FR3065293A1 - METHOD AND SYSTEM FOR ACQUIRING MARINE SEISMIC DATA - Google Patents

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Fabrice MANDROUX
Karim Souissi
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Sercel SAS
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3808Seismic data acquisition, e.g. survey design

Abstract

L'invention concerne un procédé d'acquisition de données sismiques marines dans une zone (23) d'observation, dans lequel : On fait évoluer une flottille (21) de sources sismiques indépendantes, déployées sous l'eau et générant des ondes sismiques, selon une trajectoire (T) prédéfinie entre une position initiale et une position finale, au-dessus d'une pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes équipés chacun d'au moins un capteur d'ondes sismiques, chaque groupe étant pré-positionné en-dessous et au droit d'une portion initiale de la trajectoire (T) et maintenus en position selon un motif (P1, P2...P6) de déploiement; On contrôle les capteurs d'ondes sismiques d'un même groupe pour mesurer les ondes sismiques lorsque ladite flottille (21) évolue au-dessus dudit groupe ; et, tant que la position finale n'est pas atteinte, on déplace au moins un groupe au-dessus duquel la flottille (21) a fini d'évoluer vers une nouvelle position en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire (T) non encore parcourue par la flottille (21) de sources sismiques.The invention relates to a method for acquiring marine seismic data in an observation zone (23), in which: A fleet (21) of independent seismic sources, deployed under water and generating seismic waves, is developed, according to a predefined trajectory (T) between an initial position and an end position, above a plurality of groups of autonomous underwater vehicles each equipped with at least one seismic wave sensor, each group being pre-positioned below and at the right of an initial portion of the trajectory (T) and held in position in a pattern (P1, P2 ... P6) of deployment; The seismic wave sensors of the same group are monitored for measuring the seismic waves when said fleet (21) is moving above said group; and, as long as the final position is not reached, at least one group is moved over which the fleet (21) has finished moving to a new position below and to the right of a portion of the trajectory (T) not yet traveled by the flotilla (21) of seismic sources.

Description

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention concerne de manière générale l'exploration sismique marine, et plus précisément un procédé et un système permettant d'acquérir des données sismiques marines dans une zone d'observation à partir d'une flottille de sources sismiques indépendantes et de groupes de véhicules sous-marins autonomes évoluant de façon coordonnée (en formation ou en meute) et portant des capteurs d'ondes sismiques.The present invention relates generally to marine seismic exploration, and more specifically to a method and system for acquiring marine seismic data in an observation area from a fleet of independent seismic sources and groups of vehicles. autonomous submarines evolving in a coordinated fashion (in formation or in packs) and carrying seismic wave sensors.

EXAMEN DU CONTEXTECONTEXT REVIEW

L’acquisition et le traitement de données sismiques marines génèrent un profil (une image) d’une structure géophysique sous les fonds océaniques. Bien que ce profil ne fournisse pas un emplacement précis des gisements de pétrole et de gaz, il suggère aux hommes du métier la présence ou l’absence de ces gisements. Ainsi, la fourniture d’une image de haute résolution des structures géophysiques sous les fonds océaniques est un processus en cours.The acquisition and processing of marine seismic data generates a profile (an image) of a geophysical structure under the ocean floor. Although this profile does not provide a precise location for oil and gas deposits, it does suggest to those skilled in the art the presence or absence of these deposits. Thus, providing a high resolution image of geophysical structures under the ocean floor is an ongoing process.

La sismologie à réflexion est un procédé d’exploration géophysique pour déterminer les propriétés de la sous-surface de la terre, qui est particulièrement utile pour la détermination des gisements indiqués ci-dessus. La sismologie marine à réflexion est basée sur l’utilisation d’une source commandée d’énergie qui envoie une onde vers les fonds marins. En mesurant le temps nécessaire pour que les réflexions et/ou les réfractions reviennent vers plusieurs capteurs d'ondes sismiques, il est possible d’évaluer la profondeur des caractéristiques provoquant ces réflexions. Ces caractéristiques peuvent être associées à des dépôts d’hydrocarbure sousmarins.Reflective seismology is a process of geophysical exploration to determine the properties of the subsurface of the earth, which is particularly useful for the determination of the deposits indicated above. Reflective marine seismology is based on the use of a controlled source of energy that sends a wave to the seabed. By measuring the time necessary for reflections and / or refractions to return to several seismic wave sensors, it is possible to assess the depth of the characteristics causing these reflections. These characteristics may be associated with submarine hydrocarbon deposits.

Un système classique pour générer des ondes sismiques et enregistrer leurs réflexions hors des structures géologiques présentes dans la soussurface est illustré sur la figure 1. Un navire 1 remorque un réseau de capteurs 2 d'ondes sismiques, par exemple des hydrophones, prévus sur des flûtes sismiques 3 (« streamers » en terminologie anglo-saxonne). Les flûtes sismiques 3 peuvent être disposées horizontalement, c'est-à-dire, se trouver à une profondeur constante par rapport à la surface 4 de l'océan, ou elles peuvent avoir d'autres agencements spatiaux. Le navire 1 remorque également une ou plusieurs sources sismiques 5 configurées pour générer une onde sismique 6. L'onde sismique 6 se propage vers le bas vers les fonds océaniques 7 et les pénètre jusqu'à ce qu'une structure de réflexion 8 (réflecteur) réfléchisse finalement l'onde sismique. L'onde sismique réfléchie 9 se propage vers le haut jusqu'à ce qu'elle soit détectée par les capteurs 2 d'ondes sismiques prévus sur les flûtes sismiques 3. Sur la base des données collectées par les capteurs 2 d'ondes sismiques alors que le navire 1 se déplace sur une trajectoire 10 couvrant la zone 11 d'observation schématisée ici par un cube, une image de la sous-surface est générée.A conventional system for generating seismic waves and recording their reflections outside the geological structures present in the subsurface is illustrated in FIG. 1. A ship 1 tows a network of sensors 2 of seismic waves, for example hydrophones, provided on flutes seismic 3 (“streamers” in Anglo-Saxon terminology). The seismic streamers 3 can be arranged horizontally, that is to say, be at a constant depth relative to the surface 4 of the ocean, or they can have other spatial arrangements. The vessel 1 also tows one or more seismic sources 5 configured to generate a seismic wave 6. The seismic wave 6 propagates downward towards the ocean floors 7 and penetrates them until a reflection structure 8 (reflector ) finally reflect the seismic wave. The reflected seismic wave 9 propagates upwards until it is detected by the seismic wave sensors 2 provided on the seismic streamers 3. On the basis of the data collected by the seismic wave sensors 2 then as the ship 1 is moving on a trajectory 10 covering the observation area 11 diagrammed here by a cube, an image of the subsurface is generated.

La figure 2 illustre schématiquement une perspective d'un système similaire au système de la figure 1, dans une configuration classique. Le système comporte un navire 12 remorquant, par exemple à une vitesse d'environ 4,5 nœuds, une ou plusieurs sources sismiques 13i et 132 ainsi qu'un réseau 14 composé d'une pluralité de flûtes sismiques 15i à 15i4- Dans cet exemple non limitatif, quatorze flûtes sismiques sont représentées, mais leur nombre varie d'un système à l'autre, typiquement entre six et quatorze flûtes sismiques. Lorsqu'elles sont remorquées par le navire 12 qui se déplace dans le sens indiqué par la flèche 16, les flûtes sismiques 15i à 15m forment des lignes généralement parallèles à la direction de déplacement. La longueur des flûtes sismiques varie typiquement selon les systèmes entre 6 et 10 kilomètres. Dans la direction transverse indiquée par la flèche 17, les lignes formées par les flûtes sismiques 15i à 15i4 sont généralement régulièrement espacées, typiquement d'une distance de l'ordre de 100 mètres. Chaque flûte sismique 15i à 15i4 porte une pluralité de capteurs d'ondes sismiques. Dans l'exemple de la figure 2, seuls les capteurs 18i à 18i4 situés au plus près du navire 12 et des sources 13i, 132 et les capteurs 19i à 19i4 situés au plus loin du navire 12 et des sources 13i, 132 ont été représentés sur la figure 2, par souci de clarté.Figure 2 schematically illustrates a perspective of a system similar to the system of Figure 1, in a conventional configuration. The system comprises a vessel 12 towing, for example at a speed of approximately 4.5 knots, one or more seismic sources 13i and 13 2 as well as a network 14 composed of a plurality of seismic streamers 15i to 15i4- In this nonlimiting example, fourteen seismic streamers are shown, but their number varies from one system to another, typically between six and fourteen seismic streamers. When they are towed by the ship 12 which is moving in the direction indicated by the arrow 16, the seismic streamers 15i at 15m form lines generally parallel to the direction of movement. The length of the seismic streamers typically varies according to the systems between 6 and 10 kilometers. In the transverse direction indicated by arrow 17, the lines formed by the seismic streamers 15i to 15i4 are generally regularly spaced, typically by a distance of the order of 100 meters. Each seismic streamer 15i to 15i4 carries a plurality of seismic wave sensors. In the example of Figure 2, only 18i to 18i sensors 4 located closer to the vessel 12 and 13i sources, 2 and 13 to 19 i4 19i sensors located farther from the vessel 12 and 13i sources 13 2 have been shown in FIG. 2, for the sake of clarity.

Les positions des capteurs 18i à 18i4 sont déterminées pour obtenir une distance minimum prédéfinie (« near offset » en terminologie anglosaxonne) entre les sources et ces capteurs. De façon analogue, les positions des capteurs 19i à 19i4 sont déterminées pour obtenir une distance maximum (« maximum offset » ou « far offset » en terminologie anglo-saxonne) entre les sources et ces capteurs. Typiquement, l'offset maximum est généralement égal à 8 kilomètres.The positions of the sensors 18i to 18 i4 are determined to obtain a predefined minimum distance (“near offset” in English terminology) between the sources and these sensors. Similarly, the positions of the sensors 19i to 19 i4 are determined to obtain a maximum distance ( "offset maximum" or "far offset" in English terminology) between the sources and the sensors. Typically, the maximum offset is generally equal to 8 kilometers.

Ainsi, un système composé des quatorze flûtes sismiques 15i à 15i4 de longueur égale à 8 kilomètres et espacées régulièrement de 100 mètres couvrira une zone d'observation avec une fenêtre glissante de 8 kilomètres sur 1,3 kilomètres correspondant à l'étalement sismique (« seismic spread » en terminologie anglo-saxonne) du système.Thus, a system composed of the fourteen seismic streamers 15i to 15i 4 of length equal to 8 kilometers and regularly spaced 100 meters apart will cover an observation area with a sliding window of 8 kilometers by 1.3 kilometers corresponding to the seismic spread ( "Seismic spread" in Anglo-Saxon terminology) of the system.

