FR2922321A1 - Methode de simulation de positionnement d'au moins un streamer comprenant une etape de prediction d'un courant en au moins deux points distincts du streamer - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique remorquée sur une zone d'étude, mettant en oeuvre au moins une étape de simulation d'au moins une position à venir d'au moins un point de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques , au moins une étape de prédiction des variations temporelles et spatiales d'au moins un courant marin susceptible d'agir sur ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques et au moins une étape de détermination de la forme de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques par résolution d'un modèle hydrodynamique, caractérisée en ce que ladite ou lesdites étapes de prédiction comprennent :- une phase amont de détermination d'un courant pour au moins deux points déterminés de ladite zone ;- une phase de simulation d'au moins une position à venir desdits points déterminés ;- une phase de projection dans le temps dudit courant déterminé lors de ladite phase amont pour chaque position à venir ;- une phase de projection dans l'espace desdits courants en au moins deux points distincts de ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques occupant ladite position à venir de l'étape de simulation.

Description

Méthode de simulation de positionnement d'au moins un streamer comprenant une étape de prédiction d'un courant en au moins deux points distincts du streamer. Le domaine de l'invention est celui de l'acquisition de données géophysiques. Plus précisément, l'invention concerne les équipements pour l'analyse de fonds marins. L'invention concerne en particulier l'industrie de la prospection pétrolière par méthode sismique, mais peut s'appliquer à tout domaine mettant en oeuvre un réseau d'acquisition de données géophysiques en milieu marin.

Dans le domaine de l'invention, les opérations d'acquisition de données géophysiques mettent classiquement en oeuvre des réseaux de capteurs (désignés par les termes hydrophones pour ce qui concerne l'acquisition de données sismiques en milieu marin). Pour recueillir les données géophysiques en milieu marin, on active une ou plusieurs sources sismiques immergées pour propager des trains d'ondes sismiques omnidirectionnelles. Les trains d'ondes générés sont captés par les hydrophones mentionnés précédemment, ceux-ci étant répartis le long de câbles pour former des antennes acoustiques linéaires couramment désignées par le terme streamer .

Classiquement, l'acquisition des données géophysiques en milieu marin est réalisée à l'aide d'une série de streamers remorqués par un ou plusieurs navires. En pratique, on cherche à réaliser l'analyse d'un fond marin avec un minimum de passages du navire sur la zone concernée. Pour cela, on augmente tant que faire se peut la largeur du réseau de capteurs, ce qui implique de mettre en oeuvre un nombre important de streamers. Le problème de la localisation des streamers est donc particulièrement sensible compte-tenu de leur longueur qui varie entre 6 et 15 kilomètres.

En effet, les streamers sont soumis à différentes contraintes extérieures de nature et d'importance variables, tels que les courants marins, le vent, les vagues,... Ces contraintes extérieures entraînent des déformations géométriques des streamers qu'il est nécessaire d'anticiper en vue de naviguer avec plus de sécurité et d'assurer une couverture satisfaisante de la zone d'étude dont on désire caractériser le sous-sol. D'une part, lors de contournement d'obstacles comme une plateforme pétrolière, le réseau de streamers peut présenter une dérive transversale et par conséquent un risque de collision, nuisible à la sécurité. D'autre part, le réseau de streamers peut présenter une forme différente d'une ligne à l'autre du navire sur la zone d'étude, ces déformations variables avec le temps pouvant donc entraîner des trous de couverture qu'il est nécessaire de combler par des passages supplémentaires du bateau. Ces passages entraînent des augmentations du coût des opérations d'acquisition. On comprend donc qu'il existe des besoins manifestes d'amélioration de la sécurité et de réduction des coûts. Or, pour satisfaire ces besoins, il est nécessaire de caractériser l'influence du courant sur des déformations des streamers.

Il a été proposé par l'art antérieur une méthode de simulation de positionnement de streamers et d'aide à la navigation décrite dans le document de brevet publié sous le numéro FR-2 807 842. Le but de cette technique est de modéliser la forme des streamers en déterminant préalablement le courant susceptible d'interagir avec les streamers.

Selon la technique décrite, la méthode de simulation de positionnement des streamers comprend une phase de détermination des variations temporelles et spatiales du courant. A l'issue de cette phase, la méthode permet d'obtenir des objets courant, utilisé pour calculer la forme d'un streamer.

Or, comme précisé précédemment, les streamers pouvant mesurer plus de 10 kilomètres, le courant en tête et le courant en queue des streamers peuvent être sensiblement différents (c'est le cas notamment dans des zones de navigation non dominées par les courants de marée comme par exemple dans le Golfe du Mexique). Les variations de courants sur la longueur des streamers influencent la forme de ceux-ci, et ne pas les prendre en compte lors d'une simulation de forme de streamer aboutit à des résultats qui peuvent s'avérer relativement éloignés de la réalité.

