NL8800779A

NL8800779A - STRETCH SECTION OF A SEISMIC FLOW BODY TO BE DRAWN USING LIQUID-BLOCKING SPACERS.

Info

Publication number: NL8800779A
Application number: NL8800779A
Authority: NL
Original assignee: Mobil Oil Corp
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1988-10-17
Also published as: NO881373D0; GB2202946A; NO881373L; GB8806768D0

Description

P & cP & c

W 2909-867 Ned.M/EvFW 2909-867 Ned. M / EvF

Aa

Korte aanduiding: Streksectie van een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam onder toepassing van vloeistof-blokkerende afstandhouders.Brief designation: Stretching section of a seismic flow body to be drawn in water using liquid-blocking spacers.

De uitvinding heeft betrekking op seismische exploratie (onderzoek) te water» en meer in het bijzonder op een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam onder gebruikmaking van een streksectie met op ongelijk afstand gelegen vloeistof blokkerende afstandhouders langs de 5 lengte ervan om de invloed van sleepruis op de geregistreerde seismische gegevens te verminderen.The invention relates to seismic exploration (survey) in water and more particularly to a seismic flow body to be drawn into the water using a stretch section with dissimilarly spaced liquid blocking spacers along its length to drag noise to reduce the recorded seismic data.

Bij het uitvoeren van een seismisch onderzoek te water, wordt een seismische energiebron toegepast door een onderzoekschip voor het opwekken van een seismisch signaal, dat hier een seismische drukgolf genoemd 10 wordt, die door de waterlaag gezonden wordt naar de formaties onder het oppervlak. Een gedeelte van het signaal wordt teruggekaatst tegen de onder het oppervlak gelegen reflecterende interfaces naar de waterlaag waar het wordt ontvangen door een seismisch stroomlichaam, dat achter het onderzoekschip aan voortgesleept wordt. Het stroomlichaam bestaat uit een aantal 15 hydrofonen, die elektrische signalen opwekken als antwoord op de ontvangen seismische signalen, De hydrofonen zijn verspreid over de lengte van het stroomlichaam en zijn elektrisch verbonden door middel van het stroomlichaam met seismische registratieïnstrumenten aan boord van het onderzoekschip. Zo’n seismische inspectie te water kan op typerende wijze worden 20 uitgevoerd met de onderzoeksystemen van het type beschreven in de Amerikaanse octrooischriften nr. 4.146.870 verleend aan W.H. Ruehle en nr. 4.581,724 verleend aan R.G. Zachariadis, waarbij een seismische energiebron en seismisch stroomlichaam worden voortgesleept door het water langs een exploratielijn.When conducting a seismic survey in water, a seismic energy source is applied by a survey vessel to generate a seismic signal, herein referred to as a seismic pressure wave, which is sent through the water layer to the subsurface formations. A portion of the signal is bounced off the sub-surface reflective interfaces to the water layer where it is received by a seismic current body, which is dragged behind the survey vessel. The current body consists of a number of hydrophones, which generate electrical signals in response to the seismic signals received. The hydrophones are distributed along the length of the current body and are electrically connected by means of the current body with seismic recording instruments on board the research vessel. Such an aquatic seismic inspection can typically be performed with the survey systems of the type described in U.S. Pat. Nos. 4,146,870 issued to W.H. Ruehle and No. 4,581,724 issued to R.G. Zachariadis, where a seismic energy source and seismic current body are dragged through the water along an exploration line.

25 Bij seismische handelingen te water komt men talloze problemen tegen bij de registratie van seismische gegevens, die zich niet voordoen bij handelingen te land. Eén der grootste van deze problemen is sleepruis, in het bijzonder in de vorm van longitudinale trillingen, opgewekt door zowel de beweging van het schip als het stroomlichaam door het water wanneer 30 zij de exploratielijn langstrekken.25 Seismic operations in the water encounter numerous problems in the registration of seismic data, which do not occur in land operations. One of these problems is drag noise, especially in the form of longitudinal vibrations, generated by both the movement of the ship and the body of water through the water as they extend the exploration line.