Pour autant, compte-tenu de la réflexion des ondes, et plus précisément de l'existence, entre une source et un capteur, d'un point milieu (« mid-point » en terminologie anglo-saxonne) à la verticale duquel une onde émise par la source est réfléchie pour être reçue par le capteur, la surface imagée correspondante ne couvrira en fait que la moitié de la fenêtre glissante approximativement. Pour l'exemple non limitatif donné, la surface imagée, représentée schématiquement en pointillés sous la référence 20, s'étend donc sur 0,7 kilomètre dans le sens de la flèche 17.However, taking into account the reflection of waves, and more precisely the existence, between a source and a sensor, of a mid-point ("mid-point" in English terminology) vertical to which a wave emitted by the source is reflected to be received by the sensor, the corresponding imaged surface will in fact cover only half of the sliding window approximately. For the nonlimiting example given, the imaged surface, represented schematically in dotted lines under the reference 20, therefore extends over 0.7 km in the direction of arrow 17.

En conséquence, pour obtenir des données d'acquisition correspondant à l'ensemble de la zone d'observation sans trous de couverture, le navire doit suivre une trajectoire qui permettra de faire repasser les flûtes sismiques au moins partiellement sur des zones où le navire est déjà passé. La trajectoire suivie par le navire comporte généralement une pluralité de tronçons parallèles se recouvrant partiellement deux à deux, et une pluralité de tronçons courbes reliant chacun deux tronçons parallèles et correspondant à une manœuvre de demi-tour du navire. La trajectoire peut être définie de telle sorte que deux tronçons parallèles reliés par un même tronçon courbe soient deux tronçons à recouvrement partiel. En variante, deux tronçons parallèles reliés par un même tronçon courbe peuvent être prévus distants et sans recouvrement.Consequently, to obtain acquisition data corresponding to the entire observation area without coverage holes, the ship must follow a trajectory which will make it possible to pass the seismic streamers at least partially over areas where the ship is already passed. The trajectory followed by the ship generally comprises a plurality of parallel sections partially overlapping two by two, and a plurality of curved sections each connecting two parallel sections and corresponding to a maneuver of half-turn of the ship. The trajectory can be defined so that two parallel sections connected by the same curved section are two partially overlapping sections. Alternatively, two parallel sections connected by the same curved section may be provided distant and without overlap.

Dans tous les cas, le nombre de tronçons parallèles et de demi-tours nécessaires pour que le système acquière des données peut devenir important selon l'étendue de la zone d'observation.In all cases, the number of parallel sections and half-turns necessary for the system to acquire data may become significant depending on the extent of the observation area.

Typiquement, pour une zone d'observation délimitée par une surface rectangulaire de 40 kilomètres de large sur 60 kilomètres de long (zone d'observation ou polygone considéré comme standard dans le cadre des études sismiques marines), le navire 12 du système de la figure 2 doit prévoir de parcourir 86 tronçons parallèles (soit 60/0,7) de 40 kilomètres chacun, et 85 tronçons courbes pour les demi-tours.Typically, for an observation zone delimited by a rectangular surface 40 kilometers wide by 60 kilometers long (observation zone or polygon considered as standard in the context of marine seismic studies), the vessel 12 of the system of the figure 2 must plan to cover 86 parallel sections (60 / 0.7) of 40 kilometers each, and 85 curved sections for U-turns.

En supposant que le navire maintient une progression continue à 4,5 nœuds, il lui faut 413 heures pour le parcours des tronçons parallèles, auxquelles il convient d'ajouter de l'ordre de 4 heures par demi-tour, soit un total de 753 heures.Assuming that the ship maintains a continuous progression at 4.5 knots, it takes 413 hours for the course of the parallel sections, to which should be added of the order of 4 hours per U-turn, for a total of 753 hours.

Au vu de ce qui précède, il existe un besoin de trouver des procédés et des systèmes d'acquisition qui permettent de réduire sensiblement la durée totale nécessaire à l'acquisition de données sismiques marines dans une zone d'observation donnée.In view of the above, there is a need to find acquisition methods and systems which make it possible to significantly reduce the total time necessary for acquiring marine seismic data in a given observation area.

RÉSUMÉABSTRACT

La présente invention a pour objet un procédé d'acquisition de données sismiques marines dans une zone d'observation, procédé dans lequel :The subject of the present invention is a method of acquiring marine seismic data in an observation area, method in which:

-On fait évoluer une flottille de sources sismiques indépendantes, déployées sous l'eau à au moins une profondeur donnée et générant des ondes sismiques, selon une trajectoire prédéfinie entre une position initiale et une position finale de ladite zone d'observation, au-dessus d'une pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes équipés chacun d'au moins un capteur d'ondes sismiques, chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes étant pré-positionné en-dessous et au droit d'une portion initiale de ladite trajectoire prédéfinie pour former une zone élémentaire de réception d'ondes sismiques dans laquelle les véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont maintenus en position selon un motif de déploiement, les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes étant successives dans la direction de la trajectoire prédéfinie ;-We evolve a fleet of independent seismic sources, deployed underwater to at least a given depth and generating seismic waves, according to a predefined trajectory between an initial position and a final position of said observation area, above a plurality of groups of autonomous underwater vehicles each equipped with at least one seismic wave sensor, each group of autonomous underwater vehicles being pre-positioned below and in line with an initial portion of said predefined trajectory to form an elementary zone for receiving seismic waves in which the autonomous underwater vehicles of the same group are held in position according to a deployment pattern, the elementary zones of reception formed simultaneously by the plurality of groups of vehicles autonomous submarines being successive in the direction of the predefined trajectory;

-On contrôle les capteurs d'ondes sismiques des véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe pour qu'ils reçoivent et enregistrent des ondes sismiques pendant une période de mesures correspondant au moins à la période pendant laquelle la flottille de sources sismiques évolue au-dessus dudit même groupe ; et-We control the seismic wave sensors of autonomous underwater vehicles of the same group so that they receive and record seismic waves during a measurement period corresponding at least to the period during which the fleet of seismic sources evolves at - above the same group; and

-tant que la position finale n'est pas atteinte, on contrôle un déplacement coordonné des véhicules sous-marins autonomes d'au moins un groupe au-dessus duquel la flottille de sources sismiques a fini d'évoluer vers une nouvelle position pour former une nouvelle zone élémentaire de réception d'ondes sismiques en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire prédéfinie non encore parcourue par ladite flottille de sources sismiques.-as long as the final position is not reached, a coordinated movement of the autonomous underwater vehicles of at least one group is controlled, above which the flotilla of seismic sources has finished evolving towards a new position to form a new elementary area for receiving seismic waves below and in line with a portion of the predefined trajectory not yet traveled by said fleet of seismic sources.

Outre les caractéristiques principales qui viennent d’être mentionnées dans le paragraphe précédent, le procédé selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes :In addition to the main characteristics which have just been mentioned in the preceding paragraph, the method according to the invention may have one or more additional characteristics among the following:

- chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes est de préférence pré-positionné de manière à ce que les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes soient sensiblement contigües dans la direction de la trajectoire ;each group of autonomous submarine vehicles is preferably pre-positioned so that the elementary reception zones formed simultaneously by the plurality of groups of autonomous submarine vehicles are substantially contiguous in the direction of the trajectory;

- la flottille de sources sismiques occupe une zone de largeur prédéfinie selon une direction transverse à la trajectoire, et le motif de déploiement de chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes s'étend, selon ladite direction transverse, sur une largeur correspondant de préférence sensiblement à ladite largeur prédéfinie ;the seismic source fleet occupies an area of predefined width in a direction transverse to the trajectory, and the deployment pattern of each group of autonomous underwater vehicles extends, in said transverse direction, over a corresponding width preferably substantially at said predefined width;

- le motif de déploiement de chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes peut avantageusement s'étendre, selon une direction parallèle à la trajectoire, sur une longueur correspondant à un offset maximum prédéfini ;the deployment pattern of each group of autonomous underwater vehicles can advantageously extend, in a direction parallel to the trajectory, over a length corresponding to a predefined maximum offset;

- les groupes de véhicules sous-marins autonomes peuvent être prépositionnés ou déplacés vers une nouvelle position de sorte qu'il n'y ait pas de recouvrement entre les zones élémentaires de réception formées ;- groups of autonomous underwater vehicles can be prepositioned or moved to a new position so that there is no overlap between the elementary reception areas formed;

- la trajectoire peut être avantageusement prédéfinie de sorte que les zones à parcourir par la flottille de sources sismiques soient sans recouvrement ;- The trajectory can advantageously be predefined so that the zones to be traversed by the fleet of seismic sources are without overlap;

- la trajectoire est par exemple prédéfinie selon une forme continue en serpentin avec une pluralité de tronçons parallèles deux à deux et sans recouvrement, et une pluralité de tronçons courbes reliant chacun deux tronçons parallèles et adjacents, de préférence contigus ;- The trajectory is for example predefined in a continuous serpentine shape with a plurality of parallel sections two by two and without overlap, and a plurality of curved sections each connecting two parallel and adjacent sections, preferably contiguous;

- dans une réalisation possible, le nombre de groupes de véhicules motorisés subaquatiques est choisi pour correspondre, lors du prépositionnement, à au moins un tronçon parallèle de la trajectoire ;- In one possible embodiment, the number of groups of underwater motorized vehicles is chosen to correspond, during prepositioning, to at least one parallel section of the trajectory;

- chaque nouvelle position pour un groupe de véhicules sous-marins autonomes est de préférence optimisée pour permettre un déplacement minimal du groupe entre deux positions successives.each new position for a group of autonomous underwater vehicles is preferably optimized to allow minimal movement of the group between two successive positions.

