MX2011003727A - Dispositivo para un receptor de componente de campo electromagnetico vertical. - Google Patents

Dispositivo para un receptor de componente de campo electromagnetico vertical.

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Abstract

Se describe un dispositivo para el posicionamiento de un dipolo de antena (1) colocado de manera que sea sumergido en una masa de agua, un primer electrodo (11) que es colocado, en una posición operativa, aproximadamente vertical por encima y a una distancia de un segundo electrodo (12), un mástil (2) que es asegurado en forma giratoria, en una porción distante, en la posición operativa, de la porción de extremo inferior, en un sostén (3), el primer electrodo (11) es colocado junto, en o sobre la porción de extremo superior (21) del mástil (2), el segundo electrodo (12) es colocado junto, en o sobre la porción de extremo inferior (22) del mástil (2) , el mástil (2) y/o el sostén (3) incluyen medios que son colocados para mantener el mástil (2) en una posición prescrita, y el mástil (2) y el sostén (3) son formados, de manera sustancial, de materiales no magnéticos.

Description

DISPOSITIVO PARA UN RECEPTOR DE COMPONENTE DE CAMPO ELECTROMAGNETICO VERTICAL Campo de la Invención La invención se refiere a un dispositivo para una antena receptora para un componente vertical de campo electromagnético en una masa de agua, de manera más particular, se refiere a un mástil no metálico proporcionado al menos con un par de electrodos separados, el acoplamiento del mástil en un pedestal de soporte es colocado para mantener un electrodo de un par de electrodos aproximadamente vertical por encima del segundo electrodo del par de electrodos, y para proporcionar una distancia satisfactoria vertical entre los electrodos^ cuando la antena receptora se encuentra en una posición operativa.
Cuando se mide el componente vertical de campo electromagnético durante el mapeo de las estructuras submarinas de suelo rocoso para demostrar los posibles yacimientos de petróleo y/o gas, por ejemplo, es necesario desplegar dipolos verticales de recepción en las masas de agua por encima de la estructura que está siendo inspeccionada .
La intensidad de la señal es registrada por la antena receptora está directamente relacionada con la longitud de la antena receptora, es decir, la distancia entre los dos electrodos de un par de electrodos que forman el dipolo de la antena receptora. Cuando la distancia es más grande, es conseguida una mejor calidad de la señal. También importante para la calidad de la señal de los dos electrodos del dipolo es que sean situados de manera correcta con un electrodo en posición vertical por encima del otro.
Si el dipolo es situado de manera sumergida y flotando en las masas de agua, las corrientes en las masas de agua requerirán que el electrodo individual sea proporcionado con medios de posicionamiento . Esto complica la construcción del dipolo.
El dipolo tiene que ser afectado por el ruido hasta el alcance posible más pequeño, es decir, de manera que las señales electromagnéticas tienen que ser afectadas hasta el alcance posible más pequeño por factores que no pueden ser controlados, por ejemplo, metales en los elementos adyacentes .
Si el dipolo es colocado en un pedestal apoyándose sobre el lecho marino, el requerimiento de una longitud de antena suficientemente larga originará que el pedestal de antena sea relativamente voluminoso cuando se vaya a mantener una distancia deseada entre electrodos cuando la antena es colocada en una posición operativa. Esto podría complicar o hacer imposible el manejo del pedestal durante el despliegue o la recuperación del lecho marino.
La verticalidad de una antena receptora soportada por un pedestal estará en función de la inclinación del lecho marino. Si el posicionamiento exactamente vertical de la antena va a ser conseguido, el pedestal tiene que ser ajustado con relación a la superficie del piso, o la antena tiene que ser ajustada con relación al pedestal. Las corrientes en las masas de agua podrían afectar estos ajustes, de modo que los ajustes repetidos necesariamente mantendrán el ajuste correcto vertical del dipolo.
Descripción Detallada de la Invención La invención tiene como su objetivo remediar o reducir al menos uno de los inconvenientes de la técnica anterior.
El objetivo es conseguido a través de las características que son especificadas en la siguiente descripción y en las reivindicaciones que siguen.
La invención se refiere a un dispositivo que ajusta un dipolo vertical, colocado para recibir, por ejemplo, un componente vertical de campo electromagnético, en el cual ' un mástil que lleva al menos uno de los dos electrodos del dipolo es colocado para tener una posición aproximadamente vertical, de manera independiente, de 1 las condiciones del suelo sobre el cual es colocado el pedestal de soporte del mástil y que es poco afectado por las corrientes en las masas de agua en las cuales es sumergido el dipolo . Esto es conseguido por medio del mástil que está siendo acoplado, por medio de una unión de pivote, con una porción del pedestal que sobresale hacia arriba, el mástil es giratorio alrededor de dos ejes. El mástil y/o el pedestal son/es proporcionado con medios colocados que proporcionan y mantienen un posicionamiento horizontal prescrito de los electrodos del dipolo .
