EP2118687A2 - Systeme de flutes de sismiques automotrices - Google Patents

Systeme de flutes de sismiques automotrices

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Publication number
EP2118687A2
EP2118687A2 EP08761857A EP08761857A EP2118687A2 EP 2118687 A2 EP2118687 A2 EP 2118687A2 EP 08761857 A EP08761857 A EP 08761857A EP 08761857 A EP08761857 A EP 08761857A EP 2118687 A2 EP2118687 A2 EP 2118687A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fish
cable
seismic
towing
tail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08761857A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Georges Grall
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2118687A2 publication Critical patent/EP2118687A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3817—Positioning of seismic devices
    • G01V1/3826—Positioning of seismic devices dynamic steering, e.g. by paravanes or birds

Definitions

  • the present invention relates to systems that make it possible to carry out a so-called "3D" underwater seismic survey in order to detect the zones of sediments containing oil. It is known to conduct marine seismic surveys using a boat specially designed for this type of mission. This seismic boat towed a set of very long acoustic antennas (6km) and small diameter (70mm) containing hydrophones, they are completed by buoys tails. The immersion of the antennas is limited to about 7 m. This set can have up to 16 antennas called seismic flutes. The maximum spacing between flutes is provided by a diverging system which requires a traction force of 150 to 200 tons for a towing speed of 4 to 5 knots.
  • -To provide a system to greatly reduce or even cancel the tensile forces due to the drag of the flutes on their attachment points on the towing cable divergent, so that they only have to compensate for their clean drag and that of their cable, thereby significantly increasing the swept width and increasing the number of flutes up to 24.
  • -To provide a system linked to the towing cable that simultaneously reduces the drag force of the cable, to contain the electric power supply cables and the electrical or optical cables going up the seismic signals of the flutes towards the seismic boat. To provide a system that compensates for the weight in the water of the towing cable to reduce the lift of the divergents and therefore their drag
  • -To provide a system that also makes it possible to compensate for the drag of the divergents located at the end of the traction cables. -To provide a system that can navigate at least 24 flutes at an adjustable immersion from 0 to 30m in order to overcome the disturbances induced by the swell, if any.
  • the invention proposes a device according to the appended claims, principally characterized in that each flute is towed by a submarine vehicle, called an electric powered tugboat, and that this fish is connected and fed. by an electro-tractor cable at a point of attachment on the pulling cable of the diverging.
  • the towing fish has dive rams allowing it to adjust its immersion to the set point.
  • the towing fish has direction allowing him to navigate parallel to the trajectory of the seismic boat, thanks to for example, an acoustic locating system which provided him the location of his point of attachment, whose position is known.
  • the towing fish exerts a low mechanical tension (approximately 500 newtons) on the point of attachment of the cable of the electro-tractor cable.
  • the speed of the towing fish is controlled by measuring the mechanical tension exerted on the electro-tractor cable, which must remain constant.
  • a damping device at the entrance of the cable for example on Terrier of the towing fish makes it possible to eliminate the vibrations and residual shaking coming from the traction cable of the diverging ones.
  • the electric power (50 to 70 KW) for each fish is transmitted thanks to a high voltage electric cable (for example of 3000 volts) starting from the seismic boat, skirting the traction cable of the divergent until attachment point where it is connected to the electro tractor cable.
  • a high voltage electric cable for example of 3000 volts
  • this electrical connection also allows the transmission of seismic data from the flute to the seismic boat, as well as the orders of the boat to the tug, the flute and the tail fish.
  • -According to another feature are fixed along the towing cable fairing elements whose shape can reduce a significant factor the hydrodynamic coefficient of the towing cable.
  • these fairings integrate the electric power supply conductors of the tugs, as well as the electrical or optical cables carrying the seismic signals and the commands commands necessary to the tugs, flutes and tailfish.
  • these fairings are articulated freely around the traction cable in order to align collinearly with the relative flow of water.
  • fairings are mechanically and electrically connected to bypass devices for feeding each tug and route the signals from each flute and mechanically fasten the assembly along the towing cable.
  • these fairings equipped with their electrical conductors have a density of one.
  • these fairings have a high mechanical tensile strength thanks to integrated cables made of metal or Kevlar or any other material that makes it possible to withstand the sliding forces along the traction cable, particularly in the event of the breakdown of the tugs. in the absence of tugs.
  • the longitudinal mechanical strength and the section of the shrouds may decrease as a function of their distance from the seismic boat because the former must on the one hand resist the forces induced by the totality of the flutes and on the other hand allow the passage electrical conductors for all tugs and flutes, the last fairing must feed only one tug and a single flute and not withstand the efforts of a tug and flute.