L'invention a également pour objet un système d'acquisition de données sismiques marines dans une zone d'observation, comprenant :The invention also relates to a system for acquiring marine seismic data in an observation area, comprising:

-une flottille de sources sismiques indépendantes aptes à être déployées sous l'eau à au moins une profondeur donnée, et à être contrôlées pour se déplacer de manière coordonnée selon une trajectoire prédéfinie pour couvrir ladite zone d'observation entre une position initiale et une position finale tout en générant des ondes sismiques ; eta fleet of independent seismic sources capable of being deployed underwater to at least a given depth, and of being controlled to move in a coordinated fashion according to a predefined trajectory to cover said observation area between an initial position and a position final while generating seismic waves; and

-une pluralité de groupes de véhicules motorisés subaquatiques, chaque véhicule motorisé subaquatique étant équipé d'au moins un capteur d'ondes sismiques, les véhicules motorisés subaquatiques d'un même groupe étant aptes à évoluer de façon coordonnée ;a plurality of groups of underwater motorized vehicles, each underwater motorized vehicle being equipped with at least one seismic wave sensor, the underwater motorized vehicles of the same group being capable of evolving in a coordinated manner;

système dans lequel :system in which:

chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes est apte à être pré positionné en-dessous et au droit d'une portion initiale de ladite trajectoire pour former une zone élémentaire de réception d'ondes sismiques dans laquelle les véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont maintenus en position selon un motif de déploiement, les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes étant successives dans la direction de la trajectoire;each group of autonomous underwater vehicles is able to be pre-positioned below and in line with an initial portion of said trajectory to form a basic area for receiving seismic waves in which the autonomous underwater vehicles of a same group are maintained in position according to a deployment pattern, the elementary reception zones formed simultaneously by the plurality of groups of autonomous underwater vehicles being successive in the direction of the trajectory;

- les capteurs d'ondes sismiques des véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont configurés pour recevoir et enregistrer des ondes sismiques pendant une période de mesures correspondant au moins à la période pendant laquelle la flottille de sources sismiques évolue au-dessus dudit même groupe ; et- the seismic wave sensors of autonomous underwater vehicles of the same group are configured to receive and record seismic waves during a measurement period corresponding at least to the period during which the flotilla of seismic sources evolves above said same group; and

-tant que la position finale n'est pas atteinte, les véhicules sous-marins autonomes d'au moins un groupe au-dessus duquel la flottille de sources sismiques a fini d'évoluer sont aptes à se déplacer de manière coordonnée vers une nouvelle position pour former une nouvelle zone élémentaire de réception d'ondes sismiques en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire prédéfinie non encore parcourue par ladite flottille de sources sismiques.-as long as the final position has not been reached, the autonomous underwater vehicles of at least one group above which the flotilla of seismic sources has finished evolving are capable of moving in a coordinated manner to a new position to form a new elementary area for receiving seismic waves below and in line with a portion of the predefined path not yet traveled by said fleet of seismic sources.

Le système selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes :The system according to the invention may have one or more additional characteristics among the following:

- la flottille de sources sismiques peut comporter des sources sismiques haute fréquence et des sources sismiques basse fréquence ;- the fleet of seismic sources may include high frequency seismic sources and low frequency seismic sources;

- la flottille de sources sismiques comporte par exemple une pluralité d'équipements de surface autonomes, aptes à suivre ladite trajectoire de façon coordonnée, chaque équipement de surface étant connecté à au moins une source sismique de ladite flottille au moyen d'un câble ombilical ;- The fleet of seismic sources comprises for example a plurality of autonomous surface equipment, able to follow said trajectory in a coordinated manner, each surface equipment being connected to at least one seismic source of said fleet by means of an umbilical cable;

- au moins un équipement de surface autonome peut alors être configuré pour déployer sous l'eau, au moyen dudit câble ombilical, la source sismique correspondante à ladite au moins une profondeur donnée ;- At least one autonomous surface equipment can then be configured to deploy underwater, by means of said umbilical cable, the seismic source corresponding to said at least a given depth;

- les véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont aptes à communiquer entre eux.- autonomous underwater vehicles of the same group are able to communicate with each other.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :The invention will be better understood on reading the description which follows, made with reference to the appended figures, in which:

- la figure 1, déjà décrite ci-avant, est un schéma d'un système d'étude sismique classique utilisant un navire remorquant des sources et des flûtes sismiques ;- Figure 1, already described above, is a diagram of a conventional seismic study system using a ship towing seismic sources and streamers;

- la figure 2, déjà décrite ci-avant, est une représentation schématique en perspective d'une configuration classique d'un système d'étude sismique similaire au système de la figure 1 ;- Figure 2, already described above, is a schematic perspective view of a conventional configuration of a seismic study system similar to the system of Figure 1;

- la figure 3 représente schématiquement, en vue de dessus, un exemple d'une flottille de sources sismiques et d'un groupe de véhicules sousmarins autonomes d'un système d'acquisition de données sismiques marines selon l'invention ;- Figure 3 schematically shows, in top view, an example of a fleet of seismic sources and a group of autonomous submarine vehicles of a marine seismic data acquisition system according to the invention;

- les figures 4a à 4d illustrent, en vue schématique de dessus et pour un exemple de système d'acquisition de données sismiques marines conforme à l'invention, le principe de pré-positionnement et de déplacement de groupes de véhicules sous-marins autonomes du système au fur et à mesure que la flottille de sources du système se déplace sur sa trajectoire ;- Figures 4a to 4d illustrate, in schematic top view and for an example of a marine seismic data acquisition system according to the invention, the principle of pre-positioning and movement of groups of autonomous underwater vehicles of the system as the system source fleet moves along its path;

- les figures 5a et 5b illustrent schématiquement en perspective les situations correspondant aux figures 4a et 4b ;- Figures 5a and 5b schematically illustrate in perspective the situations corresponding to Figures 4a and 4b;

- les figures 6a à 6c illustrent des éléments d'un système de génération d'ondes sismiques pouvant être utilisés comme flottille de sources conformément à l'invention ;- Figures 6a to 6c illustrate elements of a seismic wave generation system that can be used as a fleet of sources according to the invention;

- la figure 7 illustre une vue latérale et une vue de face d'un exemple de véhicule sous-marin autonome susceptible d'être utilisé dans un groupe d'un système d'acquisition conforme à l'invention ;- Figure 7 illustrates a side view and a front view of an example of an autonomous underwater vehicle capable of being used in a group of an acquisition system according to the invention;

- la figure 8 est un organigramme d'un procédé d'acquisition de données sismiques marines conforme à l'invention.- Figure 8 is a flow diagram of a method of acquiring marine seismic data according to the invention.

DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION

L'invention repose sur l'utilisation combinée d'une part, d'une flottille de sources sismiques indépendantes aptes à être déployées et à évoluer sous l'eau à au moins une profondeur donnée, et d'autre part, d'une pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes (AUV ou « Autonomous Underwater Vehicle » en terminologie anglo-saxonne), chaque véhicule sousmarin autonome transportant au moins un capteur d'ondes sismiques, les AUV d'un même groupe étant aptes à se déplacer en formation vers une position cible souhaitée dans l'océan.The invention is based on the combined use on the one hand, of a fleet of independent seismic sources capable of being deployed and operating underwater at least at a given depth, and on the other hand, of a plurality groups of autonomous underwater vehicles (AUV or “Autonomous Underwater Vehicle” in English terminology), each autonomous submarine vehicle carrying at least one seismic wave sensor, the AUVs of the same group being able to move in training towards a desired target position in the ocean.

Un intérêt de l'utilisation de véhicules sous-marins autonomes réside notamment dans la facilité de déploiement et de récupération de ce type d'équipements à différents endroits. Ces véhicules peuvent en effet être déployés et/ou récupérés indifféremment depuis un bateau ou un bord de mer.One advantage of using autonomous underwater vehicles lies in particular in the ease of deployment and recovery of this type of equipment at different locations. These vehicles can indeed be deployed and / or recovered either from a boat or a seaside.

De tels AUV, ainsi que différentes possibilités quant à leur utilisation pour des études sismiques, sont décrits dans de nombreuses demandes de brevet publiées au nom du déposant, telles que les documents FR. 3 000 225, US 2013/0083623, US 2013/0083624 et US 2013/0081564Such AUVs, as well as various possibilities as to their use for seismic studies, are described in numerous patent applications published in the name of the applicant, such as FR documents. 3,000,225, US 2013/0083623, US 2013/0083624 and US 2013/0081564

Ici, la présente invention propose de faire évoluer les sources sismiques de la flottille selon une trajectoire prédéfinie dans une zone d'observation, au-dessus d'une pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes, chaque groupe étant positionné au préalable en-dessous et au droit d'une portion initiale de la trajectoire de façon à former une zone élémentaire de réception selon un motif de déploiement des véhicules sousmarins autonomes dans le groupe.Here, the present invention proposes to develop the seismic sources of the flotilla according to a predefined trajectory in an observation area, above a plurality of groups of autonomous underwater vehicles, each group being positioned beforehand below and to the right of an initial portion of the trajectory so as to form an elementary reception zone according to a reason for deployment of the autonomous submarine vehicles in the group.

Les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes peuvent être avantageusement successives dans la direction de la trajectoire prédéfinie, et de préférence sensiblement contigües.The elementary reception zones formed simultaneously by the plurality of groups of autonomous underwater vehicles can advantageously be successive in the direction of the predefined trajectory, and preferably substantially contiguous.

Les capteurs d'ondes sismiques des véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont contrôlés de manière à recevoir et enregistrer les ondes sismiques réfléchies pendant une période de mesures correspondant au moins à la période pendant laquelle la flottille de sources sismiques évolue audessus dudit même groupe. De préférence, pour optimiser la durée d'autonomie des véhicules sous-marins autonomes, la période de mesures pendant laquelle les capteurs d'ondes sismiques des véhicules d'un même groupe sont activés n'excède pas la période pendant laquelle la flottille de sources évolue au-dessus de ce groupe.The seismic wave sensors of autonomous underwater vehicles of the same group are controlled so as to receive and record the seismic waves reflected during a measurement period corresponding at least to the period during which the flotilla of seismic sources evolves above said same group. Preferably, to optimize the autonomy of autonomous underwater vehicles, the measurement period during which the seismic wave sensors of vehicles of the same group are activated does not exceed the period during which the source flotilla evolves above this group.

Dès que la flottille de sources a fini d'évoluer au-dessus d'un groupe donné de véhicules sous-marins autonomes, ce groupe se déplace vers une nouvelle position cible pour former une nouvelle zone élémentaire de réception d'ondes sismiques en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire non encore parcourue par ladite flottille de sources sismiques. Chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes est ainsi susceptible d'être utilisé plusieurs fois à différentes positions cibles, tant que la flottille de sources évolue sur sa trajectoire.As soon as the source fleet has finished evolving over a given group of autonomous underwater vehicles, that group moves to a new target position to form a new elementary area for receiving seismic waves below and in line with a portion of the trajectory not yet traveled by said fleet of seismic sources. Each group of autonomous submarine vehicles is thus capable of being used several times at different target positions, as long as the fleet of sources evolves on its trajectory.

Dans un mode de réalisation possible, les véhicules sous-marins autonomes d'un ou de plusieurs groupes sont aptes à se déplacer d'euxmêmes vers leurs nouvelles positions.In one possible embodiment, the autonomous underwater vehicles of one or more groups are able to move themselves to their new positions.

