NL8800779A - Streksectie van een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam onder toepassing van vloeistofblokkerende afstandhouders. - Google Patents

Description

P & c

W 2909-867 Ned.M/EvF

A

Korte aanduiding: Streksectie van een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam onder toepassing van vloeistof-blokkerende afstandhouders.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

De uitvinding zal aan de hand van de figuren in de bijgaande tekeningen nader worden toegelicht.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

.8800779 * - 4 -

N

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.

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.

.8800770

Claims (3)

1. Streksectie ten gebruike bij een stelsel voor seismisch onderzoek (exploratie) te water, om een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam te verbinden met een zeeschip voor het slepen van het lichaam langs een exploratielijn, bevattende: 5 a) een met vloeistof gevulde slang, en b) een aantal vloeistof blokkeerafstandhouders gelegen op met ongelijke afstanden van elkaar verwijderde plaatsen binnen de met vloeistof gevulde slang, zodat afstemeffecten op de verzwakking van "ademende" golven binnen de vulvloeistof van de slang ten gevolge van longitudinale 10 trillingen van de slang tijdens het slepen zo klein mogelijk worden.

2. Streksectie ten gebruike bij een stelsel voor seismisch onderzoek (exploratie) te water, om een in het water voort te trekken seismisch stroomlichaam te verbinden met een zeeschip voor het slepen van het lichaam langs een exploratielijn, bevattende 15 a) een met vloeistof gevulde buitenste slangewand, en b) een aantal vloeistof blokkerende afstandhouders gelegen op met ongelijke afstanden van elkaar verwijderde plaatsen binnen de slangewand ter verkrijging van een aantal met vloeistof gevulde compartimenten van verschillende lengte die verspreid zijn over de lengte van de slangewand 20 zodanig dat afstemeffecten afkomstig van het koppelen van longitudinale trillingen van de slangewand tot "ademende" golven binnen de vulvloeistof van de slang zo klein mogelijk zijn.

3. Streksectie volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de met vloeistof gevulde compartimenten gevormd worden door vloeistof blokkerende afstand- 25 houders. . 88 0 07 79