  • the bypass devices are located at distances along the traction cable making it possible to choose the pitch between flutes, for example, 50, 100, 150, 200 meters.
  • floats are arranged along the towline floats whose buoyancy compensates for the weight in the water of the towing cable. According to another characteristic, these floats have a slightly negative lift when the assembly moves at the operational speed of 4 knots, in order to immerse themselves and to free themselves from surface movements.
  • the divergents may be equipped with propulsion or towing devices in order to at least cancel their drag in the water and thus make it possible to offset the back of the given boat by increasing the maximum lateral offset.
  • the tail fish whose role is to stretch the seismic flute to keep it straight and horizontal, has a hydrodynamic brake with controllable effect in order to apply a constant mechanical tension on the tail of the flute when the speed relative to the water varies.
  • the tail fish has a capacity of evolution in immersion, from 0 to 30m.
  • the tail fish deploys a surface buoy equipped with a radio positioning receiver, for example the GPS system to determine the position of the tail.
  • FIG. 1 represents a view from above of the half of the system according to the invention, in which are illustrated 12 flutes, 12 tugging fish, 12 tailfishes and the detail of a float for compensation of the weight of the pulling cable of the divergent, the whole being towed by the seismic boat.
  • FIG. 2 represents one of the possible embodiments of the tugging fish according to the invention.
  • Figure 3 shows a possible embodiment of the tail fish according to the invention.
  • Figure 4 shows the rigging of the tail fish having deployed its locator buoy according to the invention.
  • Figure 5 shows a possible embodiment of the branch box.
  • Figure 6 shows another possible embodiment of the branch box.
  • 7 shows in perspective an exploded view of a possible embodiment of the fairing mounted on the traction cable of the diverging.
  • Figure 8 shows the divergent equipped with an electric thruster.
  • the seismic survey system shown in FIG. 1 comprises, by way of example, the seismic boat (01), 2x12 seismic streamers (09) towed by 2x12 fish (08) with electric propulsion, which are connected to the seismic cable (01). traction (02) of the divergent (04) by cables (07). The 2x 12 self-propelled flutes are completed by 2x 12 tail fish (30). The weight of the cable (02) is compensated by the floats (06) located at each junction where the junction boxes (05) are located, these inverted flange-shaped floats sink to operational immersion at about 7 m . under the surface when the assembly moves, thanks to the negative lift of the float.
  • 2 represents an exemplary embodiment of a tugboat which is propelled by two propellers (17) against keeled rotors (18) to increase their yield.
  • These propellers are driven by 2 electric motors (16), in the axis of which pass the signals from the flute (09) to be routed to the seismic boat (01) via the cables (07) and (02).
  • the high power supply voltages are lowered by the transformer (14) before being applied to the motors, via a power electronics (15) which makes it possible to control the movement speed of the fish under control of a tensiometer ( 11) installed for example on the towing bracket (10), in order to maintain a constant and low mechanical tension in the electro-traction cable (07).
  • Immersion control is provided by the elevators (12) under the control of an immersion sensor.
  • Steering in heading is provided by the rudders (13) from the information of the deposit of the point of attachment delivered by an acoustic transponder mounted on the nose of the fish whose emitted pulse is reflected on the float (06).
  • the length D of the electric towing cable (07) is dimensioned to allow adjustment in immersion from 0 to 30m, while limiting the vertical force on the elevators, ie from 150 to 200m.
  • This cable has a mechanical strength allowing it to tow the fish and flute together when the latter is out of order.
  • Figure 3 shows an embodiment of the tail fish (30) whose role is to position the tail of the flute and keep it rectilinear and horizontal, to the set immersion and distance of the adjacent flutes.
  • the tail fish is constituted by a submersible profiled body equipped with elevators (21), control surfaces (20).
  • a device for regulating the mechanical tension of the flute (09), in the case of variation of speed with respect to the water, is implemented. It comprises, a brake propeller (24) rotated by the speed of displacement; this propeller drives an electric generator (23) which delivers in a variable resistive load. The value of this load is controlled by a servo which compares with the help of a tensiometer the actual value exerted on the tail of the flute at a set value (about 1000 newtons); This generator also recharges the batteries in the keel (22) to power the fish electronics.
  • a stirrup (19) takes up the traction forces and provides the electrical connection between the fish and the flute.
  • the fish deploys a surface float (26) which is equipped with a mast (28) carrying a radio localization antenna (33), for example a GPS receiver.