Dans la technique de détermination de courants décrite par le document de brevet publié sous le numéro FR-2 807 842, la méthode décrite ne prend pas en compte des variations spatiales du courant le long des streamers. De plus, la méthode décrite aboutit à plusieurs prédictions (au total, quatre objets courant) et il n'est pas proposé de moyens objectifs permettant de choisir la meilleure prédiction. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une méthode de simulation de positionnement d'au moins un streamer remorqué sur une zone d'étude, incluant une ou plusieurs prédictions de courant, qui prennent en compte les variations du courant dans le temps et dans l'espace le long du streamer. L'invention a également pour objectif de fournir une méthode qui permette d'améliorer la qualité des prédictions de courant. L'invention a aussi pour objectif de fournir une méthode qui permette au navigateur de disposer de plusieurs prédictions, et de l'assister dans le choix de la prédiction à appliquer. Un autre objectif de l'invention est de fournir une méthode qui permette d'améliorer la sécurité des opérations d'acquisition de données géophysiques. L'invention a également pour objectif de fournir une méthode qui permette de réduire les trous de couverture en vue de limiter le nombre de passage supplémentaire du navire, ceci de façon optimisée comparée à la technique de l'art antérieur. Ces objectifs sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet une méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique remorquée sur une zone d'étude, mettant en oeuvre au moins une étape de simulation d'au moins une position à venir d'au moins un point de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques, au moins une étape de prédiction de variations temporelles et spatiales d'au moins un courant marin susceptible d'agir sur ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques et au moins une étape de détermination de la forme de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques par résolution d'un modèle hydrodynamique, caractérisée en ce que ladite ou lesdites étapes de prédiction comprennent : - une phase amont de détermination d'un courant pour au moins deux points déterminés de ladite zone; - une phase de simulation d'au moins une position à venir desdits points déterminés ; -une phase de projection dans le temps dudit courant déterminé lors de ladite phase amont pour chaque position à venir ; une phase de projection dans l'espace desdits courants en au moins deux points distincts de ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques occupant ladite position à venir de l'étape de simulation. Ainsi, grâce à l'invention, on obtient une meilleure prédiction spatio- temporelle du courant au niveau des streamers, notamment grâce à : - la prise en compte des positions futures desdits points auxquels la phase amont à été appliquée; - la prise en compte des positions futures de la tête des streamers ; la prise en compte des variations du courant tout le long des streamers.

La fiabilité de la prédiction du courant étant renforcée, on obtient conséquemment une meilleure prédiction de la forme des streamers sur une trajectoire à venir du navire. Comme cela va être expliqué plus en détails par la suite, la phase amont est notamment réalisée par mesures successives dudit courant en un nombre discret d'au moins un point déterminé de ladite zone d'étude. On comprend que les points associés aux mesures successives réalisées peuvent être mobiles dans la zone d'étude. De cette façon, on détermine dans un premier temps le courant futur en certains points de la zone d'étude. On dispose pour cela des mesures du courant dans le passé, des positions associées et, éventuellement, des prévisions océanographiques d'organismes extérieurs (les données prédictives issues de bulletins préétablis ). On dispose également des positions futures associées aux mesures obtenues lors de la phase de simulation.

A partir des mesures in-situ, il est possible de prédire le courant dans un futur proche. En combinant les mesures in-situ aux prévisions, il est également possible de donner une autre prédiction dans un futur proche. Comme cela va apparaître plus clairement par la suite, une comparaison numérique entre les prédictions et les courants mesurés dans le passé permet de déterminer quel sera le meilleur type de prédictions dans les heures à venir, ou de définir une nouvelle prédiction qui n'est autre que la pondération judicieuse des différentes prédictions proposées. En ayant déterminé le courant futur en plusieurs points, il est alors possible de définir le courant futur le long des streamers.

Enfin, à partir de celui-ci, ainsi que des paramètres hydrodynamiques des streamers et des bouées de queue, des positions futures du navire (et des positions futures de points le long des streamers), la forme future des streamers est déterminée par résolution numérique d'un modèle hydrodynamique.

