NO129244B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO129244B NO129244B NO02428/68A NO242868A NO129244B NO 129244 B NO129244 B NO 129244B NO 02428/68 A NO02428/68 A NO 02428/68A NO 242868 A NO242868 A NO 242868A NO 129244 B NO129244 B NO 129244B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- vessel
- devices
- receiver
- relation
- ultrasound
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/0206—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
- G05D1/0208—Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles dynamic anchoring
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0007—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
- E21B41/0014—Underwater well locating or reentry systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/12—Underwater drilling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/72—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/72—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- G01S1/76—Systems for determining direction or position line
- G01S1/766—Conical-scan beam beacons transmitting signals which indicate at a mobile receiver any displacement of the receiver from the conical-scan axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Apparat til automatisk og nøyaktig plasering
av et,fartøy eller annet utstyr i forhold
til et på forhånd bestemt fast punkt på havbunnen.
Foreliggende oppfinnelse angår et apparat til automatisk
og nøyaktig plasering av et fartøy i forhold til et på forhånd bestemt fast punkt på havbunnen. Apparater av denne art omfatter en energikilde som er beregnet på å frembringe og å rette inn en energistråle i vannet, og apparatet omfatter innretninger for mottagning av den innrettede energistråle, der mottageren har en rekke føle-innretninger som kan påvirkes av energien i strålen og der hver føle-innretning er beregnet på å avgi et elektrisk signal som står i et bestemt forhold til energien i den mottatte stråle, hvilke signaler styrer en rekke drivanordninger som bringer fartøyet eller utstyret i den ønskede posisjon i forhold til det nevnte punkt, og apparatet
skal samvirke med andre anordninger for samtidig å holde fartøyet eller utstyret som skal ledes i en på forhånd bestemt posisjon i forhold til et ytterligere fast punkt på havbunnen.
Apparater av denne art anvendes ved arbeid som skal utføres på dypt vann, såsom boring på sjøbunnen langt fra land, og det anvendes som regel ultralyd som energi.
Det er tidligere kjent å anvende styrekabler for å lede utstyr og verktøy ned til en undervannskilde som strekker seg fra selve borehullet og til borefartøyet. En vesentlig ulempe ved denne anordning er den store avdrift som forårsakes av sterke undervanns-strømmer og som virker på styrekablene og det utstyr som styres langs disse, slik at utstyret når det nærmer seg undervannskilden, kanskje ikke er i vertikal stilling slik det må væré for å kunne føres på plass. En annen ulempe er de stadige sammenviklinger av kablene på grunn av undervannsstrømmene.
Styrekabler tillater bare meget begrenset avdrift av borefartøyet og man kommer lett utenfor de tillatelige grenser på grunn av vind og storm som kanskje krever frigjøring av styrekablene fra fartøyet, hvoretter kablene senere må finnes igjen og vikles ut av hverandre. Andre styreanordninger enn kabler, f.eks. permanent anbrakte ledninger eller rør som strekker seg mellom undervannskilden og borefartøyet er dessuten benyttet. Det har imidlertid vist seg at slike rør eller ledninger har et betydelig areal som påvirkes sterkt av undervannsstrømmer, og man får også her en ganske betydelig avdrift, samtidig med at rørene kan bety en fare for skipsfarten hvis man forlater kilden av en eller annen grunn.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en anordning for plasering av et flytende fartøy i bestemt posisjon i forhold til et fast punkt på havbunnen og også å komme frem til et apparat som muliggjør en styrt nedsenkning av utstyr til borehullet på havbunnen.
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de trekk som er gjengitt i kravene.
Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere' under henvisning til tegningene der: Fig. la og lb skjematisk viser et borefartøy og en anordning for anbringelse av dette over en bestemt undervahnsposisjon,
fig. 2 viser en ultralydanordning sett nedenfra med til-hørende drivmidler,
fig. 3 viser, sétt nedenfra og helt skjematisk, ultra-lydanordnihgen med isointensitetslirijer som representerer lydfeltet rundt ultralydstrålén som treffer mottakeren når anordningen er sentrert på strålen,
fig. 4 viser det samme som fig. 3, men med isointensi-tetslinjene i lydfeltet for ultralydstrålén mottatt av mottakeranordningen når denne er forskjøvet i forhold til strålen i den retning som er vist,
fig. 5 viser en del av et blokkdiagram for venderinnret-ningen tilhørende ultralydsenderne, anbrakt i krafttilførselen på fartøyet og plasert på en betjeningstavle,
fig. 6 viser skjematisk en videreutvikling av anordningen på fig. la og lb, der man ser hvorledes et fartøy kan bringes til å flytte seg fra et par diametralt motstående sendere til et annet par sendere, der senderne er sentrert rundt borehullet,
fig. 7 viser på samme måte som fig. 6, skjematisk en modifikasjon der man har en ytre sirkel av kontrollpunkter og en indre sirkel av kontrollpunkter, som vist på fig. 6, og
fig. 8 viser hvorledes styre- og posisjonsanordningen skal •anvendes når det benyttes både et borefartøy og en utstyrbrakett som heises ned fra denne.
