CN101135731B - 用于形成集装箱的组件以及相应组件的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于形成集装箱的组件以及相应组件的使用方法。具体而言是涉及一种用于形成集装箱以供运输和/或装卸至少两个海洋震源阵列的组件，其中，所述阵列各自包括由至少两个海洋震源(11)组成的至少一个系列的单元(1)，其特征在于，此组件包括：基本结构(2)，该基本结构包括由中心支柱(23)连接的底架(22)和顶架(21)，该中心支柱(23)在相对于所述底架(22)和所述顶架(21)大致位于中央的平面内延伸；横向支柱(5)，该横向支柱用于可拆卸地连接所述底架(22)的横向端部和所述顶架(21)的横向端部。

Description

用于形成集装箱的组件以及相应组件的使用方法
技术领域
本发明的技术领域是地震数据的获取。更具体地说，本发明涉及用于分析海床的设备。
本发明特别地涉及通过地震法进行的石油勘探工业，但是能够应用于在海洋环境中实现地震数据获取网络的任何领域。
背景技术
在本发明的领域内，在现场实现的地球物理学数据获取操作通常使用传感器网络(用术语“水听器”表示，其用于海洋环境中的数据获取)。
为了在海洋环境中收集地球物理学数据，要启用一个或多个水底震源以传播全方向的地震波波列。
目前，用以进行海洋地震研究而实施的震源是空气枪。
这些空气枪以阵列形式布置并且被牵引在考察船后面。
阵列包括：
-浮体；
-控制箱，称为控制管缆(umbilical)，其特别组合一向空气枪供气的气动导管以及用于传输枪同步信号的线路等等；
-一系列的空气枪。
各空气枪具有声波的“特征信号”。在某些情况下，必须提高震源的声功率。为此，一种解决方案包括由两个或甚至三个平行或者成直线的空气枪形成的发生单元。
本发明涉及运输这样的阵列，该阵列包括特别是平行但不仅仅是平行的空气枪(或更一般地说是海洋震源)的一系列的单元(通常为5个单元)。
在本发明的领域内，与海上勘探有关作业的大幅度增加，导致承包商大规模投资新的用于地震勘探的船只。
然而，这些船只的建造耗时且昂贵。
同时，增长的市场需求使得需要建造更多的船只。
因此，看起来希望具有能够被容易地从一个研究站点运输到另一个研究站点的震源，以使得它们能够安装在供给船上。
这些如此装备的供给船成为震源艇，使其能够执行各种地震研究，例如跨越放炮(undershoot)研究，OBC(海底电缆)研究等等。
如上所述，通常这些震源由空气枪组成(但可以是其它型式)，并且是按照由多个平行或成直线的空气枪组成的阵列的形式安装的。
这种设置方式能够提高震源发射的能级并能够响应于终端客户(石油公司)所需的声波特征。
然而，如图1所示，空气枪11的平行布置涉及到具有很大宽度的单元1，其体积较为庞大(大约3.3米)，当两个阵列并排放置时，其无法插入标准集装箱(满足ISO标准668)中。
当然，集装箱ISO 668可以具有三个不同的长度：20英尺(6.096米)、40英尺(12.192米)或45英尺(13.716米)，两个不同的高度：一个标准高度(8英尺6英寸＝2.591米)和一个所谓的“高柜(HighCube)”(2.896米＝9英尺6英寸)，而仍然具有同样标准的2.438米(8英尺)的外部宽度。
应该注意到，体积大小的问题还会出现在不同的布置中，特别是在震源成直线排列的情况下。
然而，一般来讲，用集装箱运输阵列的优点特别在于：
-为顾客节省时间(无重大的调遣或遣散(mobilisation ordemobilisation)，例如涉及到阵列的组装)；
-客户无需提供额外的阵列装卸装置，因为其包括在集装箱内(轨道、绞车、起重装置等等)；
-可以在研究区域内使用可利用的船只(供给船)，其将被用作为震源艇。