Dans un autre mode de réalisation possible, pour économiser la durée d'autonomie des véhicules sous-marins autonomes, on peut également prévoir d'utiliser au moins un bateau de commande et de contrôle pour transporter les véhicules sous-marins d'au moins un groupe au plus proche de la position qu'il doit occuper. Les véhicules sous-marins autonomes dudit au moins un groupe sont alors déployés sous l'eau et rejoignent leurs positions. Après que la flottille a fini d'évoluer au-dessus des véhicules sous-marins autonomes de ce groupe, ces véhicules peuvent être récupérés par ledit bateau de commande et de contrôle (voire par un autre bateau de commande et de contrôle), en vue d'assurer une maintenance comprenant notamment une recharge des batteries des véhicules sous-marins autonomes. Le bateau de commande et de contrôle qui a récupéré les véhicules sous-marins autonomes peut alors les transporter au plus près de leurs prochaines positions, avant de les déployer à nouveau sous l'eau.In another possible embodiment, to save the autonomy time of the autonomous underwater vehicles, it is also possible to provide for using at least one command and control boat to transport the underwater vehicles of at least one group closest to the position it should occupy. The autonomous underwater vehicles of said at least one group are then deployed underwater and reach their positions. After the flotilla has finished evolving above the autonomous underwater vehicles of this group, these vehicles can be recovered by said command and control boat (or even by another command and control boat), in view provide maintenance including recharging the batteries of autonomous underwater vehicles. The command and control boat which has recovered the autonomous underwater vehicles can then transport them as close as possible to their next positions, before deploying them again underwater.

En variante ou en combinaison, on peut prévoir d'avoir au moins un groupe additionnel de véhicules sous-marins en plus des groupes de véhicules sous-marins autonomes qui ont été pré-positionnés. Ce groupe additionnel est conservé en réserve sur un bateau de commande et de contrôle et déployé au fur et à mesure des besoins.As a variant or in combination, provision may be made for having at least one additional group of underwater vehicles in addition to the groups of autonomous underwater vehicles which have been pre-positioned. This additional group is kept in reserve on a command and control boat and deployed as needed.

La figure 3 représente schématiquement, en vue de dessus, un exemple d'une flottille 21 de sources sismiques selon l'invention. La flottille 21 comporte ici N sources sismiques indépendantes 21i à 21n aptes à évoluer sous l'eau. Une source sismique individuelle peut être un canon à air, une source vibratoire ou d’autres sources sismiques connues. La flottille 21 se déplace ici vers la droite de la figure 3, et est illustrée à un instant précédant son passage au-dessus d'un groupe comportant M véhicules sous-marins autonomes 22i à 22m, groupe qui a été pré-positionné sous l'eau, comme indiqué ci-dessus, pour former une zone élémentaire de réception avec un motif de déploiement Pi des véhicules sous-marins autonomes à l'intérieur du groupe. Pour simplifier, le groupe est ainsi assimilé ici et dans la suite de la description au motif de déploiement Pi et à la zone élémentaire de réception associée.FIG. 3 schematically represents, in top view, an example of a flotilla 21 of seismic sources according to the invention. The flotilla 21 here comprises N independent seismic sources 21i to 21n capable of operating underwater. An individual seismic source can be an air gun, a vibration source, or other known seismic sources. The flotilla 21 moves here to the right of FIG. 3, and is illustrated at an instant preceding its passage over a group comprising M autonomous underwater vehicles 22i at 22m, group which has been pre-positioned under the water, as indicated above, to form an elementary reception zone with a deployment pattern Pi of the autonomous underwater vehicles inside the group. To simplify, the group is thus assimilated here and in the following description to the deployment pattern Pi and to the associated elementary reception area.

Dans un mode de réalisation préféré mais non limitatif, la flottille 21 de sources sismiques occupant une zone de largeur Ls prédéfinie, par exemple de 2,5 kilomètres, selon une direction transverse à la trajectoire, le motif de déploiement de chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes s'étend, selon ladite direction transverse, sur une largeur correspondant sensiblement à la largeur Ls prédéfinie, comme visible sur la figure 3 avec le motif Pi de déploiement. En conséquence, la surface imagée (zone d'acquisition des données sismiques) s'étend transversalement sur la largeur Ls, contrairement à un système de sources et de flûtes sismiques remorquées par un navire pour lequel, comme indiqué en introduction, la surface imagée est réduite approximativement de moitié par rapport à l'étalement sismique du système.In a preferred but nonlimiting embodiment, the flotilla 21 of seismic sources occupying an area of predefined width Ls, for example 2.5 kilometers, in a direction transverse to the trajectory, the deployment reason for each group of vehicles under -autonomous sailors extends, in said transverse direction, over a width corresponding substantially to the predefined width Ls, as visible in FIG. 3 with the deployment pattern Pi. Consequently, the imaginary surface (area for acquiring seismic data) extends transversely over the width Ls, unlike a system of seismic sources and streamers towed by a ship for which, as indicated in the introduction, the imaged surface is reduced approximately by half compared to the seismic spreading of the system.

Il en résulte que la trajectoire suivie par la flottille 21 de sources sismiques peut être déterminée de sorte que les zones à parcourir par la flottille 21 de sources sismiques soient sans recouvrement, ce qui réduit considérablement la durée nécessaire à l'acquisition des données.As a result, the trajectory followed by the flotilla 21 of seismic sources can be determined so that the areas to be traversed by the flotilla 21 of seismic sources are without overlap, which considerably reduces the time necessary for acquiring the data.

En outre, le motif de déploiement de chaque groupe de véhicules sousmarins autonomes s'étend, selon une direction parallèle à la trajectoire, sur une longueur Ig dont la valeur correspond de préférence à un offset maximum prédéfini. Sur la figure 3, la longueur Ig du motif Pi de déploiement est fixée à 8 kilomètres, ce qui correspond à une valeur standard d'offset maximum.In addition, the deployment pattern of each group of autonomous submarine vehicles extends, in a direction parallel to the trajectory, over a length Ig, the value of which preferably corresponds to a predefined maximum offset. In FIG. 3, the length Ig of the deployment pattern Pi is fixed at 8 kilometers, which corresponds to a standard maximum offset value.

Un exemple d'étude sismique, utilisant la flottille 21 de sources sismiques indépendantes de la figure 3 et une pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes présentant des motifs de déploiement similaires au motif Pi de la figure 3, va à présent être explicité en référence aux figures 4a à 4d qui illustrent, en vue schématique de dessus, le principe de pré-positionnement et de déplacement des groupes de véhicules sousmarins autonomes au fur et à mesure que la flottille 21 de sources se déplace sur sa trajectoire. On se reportera également aux figures 5a et 5b qui donnent schématiquement une représentation en perspective correspondant aux figures 4a et 4b.An example of a seismic study, using the fleet 21 of independent seismic sources of FIG. 3 and a plurality of groups of autonomous underwater vehicles having deployment patterns similar to the pattern Pi of FIG. 3, will now be explained in reference to FIGS. 4a to 4d which illustrate, in diagrammatic view from above, the principle of pre-positioning and displacement of the groups of autonomous submarine vehicles as and when the fleet 21 of sources moves on its trajectory. Reference will also be made to FIGS. 5a and 5b which schematically give a perspective representation corresponding to FIGS. 4a and 4b.

Pour bien comprendre les avantages d'un système selon l'invention par rapport au système classique utilisant un navire remorquant des flûtes sismiques décrit en introduction, on considère dans cet exemple non limitatif que l'étude sismique doit permettre l'acquisition de données sismiques dans une zone 23 d'observation délimitée par la surface rectangulaire standard de 40 kilomètres de large sur 60 kilomètres de long. Dans cet exemple, on suppose également que la flottille 21 de sources se déplace plus rapidement que les groupes de véhicules sous-marins autonomes. Par exemple, la vitesse de déplacement de la flottille 21 est d'environ 3 nœuds alors que celle des groupes est d'environ 1 nœud.To fully understand the advantages of a system according to the invention compared to the conventional system using a vessel towing seismic streamers described in the introduction, it is considered in this nonlimiting example that the seismic study must allow the acquisition of seismic data in an observation zone 23 delimited by the standard rectangular surface 40 kilometers wide by 60 kilometers long. In this example, it is also assumed that the source fleet 21 moves faster than the groups of autonomous underwater vehicles. For example, the speed of movement of the flotilla 21 is approximately 3 knots while that of the groups is approximately 1 knot.

Les figures 4a et 5a représentent la configuration initiale du système d'acquisition, respectivement en vue de dessus et en perspective.Figures 4a and 5a show the initial configuration of the acquisition system, respectively in top view and in perspective.

La trajectoire T suivie par la flottille 21 de sources a été définie au préalable pour couvrir de façon optimale la zone 23 d'observation entre une position initiale (position de la flottille 21 de sources en haut et à gauche de la figure 4a) et une position finale (en bas et à gauche de la figure 4a).The trajectory T followed by the flotilla 21 of sources has been defined beforehand to optimally cover the observation zone 23 between an initial position (position of the flotilla 21 of sources at the top left of FIG. 4a) and a final position (bottom left of Figure 4a).

La trajectoire T présente ici la forme d'un serpentin continu, avec une pluralité de tronçons parallèles deux à deux, et une pluralité de tronçons courbes reliant chacun deux tronçons parallèles et correspondant à une manœuvre de demi-tour de la flottille 21 de sources. La trajectoire T est préférentiellement définie de telle sorte que deux tronçons parallèles reliés par un même tronçon courbe soient deux tronçons immédiatement adjacents et sans recouvrement, de préférence contigus.The path T here has the shape of a continuous coil, with a plurality of parallel sections two by two, and a plurality of curved sections each connecting two parallel sections and corresponding to a half-turn maneuver of the fleet 21 of sources. The path T is preferably defined so that two parallel sections connected by the same curved section are two sections immediately adjacent and without overlap, preferably contiguous.

Le système, dans cet exemple d'implémentation de l'invention, comporte ici six groupes (Gi à Gô sur la figure 5a) de véhicules sous-marins autonomes qui ont été pré-positionnés, conformément à l'invention, endessous (par exemple séparés de 60 mètres de la profondeur à laquelle les sources de la flottille vont évoluer) et au droit d'une portion initiale de la trajectoire T, comme le montrent les six motifs Pi à Pô de déploiement correspondant représentés sur la figure 4a. Plus précisément, cinq groupes Gi à G5 (assimilés aux motifs Pi à P5 de déploiement sur la figure 4a) ont été prépositionnés au droit du tout premier tronçon rectiligne de la trajectoire T pour former cinq zones élémentaires de réception, alors que le sixième groupe Gô (assimilé au motif Pô de déploiement) a été pré-positionné au droit du début (dans le sens du parcours de la trajectoire T) du deuxième tronçon rectiligne. On constate sur les figures 4a et 5a qu'il n'y a avantageusement aucun recouvrement entre les zones élémentaires de réception ainsi formées, et que les zones élémentaires de réception formées par les six groupes en position sont sensiblement contigües non seulement dans la direction de la trajectoire T, mais aussi de préférence en direction transverse (voir les motifs P5 et Pô de la figure 4a, et les groupes G5 et Gô correspondant sur la figure 5a).The system, in this exemplary implementation of the invention, here comprises six groups (Gi to Gô in FIG. 5a) of autonomous underwater vehicles which have been pre-positioned, in accordance with the invention, below (for example separated by 60 meters from the depth at which the sources of the flotilla will evolve) and in line with an initial portion of the trajectory T, as shown by the six corresponding deployment patterns Pi to Pô shown in FIG. 4a. More precisely, five groups Gi to G5 (assimilated to the patterns Pi to P5 of deployment in FIG. 4a) were prepositioned to the right of the very first rectilinear section of the trajectory T to form five elementary reception zones, while the sixth group Gô (assimilated to the Pô deployment pattern) has been pre-positioned to the right of the start (in the direction of travel of the path T) of the second rectilinear section. It can be seen in FIGS. 4a and 5a that there is advantageously no overlap between the elementary reception zones thus formed, and that the elementary reception zones formed by the six groups in position are substantially contiguous not only in the direction of the trajectory T, but also preferably in the transverse direction (see the patterns P5 and Pô in FIG. 4a, and the groups G5 and Gô corresponding in FIG. 5a).