Når det er mulig er de samme henvisningstall anvendt
på samtlige tegninger for like eller tilsvarende deler.
På fig. la er det vist et borefartøy 11 med en sentral brønn lia gjennom hvilken det stikker et rør 12 enten for boring eller for ettersyn av en undervannskilde 16.
Utstyret ved kildens hode på sjøbunnen 14 er anbrakt rundt borehullet 16 som er boret tidligere og forsynt med en f6ring 17 som vanligvis er støpt på plass. En hoveddel 21 er anordnet i
form av en sementblokk med et stort areal som ligger over havbunnen
14 for å hindre at utstyr til borehullet synker i slam eller mudder
på havbunnen. Hoveddelen 21 har en gjennomgående åpning 22 ved hjelp av hvilken man får adgang til borehullet. Hoveddelen 21 har i dette tilfelle et stykke 23 som stikker opp frå åpningen 22 og er rettet mot havoverflaten. Delen 23 har traktform for å lette inn-føring av utstyr i borehullet.
I avstand fra borehullet 16 og også i avstand fra hoveddelen 21 ligger det en ultralydsender 13 som sender ut en stråle 13a.
I noen tilfelle kan imidlertid senderen også ligge på delen 21.
Senderen kan være av. den velkjente type med transduk-torer for utsendelse av ultralyd etter det magnetostriktive eller piezoelektriske prinsipp. Elektrisk drift av senderen 13 fås ved hjelp av ledninger 15 som strekker seg fra senderen til bøyen 18 som har elektriske koplinger for tilslutning av krafttilførsel og til betjeningstavlen 19 på fartøyet 11. Bøyen er forankret til sjøbunnen nær ved.senderen 13 ved hjelp av en line 20, og de elektriske ledninger 15 følger langs forankringslinen. Som et ikke vist alternativ kan de elektriske ledninger være adskilt fra forankringslinen slik at de når de ikke er elektrisk tilkoplet, kan slippes ned på sjø-bunnen under bøyen og heises opp med en line som ved sin øvre ende er forbundet med bøyen. En slik anordning ville beskytte de elektriske ledninger mot unødige bøyningspåkjenninger og slitasje når de ikke er i bruk. Når det er ønskelig å kople til ledningene, trekkes disse opp til overflaten ved hjelp av linen. Kjernefysiske energi-kilder kunne også benyttes for drift av senderen.
En ultralydmottageranordning er vist ved 24, og den har drivmidler 56, 57 og 58.
Som vist på fig. lb er en sender 13 montert i en slingre-bøyle 25 som henger i fartøyet 11 og retter en ultralydstråle 13a ned mot ultralydmottageren 24, som i dette eksempel hviler på havbunnen 14. Senderen drives ved hjelp av en ledning 15a fra kraftkilden og kontrolltavlen, mens signalet fra mottageranordningén 24, etter forsterkning, overføres gjennom en ledning 15b via bøylen 18 til tavlen 19 for riktig styring av drivmidlene 56, 57, 58 som er elektrisk forbundet med tavlen 19 ved hjelp av passende, ikke viste innretninger.
På samme måte som på fig. la er bøylen 18 forankret til havbunnen ved hje]p av en ankerline 20, og ledningen 15b kan benyttes på samme måte som ledningen 15 når den er adskilt fra ankerlinen.
På fig. 2 ser man ultralydmottageranordningen 24 som har tre mottagertransduktorer 51, 52 og 53. Disse står jevnt fordelt i en sirkel som er konsentrisk med anordningen. Til hver mottager er det tilknyttet en drivenhet 56, 57 og 58. Hver av enhetene har en motor 61 og propell 62 anbrakt i et hus som peker radielt ut og ned fra mottageranordningén. Den motordrevne propell 62 frembringer en skyvekraft som virker på mottageranordningén og som er rettet radielt på denne for korrigerende justeringer for' innretning eller sentrering av ultraiydmottageren i forhold til ultralydstrålén. Ultraiydmottageren 51, 52 og 53 kan være av en vanlig type for bruk under vann. Ultralydmottagerne som benyttes bør være slik at de kan arbeide innenfor de'frekvensområder ultifalydsenderne sender ut, f.eks. en frekvens på 1 megacykel/sek. Motorene 61 er synkronmotbr som benyttes i vanlige servosystemer. Motorene har en rotasjonshastighet som er proporsjonal med det elektriske iringangssignal. Energi tilføres motorene 61 og mottagerne 51, 52 og 53 gjennom en kabel 71, som strekker seg fra tavlen 19 på fartøyet 11 (se fig. lå og lb). En ledning 73 fra hver av ultralydmottagerne til hver av motorene fører styresignalet som avledes frå den tilhørende ultralydmottager. Man vil se at hver av ultralydmottagerne og de tilhørende drivenheter er koplet i en servosløyfe som sluttes gjennom den posisjonsbestemmelse man får ved hjelp av drivenhetene i forhold til den stråle som mottas. Forsterkning kan være nødvendig mellom mottagerne og drivenhetene. Disse for-sterkere 51a, 52a og 53a som er tilsluttet ultralydmottagerne 51, 52 og 53 er fortrinnsvis anbrakt i selve mottageranordningén.