  • FIG. 4 represents the tail fish (30) in operational immersion with its locating buoy (26) deployed, the buoy is held vertically to the tail fish by means of a rope (29) fixed on the flute at a distance D which is great in front of the immersion of the fish.
  • the buoy navigates vertically thanks to the system of shrouds fixed on the one hand to the rope and on the other hand to its body (32).
  • the geographical position information delivered by the satellite receiver is transmitted to the flute by the connecting cable (31), which before deployment is coiled as a coil (27).
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a bypass device (05) which consists of two oblong sealed electrical sockets and another socket (43) allowing the electrical and mechanical connection of the leash (07) of the tugs. .
  • a bypass device (05) which consists of two oblong sealed electrical sockets and another socket (43) allowing the electrical and mechanical connection of the leash (07) of the tugs.
  • the plugs located at the end of the fairings.
  • a cover (38) removably links the bypass device (05) to the pulling cable (02) for free movement in rotation.
  • the total thickness of the bypass device (05) is equal to that of fairings (03) for a possible winding in a single layer on the drum of the winch to wind the streamlined cable.
  • For the mechanical connection is used, for example, four dovetail tongues (41) which slide in grooves machined in the body of the plugs once the electrical connection is made.
  • the power and high voltage electrical connections (42) are arranged in line to, on the one hand, hold in the thickness imposed for a possible winding in a single layer on the drum of the storage winch and on the other hand to distance as much as possible drivers with high potential difference (3000 V).
  • the seal is provided by two O-rings (40).
  • Figure 6 shows a variant of the bypass device, where the mechanical and electrical connections with the leash (07) of the fish are separated.
  • the mechanical connection is provided by a hinged stirrup (44) removable.
  • the electrical connection is provided by a sealed hose (45) terminated by a connector.
  • FIG. 7 represents, by way of example, the structure of the profiled fairing (03) mounted on the cable (02), the outer envelope (52) made of flexible and resistant material such as for example polyurethane, is filled with oil and a low density foam core (46) for equilibrating in water the weight and moments of the electrical power conductors (49; 50) and the low level electrical signal conductors (51).
  • the core (46) is cut regularly (47) to allow unrestrained winding.
  • a fixing clip (39) located at approximately every meter makes it possible to fix or uncouple the different fairing elements to the traction cable (02).
  • a network of son, for example Kevlar (48) is integrated in the fairing ensuring a mechanical strength required by operational use, the ends of these son are fixed on the connectors (37).
  • Figure 8 shows a possible embodiment of a divergent (04) said active which has a thruster (53) which can be integrated or not, in one variant it is possible to use multiple thrusters.
  • the thruster exerts a thrust parallel to the trajectory of the boat, the value of which makes it possible to compensate for at least the own drag of the divergent, in order either to reduce the rear offset relative to the boat or to offset the increase of the number of seismic flutes.
  • the power supply of the thruster is done by a power line of the same nature as those used for towing fish.
  • FIG. 9 represents a possible embodiment of a winch for deploying and recovering the overall system with the type of rigging described in FIG. 1.
  • the particularity is to make a winch (54) with a large drum (55) (8m diameter for example) so as to wind the entire cable (2500m for example) with its fairings in a single layer; a trimming system (56) ensures the correct positioning of the fairings (03), ie perpendicular to the surface of the drum.
  • the high supply voltages of the tugs are developed by transformers (58) attached to the drum of the winch.
  • the rotary joint (57) is used to distribute to the transformers the power required for fish to avoid a large number of rotating joints passing high voltages.
  • the seismic signals and commands pass through a specific rotary joint or in a variant can be transmitted by a very short radio system.

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Abstract

L'invention concerne les systèmes qui permettent d'effectuer une prospection sismique 3D à partir de la surface de la mer. Elle consiste à réaliser des ensembles individuels autonomes, constitués chacun d'un poisson à propulsion électrique (OS) qui remorque chaque flûte (09) de sismique dont l'autre extrémité est positionnée par un poisson de queue (30). Ces ensembles, sont liés par un câble électro tracteur (07), électriquement et mécaniquement, aux câbles carénés de traction (02) des divergents (04).