La figure 4b représente un instant particulier de l'étude correspondant à une période où la flottille 21 de sources évolue pour la première fois audessus du groupe de motif P3 de déploiement. La figure 4b représente également les nouvelles positions vers lesquelles les deux premiers groupes, au-dessus desquels la flottille 21 est déjà passée une fois, ont été déplacés pour former de nouveaux motifs Pi et P2 correspondant. La figure 5b représente cette même situation vue en perspective.FIG. 4b represents a particular instant of the study corresponding to a period in which the fleet 21 of sources evolves for the first time above the group of deployment pattern P3. FIG. 4b also represents the new positions towards which the first two groups, above which the flotilla 21 has already passed once, have been moved to form new patterns Pi and P2 corresponding to it. FIG. 5b represents this same situation seen in perspective.

De façon similaire, la figure 4c représente un instant particulier de l'étude correspondant à une période où la flottille 21 évolue pour la première fois au-dessus du groupe de motif P5 de déploiement, et représente également les nouvelles positions vers lesquelles les troisième et quatrième groupes, audessus desquels la flottille 21 est déjà passée une fois, ont été déplacés pour former de nouveaux motifs P3 et P4 correspondant. A cet instant, et alors même que la flottille 21 n'a pas encore amorcé son premier demi-tour pour parcourir le deuxième tronçon rectiligne de la trajectoire T, les quatre premiers groupes et le sixième groupe sont donc déjà avantageusement en place au droit de ce deuxième tronçon de trajectoire.Similarly, FIG. 4c represents a particular instant of the study corresponding to a period when the flotilla 21 is evolving for the first time above the group of deployment pattern P5, and also represents the new positions towards which the third and fourth groups, above which the flotilla 21 has already passed once, have been moved to form new patterns P3 and corresponding P4. At this time, and even when the flotilla 21 has not yet started its first U-turn to cover the second straight section of the path T, the first four groups and the sixth group are therefore already advantageously in place at the right of this second section of trajectory.

Chaque nouvelle position pour un groupe de véhicules sous-marins autonomes a par ailleurs été optimisée pour permettre un déplacement minimal du groupe entre deux positions successives.Each new position for a group of autonomous underwater vehicles has also been optimized to allow minimal movement of the group between two successive positions.

Comme visible sur la figure 4d, le cinquième groupe (correspondant au motif P5 de déploiement) a ici un déplacement particulier, du fait de son positionnement en bout du premier tronçon de ligne. En effet, ce dernier doit être déplacé comme indiqué par la flèche pour être positionné juste endessous du motif Pi de déploiement de la figure 4d.As can be seen in FIG. 4d, the fifth group (corresponding to the pattern P5 of deployment) here has a particular displacement, due to its positioning at the end of the first section of line. Indeed, the latter must be moved as indicated by the arrow to be positioned just below the deployment pattern Pi in Figure 4d.

Comme indiqué précédemment, les véhicules sous-marins autonomes d'un ou de plusieurs groupes parmi les groupes Gi à Gô peuvent être aptes à se déplacer d'eux-mêmes vers leurs nouvelles positions.As indicated previously, the autonomous underwater vehicles of one or more groups among the groups Gi to Gô may be able to move by themselves to their new positions.

Néanmoins, pour économiser la durée d'autonomie des véhicules sousmarins autonomes, on peut également prévoir d'utiliser au moins un bateau de commande et de contrôle pour transporter les véhicules sous-marins d'au moins un groupe au plus proche de la position qu'il doit occuper. Les véhicules sous-marins autonomes dudit au moins un groupe sont alors déployés sous l'eau et rejoignent leurs positions. Après que la flottille a fini d'évoluer audessus des véhicules sous-marins autonomes de ce groupe, ces véhicules peuvent être récupérés par ledit bateau de commande et de contrôle (voire par un autre bateau de commande et de contrôle), en vue d'assurer une maintenance comprenant notamment une recharge des batteries des véhicules sous-marins autonomes. Le bateau de commande et de contrôle qui a récupéré les véhicules sous-marins autonomes peut alors les transporter au plus près de leurs prochaines positions, avant de les déployer à nouveau sous l'eau. En particulier, dans le cas non limitatif de l'acquisition représentée sur les figures 4a à 4d, compte-tenu de la plus grande distance qui sépare les deux postions successives du groupe G5 de motif de déploiement P5, on peut avantageusement prévoir que le groupe G5 soit récupéré par un bateau de commande et de contrôle, amené au plus près de sa nouvelle position, puis déployé de nouveau.However, to save the autonomy time of autonomous underwater vehicles, it is also possible to use at least one command and control boat to transport underwater vehicles from at least one group closest to the position that 'he must occupy. The autonomous underwater vehicles of said at least one group are then deployed underwater and reach their positions. After the flotilla has finished evolving above the autonomous submarine vehicles of this group, these vehicles can be recovered by said command and control boat (or even by another command and control boat), with a view to provide maintenance including recharging the batteries of autonomous underwater vehicles. The command and control boat which has recovered the autonomous underwater vehicles can then transport them as close as possible to their next positions, before deploying them again underwater. In particular, in the nonlimiting case of the acquisition represented in FIGS. 4a to 4d, taking into account the greatest distance which separates the two successive positions of the group G5 from the deployment pattern P5, it is advantageous to provide that the group G5 is recovered by a command and control boat, brought as close as possible to its new position, then deployed again.

En d'autres termes, le déplacement de groupes d'AUV peut s'effectuer de manière directe sous l'eau, ou de manière indirecte en utilisant un ou plusieurs bateaux de contrôle à partir desquels les AUV peuvent être récupérés, rechargés puis redéployés.In other words, the movement of groups of AUVs can be carried out directly underwater, or indirectly using one or more control boats from which the AUVs can be recovered, recharged and then redeployed.

En variante ou en combinaison, on peut prévoir d'avoir au moins un groupe additionnel de véhicules sous-marins en plus des six groupes de véhicules sous-marins autonomes qui ont été pré-positionnés. Ce groupe additionnel est par exemple conservé en réserve sur un bateau de commande et de contrôle, et amené pour être déployé sous l'eau au fur et à mesure des besoins. Ainsi, dans le cas non limitatif de l'acquisition représentée sur les figures 4a à 4d, au lieu de déplacer le groupe G5 de motif de déploiement P5 comme indiqué par la flèche de la figure 4d, on peut prévoir d'utiliser un groupe additionnel (non représenté) qui viendrait se substituer au groupe G5 pour la nouvelle position, afin d'éviter un déplacement de ce groupe G5.As a variant or in combination, provision may be made for having at least one additional group of underwater vehicles in addition to the six groups of autonomous underwater vehicles which have been pre-positioned. This additional group is for example kept in reserve on a command and control boat, and brought to be deployed underwater as and when required. Thus, in the nonlimiting case of the acquisition represented in FIGS. 4a to 4d, instead of moving the group G5 of the deployment pattern P5 as indicated by the arrow in FIG. 4d, it is possible to plan to use an additional group (not shown) which would replace the G5 group for the new position, in order to avoid a displacement of this G5 group.

La séquence de déplacement (direct ou indirect) des groupes au fur et à mesure du trajet de la flottille 21 de sources, telle que représentée sur les figure 4a à 4d, se répète cycliquement tant que la flottille 21 n'a pas atteint la position finale de la trajectoire.The movement sequence (direct or indirect) of the groups as the source fleet 21 travels, as shown in FIGS. 4a to 4d, is repeated cyclically as long as the fleet 21 has not reached the position end of the trajectory.

Dans cet exemple, les groupes sont pré-positionnés et déplacés de façon à ce qu'il n'y ait pas de recouvrement entre les zones élémentaires de réception formées.In this example, the groups are pre-positioned and moved so that there is no overlap between the elementary reception areas formed.

La combinaison selon l'invention d'une flottille de sources indépendantes évoluant au droit de groupes de véhicules sous-marins autonomes portant les capteurs d'ondes sismiques permet d'optimiser la trajectoire à suivre dans la zone d'observation, et par voie de conséquence, la durée d'acquisition des données sismiques. En particulier, pour le système des figures 4a à 4b, la trajectoire T suivie par la flottille 21 ne comprend que 24 tronçons parallèles (soit 60/Ls avec Ls égal ici à 2,5 kilomètres) de 40 kilomètres chacun, et 23 tronçons courbes pour les demi-tours. Les manœuvres de demi-tours sont en outre beaucoup plus rapides que dans le cas de streamers remorqués par un navire. En supposant que la flottille 21 maintient une progression continue à 3 nœuds, il ne lui faut donc que 173 heures pour le parcours des 24 tronçons parallèles, auxquelles il convient d'ajouter de l'ordre de 0,5 heure par demi-tour, soit un total de 185 heures, bien plus faible que les 753 heures nécessaires pour un navire remorqueur pour acquérir les données sur la même zone d'observation.The combination according to the invention of a fleet of independent sources evolving in line with groups of autonomous underwater vehicles carrying the seismic wave sensors makes it possible to optimize the trajectory to be followed in the observation area, and by means of Consequently, the duration of acquisition of seismic data. In particular, for the system of FIGS. 4a to 4b, the trajectory T followed by the flotilla 21 comprises only 24 parallel sections (i.e. 60 / Ls with Ls here equal to 2.5 kilometers) of 40 kilometers each, and 23 curved sections for the U-turns. The U-turn maneuvers are also much faster than in the case of streamers towed by a ship. Assuming that the flotilla 21 maintains a continuous progression at 3 knots, it therefore only needs 173 hours for the course of the 24 parallel sections, to which it is advisable to add the order of 0.5 hour per U-turn, a total of 185 hours, much lower than the 753 hours required for a towing vessel to acquire data in the same observation area.