Under bruk frembringer ultralydmottagerne i mottageranordningén like' sterke elektriske signaler når anordningen er sentrert på ultralydstrålén. Dette vises på fig. 3 der man ser at like lengder på pilene er tegnet i midten av de tre ultralydmottagere. Det elektriske signal mates til motoren 61 i den tilhørende drivenhet, og dette frembringer en proporsjonal rotasjonshastighet for den til-hørende propeller slik at man får en tilsvarende sentrerende skyvekraft som virker på mottageranordningén. Da hvert av de elektriske signaler er like, vil skyvekraften som frembringes av hver av drivenhetene være like, og som en følge av dette vil mottageranordningén stå sentrért på ultralydstrålén. De sirkulære linjer 86 som er vist på fig. 3, representerer isointenitetslinjer for ultralydstrålens lydfelt. Man skal merke seg at linjene er tykkere nær sentrum av anordningen.. Dette viser at intensiteten øker mot sentrum og er størst i midten av strålen.
På fig. 4 er de samme isointensitetslinjer 86 tegnet under et forhold der mottageranordningén ér forskjøvet i forhold til ultralydstrålén. Som man vil se er ultraiydmottageren 53 blitt for-skjøvet mot sentrum av strålen, og som en følge av dette vil pilen 83 i mottageren 53 bli lenger enn den tilsvarende pil på fig. 3. Størrelsen åv Intensiteten i strålen er her vesentlig høyere enn ved denne mottager fordi intensiteten er større i,sentrum av strålen som nevnt.ovenfor. På samme måte,er lengden av pilen i mottageren 52 redusert sammenliknet med den.tilsvarende pil på fig. 3. Det samme gjelder også pilen 81 sammenliknet med pilen i mottageren 51. Det større elektriske signal, som frembringes av mottageren 53 vil tilsvarende, øke rotasjonshastigheten for propellen 62 på. motoren 61 i driyenheten 58 og en tilsvarende større sentrerende .skyvekraft vil virke på mottageranordningén fra denne enhet 58, som da, vil søke å sentrere anordningen i forhold til ultralydstrålén. Likeledes vil de nedsatte elektriske signaler fra ultralydmottagerne 51 og 52 føre til en tilsvarende reduksjon, av hastigheten på propellene 62 i enhetene 56 og 57. Man skal her merke seg at disse servoanordninger vil søke å holde mottakeranordningen sentrert i forhold til ultralydstrålén.
På fig. 5 blir ultralydsenderen 13 tilført energi fra venderen V som når den er koplet til en lavfrekvent oscillator 63, slutter en elektrisk krets, hvorved ultralydsenderen 13 drives slik at den avgir en forholdsvis lavfrekvent ultralydstråle som er rettet mot havoverflaten. Venderen V vil når den er koplet til høyfrekvens-oscillatoren 64, drive ultralydsenderen 13 slik at den avgir høy-frekvente ultralydstråler som er rettet mot havflaten. Mottageranordningén 24 som er tilsluttet ultralydsenderen 13, er i stand til å bli påvirket av den lavfrekvente ultralydstråle,. og den kan også påvise det tilnærmede sentrum av strålen. Det skal påpekes at lokalisering av borehullet også kan foregå ved hjelp av en egen ultralydsender for.utsendelse av en forholdsvis lav ultralydfrekvens nær ved kilden eller borehullet, i tillegg til de forholdsvis høy-frekvente ultralydsendere. Når en egen ultralydsender benyttes til frembringelse av den forholdsvis lavfrekvente ultralydstråle, kan mottageranordningén som er tilsluttet de forholdsvis høyfrekvente ultralydsendere benyttes som detektoranordninger,for den forholdsvis lavfrekvente lystråle eller en egen mottageranordning kan benyttes..
For å lokalisere et undervannsborhull må boreskipet ,11 finne,bøyen 18 som er forankret i nærheten av.borehullet. Ved boring på store dybder vil bøyen drive av i ganske stor utstrekning og vil derfor ikke kunne angirom borehullets utstyr befinner seg like under. De elektriske koplinger mellom bøyen og fartøyet og.lydsenderen settes, i drift. slik. at. en. lavf jrekyent. ultralydstråle frembringes., og rettes mot havoverflaten.. Borefartøyet 11 manøvreres inntil, man. får .■• et maksimum i den mottatte intensitet, noe som viser at man befinner seg, i midten eller i, nærheten ay.- midten av ultralydstrålén: som mottas av mottageranordningén .24. Deretter koples, ultralydsenderen om til høyfrekvensdrift, og høyfrekvensstrålen vil da. ligge innenfor mottagerområdet for. mottageranordningén,. 24 som sammen med sine drivenheter. bringer fartøyet til å manøvrere slik; at, det låser seg til strålen. Fartøyet er nu nøyaktig plasert, i.forhold.til ,det på forhånd bestemte undervannspunkt.