De onderhavige uitvinding verschaft een streksectie van een seismisch stroomlichaam onder toepassing van willekeurig verspreid aangebrachte vloeistof blokkerende afstandhouders, die dienen om de hydrofonen tegen dergelijke longitudinale trillingen te isoleren naarmate het seismische .8800779 - 2 - *» « stroomlichaam zich voortplant door het water en daardoor seismische signalen verschaft met geringere vervorming, een groter dynamisch bereik, en een breder frequentiespectrum dan door conventionele seismische stroomlichamen verschaft wordt. Seismische signalen met lagere vervorming en een breder 5 dynamisch bereik zullen dunne bedden en stratigrafische reservoirs ("traps") gemakkelijker resolveren. De vermindering van ruis zal detectie mogelijk maken van diepere gebeurtenissen en een betere resolutie geven van gebeurtenissen op alle niveaus.The present invention provides a stretch section of a seismic flow body using randomly spaced liquid blocking spacers which serve to isolate the hydrophones from such longitudinal vibrations as the seismic flow body propagates through the water and thereby provides seismic signals with less distortion, a wider dynamic range, and a wider frequency spectrum than that provided by conventional seismic current bodies. Seismic signals with lower distortion and a wider dynamic range will more easily resolve thin beds and stratigraphic reservoirs ("traps"). The reduction of noise will allow detection of deeper events and better resolution of events at all levels.

Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvinding een met vloei-10 stof gevulde, in compartimenten verdeelde streksectie voor een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam. Heer in het bijzonder past de streksectie een met vloeistof gevulde buitenste slangewand toe.Accordingly, the present invention provides a liquid-filled, compartmentalized stretch section for a seismic flow body to be drawn into the water. In particular, the stretch section employs a fluid-filled outer tubing wall.

Een aantal voor vloeistofdoorstroming geschikte afstandhouders zijn gelegen in van elkaar verwijderde posities binnen de slangewand ter ver-15 schaffing van constructieve integriteit voor de slangewand. Een aantal met vloeistof gevulde compartimenten over de lengte van de slangewand zetten longitudinale trillingen van de slangewand om in "ademende" golven. Deze compartimenten hebben verschillende lengten om elke smalle band afstemeffect door de compartimenten te reduceren. Zulke compartimenten 20 worden gevormd door vloeistof blokkerende afstandhouders.A plurality of fluid flowable spacers are located in spaced positions within the tubing wall to provide structural integrity to the tubing wall. A number of fluid filled compartments along the length of the hose wall convert longitudinal vibrations of the hose wall into "breathable" waves. These compartments have different lengths to reduce any narrow band tuning effect through the compartments. Such compartments 20 are formed by liquid-blocking spacers.

De uitvinding zal aan de hand van de figuren in de bijgaande tekeningen nader worden toegelicht.The invention will be explained in more detail with reference to the figures in the accompanying drawings.

Fig. 1 illustreert een stelsel voor seismische exploratie te water, waar de streksectie van het seismische stroomlichaam volgens de onder-25 havige uitvinding bij toegepast kan worden; fig. 2 is een pictoriale voorstelling van de streksectie van een seismisch stroomlichaam volgens de onderhavige uitvinding, waarin de ongelijke afstanden van de vloeistof blokkerende afstandhouders over de lengte ervan is weergegeven; en 30 fig. 3 is een grafiek van de verzwakking als functie van de frequen tie, voor een streksectie van een seismisch stroomlichaam, onder toepassing van vloeistof blokkerende afstandhouders.Fig. 1 illustrates an aquatic seismic exploration system employing the stretch section of the seismic current body of the present invention; FIG. 2 is a pictorial representation of the stretch section of a seismic body according to the present invention, showing the uneven distances of the liquid blocking spacers along its length; and FIG. 3 is a graph of the attenuation as a function of frequency, for a stretch section of a seismic current body, using liquid blocking spacers.

