo 602 a ser um círculo total, enquanto que o colar 620 tem uma folga G (isto é, somente parcialmente encerra o grampo). A concretização mostrada nas Figuras 6A e 6B tem somente três tais sistemas de suspensão. Contudo, mais sistemas de suspensão podem ser usados. O sistema de suspensão 630 pode ter a mesma configuração com a uma discutida acima com relação às Figuras 5A a 5F.

[0042] Diferente das concretizações anteriores, o presente colar 620 tem um sistema de suporte integrado 621 que tem um primeiro suporte 622 (suporte superior) e um segundo suporte de trava 624 (suporte inferior). O primeiro suporte 622 (ver Figura 6B e 6C) é fixado a uma porção superior do colar 620 com correspondentes parafusos 623. Uma abraçadeira 626 pode ser fixada ao primeiro suporte com correspondentes parafusos 627 conforme mostrado na Figura 6C. Esta abraçadeira pode ser usada para fixar o dispositivo ancilar 610 ao colar 620, conforme mostrado na Figura 6B. O segundo suporte de trava 624 é fixado a uma porção de fundo do colar 620 com

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14/17 correspondentes parafusos 625. O segundo suporte de trava 624 é formado de duas partes 624A e 624B, que se fixam entre si.

[0043] Um pino de trava 628 e um botão de trava 629 são fixados entre si com um parafuso 631, e estes elementos são alojados pelo segundo suporte de trava 624. Uma abraçadeira 640 é fixada ao segundo suporte de trava 624 com um parafuso 641. Uma ponta 628A (ver Figuras 6B e 6C) do pino de trava 628 se extende através de um correspondente furo 628B formado no colar 620, e pressiona contra uma ranhura 603 (ver Figura 6A e ranhura 303 na Figura 4B) formada no grampo 602. O pino de trava e botão de trava formam um mecanismo para fixação do colar 630 ao grampo 602. Nota-se que quando partes 624A e 624B são montadas para formar o segundo suporte de trava 624, o operador da serpentina pode transladar uma das partes relativas entre si por simplesmente pressionamento das duas partes entre si ao longo do eixo X na Figura 6C. Quando esta translação de uma parte relativa à outra ocorre, o pino de trava 628 se recupera dentro do segundo suporte de trava 624, e o colar 620 pode transladar relativo ao grampo 302 ao longo do eixo X. Se o pino de trava 628 se extende na ranhura 603, a translação recíproca do colar 620 e do grampo 602 é cessada. Para impedir uma atuação acidental do botão de trava 629, uma aba de segurança 633 está localizada entre as duas partes 624A e 624B. A aba de segurança 633 não permite a ativação do pino de trava 628.

[0044] Em uma aplicação, o sistema de suporte integrado 621 é manufaturado de modo que um centro de gravidade CMS do primeiro suporte 622 e o segundo suporte de travamento 624 está abaixo de um centro de gravidade CM da serpentina 601, de modo que o sistema de suporte integrado e o colar 620 são alinhados com um eixo vertical Y para auxiliar na orientação dos dispositivos fixados 610, conforme ilustrado na Figura 6D.

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15/17 [0045] O sistema de suporte integrado 621 proporciona fluxo aperfeiçoado, que reduz turbulência (isto é, menos forças de vibração atuando na serpentina) quando a serpentina é rebocada na água, minimiza o crescimento biológico por aperfeiçoamento do fluxo de água, proporciona amortecimento hidrodinâmico para movimento rotacional, e aumenta a distância radial a partir do centro da serpentina para a ferramenta ancilar, que pode aumentar o momento endireitante dinâmico do dispositivo.

[0046] Em uma aplicação, o sistema LVC 600 tem um pino de travamento auto-contido, isto é, o pino de travamento 628 do segundo suporte de trava 624. Os sistemas existentes requerem que o usuário fixe um suporte e/ou inserto de um parafuso secundário de modo a manter o colar fixado ao grampo. O pino de travamento 628 proporciona esta funcionalidade. O presente sistema LVC 600 é ainda diferente dos dispositivos existentes no sentido que ele pode ser instalado ou a partir da parte superior ou cauda da serpentina.

[0047] Em uma aplicação, a folga G no colar 620 é maior do que um diâmetro Ds da serpentina, mas menor do que um diâmetro Dc do grampo 602 (ver Figura 6A). O sistema de atenuação de vibração 635 nesta concretização não inclui gaxeta porque o colar 620 não tem uma dobradiça e mecanismo de travamento. Contudo, o sistema de atenuação de vibração 635 inclui pelo menos um do mecanismo de suspensão 630 e as almofadas de isolamento elásticas 604.