De forholdsvis.lavfrekvente ultralydbølger har tilbøye-lighet til å spre seg ut i. en vidyinklet stråle i vann. En slik.stråle har således ved havoverflaten en diameter som avhenger av.dimen-sjonene av senderen,,den utsendte frekvens og dybden senderen ligger i. Disse .faktorer virker også på intensiteten i lydbølgen.
Det har vist seg at for en sirkulær stempelsender med radius R, vil den halve toppvinkel A for den konus innenfor hvilken omtrent all lyd med hastighet V og frekvens F ligger, være gitt ved
formelen:
I norsk patent nr. 122.967 er virkningene av frekvens, dybde og intensitet behandlet. Fig. 6 viser hvorledes utførelsesformene på fig. la og lb kan anvendes når fartøyet 11 skal forflyttes ifra å være i flukt med et par diametralt motstående sendere, f.eks. senderne 13, til å være i flukt med et annet par sendere hvis vær og vindforhold krever dette. Senderne ligger i diametrale par og er betegnet som a, a1, b, b' etc. Figuren viser en situasjon der fartøyet er rettet inn på paret c, c' og nu trenger å bli rettet inn med d og d<1>. Energitilførselen til senderne c og c' er nettopp avbrutt, og energi sendes nu til d, d' som antydet med de stiplede linjer som representerer de konuser av ultralydenergi som står sentralt på senderne-d.og d'. På grunn av virkemåten for mottageranordningene og deres tilhørende drivenheter som beskrevet ovenfor, er det klart at baugen av skipet nær c nu forflyttes mot d og akterenden nær c' forflyttes mot d', som antydet med pilene på denne figur. Når således vind og vær forandrer retning, slik at fartøyet" bør ligge i en annen retning på havflaten, vil dette kunne oppnås uten at fartøyet beveger seg vekk fra sin posisjon rett over borehullet på havbunnen. Fig. 6 viser at ved å avbryte kraft-tilførselen til det benyttede par av sendere og ved å kople inn til-støtende par av sendere kan den som har kommando på fartøyet dreie dette om brønnen midtskips til en ny stilling eller til den nye stilling etter den annen inntil deri besté innretning er funnet, og samtidig vil fartøyet ligge i flukt med borehullet slik at brønnen midtskips vil ligge rett over dette. Fig. 7 viser en yttérligére utvikling av den utførelsesform som ér vist på fig. 6. Et større antall ultralydsendere er her anbrakt langs en sirkel som vist, med det resultat at i stedet for et antall adskilte styrepunkter over tilhørende sendere har man en sammenhengende sirkel, det vil si en styrering i stedet for en sirkulær rekke styrepunkter. Fartøyets mottageranordninger er anbrakt på
samme måte som tidligere i forhold til den sentrale brønn med det resultat at fartøyet fritt kan rette seg inn selv i en hvilken som helst retning som det måtte være behov for diktert av vind og vær, samtidig med at man hele tiden forblir låst slik at hver mottakeranord-ning ligger direkte over en del av ringen av ultralydenergi fra senderne. Dette system kan gjøres ennu sikrere ved bruk av en annen sirkel med et lite antall sendere i en annen radius enn radius for den sammenhengende ring av ultralydenergi. Mottageranordningene som låses til den sammenhengende ring behøver bare ha to mottagere hver på tvers av ringen, idet deres funksjon bare er å sørge for korrigering av fartøyets posisjon i radialretningen. Den annen sirkel som har det lille antall sendere, styrer et par mottageranordninger som er anbrakt på fartøyet, og disse mottageranordninger har også to ultra-mottagere, hver med mottagere anbrakt på hver sin side av en radius til ringen, idet deres funksjon er så sørge for korrigering av far-tøyets posisjon bare i asimut. Fig. 8 viser én kombinasjon av det som er beskrevet under henvisning til fig. la og lb med det som er beskrevet i norsk patent nr. 122.967.
Det samme fartøy, ultralydsender og mottager med tilhørende drivenheter, bøyer, forankringsline, betjeningstavle og ledninger,
for styring av"fartøyet er her vist med de samme henvisningstall, og man ser også borehullet og utstyret rundt dette på samme måte som på fig. la og lb.
i tillegg til dette er det på hoveddelen 21 anbrakt ultra-
lydsendere 27 og 28 svarende til senderen 13. Senderne 27 og 28 er anbrakt på hoveddelen like langt fra den traktformede del 23 og på motstående sider av denne på samme diameter. Man skal merke seg at lydsenderne 27 og 28, selv om de er vist med like store avstander fra delen 23, kan ha forskjellige avstander fra denne og ligge på forskjellige diametre. Den elektriske energi for senderen 27 tilføres gjennom ledninger 29 og 32. En ledning er for forholdsvis høyfrekvent ultralydenergi til senderen 27, mens den annen ledning er for forholdsvis lavfrekvent ultralydenergi med det formål som er forklart tidligere. Driften av senderen 28 kommer i stand ved hjelp av en ledning 34 som sammen med ledningene 29 og 32 er utført som en flerlederkabel 36. Denne kabel strekker seg mellom borehullets utstyr og bøyen 31. Bøye"n er beregnet på å ha en elektrisk tilkopling som for-binder flerlederkabelen 36 til en ytterligere flerlederkabel 41 som strekker seg mellom bøyen 31 og fartøyet 11 slik at man kan få forbindelser til kontrolltavlen 30 og kraftkilden 72. Det finnes også en kopling mellom tavlene 19 og 30.