然而，需要使用超过ISO集装箱宽度的集装箱导致多种缺点，其中的有些缺点如下所述：
-租用特种船只(这些能够运输非ISO集装箱的船只数目是有限的)；
-特殊航路的使用；
-有限数目的港口可供使用；
-不得不在途中过载运输。
当然，这些限制条件会显著地提高运输成本。
然而，目前现有技术没有提供一种不显著增加成本的、用于运输成对平行布置的海洋震源阵列的解决方案。
当然，可以在每个集装箱中只放置一个阵列，但是这样必然会使所需的集装箱数目加倍，其导致运输成本以及供给船只上的体积和重量的增加。
此外，集装箱设计的另一个限制条件与CSC(安全集装箱公约)认证有关，其涉及：
-集装箱必须是可堆叠(一个放置在另一个的上面)；
-集装箱的机械强度。
发明内容
本发明特别地用于克服现有技术的这些缺点。
更具体地说，本发明的目的在于提出一种用于运输平行海洋震源阵列的技术，其能够减少运输成本。
本发明的目的还在于提供一种技术，其适合于由集装箱的尺寸和机械强度两者所规定的限制条件。
本发明还提供这样的一种技术，其能够容易地装卸阵列。
本发明的另一个目的是提供一种易于实现的具有简单设计的技术。
为此，本发明提供一种用于形成集装箱以供运输和/或装卸至少两个海洋震源阵列的组件，其中，所述阵列各自包括由至少两个海洋震源组成的至少一个系列的单元，其特征在于，此组件包括：
基本结构，该基本结构包括由中心支柱连接的底架和顶架，该中心支柱在相对于所述底架和所述顶架大致位于中央的平面内延伸；其中，在所述中心支柱的每一侧上，所述顶架具有至少一个阵列的支持装置；所述支持装置安装成能够相对于所述顶架在运输位置和移开/插入位置之间移动，其中，在运输位置，支持装置位于该顶架和所述底架之间，而在移开/插入位置，支持装置至少部分地在该顶架和所述底架之间的空间之外延伸；并且，在所述中心支柱的每一侧，所述支持装置包括至少一个安装成能够在所述顶架上纵向滑动的轨道部件；
用于可拆卸地连接所述底架的横向端部和所述顶架的横向端部的横向支柱。
上述目的以及下面将出现的其它目的通过本发明得以实现，本发明涉及一种用于形成集装箱以供运输和/或装卸至少两个海洋震源阵列的组件，其中，所述阵列各自包括由至少两个海洋震源形成的至少一个系列的单元，其特征在于，此组件包括：
-基本结构，其包括由中心支柱连接的底架和顶架，该中心支柱在相对于所述底架和所述顶架大致位于中央的平面内延伸，
-横向支柱，该横向支柱用于可拆卸地连接所述底架的横向端部和所述顶架的横向端部。
这样就可以设计一基本结构，从一端看去其大致呈I字形，即在其横向侧不封闭。
这样就可以将两个阵列插入该基本结构中，各阵列布置成按一个挨一个的方式占据比上述ISO集装箱的宽度更宽的空间。
一旦阵列被插入，它们就能够被限制在该基本结构的宽度内。
随后，将横向支柱安装在该基本结构上以便对其进行加固，所以，最终这样构成的集装箱满足上述由CSC认证所规定的机械强度的要求。
换句话说，本发明包括提出一种基本结构，其具有依据ISO标准668的最佳尺寸，但是依据CSC认证还不够坚固(由于其横向侧敞开以允许阵列插入散装结构中)，并包括提供一旦该阵列已经适当地被放入其中后(即以节省空间的构型)用以加固所述基本结构的装置。
根据一个有利的方案，在所述中心支柱的每一侧上，所述顶架具有用于至少一个阵列的支持装置。
在这种情况下，所述支持装置安装成能够相对于所述顶架在运输位置和移开/插入位置之间移动，其中，在运输位置，支持装置位于该顶架和所述底架之间，而在移开/插入位置，支持装置至少部分地在该顶架和所述底架之间的空间之外延伸。
如此构成的集装箱具有便于装卸阵列的装置。
有利地，在所述中心支柱的每一侧上，所述支持装置包括至少一个安装成能够在所述顶架上纵向滑动的轨道部件。