Description

SYSTEME DE FLUTES DE SISMIQUES AUTOMOTRICES
La présente invention se rapporte aux systèmes qui permettent d'effectuer une prospection sismique sous marine dite « 3D » en vue de détecter les zones de sédiments contenant du pétrole. II est connu de faire de la prospection sismique marine à l'aide d'un bateau conçu spécialement pour ce type de mission. Ce bateau dit de sismique remorque un ensemble d'antennes acoustiques très longues (6km) et de faible diamètre (70mm) contenant des hydrophones, elles sont terminées par des bouées de queues. L'immersion des antennes est limitée à environ 7 m. Cet ensemble peut compter jusqu'à 16 antennes appelées flûtes de sismique. L'écartement maximal entre flûtes est assuré par un système de divergents qui demande un efïbrt de traction de 150 à 200 tonnes pour une vitesse de remorquage de 4 à 5 nœuds. Ce sont les flûtes les plus près des divergents qui limitent l'ouverture du V constitué par le bateau de sismique et ces divergents, en effet la traînée d'une flûte atteint de 1 à 1.5 tonne . A ce jour il semble difficile de dépasser le nombre de 16 flûtes et donc une largeur une largeur balayée de 1500m avec les solutions classiques. Par conséquence le but principal de l'invention est de :
-De fournir un système permettant de réduire fortement, voire d'annuler les efforts de traction dus à la traînée des flûtes sur leur points d'attache sur le câble de remorquage des divergents, afin que ces derniers n'aient qu'à compenser leur propre traînée et celle de leur câble, permettant de ce fait d'augmenter de manière très significative la largeur balayée et d'augmenter le nombre de flûtes jusqu'à 24. -De fournir un système lié au câble de traction qui permet simultanément de réduire l'effort de traînée du câble, de contenir les câbles électriques d'alimentation en puissance et les câbles électriques ou optiques remontant les signaux de sismiques des flûtes vers le bateau de sismique. De fournir un système qui permet de compenser le poids dans l'eau du câble de traction afin de réduire la portance des divergents et donc de leur traînée
-Qe fournir un système qui permet également de compenser la traînée des divergents situés en bout de câbles de traction. -De fournir un système qui permet de faire naviguer au moins 24 flûtes à une immersion réglable de 0 à 30m afin de s'affranchir des perturbations induites par la houle, le cas échéant.
-De fournir un système qui permet de contrôler la position géographique de la queue des flûtes et de les maintenir rectilignes.
Pour palier aux inconvénients et limitations des systèmes existants l'invention propose un dispositif selon les revendications annexées, principalement caractérisé en ce que chaque flûte est remorquée par un véhicule sous marin, appelé poisson remorqueur à propulsion électrique, et que ce poisson est relié et alimenté par un câble électro tracteur à un point d'attache situé sur le câble de traction du divergent. -Selon une autre caractéristique, le poisson remorqueur possède des gouvernes de plongée lui permettant de régler son immersion à la valeur de consigne. - Selon une autre caractéristique, le poisson remorqueur possède des gouvernes de direction lui permettant de naviguer parallèlement à la trajectoire du bateau de sismique, grâce à par exemple, un système de localisation acoustique qui lui fourni le gisement de son point d'attache, dont la position est connue.
-Selon une autre caractéristique, le poisson remorqueur exerce une faible tension mécanique (environ 500 newtons) sur le point d'attache du câble du câble électro tracteur.
-Selon une autre caractéristique, la vitesse des poissons de remorquage est contrôlée grâce à la mesure de la tension mécanique exercée sur le câble électro tracteur, qui doit rester constante. -Selon une autre caractéristique, un dispositif amortisseur à l'entrée du câble par exemple sur Terrier du poisson remorqueur permet d'éliminer les vibrations et secousses résiduelles venant du câble de traction des divergents.
-Selon une autre caractéristique, la puissance électrique (50 à 70 KW) pour chaque poisson est transmise grâce à un câble électrique haute tension (par exemple de 3000 volts) partant du bateau de sismique, longeant le câble de traction du divergent jusqu'au point d'attache où il est connecté au câble électro tracteur.
-Selon une autre caractéristique, cette liaison électrique permet également la transmission des données sismiques issues de la flûte vers le bateau de sismique, ainsi que les ordres du bateau vers le poisson remorqueur, la flûte, le poisson de queue. -Selon une autre caractéristique sont fixés tout le long du câble de traction des éléments de carénages dont la forme permet de réduire d'un facteur important le coefficient hydrodynamique du câble de traction.
-Selon une autre caractéristique ces carénages intègrent les conducteurs électriques d'alimentation en puissance des remorqueurs, ainsi que les câbles électriques ou optiques véhiculant les signaux de sismiques et les ordres de commandes nécessaires aux remorqueurs, flûtes et poissons de queues.
-Selon une autre caractéristique ces carénages sont articulés librement autour du câble de traction afin de s'aligner colinéairement à l'écoulement relatif de l'eau.