[0048] De acordo com uma concretização ilustrada na Figura 7, existe um método para fixação de um dispositivo ancilar a uma serpentina com um sistema de colar de baixa vibração 300 ou 600. O método inclui uma etapa 700 de fixação de um grampo 302/602 à serpentina 301 subaquática rebocada, uma etapa 702 de fixação de um colar 320/620 ao grampo 302, uma etapa 704 de atuação do dispositivo ancilar ao colar com um mecanismo de conexão 309

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16/17 localizado no colar, e uma etapa 706 de atenuação de uma amplitude de uma vibração produzida pelo dispositivo ancilar com um sistema de atenuação de vibração (325, 525, 635). O sistema de atenuação de vibração inclui almofadas de isolamento elásticas plurais localizadas entre a serpentina e o grampo, e um mecanismo de suspensão localizado entre o grampo e o colar. A vibração interfere com os dados sísmicos registrados por sensores sísmicos localizados na serpentina e, desse modo, por redução destas vibrações, o grampo e sistema de colar desta aplicação permite a aquisição de dados sísmicos mais precisos.

[0049] As concretizações reveladas proporcionam um aparelho e método para atenuação de vibração de cabo. Deve ser compreendido que esta descrição não é prevista para limitar a invenção. Ao contrário, as concretizações são previstas para cobrirem alternativas, modificações e equivalentes, que são incluídos no espírito e escopo da invenção conforme definidos pelas reivindicações em anexo. Adicionalmente, na descrição detalhada das concretizações, numerosos detalhes específicos são colocados de modo a proporcionar uma compreensão compreensiva da invenção reivindicada. Contudo, um técnico no assunto compreendería que várias concretizações podem ser praticadas sem tais detalhes específicos.

[0050] Embora as características e elementos das presentes concretizações sejam descritos nas concretizações em combinações particulares, cada característica ou elemento pode ser usado sozinho sem as outras características e elementos das concretizações, ou em várias combinações com ou sem outras características e elementos aqui revelados.

[0051] Esta descrição escrita usa exemplos da matéria objeto revelada para capacitar qualquer técnico no assunto a praticar a

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17/17 mesma, incluindo produção e uso de quaisquer dispositivos ou sistemas, e realização de quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da matéria objeto é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorrem àqueles técnicos no assunto. Tais outros exemplos são previstos estarem dentro do escopo das reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de colar de baixa vibração (300) para atenuação de vibração caracterizado pelo fato de que compreende:

um grampo (302, 502, 602) fixado a uma serpentina (201, 301, 601) subaquática rebocada por um navio de sísmica (101), a serpentina compreendendo uma pluralidade de sensores (104) para registrar os dados sísmicos;

um colar (320, 520, 620) configurado para ser fixado ao grampo (302, 502, 602);

um mecanismo de conexão (309) localizado no colar e configurado para fixar um dispositivo ancilar (310, 610) ao colar (320, 620); e um sistema de atenuação de vibração (325, 525, 625) configurado para atenuar uma amplitude de uma vibração produzida pelo dispositivo ancilar, em que a vibration interfere com os dados sísmicos registrados pelos sensores sísmicos localizados na serpentina.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de atenuação de vibração compreende:

uma série de almofadas de isolamento elásticas (304, 604) espaçadas ao redor de um circunferência da serpentina, a série de almofadas de isolamento elásticas sendo fixadas ao grampo e encaixando na serpentina (601), em que a série de almofadas de isolamento elásticas são criticamente amortecidas.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de atenuação de vibração compreende:

um mecanismo de suspensão (230, 530) localizado entre o grampo e o colar, e tendo uma série de traves flexíveis espaçadas ao redor de uma circunferência da serpentina.

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4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o colar se move independente do grampo devido ao mecanismo de suspensão.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de suspensão compreende:

um corpo de lâmina de mola (532); e primeiro e segundo esquis (534, 536), cada dos esquis sendo fixado a uma extremidade do corpo de lâmina de mola, em que os esquis filtram espacialmente imperfeições da superfície no grampo, e em que os primeiro e segundo esquis estão em contato direto com o grampo, enquanto que o corpo do feixe de molas não está.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o colar envolve totalmente a serpentina.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o colar somente parcialmente envolve a serpentina.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um primeiro suporte conectado ao colar; e um segundo suporte conectado ao colar, oposto ao primeiro suporte, em que um centro de gravidade do primeiro suporte e do segundo suporte está abaixo de um centro de gravidade da serpentina.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de atenuação de vibração inclui adicionalmente:

um elemento elástico (326) localizado entre duas metades do colar.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um centro de gravidade do mecanismo

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3/3 de conexão é mais baixo do que um centro de gravidade da serpentina ao longo da gravidade.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de conexão compreende:

um pino de travamento (628) que entra através do colar (630) para contatar uma correspondente ranhura (603) no grampo (602).
12. Método para fixação a um dispositivo ancilar a uma serpentina com um sistema de colar de baixa vibração (300), caracterizado pelo fato de que o método compreende:

fixar (700) um grampo (302) à serpentina (301) subaquática rebocada;

fixar (702) um colar (320) ao grampo (302);

fixar (704) o dispositivo ancilar (310) ao colar com um mecanismo de conexão (309) localizado no colar; e atenuar (706) uma amplitude de uma vibração produzida pelo dispositivo ancilar com um sistema de atenuação de vibração (325, 525, 635), em que o sistema de atenuação de vibração inclui almofadas de isolamento elásticas plurais localizadas entre a serpentina e o grampo, e um mecanismo de suspensão (330, 530) localizado entre o grampo e o colar, e em que a vibração interfere com os dados sísmicos registrados pelos sensores sísmicos localizados na serpentina.