Esto puede ser conseguido en varios modos . En un aspecto, el centro de gravedad efectivo del mástil es colocado a una distancia suficientemente grande de la unión de pivote, de modo que en un modo giratorio libre, el mástil buscará tener una posición vertical. En este aspecto, cuando uno de los dos electrodos del dipolo es acoplado con la porción de extremo superior del mástil y el otro electrodo es acoplado con la porción de extremo inferior del mástil, posiblemente acoplado, que puede moverse en dirección horizontal con el cimiento del pedestal, el dipolo podría ser situado en posición vertical y mantenido allí, posiblemente a través del mástil que es bloqueado en la posición deseada.-Para hacer que las fuerzas de flujo que afectan el mástil no provoquen algún movimiento del mástil mencionado, los elementos de resistencia de flujo podrían ser colocados en lugares adecuados en el mástil incluso fuera de la resistencia de flujo en diferentes niveles verticales en la masa de agua.
En otro aspecto, el electrodo superior es fijado en el pedestal, mientras que el electrodo inferior es colocado en una porción de extremo inferior de un mástil que es suspendido en forma giratoria, a través de una porción superior de extremo, a partir del pedestal. Cuando el mástil está girando con libertad, éste podría tomar, como es descrito con anterioridad, una posición vertical que garantice que el dipolo asuma la posición correcta. De manera alterna, la porción inferior del mástil podría ser fijada en un montaje de mástil que puede moverse en dirección horizontal, por ejemplo, un actuador biaxial que puede moverse en dirección horizontal que es colocado para posicionar el electrodo inferior en la. posición deseada.
Para facilitar el manejo del dispositivo de acuerdo con la invención, algunos de los elementos que sobresalen hacia arriba, por ejemplo, el mástil, si este sobresale por encima de la unión de pivote, o el pedestal y el mástil, si la unión de pivote es colocada en la porción de extremo superior del mástil, podrían ser telescópicos. Durante el movimiento en tierra y en el mar, esto reducirá la altura de la construcción del dispositivo y con lo cual, será menos demandante con respecto a la altura de elevación (también llamada altura de gancho) del equipo de elevación, etc. Cuando el dispositivo es colocado en el lecho marino, el dispositivo es extendido hacia su posición operativa, de modo que es conseguida la distancia normal del electrodo. En forma típica, ésta podría ser del orden de 10-20 metros.
El pedestal se apoya sobre una superficie que usualmente es una porción de un lecho marino. Es una ventaja proporcionar al pedestal un diseño de trípode, de modo que permanezca o se mantenga estable. La colocación de una gran masa en proximidad cercana con los puntos de soporte proporciona la estabilidad del pedestal que se incrementa adicionalmente . Para incrementar la estabilidad de manera adicional, una porción del pedestal que sobresale hacia arriba es conectada por medio de un soporte, o similares, con un punto de anclaje que se sitúa fuera de la periferia del pedestal .
Para evitar la interferencia de señal, el dispositivo es sustancialmente formado de materiales no magnéticos. Por razones de interferencia de señal y mantenimiento, también es una ventaja si los materiales son no metálicos.
La invención se refiere de manera más específica, a un dispositivo que sitúa un dipolo de antena, en el cual al menos un par de electrodos es colocado para ser sumergido en una masa de agua, un primer electrodo es colocado, en una posición operativa, aproximadamente vertical por encima y a una distancia a partir de un segundo electrodo, caracterizado porque tiene un mástil que es acoplado en forma giratoria en una porción distante, en la posición operativa, de la porción inferior del mástil al pedestal; el primer electrodo es colocado junto, en o sobre la porción de extremo superior del. mástil; el segundo electrodo es colocado junto, en o sobre la porción de extremo inferior del mástil; el mástil y/o el pedestal incluyen medios que son colocados para mantener el mástil en una posición prescrita; y el mástil y el pedestal son formados, de manera sustancial, de materiales no magnéticos.
El pedestal podría ser proporcionado con una unión de pivote colocada para su conexión con una porción del mástil .
El pedestal podría ser proporcionado al menos con tres patas que son soportadas en una porción inferior por un cimiento, y un nodo superior forma una conexión entre las porciones de las patas de manera distante del cimiento.