Au final, à partir du positionnement de streamers dans le futur, la carte de dérives d'un point du streamer dans le futur est déterminée, ce qui permet de naviguer avec plus de sécurité. Selon deux approches envisageables, ladite phase de projection dans le 5 temps précède ladite phase de projection dans l'espace, ou, alternativement, ladite phase de projection dans l'espace précède ladite phase de projection dans le temps. Selon différents modes de réalisation envisageables, lesdites mesures successives sont réalisées : - en au moins deux points d'une trajectoire de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques, au moins un point en avant de ladite ou desdites antennes linéaires et au moins un point en arrière de ladite ou desdites antennes linéaires par rapport à ladite trajectoire, ladite phase de projection dans l'espace comprenant au moins une étape d'interpolation en une dimension desdites mesures le long de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques ; en au moins trois points définissant ensemble un espace dans lequel s'inscrivent au moins une antenne linéaire acoustique, ladite phase de projection dans l'espace comprenant au moins une étape d'interpolation en deux dimensions desdites mesures le long de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques. Selon encore un autre mode de réalisation envisageable, lesdites mesures successives sont réalisées en seul un point mobile, lesdites mesures audit point 25 mobile étant projetées en au moins un deuxième point de ladite zone. On note que ce mode de réalisation présente l'avantage de ne nécessiter qu'un moyen de mesure de courant (un courantomètre), installé par exemple sur le navire. Dans ce cas, selon une première variante envisageable, la méthode 30 comprend préférentiellement soit une étape de décalage temporel par rapport à 10 15 20 un repère relatif tel qu'un repère associé au courantomètre soit une étape de décalage dans l'espace par rapport à un repère absolu desdites mesures audit point mobile. Selon une deuxième variante, la méthode comprend une étape de sélection, pour ladite projection audit deuxième point, entre ladite étape de décalage spatial et ladite étape de décalage temporel, par comparaison de formes dites de référence,, correspondant à des formes réelles que ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques ont eues, avec des formes simulées obtenues en appliquant d'une part ladite étape de décalage spatial et d'autre part ladite étape de décalage temporel. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite phase de projection dans le temps met en oeuvre au moins une technique de projection temporelle desdites mesures et au moins une technique d'interpolation spatio-temporelle de données prédictives issues de bulletins préétablis.

Dans ce cas, ladite phase de projection dans le temps met en oeuvre au moins une technique de combinaison de ladite phase de projection dans le temps et de ladite technique d'interpolation spatio-temporelle, ladite technique de combinaison comprenant préférentiellement une étape de détermination de différences par comparaison de résultats de ladite étape d'interpolation spatio- temporelle pour le passé avec des courants mesurés lors de ladite phase amont, lesdites différences étant destinées à être projetées dans le temps et à être ajoutées à des résultats de ladite étape d'interpolation spatio-temporelle pour le futur. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite phase de projection 25 dans le temps comprend une étape de choix d'une technique ou de combinaison d'au moins une technique parmi le groupe de : ladite technique de projection temporelle desdites mesures ; ladite technique d'interpolation spatio-temporelle desdites données prédictives issues de bulletins préétablis ; 30 - ladite technique de combinaison.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la méthode de combinaison étape de pondération des techniques de :

- projection temporelle desdites mesures ;

- d'interpolation spatio-temporelle desdites données prédictives issues 5 de bulletins préétablis ;

- de combinaison,

obtenue par comparaison de chacune desdites techniques pour un point de ladite

zone à un temps t passé avec des mesures réalisées audit point audit temps t.

D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la 10 lecture de la description suivante de trois modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1 à 3 sont des représentations schématiques d'un navire remorquant des streamers en opération, et des zones de couverture générés par le passage du navire ;

- la figure 4 est une représentation schématique d'un navire remorquant un streamer dans une zone d'étude présentant des variations spatiales de courant ;

- les figures 5 à 7 sont chacune une représentation schématique de l'application d'un mode de réalisation particulier d'une méthode selon l'invention ;

- la figure 8 illustre un graphique d'aide à la décision pour la navigation d'un navire, quant au moment de départ du navire sur une zone d'étude en fonction de courant ;

- les figures 9 et 10 sont des représentations schématiques d'un navire remorquant des streamers à proximité d'une barge, respectivement en l'absence et en présence de courant transverse ;

- la figure 11 est un graphique de mesures in-situ et de projections dans le temps d'un courant ; 15 20 25 30 la figure 12 est un schéma représentant les principales étapes de ladite méthode. Tel qu'indiqué précédemment, le principe de l'invention réside dans le fait de proposer une méthode de simulation de positionnement d'au moins un streamer remorqué qui inclut une étape de prédiction de courant conduite de façon à déterminer le courant fluctuant en plusieurs points, ce courant faisant l'objet d'une étape de projection dans l'espace de façon à définir les courants futurs le long des streamers. Ces courants futurs étant déterminés, et les paramètres hydrodynamiques des streamers et des bouées de queue ainsi que les positions futures du navire étant connues, la forme future des streamers est déterminée par résolution numérique d'un modèle hydrodynamique. En référence aux figures 1 à 3, un navire 1 remorquant deux streamers S1 et S2 et se déplaçant dans le sens d'une flèche F le long d'une trajectoire Li est représenté.