Par ailleurs, une telle méthodologie d'acquisition fournit plusieurs avantages géophysiques non égalés par un système classique. Avec cette invention, la distance minimum prédéfinie est réduite à zéro, à comparer à 100-300 mètres minimum avec un système classique. De plus, cette invention produit des offsets à doubles azimuts, à la fois positifs et négatifs, alors qu'un système classique se limite à un azimut unique. Finalement, cette invention offre la possibilité de placer des capteurs sismiques dans des profondeurs d'eau différentes et variables, allant du très peu profond (moins de 5 mètres) au significativement profond (de l'ordre de 100 mètres) alors qu'un système classique est contraint par des profondeurs d'eau minimum (typiquement 20 mètres) pour la sécurité du navire et ses équipements et des profondeurs d'eau maximum (typiquement de 50 mètres) pour ne pas endommager les flûtes.Furthermore, such an acquisition methodology provides several geophysical advantages not equaled by a conventional system. With this invention, the predefined minimum distance is reduced to zero, compared to 100-300 meters minimum with a conventional system. In addition, this invention produces double azimuth offsets, both positive and negative, while a conventional system is limited to a single azimuth. Finally, this invention offers the possibility of placing seismic sensors in different and variable water depths, ranging from very shallow (less than 5 meters) to significantly deep (of the order of 100 meters) while a system classic is constrained by minimum water depths (typically 20 meters) for the safety of the vessel and its equipment and maximum water depths (typically 50 meters) so as not to damage the flutes.

On comprend à ce stade que le système décrit en référence aux figures 3 et 4a à 4d que l'implémentation du système a été optimisé tant sur la dimension choisie pour Ls que sur le nombre de groupes de véhicules utilisés pour permettre une acquisition de données à moindre coûts, et en partant de l'hypothèse que les groupes de véhicules se déplacent (directement ou indirectement) plus lentement que la flottille de sources. Bien entendu, d'autres configurations de systèmes peuvent être envisagées sans départir du cadre de l'invention, en utilisant d'autres paramètres de dimensionnement, et d'autres hypothèses liées aux capacités de déplacement de la flottille de sources et des groupes de véhicules sous-marins autonomes.It will be understood at this stage that the system described with reference to FIGS. 3 and 4a to 4d that the implementation of the system has been optimized both on the dimension chosen for Ls and on the number of groups of vehicles used to allow data acquisition to lower costs, and on the assumption that groups of vehicles move (directly or indirectly) more slowly than the fleet of sources. Of course, other system configurations can be envisaged without departing from the scope of the invention, by using other dimensioning parameters, and other hypotheses linked to the displacement capacities of the fleet of sources and groups of vehicles. autonomous submarines.

Les figures 6a à 6c illustrent, à titre d'exemple non limitatif, des éléments d'un système de génération d'ondes sismiques pouvant être utilisés pour réaliser une flottille 30 de sources conformément à l'invention :FIGS. 6a to 6c illustrate, by way of nonlimiting example, elements of a system for generating seismic waves which can be used to produce a fleet 30 of sources according to the invention:

La flottille 30 comporte une pluralité d'équipements de surface autonomes (USV ou « Unmanned Surface Vessel » en terminologie anglosaxonne), comme par exemple les équipements de surface référencés 31i et 312 sur les figures 6a à 6c. Chaque équipement de surface est en outre connecté à au moins une source sismique au moyen d'un câble ombilical. Ainsi par exemple, l'équipement de surface 31i est connecté à la source sismique 32i et/ou à son support 33i au moyen d'un câble ombilical 34i, et l'équipement de surface 312 est connecté à la source sismique 322 et/ou à son support 332 au moyen d'un câble ombilical 342. Un câble ombilical s'entend ici comme comportant un câble de communication (coaxial, conducteur électrique ou fibre optique). Un câble ombilical peut comporter en outre des connexions d'alimentation électrique. Les sources sismiques peuvent être avantageusement des sources vibratoires. Néanmoins, on peut également envisager d'utiliser des canons à air. Les sources sismiques peuvent émettre à des fréquences différentes. Par exemple, la source sismique 32i portée par le support 33i de source sismique est une source basse fréquence (de préférence dans une bande de fréquence de l'ordre de 4 à 32 Hertz), alors que la source sismique 322 portée par le support 332 de source sismique est une source haute fréquence (de préférence dans une bande de fréquence de l'ordre de 25 à 125 Hertz). Afin de réduire les interférences avec des ondes se réfléchissant depuis la surface de mer, la longueur d'un câble ombilical est de préférence dépendante de la fréquence du signal acoustique émis par la source sismique correspondante, afin que les sources puissent évoluer sous l'eau à différentes profondeurs, par exemple une profondeur H1 d'environ 25 mètres pour la source basse fréquence 32i (figure 6b) et une profondeur H2 d'environ 5 mètres pour la source haute fréquence 322 (figure 6c).The flotilla 30 comprises a plurality of autonomous surface equipment (USV or "Unmanned Surface Vessel" in English terminology), such as for example the surface equipment referenced 31i and 31 2 in FIGS. 6a to 6c. Each surface equipment is also connected to at least one seismic source by means of an umbilical cable. Thus, for example, the surface equipment 31i is connected to the seismic source 32i and / or to its support 33i by means of an umbilical cable 34i, and the surface equipment 312 is connected to the seismic source 322 and / or to its support 332 by means of an umbilical cable 342. An umbilical cable is understood here as comprising a communication cable (coaxial, electrical conductor or optical fiber). An umbilical cable may further include power supply connections. The seismic sources can advantageously be vibration sources. However, one can also consider using air cannons. Seismic sources can transmit at different frequencies. For example, the seismic source 32i carried by the seismic source support 33i is a low frequency source (preferably in a frequency band of the order of 4 to 32 Hertz), while the seismic source 32 2 carried by the support 33 2 of seismic source is a high frequency source (preferably in a frequency band of the order of 25 to 125 Hertz). In order to reduce interference with waves reflecting from the sea surface, the length of an umbilical cable is preferably dependent on the frequency of the acoustic signal emitted by the corresponding seismic source, so that the sources can evolve underwater at different depths, for example a depth H1 of approximately 25 meters for the low frequency source 32i (FIG. 6b) and a depth H2 of approximately 5 meters for the high frequency source 32 2 (FIG. 6c).

Au moins un équipement de surface autonome 31i, respectivement 312, peut être configuré pour déployer sous l'eau, au moyen dudit câble ombilical 34i, respectivement 342, la source sismique 32i, respectivement 322 correspondante à la profondeur donnée. A l'issue de l'acquisition, ce même équipement de surface peut être configuré pour récupérer, par exemple par une commande d'enroulement du câble ombilical, le support et la source sismique associés.At least one autonomous surface equipment 31i, respectively 312, can be configured to deploy underwater, by means of said umbilical cable 34i, respectively 342, the seismic source 32i, respectively 322 corresponding to the given depth. At the end of the acquisition, this same surface equipment can be configured to recover, for example by a command for winding the umbilical cable, the support and the associated seismic source.

Les équipements de surface, et par conséquent les supports et les sources sismiques associés, sont contrôlés de façon à évoluer en formation, formant ainsi la flottille de sources indépendantes au sens de la présente invention, par exemple à partir d'un navire de contrôle non représenté avec lesquels ils sont en communication. En variante, les supports 33i et 332 sont des équipements présentant des capacités de guidage et d'auto propulsion, et sont capables d'évoluer en formation pour former la flottille de sources indépendantes au sens de l'invention. Les différentes sources de la flottille sont contrôlées pour émettre des ondes acoustiques alors que la flottille se déplace selon la trajectoire d'acquisition.The surface equipment, and consequently the supports and the associated seismic sources, are controlled so as to evolve in formation, thus forming the fleet of independent sources within the meaning of the present invention, for example from a non-control vessel. represented with whom they are in communication. As a variant, the supports 33i and 332 are pieces of equipment having guidance and self-propulsion capacities, and are capable of evolving in formation to form the fleet of independent sources within the meaning of the invention. The different sources of the flotilla are controlled to emit acoustic waves while the flotilla is moving along the acquisition path.

Une représentation schématique (vue latérale et vue de face) d'un véhicule sous-marin autonome 40 susceptible d'être utilisé dans un groupe d'un système d'acquisition selon l'invention est donnée sur la figure 7 :A schematic representation (side view and front view) of an autonomous underwater vehicle 40 capable of being used in a group of an acquisition system according to the invention is given in FIG. 7:

Le véhicule sous-marin autonome 40 comporte un corps 41 et un système 42 de propulsion. Le corps 40 renferme différents éléments (non représentés) tels que l'électronique de fonctionnement, un module d'alimentation en énergie, des mémoires pour conserver notamment les paramètres de mission et les mesures effectuées. Le corps porte également, de préférence sur sa partie supérieure, un module 43 pour l'émission et/ou la réception de signaux acoustiques, et un module 44 de communication pour l'échange de données avec des systèmes acoustiques ou optiques de positionnement. Le véhicule 40 est enfin doté d'au moins un capteur sismique 45, par exemple un hydrophone. Pour de plus amples détails concernant des structures possibles d'AUV, on se reportera aux documents précités FR. 3 000 225, US 2013/0083623, US 2013/0083624 et US 2013/0081564The autonomous underwater vehicle 40 comprises a body 41 and a propulsion system 42. The body 40 contains various elements (not shown) such as the operating electronics, a power supply module, memories to store in particular the mission parameters and the measurements carried out. The body also carries, preferably on its upper part, a module 43 for transmitting and / or receiving acoustic signals, and a communication module 44 for exchanging data with acoustic or optical positioning systems. The vehicle 40 is finally provided with at least one seismic sensor 45, for example a hydrophone. For further details concerning possible AUV structures, see the aforementioned documents FR. 3,000,225, US 2013/0083623, US 2013/0083624 and US 2013/0081564

Plusieurs équipements sous-marins autonome tels que celui représenté schématiquement sur la figure 7 sont configurés ou contrôlés pour évoluer de façon cordonnée au sein d'un même groupe qui peut être, comme expliqué ciavant, pré-positionné ou repositionné selon les motifs de déploiements tels que les motifs Pi à Pô décrits en référence aux figures 3, et 4a à 4d. Par évolution « de façon coordonnée », on entend un déplacement des différents véhicules sous-marins dans la zone d'acquisition selon un motif de trajectoires, avec par exemple des trajectoires sensiblement parallèles entre elles (déplacement en formation), chaque véhicule occupant des positions différentes, en profondeur et/ou dans un plan parallèle à la surface de la mer. Pour son déplacement, un équipement sous-marin autonome peut compter sur sa propre propulsion et/ou sur les courants de mer.Several autonomous underwater equipment such as that shown schematically in FIG. 7 are configured or controlled to operate in a coordinated fashion within the same group which can, as explained above, be pre-positioned or repositioned according to the deployment reasons such that the patterns Pi to P6 described with reference to Figures 3, and 4a to 4d. By “coordinated” evolution is meant a movement of the various underwater vehicles in the acquisition zone according to a pattern of trajectories, with for example trajectories substantially parallel to one another (displacement in formation), each vehicle occupying positions different, in depth and / or in a plane parallel to the sea surface. For its movement, autonomous underwater equipment can rely on its own propulsion and / or on sea currents.