Onder verwijzing naar fig. 1 wordt daarin weergegeven een seismisch onderzoeksysteem te water, waarbij het in het water voort te trekken seis-35 mische stroomlichaam volgens de onderhavige uitvinding kan worden toegepast. Het seismische onderzoekzeeschip 10 doorloopt een onderzoek- of exploratie-lijn. Het schip 10 sleept één of meer seismische energiebronnen 11 en een seismisch stroomlichaam 12, dat een aantal hydrofonen toepast, verspreid aangebracht over de lengte van het stroomlichaam. Seismische energie wordt opgewekt in het water door de bron 11 en terugkaatsingen 16 van deze ener- . 8 8 0 0 7 7 § * * - 3 - gie tegen onder het oppervlak gelegen formaties, zoals geïllustreerd bij 14 onder de zeebodem 15, worden gedetecteerd door het aantal hydrofonen langs het stroomliehaam 12 als seismische reflectiesignalen. Deze seismische signalen worden overgedragen naar een gegevens registratie- en fae-5 werkingsapparatuur 17 op het schip 10 door middel van elektrische bedrading door het stroomliehaam 12 en op de sleepkabel 18 van het stroomliehaam.Referring to FIG. 1, there is shown an in-water seismic survey system wherein the seismic flow body of the present invention to be drawn can be used. The seismic survey seagoing vessel 10 traverses a survey or exploration line. The ship 10 tows one or more seismic energy sources 11 and a seismic current body 12 employing a plurality of hydrophones distributed over the length of the current body. Seismic energy is generated in the water by the source 11 and reflections 16 from this energy. 8 8 0 0 7 7 § * * - 3 - against subsurface formations, as illustrated at 14 below the seabed 15, are detected by the number of hydrophones along the flow body 12 as seismic reflection signals. These seismic signals are transferred to a data recording and fae operating equipment 17 on the ship 10 by electrical wiring through the power body 12 and on the towing cable 18 of the power body.

Fig. 1 toont geen conventionele of stand der techniek mechanische bijzonderheden van een stroomliehaam zoals strekorganen, elektrische kabels, afstandhouders of zelfs de hydrofonen zelf. Deze bijzonderheden worden duidelijk 10 geopenbaard in talloze Amerikaanse octrooischriften, bijv. nr. 3.299.397 en nr. 3.319.734 verleend aan G.M. Pavey, Jr. et al.; Amerikaans octrooi-schrift nr. 3.371.739 verleend aan R.H. Pearson; en Amerikaans octrooi-schrift nr. 4.204.188 verleend aan H. Weichart et al. Het stroomliehaam 12 kan daarnaast voorzien zijn van ëén of meer dieptecontroleïnrichtingen 15 13 en een staartboei 19. Een typerende seismische energiebron 11 gebruikt bij seismisch onderzoek te water kan ëén of meer luchtkanonnen bevatten van het type beschreven in het Amerikaans octrooischrift nr. 3.506.085 verleend aan G.B. Loper. Een typerend gegevens registratie- en bewerkings-systeem 17 is de digitale veldrecorder model DFS-V van Texas Instruments.Fig. 1 does not show conventional or prior art mechanical details of a flow body such as stretchers, electric cables, spacers or even the hydrophones themselves. These details are clearly disclosed in numerous U.S. patents, eg, No. 3,299,397 and No. 3,319,734 issued to G.M. Pavey, Jr. et al .; U.S. Patent No. 3,371,739 issued to R.H. Pearson; and U.S. Patent No. 4,204,188 issued to H. Weichart et al. The flow body 12 may additionally include one or more depth control devices 13 13 and a tail buoy 19. A typical seismic energy source 11 used in marine seismic surveys may include or more air guns of the type described in U.S. Patent No. 3,506,085 issued to GB Runner. A typical data recording and processing system 17 is the digital field recorder model DFS-V from Texas Instruments.

20 Na het hebben beschreven van een typerend systeem voor seismische exploratie te water, zal er nu in detail beschreven worden de streksectie volgens de onderhavige uitvinding bij een seismisch stroomliehaam. Een streksectie, zoals 18, wordt geplaatst tussen de sectie 12 van het seismische stroomliehaam en de sleepkabel 20 vanaf het exploratieschip 10.After describing a typical marine seismic exploration system, the stretching section of the present invention at a seismic flow body will now be described in detail. A stretch section, such as 18, is placed between the section 12 of the seismic flow body and the tow rope 20 from the exploration vessel 10.