On note que les streamers S1 et S2 peuvent correspondre aux deux streamers situés aux extrémités latérales d'un réseau d'une pluralité de streamers. Lors d'une campagne d'acquisition, le navire décrit un ensemble de lignes idéalement parallèles les unes aux autres, la distance entre deux lignes adjacentes Li et Li+l telles que représentées sur la figure 1 étant choisie pour obtenir une continuité de couverture désirée des mesures du streamer S2 lors du passage du navire sur la ligne Li avec la mesure du streamer S1 lors du passage suivant du même navire sur la ligne Li+1. Ainsi, lors du passage du navire le long de la ligne Li, les streamers ont couvert une zone élémentaire Zi, et lors du passage du navire le long de la ligne Li+l, les streamers ont couvert une zone élémentaire Zi+l. Les deux zones élémentaires Zi et Zi+1 sont continues. Cette continuité des couvertures désirée est représentée dans la partie haute de la figure 1. Sur la figure 2, on constate que, lors du passage ultérieur du navire sur la ligne Li+l, la partie des streamers la plus éloignée du navire est décalée transversalement vers la ligne Li. Ceci est typiquement dû à une présence de courant dans la direction transverse aux lignes Li et Li+1 lors du passage du navire sur la ligne Li+l. Une conséquence de ce cas de figure est que la zone Zi+l n'est que partiellement couverte, (ce qui correspond à une situation en guide de sous couverture ), et que la zone Zi est recouverte en partie une deuxième fois (ce qui correspond à une situation en guide de sur couverture ). La figure 3 illustre le cas dans lequel une variation de courant entre deux passages consécutifs provoque une divergence des zones couvertes par les ensembles de streamers lors de ces deux passages.

Par ailleurs, lors d'une campagne d'acquisition, la circulation des navires remorquant des streamers en toute sécurité, au milieu d'obstacles comme les barges pétrolières est une obligation à respecter. La figure 9 évoque le passage en bonne sécurité dudit navire remorquant les deux streamers S1 et S2 au large d'une barge pétrolière (BP), en l'absence de 15 courant marin transverse signifiant. La figure 10 montre que lorsque ce même navire est soumis à un courant transverse signifiant mal ou non anticipé, les streamers entrent en collision avec la barge (BP) Par conséquent, la méconnaissance et la non prise en comptes des 20 courants marins sur le positionnement des streamers peut entraîner des accidents et des retards importants lors des campagnes d'acquisition. Comme évoqué précédemment, un moyen d'améliorer la sécurité et un moyen de réduire les passages supplémentaires du navire pour combler les zones non couvertes consiste à déterminer la forme future des streamers en fonction 25 des effets du ou des courants qui s'exercent sur eux. La méthode selon l'invention permettant d'atteindre cet objectif est décrite ci-après. Le schéma à la figure 12 montre les principales étapes de ladite méthode. Dans la méthode décrite par la suite, la détermination de la forme des 30 streamers (étape P1 de la figure 12) est réalisée à partir de la résolution numérique de l'équation de mouvements régissant un câble flexible extensible soumis à un courant variant sur sa longueur. Cette équation, connue de l'homme de l'art, prend en compte les différents paramètres hydrodynamiques des streamers (coefficient de traînée, élasticité, torsion...), ainsi que ceux des bouées de queue, la vitesse relative de l'eau variant le long des streamers et dans le temps, la vitesse de l'air sur les bouées... Dans les zones géographiques de fortes variations spatiales du courant de subsurface, la prise en compte de la vitesse relative de l'eau tout le long des streamers est essentielle pour que la simulation de la forme des streamers reflète au mieux la réalité. Pour résoudre cette équation, il est nécessaire de connaître les positions de la tête du streamer dans le temps (étape P2 de la figure 12). La méthode selon l'invention permet d'intégrer d'autres positions connues le long des streamers. Cet aspect permet d'améliorer le résultat dans le cas non seulement d'un streamer libre latéralement (c'est à dire un streamer uniquement pourvu de dispositifs de contrôle de la navigation en profondeur), mais également dans le cas d'un streamer guidé latéralement (ceux-ci étant pourvus de dispositifs de contrôle de la navigation en profondeur et en latéral, tels que ceux décrits par le document de brevet publié sous le numéro FR-2 870 509). Dans le cas des streamers guidés, les positions connues englobent préférentiellement au moins la position des dispositifs de contrôle de navigation. La figure 4 procure une illustration schématique d'un navire 1 remorquant un streamer 2 (associé en l'occurrence à une bouée de queue 4) avec deux points 3 pour lesquels on souhaite prédire la vitesse relative de l'eau. Cette figure illustre clairement le cas d'un courant 5 présentant des variations spatiales sur la zone d'étude, et en particulier le long du streamer. Pour connaître la vitesse relative de l'eau le long des streamers, il est nécessaire de déterminer le courant le long des streamers, à la profondeur des streamers. La méthode de détermination de ce courant est décrite ci-après.