La unión de pivote podría ser colocada junto al nodo superior.
La unión de pivote, de manera alterna, podría ser colocada sobre un brazo que sobresale con libertad hacia arriba del cimiento del pedestal.
Una porción media del mástil podría ser acoplada con la unión de pivote.
La porción de extremo superior del mástil podría ser acoplada con la unión de pivote.
El pedestal podría ser proporcionado con un cimiento que incluye un sistema actuador biaxial colocado para fijar la porción de extremo inferior del mástil en posición horizontal .
En la porción de extremo inferior, el mástil podría ser proporcionado con uno o más elementos de compensación.
Cada una de las patas del pedestal podría ser telescópica .
Cada una de las patas telescópicas del pedestal podría ser proporcionada con medios de ajuste controlado en forma remota de la longitud de la pata.
Un elemento de pata deslizante hacia afuera en cada una de las patas podría ser proporcionado con al menos un cuerpo de flotabilidad.
Al menos un cuerpo de flotabilidad podría estar constituido por una cavidad interna del elemento de pata deslizante hacia afuera.
La cavidad interna del elemento de pata deslizante hacia afuera podría estar en comunicación fluida estrecha con un acumulador de gas .
Una o más de las patas podrían ser proporcionadas con un actuador que es colocado para ajustar la longitud de la respectiva pata, de manera individual.
El cimiento podría ser proporcionado con medios de compensación colocados para la estabilización del pedestal contra una superficie.
El cimiento podría ser colocado para acomodar una unidad receptora de señal .
El mástil podría ser telescópico.
Cada uno de los electrodos podría ser proporcionado con medios que verifican la posición del electrodo en un plano horizontal, también posiblemente en un plano vertical.
El mástil y/o el pedestal podrían ser proporcionados con instrumentos de medición tomados a partir del grupo que consiste de instrumentos de medición geofísica y oceanográfica .
Breve Descripción de las Figuras A continuación se describe un ejemplo de una modalidad preferida que es visualizada en las figuras que la acompañan, en las cuales: ¦La Figura 1 muestra, en perspectiva, una primera modalidad de ejemplo del dispositivo de acuerdo con la invención en un estado retraído; La Figura 2 muestra el dispositivo en una posición operativa totalmente erigida; La Figura 3 muestra, en una escala más grande en cierto modo, una vista lateral de la primera modalidad de ejemplo en una posición retraída; La Figura 4 muestra un detalle A de la Figura 3 en una escala más grande; La Figura 5 muestra una vista en planta del suelo de la primera modalidad de ejemplo en la misma escala que la Figura 3; y La Figura 6 muestra, en perspectiva, una segunda modalidad de ejemplo del dispositivo de acuerdo con la invención en una posición operativa.
Descripción de las Modalidades Preferidas Se hace referencia en primer lugar a las Figuras 1-5 en las cuales una primera modalidad de ejemplo del dispositivo de acuerdo con la invención incluye un dipolo de antena 1, un mástil de antena 2, un pedestal 3 y una unidad receptora de señal 4.
El dipolo.1 incluye un primer electrodo 11 colocado por encima y a una distancia a partir de un segundo electrodo 12 y conectados entre sí en un modo eléctricamente conductivo conocido por sí mismo. El primer electrodo 11 es colocado en proximidad cercana con una porción de extremo superior 21 del mástil 2 que incluye alambres que conectan el primer electrodo 11 con el segundo electrodo 12 colocado adyacente a una porción de extremo inferior 22 del mástil 2.
El mástil 2 es suspendido a partir de un pedestal 3 que incluye tres patas 31 que son aseguradas en la periferia de un cimiento 32, convergiendo hacia un nodo superior 33 en el cual las patas 31 son conectadas entre sí.
En el nodo superior 33 es formada una unión de pivote 331 en la que es acoplada el mástil 2.
El cimiento 32 es proporcionado con una base o pie 321 para cada pata 31. El pie 321 es adecuadamente formado con una superficie de apoyo adaptada para la superficie sobre la cual se apoya el pedestal y con una masa suficiente que garantiza que el cimiento 32 no será elevado por las fuerzas de flotabilidad de la masa de agua en la cual será colocado el pedestal 3. Una masa suficientemente grande podría ser proporcionada por el material a partir del cual es formado el pie 321, o un compensador adecuado (no se muestra) podría ser proporcionado de manera interna o externa sobre el pie 321. El cimiento 32 es adicionalmente proporcionado con una base 322 colocada para llevar una carga (véase más adelante) , posiblemente para formar o fijar el montaje de mástil 324. El montaje de mástil 324 es colocado para ser fijado en una posición arbitraria sobre la base 322 con lo cual se coloca el mástil 2 en posición vertical.