25 Het doel van de streksectie 18 is om te werken als een schok absorptie-lichaam en verzwakker en dus de sectie 12 van het stroomliehaam te isoleren van trillingen van het schip als gevolg van de inwendige machinerie, plotselinge rukken veroorzaakt door een abrupte beweging van het schip en trillingen veroorzaakt door de sleepkabel naarmate deze zich beweegt door 30 het water onder een hoek die helt ten opzichte van de bewegingsrichting. Afhankelijk van de efficiency van de streksectie bij het verzwakken van deze diverse trillingen, kan een bepaald gedeelte van de trillingen zich voortplanten door de streksectie en worden gedetecteerd door de hydrofonen in de sectie 12 van het stroomliehaam.The purpose of the stretch section 18 is to act as a shock absorption body and attenuator and thus isolate section 12 of the power body from vibrations of the ship due to the internal machinery, sudden jerks caused by an abrupt movement of the ship and vibrations caused by the tow rope as it moves through the water at an angle inclined to the direction of movement. Depending on the efficiency of the stretching section in attenuating these various vibrations, a certain portion of the vibrations may propagate through the stretching section and be detected by the hydrophones in section 12 of the flow body.

35 Het is de specifieke maatregel van de onderhavige uitvinding de iso latie van de hydrofonen tegen dergelijke sleepruis te verbeteren door het verspreid aanbrengen van een aantal vloeistof blokkerende afstandhouders over de lengte van de streksectie 18 voor het verzwakken van de sleepruis alvorens deze het aantal hydrofonen in het stroomliehaam 12 bereikt.It is the specific feature of the present invention to improve the isolation of the hydrophones from such drag noise by spreading a plurality of liquid blocking spacers along the length of the stretch section 18 to attenuate the drag noise before they increase the number of hydrophones. the flow body reaches 12.

.8800779 * - 4 -.8800779 * - 4 -

NN

Een zo'n streksectie, die succesvol toegepast is, wordt weergegeven in fig. 2. Een aantal vloeistof blokkerende afstandhouders 25 worden weergegeven binnen de met vloeistof gevulde buitenste slangewand 22 van de sectie 18 van het stroomlichaam, welke sectie bestaat uit materiaal, dat 5 in zekere mate op flexibele wijze uitzetbaar is, zoals polyvinyl materiaal bijvoorbeeld. Dergelijke slangewand 22 omgeeft de rekorganen en elektrische kabels, die daardoor heen lopen vanaf de sectie 12 van het stroomlichaam naar het exploratieschip 10. Een aantal doorstromingsafstandhouders 26 wordt eveneens in fig. 2 weergegeven. De betekenis van der-10 gelijke vloeistof blokkerende afstandhouders 25 langs de sectie 18 van het stroomlichaam is dat zij de streksectie verdelen in discrete vloei-stofcompartimenten, die toestaan dat longitudinale trillingen worden gekoppeld tot ademende golven binnen de compartimenten. Ademende golven zijn drukgolven binnen de vulvloeistof, die maken dat de slangewand uit-15 puilt over een gelokaliseerde zone. Deze golven planten zich voort langs de sectie met een relatief langzame snelheid, en sterven in het algemeen uit na een korte afstand. Echter bij de vloeistof blokkerende afstand-houders, die gelijkelijk verspreid aangebracht zijn langs de streksectie is er een afstemeffect op de verzwakking van de sleepruis. Dit kan het 20 beste beschreven worden in samenhang met fig. 3, die een grafiek voorstelt van de verzwakking als functie van de frequentie voor de overdracht van longitudinale trillingen. De met een continue lijn getrokken kromme 30 geeft een standaard homogene streksectie van 100 m lengte weer zonder waterschotten of blokkerende afstadhouders. De als doorgaande lijn getrokken 25 kromme 31 geeft de verzwakking weer als functie van de frequentie voor twee standaard streksecties van 50 m. De als een doorgaande lijn getrokken kromme 32 toont het afstemeffect, dat op gelijke afstanden verspreid aangebrachte vloeistof blokkerende afstandhouders zouden hebben op de sleepruis, die zich voortplant door zulke twee standaard streksecties van 30 50 m. Teneinde een dergelijk afstemeffect zo klein mogelijk te maken komt de onderhavige uitvinding met de maatregel om de vloeistof blokkerende afstandhouders met ongelijke afstanden verspreid aan te brengen zoals weergegeven bij 25 in fig. 2. Deze verspreide opstelling met ongelijke afstanden zorgt voor verzwakking van sleepruis in de mate weer-35 gegeven door kromme 33, die een 10 tot 12 tot .. verbetering vertoont over die van de kromme 31 voor twee standaard streksecties.One such stretch section, which has been successfully employed, is shown in Figure 2. A number of fluid blocking spacers 25 are shown within the fluid filled outer tubing wall 22 of the section 18 of the flow body, which section consists of material is flexible to some extent, such as polyvinyl material, for example. Such hose wall 22 surrounds the stretchers and electrical cables passing therethrough from section 12 of the current body to exploration vessel 10. A number of flow spacers 26 are also shown in Figure 2. The significance of such liquid blocking spacers 25 along the section 18 of the flow body is that they divide the stretch section into discrete liquid compartments, which allow longitudinal vibrations to be coupled into breathable waves within the compartments. Breathable waves are pressure waves within the filler fluid that cause the tubing wall to bulge over a localized zone. These waves propagate along the section at a relatively slow speed, and generally die out after a short distance. However, with the liquid blocking spacers, which are evenly distributed along the stretch section, there is a tuning effect on the weakening of the drag noise. This can best be described in conjunction with Figure 3, which presents a graph of the attenuation as a function of the frequency for the transmission of longitudinal vibrations. The continuous line drawn curve 30 represents a standard homogeneous stretch section of 100 m length without water baffles or blocking spacers. The solid line curve 31 represents the attenuation as a function of the frequency for two standard stretch sections of 50 m. The solid line curve 32 shows the tuning effect that equally spaced liquid blocking spacers would have on the drag noise, which propagates through such two standard stretch sections of 50 m. In order to minimize such a tuning effect, the present invention comes with the measure to spread the liquid blocking spacers at unequal distances as shown at 25 in fig. 2. This uneven spaced arrangement causes attenuation of drag noise to the extent represented by curve 33, which exhibits a 10 to 12 to. Improvement over that of curve 31 for two standard stretch sections.