-Selon une autre caractéristique ces carénages sont connectés mécaniquement et électriquement à des dispositifs de dérivation permettant d'alimenter chaque remorqueur et d'acheminer les signaux en provenance de chaque flûte et de solidariser mécaniquement l'ensemble tout au long du câble de traction.
Selon une autre caractéristique ces carénages équipés de leurs conducteurs électriques ont une densité de un. -Selon une autre caractéristique ces carénages présentent une grande résistance mécanique à la traction grâce à des câbles intégrés métalliques ou en kevlar ou tout autre matière permettant de tenir aux efforts de glissement le long du câble de traction, particulièrement en cas de panne des remorqueurs ou en l'absence de remorqueurs.
-Selon une autre caractéristique la résistance mécanique longitudinale et la section des carénages peuvent diminuer en fonction de leur éloignement du bateau de sismique car le premier doit d'une part résister aux efforts induits par la totalité des flûtes et d'autre part permettre le passage des conducteurs électriques pour tous les remorqueurs et toutes les flûtes, le dernier carénage ne devant alimenter qu'un seul remorqueur et une seule flûte et ne supporter les efforts induits par un remorqueur et sa flûte. -Selon une autre caractéristique, les dispositifs de dérivations sont localisés aux distances le long du câble de traction permettant de choisir le pas entre flûtes, par exemple, 50, 100, 150, 200 mètres.
-Selon une autre caractéristique, sont disposés le long du câble de traction des flotteurs dont la flottabilité compense le poids dans l'eau du câble de traction. -Selon une autre caractéristique ces flotteurs ont une portance légèrement négative lorsque l'ensemble se déplace à la vitesse opérationnelle de 4 nœuds, afin de s'immerger et de s'affranchir des mouvements de surface.
-Selon une autre caractéristique les divergents peuvent être équipés de dispositifs de propulsion ou de remorquage pour annuler au minimum leur traînée dans l'eau et de permettre ainsi à, déport en arrière du bateau donné, d'augmenter le déport latéral maximal.
-Selon une autre caractéristique, le poisson de queue, dont le rôle est de tendre la flûte de sismique pour la maintenir rectiligne et horizontale, dispose d'un frein hydrodynamique à effet contrôlable afin d'appliquer une tension mécanique constante sur la queue de la flûte quand la vitesse par rapport à l'eau varie.
Selon une autre caractéristique, le poisson de queue possède une capacité d'évolution en immersion, de 0 à 30m.
Selon une autre caractéristique, le poisson de queue déploie une bouée de surface équipée d'un récepteur de positionnement radio électrique par exemple le système GPS pour connaître la position de la queue.
La figure 1 représente une vue de dessus de la moitié du système selon l'invention, où sont figurés 12 flûtes, 12 poissons remorqueurs, 12 poissons de queues et le détail d'un flotteur de compensation du poids du câble de traction du divergent, l'ensemble étant remorqué par le bateau de sismique.
La figure 2 représente une des réalisations possibles du poisson remorqueur selon l'invention.
La figure 3 représente une réalisation possible du poisson de queue selon l'invention.
La figure 4 représente le gréement du poisson de queue ayant déployé sa bouée de localisation selon l'invention.
La figure 5 représente une réalisation possible de la boite de dérivation.
La figure 6 représente une autre réalisation possible de la boite de dérivation. La figure 7 représente en perspective une vue éclatée d'une réalisation possible du carénage monté sur le câble de traction du divergent.
La figure 8 représente le divergent équipé d'un propulseur électrique.