La base 322 es conectada con los pies 321 por medio de un número de soportes 323.
Las patas 31 son telescópicas, puesto que un elemento de pata 311 que es fijado al cimiento 32 acomoda un elemento de pata deslizante hacia afuera 312 formando la conexión de la pata 31 con el nodo superior 33. El elemento de pata deslizante hacia afuera 312 tiene una cavidad interna 312a que funciona o trabaja como un cuerpo de flotabilidad.
El mástil 2 es telescópico.
El pedestal 3 es proporcionado con varios elementos de acoplamiento de elevación 36 colocados en el cimiento 32.
La porción de extremo inferior 22 podría incluir, de manera adecuada, un elemento de compensación (no se muestra) , posiblemente integrado en un recipiente (no se muestra) que rodea el segundo electrodo 12.
La base 322 es colocada para acomodar varios medios, tal como un receptor de señal 4 en comunicación de señal con la antena de dipolo 1, medios de comunicación (no se muestran) que transfiere la información entre el dispositivo y una unidad de control (no se muestra) en la superficie, medios de ajuste y monitoreo de las longitudes de las patas 31 etcétera.
Cuando una antena vertical de dipolo 1 va a ser desplegada en el lecho marino, es proporcionado un dispositivo de acuerdo con la invención con una especificación deseada (el tipo de electrodo, la separación operativa del electrodo, etc.); este es transportado hacia la posición deseada en donde es bajado sobre el lecho marino. El mástil 2 es ajustado de tal modo que el dipolo de antena 1 toma una posición vertical. La porción de extremo inferior 22 del mástil 2 es bloqueada en la base 322 por medio del montaje de mástil 324.
Las patas telescópicas 31 proporcionan una ventaja durante el movimiento del dispositivo de acuerdo con la invención en la superficie (en tierra o en el mar) puesto que el mástil 2 y el pedestal 3 podrían estar entonces en una posición retraída, véase la Figura 1. Esto incrementa la estabilidad durante el movimiento y reduce la así llamada altura de gancho de los dispositivos de elevación (grúas) . Cuando el pedestal 3, completo con los elementos 1, 2, 4, ha sido situado en el lecho marino, las patas 31 son movidas hacia afuera hacia sus longitudes deseadas. Esto es realizado por medio de las fuerzas de flotabilidad, que actúan sobre el elemento de pata 312 debido a que las cavidades internas 312a, alargan las patas 31. Cuando cada pata ha alcanzado su longitud deseada, el alargamiento posiblemente podría ser bloqueado por medios (no se muestran) que bloquean el alargamiento .
Para evitar que las patas 31 sean movidas fuera de sus longitudes totales debido a las fuerzas de flotabilidad mientras que el dispositivo está siendo bajado en las masas de agua, es una ventaja que al menos algunas líneas de elevación (no se muestran) que son conectadas con el dispositivo de elevación (no se muestra) han sido pasadas a partir del gancho de elevación (no se muestra) por medio de sus respectivos elementos de acoplamiento de elevación 36 hacia un acoplamiento sobre o en el nodo superior 33. Mediante este diseño, las patas 31 serán alargadas sólo después que el dispositivo ha sido asentado y las líneas de elevación han sido liberadas. Durante la elevación del lecho marino, el efecto será un efecto correspondiente, a saber, entonces las patas 31 son empujadas juntas contra las fuerzas de flotabilidad mediante las líneas de elevación que son apretadas por el dispositivo de elevación a medida que inicia la operación de elevación.
En una modalidad alternativa (no se muestra) , los elementos de pata deslizante hacia afuera 312 podrían ser empujados o jalados, en forma mecánica.
A medida que se alarga el pedestal 3, el mástil 2 también se alargará, de modo que la distancia entre los electrodos 11, 12 de la antena de dipolo 1 se incrementa hasta el tamaño deseado.
En la justa individual de las longitudes de las patas 31 y/o el posicionamiento del montaje de mástil 324 en el pedestal 322 garantiza que el dipolo de antena 1 tome la posición vertical · deseada.
El elemento de compensación (no se muestra) en la porción de extremo inferior 22 del mástil 2 podría estabilizar el mástil 2 y garantizar que éste se alargue hacia su longitud total a medida que el pedestal 3 es jalado hacia su posición operativa.
Antes de la recuperación del dispositivo de acuerdo con la invención, el proceso de alargamiento descrito con anterioridad es invertido.