Lydsenderne 27 og 28 har hver en diameter på omtrent
25 cm. De er beregnet å å kunne arbeide ved omtrent 1 megacykel/sek. Denne kombinasjon av transduktorstørrelse og frekvens frembringer en lydenergi som er godt samlet, det vil si at man får smalvinklede lydstråler som er rettet fra utstyret ved borehullet til havoverflaten. På overflaten ligger borefartøyet klart til å senke ned et styrerør 42 ved hjelp av en kran 43 ombord. Man skal merke seg at utstyret som skal innføres i borehullet ikke nødvendigvis krever et styrerør, og således kan utstyr såsom en borestreng eller annet verk-tøy, senkes ned og styres av lydstyreanordningen i henhold til oppfinnelsen direkte uten noe rør. En utstyrsbrakett 46 er festet nær den nedre ende av styrerøret 42. Utstyrsbraketten 46 kan svare til de som allerede er i bruk ved dypvannsboring, bortsett fra de end-ringer ved endene, som er nødvendige når man utelater de vanlige
styrelinjer og tilpasser braketten til å bli styrt av lydstyreanord-ningene. Braketten 46 har mottakeranordninger 47 og 48 ved hver ende. Disse anordninger 47 og 48 svarer til anordningen 24 og er innrettet til å lokalisere og stå sentrert på lydstrålen som frembringes av senderne 27. og 28. Utstyret som skal ledes ned til uridervannshullet, festes til styrebraketten i et punkt mellom mottageranordningene 47. og 48; svarende til posisjonen for den traktformede del 23, i forhold til senderne 27 og 28. Når således mottagerne 47 og 48 er i posisjon
direkte i sentrum av de respektive lydstråler, vil styrebraketten være riktig plåsert, det vil si at utstyret som bæres av braketten 46 står vertikalt over den "traktformede del 23 ved undervannshullet slik at innføring av det utstyr braketten bærer kan foregå.
Det program som følges, ved kombinasjonen på fig. 8 be-
gynner hovedsakelig med en gjentagelse av de trinn som er forklart ovenfor i forbindelse med figurene la og lb. Etterat fartøyet har kommet i riktig posisjon i forhold til undervannspunktet, f.eks. et borehull på havbunnen, og etterat man har funnet bøyen, kan utstyret ved borehullet drives elektrisk fra kraftkilden ombord idet denne har elektriske forbindelser til borehullet via koplingsanordningene i bøyen 31. Om det ønskes kan tilførselen av elektrisitet til bore-
hullet føre til frembringelse av en forholdsvis lavfrekvent, vid-
vinklet ultralydstråle som strekker seg fra utstyret ved borehullet mot havflaten som tilfellet er på fig. la, og etterat denne er mot-
tatt, manøvreres fartøyet inntil man lokaliserer strålens midpunkt. Deretter blir den lavfrekvente vidvinklede liltralydbølge erstattet
av et antall høyfrekvente, smalvinklede ultralydbølger. Utstyret som skal senkes fra fartøyet bringes i riktig posisjon i forhold til de nevnte høyfrekvente, smalvinklede ultralydstråler slik at hver stråle separat mottas, og utstyret kan da senkes ned og føres inn i bore-
hullet. Under nedsenkningen manøvreres utstyret slik at det holder seg i riktig posisjon i forhold til de høyfrekvente ultralydstråler, hvorved innføring av utstyret i borehullet kan foregå.
Det er her beskrevet og vist hvorledes et flytende fartøy
med tilhørende utstyr kan manøvreres til og holdes i posisjon over et fast punkt ved hjelp av en ultralydstråle som er fastlagt i ret-
ning og som samvirker med en kontinuerlig arbeidende, automatisk regulering som er følsom overfor variasjoner i ultralydstrålens intensitet. Dessuten er det vist og beskrevet hvorledes utstyrt som fartøyet har med seg kan senkes ned og styres inn i et borehull på havbunnen etter de samme prinsipper som innebærer bruk av ultralydstråler og automatisk styring.