Le système de prospection sismique représenté sur la figures 1 comprend, à titre d'exemple, le bateau de sismique (01), 2x12 flûtes sismiques (09) remorquées par 2x 12 poissons (08) à propulsion électrique, lesquels sont liés au câble de traction (02) du divergent (04) par des câbles (07). Les 2x 12 flûtes automotrices sont terminées par 2x 12 poissons de queues (30). Le poids du câble (02) est compensé par les flotteurs (06) localisés à chaque jonction où se situent les boites de dérivations (05), ces flotteurs en forme d'aile inversée s'enfoncent à l'immersion opérationnelle à environ 7 m. sous la surface lorsque l'ensemble se déplace, grâce à la portance négative du flotteur. La figure 2 représente un exemple de réalisation d'un poisson remorqueur qui est propulsé par deux hélices (17) contre rotatives carénées (18) pour augmenter leur rendement. Ces hélices sont entraînées par 2 moteurs électriques (16), dans l'axe desquelles passent les signaux issus de la flûte (09) pour être acheminés vers le bateau de sismique (01) via les câbles (07) et (02). Les hautes tensions d'alimentation de puissance sont abaissées par le transformateur (14) avant d'être appliquées aux moteurs, via une électronique de puissance (15) qui permet d'asservir la vitesse de déplacement du poisson sous contrôle d'un tensiomètre(l l) installé par exemple sur l'étrier de remorquage (10), afin de maintenir une tension mécanique constante et faible dans le câble électro tracteur (07). Le pilotage en immersion est assuré par les gouvernes de profondeur (12) sous contrôle d'un capteur d'immersion. Le pilotage en cap est assuré par les gouvernes de direction (13) à partir des informations du gisement du point d'attache délivrées par un transpondeur acoustique monté sur le nez du poisson dont l'impulsion émise se réfléchi sur le flotteur (06).La longueur D du câble électro tracteur (07) est dimensionnée pour permettre un réglage en immersion de 0 à 30m, tout en limitant l'effort vertical sur les gouvernes de profondeur, soit de 150 à 200m. Ce câble a une résistance mécanique lui permettant de remorquer l'ensemble poisson et flûte quand ce dernier est en panne. La figure 3 représente une réalisation du poisson de queue (30) dont le rôle est de positionner la queue de la flûte et de la maintenir rectiligne et horizontale, à l'immersion de consigne et à distance prévue des flûtes adjacentes. Le poisson de queue est constitué par un corps profilé submersible équipé de gouvernes de profondeur (21), de gouvernes de cap (20). Un dispositif de régulation de la tension mécanique de la flûte (09), dans le cas de variation de vitesse par rapport à l'eau, est mis en œuvre. Il comprend, une hélice frein (24) mise en rotation par la vitesse de déplacement ; cette hélice entraîne une génératrice électrique (23) laquelle débite dans une charge résistive variable. La valeur de cette charge est contrôlée par un asservissement qui compare à l'aide d'un tensiomètre la valeur réelle exercée sur la queue de la flûte à une valeur de consigne (environ 1000 newtons) ; Cette génératrice permet également de recharger les batteries situées dans la quille (22) pour alimenter l'électronique du poisson. Un étrier (19) reprend les efforts de traction et assure la connexion électrique entre le poisson et la flûte. Afin de localiser la queue de la flûte, le poisson déploie un flotteur (26) de surface lequel est équipé d'un mât (28) portant une antenne de radio localisation (33), par exemple un récepteur GPS.
La figure 4 représente le poisson de queue (30) en immersion opérationnelle avec sa bouée de localisation (26) déployée, la bouée est maintenue à la verticale du poisson de queue grâce à un filin (29) fixé sur la flûte à une distance D qui est grande devant l'immersion du poisson. La bouée navigue verticalement grâce au système de haubans fixés d'une part au filin et d'autre part à son corps (32). Les informations de positions géographiques délivrées par le récepteur satellite sont transmises, à la flûte par le câble de liaison (31), qui avant déploiement est lové sous forme de bobine (27).
La figure 5 représente un exemple de réalisation d'un dispositif de dérivation (05) qui est constitué de 2 prises électriques étanches oblongues et d'une autre prise étanche (43) permettant la connexion électrique et mécanique de la laisse (07) des remorqueurs. A ce dispositif de dérivation viennent se connecter les prises (37) situées en extrémité des carénages. Un couvercle (38) permet de lier de façon amovible le dispositif de dérivation (05) au câble de traction (02) lui assurant un libre mouvement en rotation. L'épaisseur totale du dispositif de dérivation (05) est égale à celle de carénages (03) pour un enroulement possible en une seule couche sur le tambour du treuil devant enrouler le câble caréné. Pour la liaison mécanique il est fait appel, par exemple, à quatre languettes à queue d'aronde (41) qui coulissent dans des rainures usinées dans les corps des prises une fois la connexion électrique réalisée. Les connexions électriques de puissance et haute tension (42) sont disposées en ligne pour, d'une part tenir dans l'épaisseur imposée pour un enroulement possible en mono couche sur le tambour du treuil de stockage et d'autre part pour éloigner au maximum les conducteurs à forte différence de potentiel (3000 V). L'étanchéité est assurée par deux joints toriques (40). La figure 6 représente une variante du dispositif de dérivation, où les liaisons mécaniques et électriques avec la laisse (07) du poisson sont séparées. La liaison mécanique est assurée par un étrier articulé (44) amovible. La liaison électrique est assurée par un flexible étanche (45) terminé par un connecteur. Ces types de liaisons permettent de s'adapter aux variations géométriques entre le câble de traction (02) et la laisse (07) et ainsi supprime les effets d'arc-boutement du couvercle (38) sur le câble (02).