Pour déterminer le courant le long des streamers, il est nécessaire de disposer de données de courants à la profondeur des streamers. Pour cela, la méthode selon l'invention comprend une phase amont d'exploitation de données courantométriques à disposition sur la zone d'étude, ces données pouvant être obtenues par la mesure à l'aide d'un ou de plusieurs courantomètres, et/ou être issues de bulletins préétablis (telles que des prévisions océanographiques fournies par des organismes spécialisés). Ces données disponibles sont alors mises en projection dans le futur, ceci en différents points le long des streamers. Cette phase de projection dans le temps du courant en un point (fixe ou mobile) sera explicitée plus loin dans la description. Trois modes de réalisation distincts sont décrits en référence aux figures 5 à 7. En référence à ces figures, un navire 1 remorque une antenne acoustique linéaire 2 et le courant est mesuré en un ou plusieurs points 3. Dans la configuration illustrée par la figure 5, on détermine un nombre discret de points 3 (fixes ou mobiles), en nombre suffisant pour définir un périmètre dans lequel s'inscrit au moins le streamer 2 dont on souhaite déterminer la forme à venir. Pour ces points, on cherche à obtenir lors d'une phase amont, le courant et la position associée (étape P3 de la figure 12). Pour cela, différents moyens peuvent être mis en oeuvre, et notamment : - des courantomètres fixes peuvent être mis en oeuvre sur la zone d'étude, aux positions des points 3 ; un courantomètre peut être monté sur le navire 1 remorquant le streamer 2, tandis que deux autres courantomètres sont montés sur des navires en position arrière par rapport au navire 1, l'un à bâbord et l'autre à tribord. Dans cette configuration, la connaissance du courant le long du streamer à un temps t est obtenue par une interpolation selon deux dimensions au temps t des courants aux points 3 en un nombre discret de points (entre les points 3) le long du streamer (supposé aligné sur la route du navire), selon l'étape PS3 de la figure 12).

Selon la configuration illustrée par la figure 6, on détermine un nombre discret de points 3 (fixes ou mobiles), en l'occurrence au moins deux dont l'un est en avant et l'autre en arrière du streamer 2. Pour ces points, on cherche là encore à obtenir lors d'une phase amont, le courant et la position associée (étape P3 de la figure 12).

Pour cela, plusieurs moyens peuvent être mis en oeuvre et notamment :

- un courantomètre est positionné à la tête 21 du streamer, et un

autre courantomètre est positionné à la queue 22 du streamer ;

- un courantomètre est monté sur le navire 1 et un autre sur une bouée de queue 4 ;

- deux navires, portant chacun un courantomètre naviguent l'un

en avant et l'autre en arrière du navire 1 remorquant le

streamer 2 dont on souhaite déterminer la forme à venir.

Dans cette configuration, la connaissance du courant le long du streamer 2 à un temps t est obtenue par une interpolation en une dimension au temps t des courants aux points 3 en un nombre discret de points (entre les points 3) le long du streamer (supposé aligné sur la route du navire), selon l'étape PS3 de la figure 12) .

Dans la configuration illustrée par la figure 7, le courant et sa position associée (étape P3 de la figure 12) sont connus à l'aide d'un courantomètre porté par un point dans le voisinage du streamer. Le voisinage du streamer peut être notamment le navire le remorquant, un autre navire, ou encore un point du streamer lui-même. Pour cette configuration, afin de connaître le courant au moins en un deuxième point de la zone, deux cas de figure sont envisageables : - le courant au niveau du courantomètre (par exemple porté par

le navire remorquant le streamer) est considéré comme étant

celui agissant le long des streamers (il est ainsi supposé que la

variation temporelle du courant domine la variation spatiale).

Dans ce cas, on décale spatialement (dans le référentiel 14 2922321 absolu) les données courant en les associant à de nouvelles positions (étapes PS 1 et PS2 de la figure 12) ; - le courant au niveau du courantomètre est décalé temporellement, de telle sorte qu'en un point géographique le 5 courant est constant (il est ainsi supposé que les variations spatiales du courant dominent les variations temporelles). Dans ce cas, on décale temporellement (dans un référentiel relatif tel que le référentiel du courantomètre) les données courant et on les associe à de nouvelles positions. 10 Ce deuxième point peut être notamment la queue du streamer (le streamer étant supposé suivre la route). Dans cette configuration, il est donc nécessaire de déterminer si l'on procède à un décalage spatial ou temporel du courant connu au niveau du courantomètre. Pour ce faire, on exploite des données in-situ de positionnement 15 des streamers. Pour une période de temps sur laquelle on dispose de ces données de positionnement (qui constituent des données de référence dont on peut tirer des formes de référence des streamers), la forme des streamers est calculée selon deux approches distinctes, l'une selon laquelle le même courant est considéré constant tout le long des streamers, et l'autre selon laquelle on réalise un 20 décalage temporel du courant au niveau du navire. Ces simulations sont alors comparées aux données in-situ de positionnement des streamers (les deux approches sont appliquées à un temps t en vue de calculer une nouvelle forme à un temps t' postérieur au temps t, les formes calculées pour le temps t étant ensuite comparées à la forme de référence qu'à réellement eu le streamer au 25 temps t). Par exemple, on peut choisir comme norme l'erreur quadratique pour les courbes des différents angles modélisant les streamers, la norme euclidienne entre les positions des noeuds, l'aire entre les streamers mesurés et prédits, ou d'autres normes connues de l'art antérieur.