Zelfs ofschoon één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding hier beschreven is, zal het duidelijk zijn aan een deskundige op dit vakgebied, dat diverse veranderingen en wijzigingen kunnen worden aange- . 8 8 0 0 7 7 9 - 5 - > bracht zonder buiten de beschermingsomvang van de uitvinding zoals naar voren komt uit de bijgevoegde conclusies te geraken. Elke zodanige verandering en wijziging, die valt binnen de beschermingsomvang van de aanhangende conclusies, worden geacht hierin te zijn inbegrepen.Even though one embodiment of the present invention has been described here, it will be apparent to one skilled in the art that various changes and modifications can be made. 8 8 0 0 7 7 9 - 5 -> without departing from the scope of the invention as set forth in the appended claims. Any such change and alteration, which falls within the scope of the appended claims, are deemed to be included herein.

.8800770.8800770

Claims

A stretch section for use in an in-water seismic survey (exploration) system to connect a seismic flow body to be towed to a seagoing vessel for towing the body along an exploration line, comprising: 5 a) one containing liquid filled hose, and b) a plurality of fluid blocking spacers located at unequally spaced locations within the fluid filled hose, so that tuning effects on the attenuation of "breathable" waves within the hose fill fluid due to longitudinal vibrations of the fluid filled hose. hose as small as possible when towing.

2. A stretch section for use in an in-water seismic survey (exploration) system to connect a seismic flow body to be towed to a seagoing vessel for towing the body along an exploration line, comprising a) a fluid-filled vessel outer tubing wall, and b) a plurality of fluid blocking spacers located at unequally spaced locations within the tubing wall to provide a plurality of fluid filled compartments of varying length distributed along the length of the tubing wall 20 such that tuning effects originate from coupling longitudinal vibrations of the hose wall until "breathable" waves within the hose fill fluid are as small as possible.

Stretching section according to claim 2, characterized in that the liquid-filled compartments are formed by liquid-blocking spacers. . 88 0 07 79