当然，根据其它能够设想得到的实施例，也可以实现其他的滑动装置，比如滑架。
优选地，在所述中心支柱的每一侧上，所述支持装置包括至少两个安装成能够在所述顶架上纵向滑动的轨道部件，其中，所述轨道部件之一支承所述海洋震源，而所述轨道中的另一个支承每个阵列所包括的至少一个浮体。
根据另一个特征，所述底架和/或所述顶架包括用一种梁栅格结构加固的框架。
根据另一个特征，至少两个膝形拉条将所述中心支柱连接到所述底架和/或所述顶架上。
根据另一个特征，所述中心支柱由至少一根梁两两连接，该梁与所述中心支柱一起形成栅格结构。
本发明还涉及上述组件的使用方法，其特征在于，此方法包括如下步骤：
-在所述顶架和所述底架之间插入所述阵列，其中，所述横向支柱被拆卸，以使得至少所述震源之一能够延伸超过所述基本结构的宽度；
-将所述阵列限制在所述基本结构中，以使得所述阵列位于所述基本结构的宽度内；
-将所述横向支柱安装到所述基本结构上。
优选地，上述使用方法包括将所述震源安装到所述中心支柱上或安装到连接于所述中心支柱的装置上的步骤。
附图说明
在阅读了下文对本发明的优选实施例的描述后，本发明的其他特征和优点会更加清楚，优选实施例以说明性的和非限制性的例子以及附图的方式给出，其中：
图1是根据本发明的用于形成集装箱的组件的基本结构的纵向端视图，其中各阵列处于展开状态；
图2是根据本发明用于形成集装箱的组件的基本结构的透视图；
图3是根据本发明用于形成集装箱的组件的基本结构的纵向端部视图，其中各阵列占据受限的位置；
图4是采用根据本发明的组件形成的集装箱的透视图，其示出了运输的构型。
具体实施方式
如上所述，本发明的原理应用在用于震源阵列的集装箱的设计中，具有带有敞开的横向侧的基本结构的形式，一旦各阵列安置完成，加强支柱便被安装到敞开的横向侧上。
图2是根据本发明用于形成集装箱的组件的基本结构2的透视图；
上述基本结构包括通过一系列中心支柱23连接的顶架21和底架22。
支柱23沿正交于该底架和该顶架的平面设置和延伸，其中该平面相对于该底架和该顶架大致位于中央。
如图所示，该顶架和该底架的侧面端部彼此不连接，以便使该基本结构的横向侧敞开。该基本结构在一端大体呈I字形。
注意到横向支柱24可以选择性地永久安装在该基本结构的纵向端部附近。该端部则构成该结构的后端，而阵列在相反端插入，这在下面会有更详细的描述。
优选地，该底架和该顶架各自由金属框架构成，分别为211、221，用多个横梁加固，分别为212、222。
另外，中心支柱借助于横梁212、222通过膝形拉条25连接到底架和顶架上。
加固梁26也安装在中心支柱之间，从而与其一起形成一种栅格结构。
此外，根据该实施例，对于每个阵列(即在中心支柱23的每一侧上)，该基本结构设置有支持装置，从而能够相对于顶架在阵列的运输位置和移开/插入位置之间移动。
注意到阵列包括：
-浮体3；
-控制箱4(通常用术语“控制管缆”来表示，连接到浮体上并且气动控制管和电信号传输装置从其中穿过)；
-震源11单元1，在本例中平行，自箱4悬挂下来。
对每个阵列，这些支持装置优选地包括：
-用于支承浮体的滑动轨道部件27；
-用于支承控制箱的滑动轨道部件28，控制箱本身支承着各单元1。
为了在一集装箱ISO 668中安置两个空气枪阵列，本发明为此提出I字型基本结构，其横向侧是敞开的。
手动轨道部件27、28纵向地部署在该基本结构之外，并且阵列被钩在该轨道上。
当系统放置在该基本结构中时，设备的一部分位于该基本结构之外。
当系统从水中移除并重新插入集装箱时，这种布置绝不会妨碍集装箱在船上的存储。
然后轨道部件27、28滑向基本结构的内部。
空气枪阵列则定位在该基本结构的中心支柱23的每一侧上，并且空气枪(根据本例所示是平行的)在这样的一个位置延伸，根据该位置，相应单元在如图1所示的基本上水平的面内延伸。