Une hiérarchie peut être définie à l'intérieur d'un même groupe en utilisant l'un des véhicules comme véhicule maître, les autres véhicules étant alors considérés comme des véhicules esclaves recevant des consignes du véhicule maître. Le groupe définit dans ce cas une meute de véhicules et il est nécessaire de prévoir sur les différents véhicules des moyens de communication inter véhicules (comprenant par exemple le module 43 pour l'émission et/ou la réception de signaux acoustiques), ou à tout le moins entre le véhicule maître et chaque véhicule esclave. Dans ce cas, les informations de positionnement peuvent être transmises uniquement au véhicule maître, par exemple par l'intermédiaire d'un équipement de surface dédié (non représenté) servant de point de référence pour permettre de connaître la position des véhicules, chaque véhicule esclave étant apte à suivre sa trajectoire soit en calculant sa propre position par rapport aux informations reçues du véhicule maître, soit en obéissant à des consignes transmises par le véhicule maître.A hierarchy can be defined within the same group by using one of the vehicles as the master vehicle, the other vehicles then being considered as slave vehicles receiving instructions from the master vehicle. The group defines in this case a pack of vehicles and it is necessary to provide on the various vehicles means of communication between vehicles (including for example the module 43 for the emission and / or the reception of acoustic signals), or at any the least between the master vehicle and each slave vehicle. In this case, the positioning information can be transmitted only to the master vehicle, for example by means of dedicated surface equipment (not shown) serving as a reference point for making it possible to know the position of the vehicles, each slave vehicle being able to follow its trajectory either by calculating its own position in relation to the information received from the master vehicle, or by obeying instructions transmitted by the master vehicle.

En variante, les véhicules d'un même groupe évoluent en essaim, c'est-à-dire sans hiérarchie particulière. Dans ce cas, les informations de positionnement, venant par exemple de l'équipement de surface dédié précité, sont transmises de préférence à chacun des véhicules du groupe. Tout ou partie des véhicules peuvent en outre échanger des informations leur permettant de connaître à tout moment leur position relative les uns par rapport aux autres.As a variant, the vehicles of the same group evolve in swarms, that is to say without any particular hierarchy. In this case, the positioning information, for example coming from the aforementioned dedicated surface equipment, is preferably transmitted to each of the vehicles of the group. All or part of the vehicles can also exchange information allowing them to know at any time their relative position with respect to each other.

Les mesures effectuées par chacun des véhicules du groupe peuvent être agrégées et traitées après la récupération hors de l'eau des véhicules du groupe, en récupérant les données mémorisées dans chacun des véhicules. En variante, les mesures peuvent être transmises à l'équipement de surface dédié au cours de la mission d'acquisition, en temps réel ou de façon périodique, puis relayées pour traitement ultérieur à une station de contrôle distante (non représentée) en utilisant tout système de communication sans fil (non représenté). Selon la distance séparant l'équipement de surface et la station de contrôle, on optera pour le système de communication le mieux adapté, qui peut être notamment tout système radiofréquence à courte ou longue portée, voire un système cellulaire de communication ou un système de communication par satellites. En variante toujours, les mesures peuvent être transmises à l'équipement de surface dédié au cours de la mission, en temps réel ou de façon périodique, pour traitement en cours de mission.The measurements carried out by each of the vehicles in the group can be aggregated and processed after the recovery of the vehicles in the group from the water, by recovering the data stored in each of the vehicles. Alternatively, the measurements can be transmitted to the dedicated surface equipment during the acquisition mission, in real time or periodically, then relayed for further processing to a remote control station (not shown) using any wireless communication system (not shown). Depending on the distance separating the surface equipment and the control station, the most suitable communication system will be chosen, which may in particular be any short or long range radio frequency system, or even a cellular communication system or a communication system. by satellites. In another variant, the measurements can be transmitted to the dedicated surface equipment during the mission, in real time or periodically, for processing during the mission.

Un exemple d'étapes susceptibles d'être mises en œuvre pour un procédé d'acquisition de données sismiques marines conforme à l'invention, est à présent décrit en référence à la figure 8 pour un système comprenant une flottille de sources aptes à évoluer en formation d'étendue Ls en largeur, et Q groupes d'AUV. A noter que certaines étapes, notamment liées au déploiement sous l'eau des différents éléments du système d'acquisition sont montrées comme étant réalisées successivement dans un certain ordre. On comprendra cependant que certaines de ces étapes peuvent être inversées dans l'ordre de succession, voire réalisées en simultanée. Les processus de déploiement et récupération des véhicules sous-marins autonomes ne seront pas décrits ici :An example of steps that can be implemented for a method of acquiring marine seismic data in accordance with the invention is now described with reference to FIG. 8 for a system comprising a fleet of sources capable of evolving in formation of extent Ls in width, and Q groups of AUVs. Note that certain steps, in particular related to the deployment underwater of the various elements of the acquisition system are shown as being carried out successively in a certain order. It will however be understood that some of these steps can be reversed in the order of succession, or even carried out simultaneously. The deployment and recovery processes for autonomous underwater vehicles will not be described here:

Une étape initiale So comprend la détermination de la trajectoire T qui devra être suivie de manière coordonnée par une flottille de sources sismiques indépendantes aptes à être déployées sous l'eau à au moins une profondeur donnée, pour couvrir la zone d'acquisition entre une position initiale et une position finale. La trajectoire est de préférence optimisée en fonction notamment de l'étendue Ls de la flottille, du nombre Q de groupes utilisés, de la vitesse de déplacement des différents équipements (sources et AUV), et éventuellement d'autres paramètres extérieurs tels que des paramètres environnementaux (courants dans la mer...) ou climatiques. L'étendue Ls et le nombre Q de groupes utilisés sont quant à eux choisis principalement selon des critères économiques et géophysiques liés aux besoins d'imagerie et aux coûts des équipements, et selon les vitesses relatives de déplacement de la flottille de sources et des AUV.An initial step So comprises the determination of the trajectory T which will have to be followed in a coordinated manner by a fleet of independent seismic sources capable of being deployed underwater at at least a given depth, to cover the acquisition zone between a position initial and a final position. The trajectory is preferably optimized as a function in particular of the extent Ls of the fleet, the number Q of groups used, the speed of movement of the various items of equipment (sources and AUV), and possibly other external parameters such as parameters environmental (currents in the sea ...) or climatic. The extent Ls and the number Q of groups used are chosen mainly according to economic and geophysical criteria related to imaging needs and equipment costs, and according to the relative speeds of movement of the source fleet and AUVs .

Les Q groupes d'AUV sont ensuite déployés (étapes Si) puis prépositionnés (étape S2) en-dessous et au droit d'une portion initiale de la trajectoire T pour former des zones élémentaires de réception d'ondes sismiques successives dans la direction de la trajectoire T. Les AUV d'un même groupe sont alors maintenus en position dans l'attente du passage de la flottille de sources sismiques. Les sources sismiques sont également déployées sous l'eau (étape S3) puis contrôlées pour générer des ondes sismiques tout en se déplaçant selon la trajectoire T. Les capteurs d'ondes sismiques des AUV d'un groupe sont commandés pour mesurer les ondes sismiques réfléchies, si possible pendant une durée de mesure n'excédant pas la durée pendant laquelle la flottille de sources sismiques évolue au-dessus de ce groupe. Lorsque la flottille de sources a fini d'évoluer au dessus d'un groupe donné d'AUV, et tant que la position finale de la flottille sur la trajectoire T n'a pas été atteinte (étape Sô), les AUV de ce groupe se déplacent (directement ou indirectement) de façon coordonnée vers une nouvelle position pour former une nouvelle zone élémentaire de réception d'ondes sismiques en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire T non encore parcourue par la flottille de sources sismiques (étape S7).The Q groups of AUVs are then deployed (steps Si) then prepositioned (step S2) below and in line with an initial portion of the trajectory T to form elementary zones for receiving successive seismic waves in the direction of the trajectory T. The AUVs of the same group are then kept in position while awaiting the passage of the flotilla of seismic sources. The seismic sources are also deployed underwater (step S3) then controlled to generate seismic waves while moving along the path T. The seismic wave sensors of the AUVs of a group are controlled to measure the reflected seismic waves , if possible during a measurement period not exceeding the duration during which the seismic source flotilla evolves above this group. When the source fleet has finished evolving above a given group of AUVs, and as long as the final position of the fleet on the trajectory T has not been reached (step Sô), the AUVs of this group move (directly or indirectly) in a coordinated fashion to a new position to form a new elementary area for receiving seismic waves below and in line with a portion of the trajectory T not yet traveled by the fleet of seismic sources ( step S7).