Claims (10)
1. Appa.rat til automatisk pg nøyaktig plasering åv et fartøy i forhold til et på forhånd bestemt fast punkt på havbunnen, omfattende en energikilde (13> 19):som er beregnet på å frembringe og å rette inn en energistråle - (13a) i vannet> innretninger (24).
for mottagning av .den innrettede energistråle, omfattende en rekke føleinnretninger (51, , 52, 53) som kan påvirkes av energien i strålen, der hver ,;følerinnretning er beregnet på å avgi et elektrisk signal som står i et bestemt forhold til energien-i den mottatte stråle> hvilke signaler styrer en rekke drivanordninger som bringer ;fartøyet i den ønskede posisjon i forhold til .det nevnte punkt, og hvilket, apparat er beregnet .på å samvirke med andre anordninger (21, 27, 28, 46, 47, 48) for.samtidig å.holde fartøyet, i en på forhånd bestemt posisjon i forhold til et ytterligere fast punkt på havbunnen, karakterisert ved at følerinnretningene (51, 52, 53) i strålemottageranordningen (24) står i avstand fra hverandre og er anbrakt i. et plan hovedsakelig på tvers av strålenes (13a) akse, hvorved de relative verdier av.de elektriske signaler som frembringes av de respektive følerinnretninger (51, 52, 53) angir avstanden og retningen av mottageranordningens (24) skjevstilling i forhold til aksen for den innrettede stråle og ved at drivanordningene på far-tøyet omfatter en rekke drivenheter (56, 57, 58) som styres av de elektriske signaler fra følerinnretningene (51, 52, 53) på en slik måte at fartøyet i en retning som bevirker, at mottageranordningén og den innrettede stråle kommer i flukt med hverandre, hvorved far-tøyet bringes i den ønskede posisjon i forhold til det førstnevnte faste punkt.
2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den strålefrembringende kilde (19) er anbrakt i tilslutning til et punkt på havbunnen for å rette energistrålen oppad mot vannflaten og at mottageranordningén (24) for strålen bæres av fartøyet (fig. la).
3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den strålefrembringende kilde (13) bæres av fartøyet og at mottageranordningén er glasert i tilslutning til det nevnte faste punkt på havbunnen og har elektrisk forbindelse til fartøyet (fig. lb).
4. Apparat som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det finnes en flerhet av strålefrembringende kilder og en flerhet av mottageranordninger for strålene, der hver av strålekildene og mottateranordningene er
plasert i like stillinger i forhold til det valgte faste punkt på havbunnen og på fartøyet (flg. 6 og 7).
5. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav> k a r:a k t e r i s er t J v e d at hver mottaker-anordning omfatter minst tre følerinnretningér for bestemmelse av hvor langt og i hvilken retning mottageranordningén ér forskjøvet i forhold til den stråle som frembringes av den tilhørende kilde (fig. 2-4) .
6. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det finnes minst to ultralydkilder som står på motsatte sider av og på rett linje med det faste punkt på havbunnen.
7. v Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at følerinnretningene (51, 52, 53) er anbrakt på en bærer (24) og ved at hver følerinnret-ning omfatter en transduktor for mottaging av en ultralydstråle, anordnet på en sirkel med de øvrige følerinnretningér jevnt fordelt rundt denne konsentrisk med den nedadrettede sirkulære flate av bæreanordningen (24).
8. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert v e d at hver drivenhet er styrt av en ultralydtransduktor og inn-befatter en servomotor og en propell drevet av servomotoren for å frembringe en skyvekraft som er proporsjonal med det elektriske signal fra følerinnretningen med skyvekraften virkende for å sentrere følerinnretningen (51, 52, 53) i forhold til en stråle.
9. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert vedat det omfatter en flerhet av strålefrembringende kilder, der et stort antall av disse er plasert langs omkretsen av en første sirkel for å frembringe, en så godt som sammenhengende hul sylindrisk ultralydstråle og et mindre antall av strålefrembringende kilder anbrakt på omkretsen av en ytterligere sirkel med en annen radius og konsentrisk med den første sirkel,: idet.mottageranordningené er anordnet i par på motstående, sider av en rett linje på langs "av fartøyet, idet mottageranordningené som skal påvirkes av den nevnte sammenhengende sirkulære stråle, har.følerinnretningene liggende i flukt med den rette linje på langs av fartøyet, for.. å-styre - stillingen av fartøyet langs én radius av de nevnte sirkler, mens mottageranordningené som skal påvirkes av strålene fra det .mindre; antall strålekilder har deres- følerinriret- •
ninger liggende perpendikulært på den;: rette"' linje- på langs " i av- f år-tøyet for å styre stillingen av fartøyet langs en radius av de nevnte sirkler, mens mottageranordningené som skal påvirkes av strålene fra det mindre antall strålekilder har deres følerinnret-ningér liggende perpendikulært på den rette linje på langs av far-tøyet, for derved å frembringe en korrigerende styring av fartøyet i asimut.
10. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav i kombinasjon med styreutstyr (42) som bæres av far-tøyet ved nedsenkning fra vannflaten for å bli innført i et under-vanns borehull (16, 22, 23) ved det nevnte annet punkt, karakterisert ved kilder (27, 28) til frembringelse av energi-stråler ved undervannshullet og for retting av strålene vertikalt mot vannflaten, en utstyrsbærer (46) som er beregnet på å bli senket fra overflaten for å føre det utstyr som skal koples sammen med hullet, anordninger (47, 48) anbrakt på bæreren for mottagning av de vertikalt rettede stråler, der hver mottageranordning er anbrakt forskjøvet på tvers i forhold til det utstyr som føres av bæreren, like meget som en av strålingskildene er anbrakt forskjøvet i forhold til hullet, hvilke strålemottageranordninger frembringer elektriske signaler som representerer avstanden og retningen av en skjevstilling av en mottageranordning i forhold til strålingskilden, og omfattende drivinnretninger for sentrering av mottageranordningén i forhold til strålingskilden i overensstemmelse med de nevnte elektriske signaler, slik at utstyrsbæreren kan ledes langs strålene når den senkes, og det utstyr som føres av bæreren blir innført i det nevnte hull.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO256371A NO129335B (no) | 1965-04-29 | 1971-07-05 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US451955A US3336572A (en) | 1965-04-29 | 1965-04-29 | Sonic means and method for locating and introducing equipment into a submarine well |
NL676711098A NL148708B (nl) | 1965-04-29 | 1967-08-11 | Inrichting voor het naar een onderwaterput geleiden van apparatuur. |
US66036867A | 1967-08-14 | 1967-08-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO129244B true NO129244B (no) | 1974-03-18 |
Family
ID=27351415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO02428/68A NO129244B (no) | 1965-04-29 | 1968-06-20 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3336572A (no) |
DE (2) | DE1281974B (no) |
GB (2) | GB1122243A (no) |
NL (2) | NL148708B (no) |
NO (1) | NO129244B (no) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3413946A (en) * | 1966-08-31 | 1968-12-03 | Mobil Oil Corp | Spar buoy vessel |
US3444509A (en) * | 1967-07-03 | 1969-05-13 | Gen Dynamics Corp | Sonar system |
US3458853A (en) * | 1967-08-08 | 1969-07-29 | Eg & G Inc | Underwater guidance method and apparatus |
US3497869A (en) * | 1968-09-09 | 1970-02-24 | Pan American Petroleum Corp | Electrical system for signaling between a floating vessel and a subsea well |
US3602301A (en) * | 1969-08-27 | 1971-08-31 | Transworld Drilling Co | Underwater borehole servicing system |
FR2143533B1 (no) * | 1971-06-28 | 1974-03-08 | Subsea Equipment Ass Ltd | |
US3867712A (en) * | 1972-06-28 | 1975-02-18 | Honeywell Inc | Adaptive filter |
US3948522A (en) * | 1973-04-04 | 1976-04-06 | Industrial Patent Development Corporation | Projectile simulation |
US4025895A (en) * | 1975-09-18 | 1977-05-24 | Sante Fe International Corporation | Navigation system for maneuvering a structure about a submerged object |
DE2543293C3 (de) * | 1975-09-27 | 1978-03-16 | Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen | Unterwasser-Bohreinrichtung |
JPS5373761A (en) * | 1976-12-09 | 1978-06-30 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Device for detecting swinging angle of suspended load |
FR2384101A1 (fr) * | 1977-03-18 | 1978-10-13 | Seal Participants Holdings | Procede de positionnement et de raccordement de conduits d'un bloc porteur aux conduits d'un bloc fixe et moyen de mise en oeuvre du procede |
US4234047A (en) * | 1977-10-14 | 1980-11-18 | Texaco Inc. | Disconnectable riser for deep water operation |
US4190120A (en) * | 1977-11-18 | 1980-02-26 | Regan Offshore International, Inc. | Moveable guide structure for a sub-sea drilling template |
FR2441881A1 (fr) * | 1978-11-17 | 1980-06-13 | Sotraplex | Procede et dispositif pour le reperage en position d'un engin autonome mobile sur une structure immergee |
DE2933032C2 (de) * | 1979-08-16 | 1985-03-14 | Edgar 8510 Fürth Rathsburg | Auffangvorrichtung für aus Unterwasser-Bohrlöchern unkontrolliert austretendes Erdöl |
US4308600A (en) * | 1980-04-15 | 1981-12-29 | Sotraplex S.A. | Method and apparatus for determining the position of a mobile apparatus on an immersed structure |
US4547163A (en) * | 1980-06-03 | 1985-10-15 | Licentia Patent-Verwaltungs-G.M.B.H. | Oil transfer apparatus |
DE3024791A1 (de) * | 1980-06-30 | 1982-01-21 | Takenaka Komuten Co. Ltd., Osaka | Vorrichtung zur behandlung von minderwertigem unterboden |
GB2184236B (en) * | 1981-07-27 | 1987-11-18 | Gec Avionics | Surveillance sonar for torpedo detection and guidance |
FR2517068B1 (fr) * | 1981-11-24 | 1985-10-11 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif pour mettre dans une position relative determinee deux elements immerges dans un milieu liquide conducteur |