La figure 7 représente à titre d'exemple la structure du carénage profilé (03) monté sur le câble (02), l'enveloppe externe (52) en matière souple et résistante telle que par exemple du polyuréthane, est rempli d'huile et d'une âme en mousse (46) à faible densité permettant d'équilibrer dans l'eau le poids et les moments des conducteurs électriques de puissance (49 ; 50) et des conducteurs électriques de signaux bas niveaux (51). L'âme (46) est entaillée régulièrement (47) afin de permettre un enroulement sans contrainte. Un clip de fixation (39) situé à environ tous les mètres permet de fixer ou de désaccoupler au câble de traction (02) les différentes éléments de carénages. Un réseau de fils, par exemple en kevlar (48) est intégré au carénage lui assurant une résistance mécanique requise par l'utilisation opérationnelle, Les extrémités de ces fils sont fixées sur les connecteurs (37). La figure 8 montre une réalisation possible d'un divergent (04) dit actif qui possède un propulseur(53) qui peut être intégré ou pas, dans une variante il est possible d'utiliser plusieurs propulseurs. Le propulseur exerce une poussée parallèle à la trajectoire du bateau dont la valeur permet de compenser au minimum la traînée propre du divergent, dans le but, soit de réduire le déport arrière par rapport au bateau,soit à déport donné d'augmenter le nombre de flûtes de sismiques. L'alimentation du propulseur se fait par une ligne électrique de même nature que celles utilisées pour les poissons remorqueurs.
La figure 9 représente une réalisation possible, d'un treuil pour déployer et de récupérer le système global avec le type de gréement décrit par la figure 1. La particularité est de réaliser un treuil (54) avec un grand tambour (55) (8m de diamètre par exemple) de façon à enrouler tout le câble (2500m par exemple) avec ses carénages en une seule couche; un système de trancanage (56) permet d'assurer le positionnement correcte des carénages (03), à savoir perpendiculaires à la surface du tambour. La via un joint tournant (57). Les hautes tensions d'alimentation des remorqueurs sont élaborées par des transformateurs (58) fixés au tambour du treuil. Le joint tournant (57) permet de distribuer aux transformateurs la puissance nécessaire aux poissons afin d'éviter un grand nombre de joints tournants passant les hautes tensions. Les signaux de sismique et les ordres passent par un joint tournant spécifique ou dans une variante peuvent être transmis par un système radio très courte distance.

Claims

REVENDICATIONS
1- Système de prospection sismique sous marine dite « 3D »,opérant près de la surface comportant, un dispositif de 2 divergents (04) tractés par le bateau de sismique (01) sur les câbles (02) desquels sont connectées plusieurs flûtes automotrices (09) de réception des signaux de sismique, caractérisé en ce que la flûte automotrice est réalisée par la combinaison d'un poisson remorqueur (08) et d'une flûte de sismique classique (09), d'un poisson de queue (30), dans le but de réduire de façon très importante les efforts de traînée appliqués sur le câble de traction (02) des divergents (04).
2- Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poisson remorqueur est équipé d'une motorisation électrique (16) qui entraîne deux hélices contre rotatives (17) et que le poisson est pilotable en immersion et en cap grâce aux gouvernes de profondeur (12) et de direction (13).
3- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la navigation en cap du poisson remorqueur est déterminée par l' information du gisement du point d'attache (05) grâce à un dispositif acoustique monté sur le nez du poisson et d'autre part un réflecteur situé sur ou près du point d'attache.
4- Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que un capteur, monté sur Pétrier (10) mesure le désalignement de la laisse (07) avec l'axe du poisson pour corriger grâce aux gouvernes (13) le cap du poisson (08)
5 Système selon les revendications 1 ; 2, caractérisé en ce que la poussée des hélices du poisson (08) est asservie à la valeur de la tension mécanique exercée sur Pétrier (10) mesurée par le tensiomètre (11), pour maintenir cette tension à une faible valeur.
6 Système selon les revendications 1, 2, caractérisé en ce que le poisson remorqueur peut modifier et réguler son immersion entre 0 et 30mètres, grâce aux gouvernes de profondeur (12) pilotées par la valeur mesurée par un capteur d'immersion,.