Le choix approprié à la zone d'étude correspond alors au cas où la norme est la plus petite. Cette méthode permet de choisir entre prendre en compte les variations spatiales ou les variations temporelles du courant. La phase de projection dans le temps du courant en un point (fixe ou mobile) est explicitée ci-après. Au niveau d'un point 3 (fixe ou mobile), la phase amont de la méthode permet de disposer : - de N séries de mesures courantométriques jusque l'instant présent ; les positions du point (au niveau duquel on souhaite déterminer le courant dans le futur) jusque l'instant présent ainsi que celles des instants futurs (lors d'une étape de simulation) ; - M prévisions océanographiques pour la zone d'étude (les prévisions océanographiques sont des sorties de modèles mathématiques intégrant tous les phénomènes physiques régissant l'océan (courants généraux, marées, vents, densité de l'eau, pression atmosphérique...), qui sont fournis par des organismes extérieurs sous forme de données sur un maillage 4 D). A partir de ces données, différentes prédictions pour un futur proche (de l'ordre de quelques heures, par exemple 6 heures, 12 heures, 24 heures) sont calculées et en particulier : - N prédictions appelées prédictions mesures prolongées ; M prédictions appelées prédictions océanographiques ; N*M prédictions appelées prédictions combinées . Les prédictions mesures prolongées (étape 71 '1 de la figure 12) sont obtenues de la façon suivante : pour chaque courantomètre, après avoir récupéré ou ramené les données à la profondeur des streamers, on réalise un prolongement 30 de la série des mesures courantométriques. 15 20 25 Le prolongement peut être réalisé par différents algorithmes d'extrapolation utilisant par exemple un prédicteur linéaire avec des coefficients dépendant de la corrélation entre valeurs passées uk (1<_k<_K) (ainsi pour 1>0, uk+,=LI f,(ul,u2,...)u, ) ou encore utilisant une combinaison linéaire de composantes harmoniques définie avec les valeurs passées Uk (1sk_K) (ainsi pour m,1>0, uk+1 = (ul, u2,...) sin( al m (u,, u2,...)) ). Le prolongement est réalisé pour chaque composante du courant par exemple l'intensité et la direction, ou encore les composantes zonales et méridiennes. Les prédictions océanographiques sont obtenues de la façon suivante : pour chaque prévision océanographique, connaissant les positions futures (par simulation) du point pour lequel on souhaite prédire le courant, on détermine par une interpolation en quatre dimensions (3 dimensions spatiales et une dimension temporelle) les prédictions pour ce point (étape PT2 de la figure 12). Les prédictions combinées (étape PT3 de la figure 12) sont obtenues de la façon suivante. On rappelle en préalable que, au même titre que les prévisions météorologiques, les prévisions océanographiques ont des variations locales. En combinant ces prévisions océanographiques avec des données courantométriques collectées, on peut obtenir une prédiction exploitant au mieux toutes les données. Pour cela, on calcule au niveau d'un point déterminé la différence entre la prévision océanographique interpolée aux positions passées du point et les données courantométriques à ce point (la différence est évaluée pour chaque composante du courant). Ces différences calculées sont alors prolongées pour être par la suite ajoutées aux prévisions océanographiques interpolées aux positions futures du point.

La méthode selon l'invention permet donc de disposer, pour chaque point pour lequel on cherche à déterminer le courant, de N prédictions mesures prolongées , M prédictions océanographiques et de N*M prédictions combinées .

La méthode selon l'invention permet également de choisir une de ces prédictions réalisées aux étapes PT1, PT2, PT3, et si possible la meilleure (étape PT4 de la figure 12). Ce choix est réalisé comme suit. Afin de définir la meilleure prédiction parmi celles réalisées, la méthode consiste à se placer quelques heures dans le passé. A partir de cette date passée, on calcule les N + M + N*M prédictions jusque l'instant présent : N+M+N*M prédictions du passé proche sont ainsi réalisées. Connaissant les données in-situ jusque l'instant présent (obtenues lors d'une phase amont par des mesures courantométriques), la méthode consiste alors à comparer les différentes prédictions : c'est le calcul d'une norme de la différence entre le courant in-situ et le courant prédit qui va permettre de faire cette comparaison. La i-ème prédiction Pi (1<_isN+M+N*M) a la norme al. Par exemple, on peut choisir comme norme la norme euclidienne 2D, l'erreur quadratique pour les courants transverses, ou d'autres normes connues de l'art antérieur. La figure 11 met en parallèle différentes courbes parmi lesquelles : - la courbe A représentant le courant mesuré projeté jusque l'instant présent ; - la courbe B représentant la prédiction passée océanographique ; - la courbe C représentant la prédiction passée mesure prolongée ; - la courbe D représentant la prédiction passée combinée .