Claims (15)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'acquisition de données sismiques marines dans une zone (23) d'observation, procédé dans lequel :1. Method for acquiring marine seismic data in an observation zone (23), method in which: -On fait évoluer (S4) une flottille (21 ; 30) de sources sismiques (21i à 21n ; 32i, 322) indépendantes, déployées sous l'eau à au moins une profondeur (Hl, H2) donnée et générant des ondes sismiques, selon une trajectoire (T) prédéfinie entre une position initiale et une position finale de ladite zone (23) d'observation, au-dessus d'une pluralité de groupes (Gi, G2...G6) de véhicules sous-marins autonomes équipés chacun d'au moins un capteur d'ondes sismiques, chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes étant pré-positionné (S2) endessous et au droit d'une portion initiale de ladite trajectoire (T) prédéfinie pour former une zone élémentaire de réception d'ondes sismiques dans laquelle les véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont maintenus en position selon un motif (Pi, P2...P6) de déploiement, les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes étant successives dans la direction de la trajectoire (T) prédéfinie ;-We evolve (S4) a fleet (21; 30) of seismic sources (21i to 21n; 32i, 322) independent, deployed underwater to at least a given depth (Hl, H2) and generating seismic waves, along a predefined trajectory (T) between an initial position and a final position of said observation zone (23), above a plurality of groups (Gi, G2 ... G6) of autonomous underwater vehicles equipped each of at least one seismic wave sensor, each group of autonomous underwater vehicles being pre-positioned (S2) below and in line with an initial portion of said predefined trajectory (T) to form an elementary reception area of seismic waves in which the autonomous submarine vehicles of the same group are held in position according to a pattern (Pi, P2 ... P6) of deployment, the elementary reception zones formed simultaneously by the plurality of groups of vehicles autonomous submarines being successive in the direction of the predefined path (T); -On contrôle (S5) les capteurs d'ondes sismiques des véhicules sousmarins autonomes d'un même groupe pour qu'ils reçoivent et enregistrent des ondes sismiques pendant une période de mesures correspondant au moins à la période pendant laquelle la flottille (21 ; 30) de sources sismiques évolue au-dessus dudit même groupe ; et-We control (S5) the seismic wave sensors of autonomous submarine vehicles of the same group so that they receive and record seismic waves during a measurement period corresponding at least to the period during which the flotilla (21; 30 ) of seismic sources evolves above the same group; and -tant que la position finale n'est pas atteinte, on contrôle (S7) un déplacement coordonné des véhicules sous-marins autonomes d'au moins un groupe au-dessus duquel la flottille (21 ; 30) de sources sismiques a fini d'évoluer vers une nouvelle position pour former une nouvelle zone élémentaire de réception d'ondes sismiques en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire (T) prédéfinie non encore parcourue par ladite flottille (21 ; 30) de sources sismiques.-as long as the final position is not reached, a coordinated movement (S7) of the autonomous underwater vehicles of at least one group is controlled above which the flotilla (21; 30) of seismic sources has finished evolve towards a new position to form a new elementary area for receiving seismic waves below and in line with a portion of the predefined trajectory (T) not yet traveled by said flotilla (21; 30) of seismic sources. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes est pré-positionné de manière à ce que les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes soient sensiblement contigües dans la direction de la trajectoire (T).2. Method according to claim 1, characterized in that each group of autonomous underwater vehicles is pre-positioned so that the elementary reception zones formed simultaneously by the plurality of groups of autonomous underwater vehicles are substantially contiguous in the direction of the trajectory (T). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la flottille (21 ; 30) de sources sismiques occupe une zone de largeur prédéfinie (Ls) selon une direction transverse à la trajectoire (T), et en ce que le motif (Pi, P2...P6) de déploiement de chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes s'étend, selon ladite direction transverse, sur une largeur correspondant sensiblement à ladite largeur prédéfinie (Ls).3. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fleet (21; 30) of seismic sources occupies an area of predefined width (Ls) in a direction transverse to the trajectory (T), and in that the pattern (Pi, P2 ... P6) of deployment of each group of autonomous underwater vehicles extends, in said transverse direction, over a width corresponding substantially to said predefined width (Ls). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motif (Pi, P2...P6) de déploiement de chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes s'étend, selon une direction parallèle à la trajectoire (T), sur une longueur (Ig) correspondant à un offset maximum prédéfini.4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pattern (Pi, P2 ... P6) of deployment of each group of autonomous underwater vehicles extends, in a direction parallel to the trajectory ( T), over a length (Ig) corresponding to a predefined maximum offset. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les groupes (Gi, G2...G6) de véhicules sous-marins autonomes sont pré-positionnés ou déplacés vers une nouvelle position de sorte qu'il n'y ait pas de recouvrement entre les zones élémentaires de réception formées.5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the groups (Gi, G2 ... G6) of autonomous underwater vehicles are pre-positioned or moved to a new position so that it does not there is no overlap between the elementary reception zones formed. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trajectoire (T) est prédéfinie de sorte que les zones à parcourir par la flottille (21, 30) de sources sismiques soient sans recouvrement.6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the trajectory (T) is predefined so that the areas to be traversed by the fleet (21, 30) of seismic sources are without overlap. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la trajectoire (T) est prédéfinie selon une forme continue en serpentin avec une pluralité de tronçons parallèles deux à deux et sans recouvrement, et une pluralité de tronçons courbes reliant chacun deux tronçons parallèles et adjacents, de préférence contigus.7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the trajectory (T) is predefined in a continuous serpentine shape with a plurality of parallel sections two by two and without overlap, and a plurality of curved sections connecting each two parallel and adjacent sections, preferably contiguous. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce le nombre de groupes de véhicules motorisés subaquatiques est choisi pour correspondre, lors du pré-positionnement, à au moins un tronçon parallèle de la trajectoire (T).8. Method according to claim 7, characterized in that the number of groups of underwater motorized vehicles is chosen to correspond, during pre-positioning, to at least one parallel section of the trajectory (T). 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque nouvelle position pour un groupe de véhicules sousmarins autonomes est optimisée pour permettre un déplacement minimal du groupe entre deux positions successives.9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that each new position for a group of autonomous underwater vehicles is optimized to allow minimal movement of the group between two successive positions. 10. Système d'acquisition de données sismiques marines dans une zone (23) d'observation, comprenant :10. System for acquiring marine seismic data in an observation zone (23), comprising: - une flottille (21 ; 30) de sources sismiques (21i à 21n; 32i, 322) indépendantes aptes à être déployées sous l'eau à au moins une profondeur (Hl, H2) donnée, et à être contrôlées pour se déplacer de manière coordonnée selon une trajectoire (T) prédéfinie pour couvrir ladite zone (23) d'observation entre une position initiale et une position finale tout en générant des ondes sismiques ; et- a flotilla (21; 30) of seismic sources (21i to 21n; 32i, 32 2 ) independent capable of being deployed underwater to at least a given depth (Hl, H2), and to be controlled to move from coordinated manner along a predefined trajectory (T) to cover said observation zone (23) between an initial position and a final position while generating seismic waves; and -une pluralité de groupes (Gi, G2...G6) de véhicules motorisés subaquatiques (22i à 22m; 40), chaque véhicule motorisé subaquatique étant équipé d'au moins un capteur (45) d'ondes sismiques, les véhicules motorisés subaquatiques d'un même groupe étant aptes à évoluer de façon coordonnée ;a plurality of groups (Gi, G2 ... G6) of underwater motorized vehicles (22i to 22m; 40), each underwater motorized vehicle being equipped with at least one sensor (45) of seismic waves, underwater motorized vehicles of the same group being able to evolve in a coordinated manner; système dans lequel :system in which: chaque groupe de véhicules sous-marins autonomes est apte à être pré positionné en-dessous et au droit d'une portion initiale de ladite trajectoire (T) pour former une zone élémentaire de réception d'ondes sismiques dans laquelle les véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont maintenus en position selon un motif (Pi à Pô) de déploiement, les zones élémentaires de réception formées simultanément par la pluralité de groupes de véhicules sous-marins autonomes étant successives dans la direction de la trajectoire (T) ;each group of autonomous underwater vehicles is able to be pre-positioned below and in line with an initial portion of said trajectory (T) to form an elementary zone for receiving seismic waves in which the autonomous underwater vehicles of the same group are held in position according to a deployment pattern (Pi to Po), the elementary reception zones formed simultaneously by the plurality of groups of autonomous underwater vehicles being successive in the direction of the trajectory (T); - les capteurs (45) d'ondes sismiques des véhicules sous-marins autonomes d'un même groupe sont configurés pour recevoir et enregistrer des ondes sismiques pendant une période de mesures correspondant au moins à la période pendant laquelle la flottille (21 ; 30) de sources sismiques évolue au-dessus dudit même groupe ; et- the seismic wave sensors (45) of autonomous underwater vehicles of the same group are configured to receive and record seismic waves during a measurement period corresponding at least to the period during which the flotilla (21; 30) seismic sources evolves above the same group; and -tant que la position finale n'est pas atteinte, les véhicules sous-marins autonomes d'au moins un groupe au-dessus duquel la flottille (21 ; 30) de sources sismiques a fini d'évoluer sont aptes à se déplacer de manière coordonnée vers une nouvelle position pour former une nouvelle zone élémentaire de réception d'ondes sismiques en-dessous et au droit d'une portion de la trajectoire (T) prédéfinie non encore parcourue par ladite flottille (21 ; 30) de sources sismiques.-as long as the final position is not reached, the autonomous underwater vehicles of at least one group above which the flotilla (21; 30) of seismic sources has finished evolving are able to move so coordinated to a new position to form a new elementary zone for receiving seismic waves below and in line with a portion of the predefined trajectory (T) not yet traveled by said flotilla (21; 30) of seismic sources. 11. Système d'acquisition selon la revendication 10, caractérisé en ce que la flottille (30) de sources sismiques comporte des sources sismiques haute fréquence (322) et des sources sismiques basse fréquence (32i).11. Acquisition system according to claim 10, characterized in that the fleet (30) of seismic sources comprises high frequency seismic sources (322) and low frequency seismic sources (32i). 12.Système d'acquisition selon l'une quelconque des revendications 10 à 11, caractérisé en ce que la flottille (30) de sources sismiques comporte une pluralité d'équipements de surface autonomes (31i, 3I2), aptes à suivre ladite trajectoire de façon coordonnée, chaque équipement de surface (31i, 3I2) étant connecté à au moins une source sismique (32i, 322) de ladite flottille au moyen d'un câble ombilical (34i, 342).12. Acquisition system according to any one of claims 10 to 11, characterized in that the flotilla (30) of seismic sources comprises a plurality of autonomous surface equipment (31i, 3I2), capable of following said trajectory. in a coordinated manner, each surface equipment (31i, 3I2) being connected to at least one seismic source (32i, 322) of said fleet by means of an umbilical cable (34i, 342). 13.Système d'acquisition selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins un équipement de surface autonome (31ι, 3I2) est configuré pour déployer sous l'eau, au moyen dudit câble ombilical (34i, 342), la source sismique (32i, 322) correspondante à ladite au moins une profondeur (Hl, H2) donnée.13. Acquisition system according to claim 12, characterized in that at least one autonomous surface equipment (31ι, 3I2) is configured to deploy underwater, by means of said umbilical cable (34i, 342), the source seismic (32i, 322) corresponding to said at least one depth (Hl, H2) given. 14.Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les véhicules (22i à 22m; 40) sous-marins autonomes d'un même groupe sont hiérarchisés en un véhicule maître et des véhicules esclaves.14. System according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the vehicles (22i to 22m; 40) autonomous submarines of the same group are hierarchized into a master vehicle and slave vehicles. 15. Système selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que les véhicules (22i à 22m; 40) sous-marins autonomes d'un même groupe sont aptes à communiquer entre eux.15. System according to any one of claims 10 to 14, characterized in that the vehicles (22i to 22m; 40) autonomous submarines of the same group are able to communicate with each other. 2/ 52/5 EE LOLO CMCM II ωII ω i k i k S) 0 S) 0 'bSd œo êobo 'bSd œo êobo C 0 C 0 BO BO BO KO KO BO BO BO KO KO => => c ô it is BO BO BO BO BO BO BO BO BO BO v v 0 <\ 0 <\ il > II > II > BO BO il> II> II> BO BO
BO BOBO BO:BO BOBO BO: BOBO:BOBO: : r\^Pi: r \ ^ Pi Ig=8 kmI g = 8 km
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