7 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poisson de queue (30), submersible assure en opération, une tension mécanique constante sur la queue de la flûte grâce à un frein hydrodynamique réalisé par une hélice (24) entraînant une génératrice électrique (23) chargée par un rhéostat dont la valeur est contrôlée par la mesure de la tension mécanique exercée sur la queue de la flûte.
8 Système selon les revendications 1,7, caractérisé en ce que le poisson de queue, peut déployer un flotteur de surface (26) équipé d'une antenne de radiolocalisation (33) et en ce que le flotteur de surface est remorqué par un filin (29) dont la longueur est grande devant la valeur de l'immersion maximale, et en ce que les informations de position géographique sont transmises du flotteur vers le poisson de queue via un câble (31) dont la longueur est toujours supérieure à l'immersion. 9 Système de gréement selon les revendications 1,2 adapté au remorquage des flûtes de sismique, soit directement, soit via des remorqueurs (08), caractérisé en ce que le câble de traction (02) des divergents (04) est équipé d'un ensemble de tronçons de formant un carénage profilé (03), et en ce que ces tronçons, sont liés entre eux par des dispositifs de dérivation (05), où sont connectées, soit directement les prises des flûtes de sismique dans le cas du remorquage passif, soit les prises des laisses (07) des poissons remorqueurs (08) dans le cas du remorquage actif.
10) Système selon les revendications 1,2, 9 caractérisé en ce que les carénages profilés (03) intègrent les conducteurs électriques d'alimentation (49,50) des remorqueurs (08) et les conducteurs (51) électriques ou à fibres optiques pour les signaux de sismique ainsi que les fils (48) définissant leur résistance mécanique longitudinale. 11) Système selon les revendications 1, 2, 9, 10 caractérisé en ce que les carénages (03) sont creux et réalisés en matière souple et résistante et en ce qu'ils sont rempli d'huile et contiennent une âme en mousse (46) à faible densité par rapport à l'eau et à fort isolement électrique, ce qui permet d'obtenir une densité de un pour le carénage équipé.
12) Système selon les revendications 1, 2, 9, 10, 11 caractérisé en ce que les éléments de carénages sont terminés par des prises (37) qui reprennent les efforts mécaniques et assurent les connexions électriques et ou optiques et que ces éléments présentent, si nécessaire une section et une résistance mécanique dépendantes de leur position le long du câble de traction (02).
13 ) Système selon les revendication 1, 2, 9, 10, 11, 12 caractérisé en ce que les éléments de carénages sont fixés de manière amovible au câble (02) par des clips (39) et en ce que les carénages tournent librement autour du câble de traction.
14) Système selon les revendications 1, 2, 9, 10, 11, 12, 13 caractérisé en ce que les dispositifs de dérivations (05) assurent la reprise des efforts mécaniques entre deux éléments de carénages adjacents (03) par les languettes (41), que Fétanchéité est assurée par les joints toriques (40) et que la liaison libre en rotation autour du câble (02) est assurée par un couvercle (38).
15) Système selon les revendications 1, 2, 10, 11, 12, 13, 14 caractérisé en ce que les dispositifs de dérivation (05) sont reliés mécaniquement à la laisse (07) des poissons (08) par un étrier articulé (44) et électriquement par un flexible (45) contenant les conducteurs de puissance et de signaux pour les poissons et les flûtes.
16) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que des flotteurs (06) sont fixés au niveau des dispositifs de dérivation le long du câble caréné et que ces flotteurs sont amovibles pour être facilement installés lors du déroulement du câble de traction et désinstallés lors de son rembobinage, et en ce que ces flotteurs assurent une légère flottabilité positive du câble caréné mais sont immergés en opération, grâce à une portance légèrement négative, qui compense exactement leur flottabilité positive .
17) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que un système de propulsion (53) entraîne le divergent (04) en exerçant une poussée parallèle à la trajectoire du bateau de sismique de manière à annuler au minimum la traînée du divergent.
18) Système selon les revendications 1, 2, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 caractérisé en ce que un treuil (54) avec un tambour (55) d'un diamètre tel qu'il permet l'enroulement du câble caréné en une seule couche, et qu'un dispositif de trancanage (56) permet de positionner le câble caréné sur la tranche, c'est-à-dire, perpendiculairement à la génératrice du tambour. 19) Système selon les revendications 1, 18 caractérisé en ce que le treuil (54) est équipé d'un joint tournant (57) permettant de transmettre, pendant la rotation du tanbour, la puissance nécessaire à l'ensemble des remorqueurs et du propulseur du divergent, et que les transformateurs haute tension (58) sont fixés sur le tambour et tournent avec lui.
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