La meilleure prédiction passée proche est celle qui a la plus petite norme. On peut alors procéder à une pondération des prédictions. Par exemple, le II aj 1<_ j<N+M+N*M j≠i 11 aj 1_<k<_N+M+N*M I<_j<_N+M+N*M j#k poids pi est associé à la prédiction Pi avec Pi = La meilleure prédiction passée proche est celle qui a la plus grande pondération.

On suppose alors que la meilleure prédiction pour le futur proche est du même type que la meilleure prédiction passée proche .

Une présentation aux navigateurs de cette prédiction du passé proche et des pondérations associées offre aux navigateurs une aide à la décision quant à la meilleure prédiction à adopter. Le fait de donner une pondération calculée objectivement permet d'orienter ou de rassurer le navigateur dans son choix final.

On note que, à partir des pondérations calculées, on peut également former une autre prédiction (étape PT5 de la figure 12) qui n'est autre que la pondération des N+M+N*M prédictions pondérées des poids correspondant aux N+M+N*M prédictions du passé proche . Une telle prédiction ainsi obtenue ( N+M+N*M ~r=t p;P ), est désignée par prédiction pondérée . Cette prédiction a l'avantage d'être automatique et se rapproche naturellement du meilleur type de prédictions. Dans le cas particulier de la configuration illustrée par la figure 7 (selon laquelle les seules données disponibles sur les courants sont issues d'un courantomètre monté au niveau du navire remorquant des streamers), la détermination du courant dans le futur au niveau du navire est réalisée comme précédemment, la méthode prévoyant en outre une étape de détermination du courant tout le long du streamer réalisé comme suit. Pour un point le long du streamer, on dispose de M prédictions ( océanographique ). Il est alors supposé que la différence des prévisions océanographiques est identique au niveau de l'ensemble navire/streamer. Dans cette hypothèse, on dispose également de N*M prédictions combinées .

Pour les N prédictions mesures prolongées au niveau du navire, deux cas de figure peuvent être envisagés : - soit on prend pour prédiction au niveau des streamers les N prédictions au niveau du navire (on suppose alors que les variations temporelles du courant dominent les variations spatiales) ; - soit on applique un décalage temporel des N prédictions, de telle sorte qu'en un point géographique le courant est constant (on suppose dans ce cas que les variations spatiales du courant dominent les variations temporelles). Le cas de figure à appliquer est déterminé comme précédemment par 10 comparaison d'une forme de streamer passée mesurée avec les simulations faites dans les deux cas. A ce stade. on dispose à nouveau de N+M+N*M prédictions Q;, et le choix de la prédiction s'opère de la même façon que celui choisi au niveau du navire (et si le choix est fait d'adopter la prédiction pondérée , les mêmes 15 pondérations que précédemment sont utilisées, ainsi cette prédiction est 1N+M+N*M Application à la détermination de la dérive transversale d'un point des streamers A partir du positionnement calculé des streamers, on peut de façon simple 20 en tout point particulier d'un streamer, déterminer sa dérive par rapport à la trajectoire du navire, ceci en calculant la distance de la position simulée de ce point par rapport à la ligne définissant la trajectoire du navire. Par exemple, on peut calculer la dérive transversale de la queue du streamer extérieure bâbord, la dérive transversale du streamer central au quart de sa longueur, le point du 25 streamer extérieur ayant la plus grande dérive et sa dérive associée... Calculer dans le futur une dérive transversale permet au navigateur de connaître dans le futur la largeur de son réseau de streamers, et de définir la route à prendre pour naviguer avec plus de sécurité. Application au choix de la ligne future à tirer, de l'heure de départ pour 30 cette ligne et de la vitesse moyenne du navire Pour chaque ligne future potentielle, on procède : - soit à la comparaison du courant mesuré sur la ligne adjacente déjà tirée avec celui prédit pour la ligne future (comparaison par similarité de courants) ; - soit à la comparaison de la forme des streamers mesurée sur la ligne adjacente déjà tirée sur celle prédite pour la ligne future (comparaison par similarité de déformées). Le choix entre l'une ou l'autre des solutions est fait suivant le sens relatif des lignes adjacentes et futures : si elles sont dans le même sens, une comparaison des courants suffit et sera automatiquement faite (une comparaison des formes pouvant toutefois être réalisée) ; ce choix présente l'avantage de ne pas prendre en compte les paramètres hydrodynamiques des streamers et, par conséquent, une mauvaise connaissance de ceux-ci n'entache pas le calcul de déformés et le résultat final ; - si elles sont en sens opposé, une comparaison des formes est nécessaire (du fait de l'inertie des streamers qui se trouvent inversés sur les deux lignes) et sera automatiquement faite. Il est à noter que si l'on compare plusieurs lignes, si l'une d'elle est opposée à sa ligne adjacente déjà tirée, on choisit automatiquement la similarité par déformés. Pour chaque ligne future potentielle, pour chaque heure de départ possible (sur un pas de temps défini) ou par chaque vitesse de navire possible 25 (sur un pas défini), on prédit le courant ou la forme la ligne future puis on compare par le calcul d'une norme de la différence entre la prédiction faite et les mesures effectuées pour la ligne adjacente. Le choix optimum est alors celui pour lequel la ligne, l'heure et la vitesse correspondent à la plus petite norme. Ces différents paramètres peuvent être 30 présentés au navigateur sur un graphique tel que celui illustré par la figure 8. 10 15 20