为了运输阵列，如图3所示，将它们限制于基本结构之内。
为此，根据图3的例子，各单元倾斜以使得单元1的空气枪11中的一个放置在底架上而另一个空气枪11抵靠中心支柱23设置。
由于该单元能够围绕将单元1的链条保持在控制箱4上的轴旋转，所以很容易将空气枪连接到形成中心结构的梁之一上。
该操作由人工完成。然而，可以将每个单元连接到手控线上，所述线连接到一根绳索上，从而可以自动地将空气枪限制于集装箱的内部。
一旦阵列已被限制在基本结构中，所述结构通过安装在该基本结构上的横向支柱5得以加固，从而将底架的框架和顶架的框架连接。所得到的集装箱的一个例子如图4所示。
横向支柱的数目以及它们的布置可以根据所要求的刚性进行调节。
还可以在集装箱的横向侧装上高壁和低壁6。
为了拆移阵列，将横向支柱拆卸开，并使各单元1从结构上脱钩，以使其能够采取图1中所示的构型。

Claims (7)

1.用于形成集装箱以供运输和/或装卸至少两个海洋震源阵列的组件，其中，所述阵列各自包括由至少两个海洋震源(11)组成的至少一个系列的单元(1)，其特征在于，此组件包括：
基本结构(2)，该基本结构包括由中心支柱(23)连接的底架(22)和顶架(21)，该中心支柱(23)在相对于所述底架(22)和所述顶架(21)大致位于中央的平面内延伸；其中，在所述中心支柱(23)的每一侧上，所述顶架(21)具有至少一个阵列的支持装置(27，28)；所述支持装置(27，28)安装成能够相对于所述顶架(21)在运输位置和移开/插入位置之间移动，其中，在运输位置，支持装置位于该顶架(21)和所述底架(22)之间，而在移开/插入位置，支持装置至少部分地在该顶架(21)和所述底架(22)之间的空间之外延伸；并且，在所述中心支柱(23)的每一侧，所述支持装置(27，28)包括至少一个安装成能够在所述顶架(21)上纵向滑动的轨道部件；
用于可拆卸地连接所述底架(22)的横向端部和所述顶架(21)的横向端部的横向支柱(5)。
2.根据权利要求1所述的用于形成集装箱的组件，其特征在于，在所述中心支柱(23)的每一侧上，所述支持装置(27，28)包括至少两个安装成能够在所述顶架上纵向滑动的轨道部件，其中，所述轨道部件中的一个(28)支承所述海洋震源(11)，而所述轨道部件中的另一个(27)支承每个阵列所包括的至少一个浮体(3)。
3.根据权利要求1或2所述的用于形成集装箱的组件，其特征在于，所述底架(22)和/或所述顶架(21)包括由一种梁栅格结构(222)加固的框架(221)。
4.根据权利要求1或2所述的用于形成集装箱的组件，其特征在于，至少两个膝形拉条(25)将所述中心支柱(23)连接到所述底架(22)和/或所述顶架(21)上。
5.根据权利要求1或2所述的用于形成集装箱的组件，其特征在于，所述中心支柱(23)通过至少一根梁(26)两两连接，该梁与所述中心支柱(23)一起形成栅格结构。
6.根据权利要求1到5中任何一项所述的组件的使用方法，其特征在于，此方法包括如下步骤：
在所述顶架(21)和所述底架(22)之间插入所述阵列，其中，将所述横向支柱(5)拆卸，以使得至少所述震源(11)之一能够延伸超过所述基本结构(2)的宽度；
将所述阵列限制在所述基本结构(2)中，以使得所述阵列位于所述基本结构(2)的宽度内；
将所述横向支柱(5)安装到所述基本结构(2)上。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，此方法包括如下步骤：将所述震源(11)安装到所述中心支柱(23)上或安装到连接于所述中心支柱(23)的装置上。
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