En otra modalidad, como parece a partir de la Figura 6, el mástil 2 es colocado, de manera suspendida, sobre el brazo 35 que sobresale hacia arriba y hacia afuera a partir del pedestal 3, el cual en esta modalidad, tiene una longitud fija de pata. La unión de pivote 331 es conectada con una porción media 23 del mástil 2. Un elemento de compensación 221 es proporcionado en la porción de extremo inferior 22 del mástil 2 en proximidad cercana al segundo electrodo 12.
En esta modalidad, el mástil 2 cuelga en forma libre. Debido al peso de la porción de extremo inferior 22, el mástil buscará tomar una posición vertical.
Es obvia la colocación del mástil 2 en forma telescópica en esta modalidad, puesto que el alargamiento se realiza por encima del punto de contacto de la unión de pivote 331. Al proporcionar el elemento movible de mástil con uno o más cuerpos de flotabilidad, por ejemplo, las cavidades internas llenas con gas 312 como es descrito para las patas 31 de la primera modalidad de ejemplo, las fuerzas de flotabilidad que actúan en el mástil 2 cuando el dispositivo es bajado hacia las masas de agua originará que el mástil sea extendido para proporcionar la distancia deseada de electrodo .

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo que sitúa un dipolo de antena (1) colocado para ser sumergido en una masa de agua, un primer electrodo (11) es colocado, en una posición operativa, aproximadamente vertical por encima y a una distancia a partir de un segundo electrodo (12), caracterizado porque un mástil (2) es asegurado en forma giratoria, en una porción distante, en la posición operativa, de la porción de extremo inferior (22) del mástil (2), en un pedestal (3) ; el primer electrodo (11) es colocado junto, en o sobre la porción de extremo superior (21) del mástil (2) ; el segundo electrodo (12) es colocado junto, en o sobre la porción de extremo inferior (22) del mástil (2) ; el mástil (2) y/o el pedestal (3) incluye medios que son colocados para mantener el mástil (2) en una posición prescrita;' y el mástil (2) y el pedestal (3) son formados, de manera sustancial, de materiales no magnéticos .
2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pedestal (3) es proporcionado con una unión de pivote (331) colocada para su conexión con una porción (21, 22) del mástil (2) .
3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pedestal (3) es proporcionado al menos con tres patas (31) que son soportadas en una porción inferior (311) por un cimiento (32) , y un nodo superior (33) forma la conexión entre las porciones (312) de las patas (31) distantes del cimiento (32) .
4. El dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque la unión de pivote (331) es colocada junto al nodo superior (33) .
5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unión de pivote (331) es colocada sobre un brazo (35) que sobresale hacia arriba en forma libre, del cimiento (32) .
6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque una porción media (23) del mástil (2) es asegurada en la unión de pivote (331) .
7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la porción de extremo superior (21) del mástil (2) es asegurada en la unión de pivote (331) .
8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación ' 1 , caracterizado porque el pedestal (3) es proporcionado con un cimiento (32) que incluye un sistema actuador biaxial colocado para fijar la porción de extremo inferior (22) del mástil (2) en posición horizontal.
9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la porción de extremo inferior (22) el mástil (2) es proporcionado con uno o más elementos de compensación (221) .
10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque cada una de las patas (31) del pedestal (3) es telescópica.
11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque cada una de las patas telescópicas (31) del pedestal (3) es proporcionada con uno o más medios de ajuste de control remoto de la longitud de la pata (3) .
12. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque un elemento de pata deslizante hacia afuera (312) en cada una de las patas (31) es proporcionado al menos con un cuerpo de flotabilidad (312a) .
13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque al menos un cuerpo de flotabilidad (312) está constituido por una cavidad interna en el elemento de pata deslizante hacia afuera (312) .
14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la cavidad interna (312a) en el elemento de pata deslizante hacia afuera (312) se encuentra en comunicación fluida estrecha con un acumulador de gas (341) .
15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque una o más de las patas (31) es proporcionada con un actuador que es colocado para ajustar la longitud de la respectiva pata (31) , de manera individual .
16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cimiento (32) es proporcionado con medios de compensación (321) colocados para la estabilización del pedestal (3) sobre una superficie.
17. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cimiento (32) es colocado para acomodar una unidad receptora de señal (4) .
18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mástil (2) es telescópico .
19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los electrodos (11, 12) es proporcionado con medios que verifican la posición del electrodo (11, 12) en un plano horizontal, también posiblemente en un plano vertical.
20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mástil (2) y/o el pedestal (3) son/es proporcionado con instrumentos de medición tomados a partir del grupo que consiste de instrumentos de medición geofísica y oceanógrafica.
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