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique remorquée sur une zone d'étude, mettant en oeuvre au moins une étape de simulation d'au moins une position à venir d'au moins un point de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques , au moins une étape de prédiction des variations temporelles et spatiales d'au moins un courant marin susceptible d'agir sur ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques et au moins une étape de détermination de la forme de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques par résolution d'un modèle hydrodynamique, caractérisée en ce que ladite ou lesdites étapes de prédiction comprennent : une phase amont de détermination d'un courant pour au moins deux points déterminés de ladite zone ; une phase de simulation d'au moins une position à venir desdits points déterminés ; une phase de projection dans le temps dudit courant déterminé lors de ladite phase amont pour chaque position à venir ; une phase de projection dans l'espace desdits courants en au moins deux points distincts de ladite ou lesdites antennes linéaires acoustiques occupant ladite position à venir de l'étape de simulation.

2. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite phase de projection dans le temps précède ladite phase de projection dans l'espace. 25

3. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite phase de projection dans l'espace précède ladite phase de projection dans le temps.

4. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon l'une quelconque des revendication 1 à 3, caractérisée 30 en ce que ladite phase amont est réalisée par mesures successives dudit courant 20en un nombre discret d'au moins un point déterminé de ladite zone d'étude.

5. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites mesures successives sont réalisées en au moins deux points d'une trajectoire de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques, au moins un point en avant de ladite ou desdites antennes et au moins un point en arrière de ladite ou desdites antennes par rapport à ladite trajectoire, ladite phase de projection dans l'espace comprenant au moins une étape d'interpolation en une dimension desdites mesures le long de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques.

6. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites mesures successives sont réalisées en au moins trois points définissant ensemble un espace dans lequel s'inscrivent au moins une antenne linéaire acoustique, ladite phase de projection dans l'espace comprenant au moins une étape d'interpolation en deux dimensions desdites mesures le long de ladite ou desdites antennes linéaires acoustiques.

7. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites mesures successives sont réalisées en un seul point mobile, lesdites mesures audit point mobile étant projetées en au moins un deuxième point de ladite zone.

8. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend soit une étape de décalage temporel par rapport à un référentiel relatif soit une étape de décalage dans l'espace par rapport à un référentiel absolu desdites mesures audit point mobile.

9. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend une étape de sélection, pour ladite projection audit deuxième point, entre ladite étape de décalage spatial et ladite étape de décalage temporel, par comparaison de formes dites de référence, correspondantes à des formes réelles que ladite oulesdites antennes linéaires acoustiques ont eu, avec des formes simulées obtenues en appliquant d'une part ladite étape de décalage spatial et d'autre part ladite étape de décalage temporel.

10. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que ladite phase de projection dans le temps met en oeuvre au moins une technique de projection temporelle desdites mesures et/ou au moins une technique d'interpolation spatio-temporelle de données prédictives issues de bulletins préétablis.

11. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite phase de projection dans le temps met en oeuvre au moins une technique de combinaison de ladite phase de projection dans le temps et de ladite technique d'interpolation spatio-temporelle.

12. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite technique de combinaison comprend une étape de détermination de différences par comparaison de résultats de ladite étape d'interpolation spatio-temporelle pour le passé avec des courants mesurés lors de ladite phase amont, lesdites différences étant destinés à être projetées dans le temps et à être ajoutées à des résultats de ladite étape d'interpolation spatio-temporelle pour le futur.

13. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne linéaire acoustique selon les revendications 10 et 11, caractérisée en ce que ladite phase de projection dans le temps comprend une étape de choix entre une technique ou la combinaison d'au moins deux techniques parmi le groupe de : - ladite technique de projection temporelle desdites mesures ; - ladite technique d'interpolation spatio-temporelle desdites données prédictives issues de bulletins préétablis ; - ladite technique de combinaison.

14. Méthode de simulation de positionnement d'au moins une antenne 5linéaire acoustique selon les revendications 10 et 11, caractérisée en ce que ladite étape de combinaison comprend une étape de pondération des techniques de : projection temporelle desdites mesures ; d'interpolation spatio-temporelle desdites données prédictives issues de bulletins préétablis ; - de combinaison, obtenue par comparaison de chacune desdites techniques pour un point de ladite zone à un temps t passé avec des mesures réalisées audit point audit temps t. 10