GB2117948A (en) * | 1982-03-22 | 1983-10-19 | Ml Aviation Co Ltd | Initiation of devices by high- frequency sound waves |
US4980871A (en) * | 1989-08-22 | 1990-12-25 | Visionary Products, Inc. | Ultrasonic tracking system |
US5231483A (en) * | 1990-09-05 | 1993-07-27 | Visionary Products, Inc. | Smart tracking system |
US5320175A (en) * | 1993-01-29 | 1994-06-14 | Shell Oil Company | Subsea wellhead connections |
WO2002018711A1 (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-07 | Bernard Francois | An apparatus and a device for driving an object by vibration or impact |
GB2371509B (en) * | 2001-01-24 | 2004-01-28 | Weatherford Lamb | Joint detection system |
NO20030773L (no) * | 2003-02-18 | 2004-08-19 | Remora Tech As | Anordning ved havbasert lasting og lossing av skip |
USH2163H1 (en) * | 2003-12-18 | 2006-08-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Guided thrust maneuvered shipboard crane |
WO2007026149A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Malcolm Duell | Damping device |
NO20055576A (no) * | 2005-11-25 | 2007-01-08 | V Tech As | Fremgangsmåte og anordning for å posisjonere en krafttang ved en rørskjøt |
EP2196622A1 (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-16 | Welltec A/S | Subsea well intervention module |
US9535182B2 (en) | 2009-03-09 | 2017-01-03 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying with towed components below water surface |
US9389328B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-07-12 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying with towed components below water's surface |
US8593905B2 (en) | 2009-03-09 | 2013-11-26 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying in icy or obstructed waters |
US9354343B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-05-31 | Ion Geophysical Corporation | Declination compensation for seismic survey |
US20120273213A1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Bp Corporation North America Inc. | Marine subsea riser systems and methods |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2545179A (en) * | 1948-04-07 | 1951-03-13 | Standard Oil Co | Submarine marker with sonic signal generators |
US3160850A (en) * | 1960-12-27 | 1964-12-08 | Honeywell Inc | Underwater locating apparatus |
US3215202A (en) * | 1961-10-10 | 1965-11-02 | Richfield Oil Corp | Off-shore drilling and production apparatus |
US3222634A (en) * | 1962-07-27 | 1965-12-07 | Shell Oil Co | Underwater locating device |
-
1965
- 1965-04-29 US US451955A patent/US3336572A/en not_active Expired - Lifetime
-
1966
- 1966-04-15 GB GB16567/66A patent/GB1122243A/en not_active Expired
- 1966-04-28 DE DET31022A patent/DE1281974B/de not_active Withdrawn
-
1967
- 1967-08-11 NL NL676711098A patent/NL148708B/xx unknown
-
1968
- 1968-05-20 GB GB23825/68A patent/GB1182758A/en not_active Expired
- 1968-06-20 NO NO02428/68A patent/NO129244B/no unknown
- 1968-06-28 NL NL686809245A patent/NL148709B/xx unknown
- 1968-06-28 DE DE1756698A patent/DE1756698C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6711098A (no) | 1969-02-13 |
GB1182758A (en) | 1970-03-04 |
NL148708B (nl) | 1976-02-16 |
US3336572A (en) | 1967-08-15 |
DE1281974B (de) | 1968-11-07 |
NL6809245A (no) | 1969-02-18 |
DE1756698A1 (de) | 1970-04-30 |
DE1756698B2 (de) | 1975-01-09 |
NL148709B (nl) | 1976-02-16 |
DE1756698C3 (de) | 1975-08-28 |
GB1122243A (en) | 1968-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO129244B (no) | ||
US4031544A (en) | Sonar/television system for use in underwater exploration | |
US8141260B2 (en) | Cable fleet angle sensor | |
KR101157169B1 (ko) | 부이형 수중감시장치 | |
US5370074A (en) | Method and device for tracking an object | |
FR2497370A1 (fr) | Systeme de positionnement lateral d'un cable marin remorque et methode d'utilisation de ce systeme | |
BRPI0610691A2 (pt) | método para adquirir dados sìsmicos em uma pluralidade de posições dispersas sobre uma zona no fundo do mar, equipamento de guia destinado a dirigir uma unidade de aquisição sìsmica no sentido de uma posição alvo localizado sobre o fundo do mar e equipamento e sistema para aquisição sìsmica do fundo do mar | |
JP2008525251A (ja) | 潜水船の追跡のための装置及び方法 | |
JP2813558B2 (ja) | 海中物体破壊方法 | |
CN208334641U (zh) | 一种桩基冲蚀坑监控系统 | |
US3160850A (en) | Underwater locating apparatus | |
US3588796A (en) | Method and apparatus for positioning a maneuverable naval structure over a fixed position | |
CN105738907B (zh) | 辅助侧扫声呐作业装置 | |
US4164379A (en) | Offshore pipe laying | |
CN105629307A (zh) | 一种海底管线探测与测量声学系统与方法 | |
US2837727A (en) | Position adjustable hydrophone | |
CN107528634A (zh) | 水下蓝光通信装置及系统、水下移动目标跟踪方法 | |
NO129335B (no) | ||
CN105606712A (zh) | 一种超声检测探头、检测方法以及检测系统 | |
CN110185080A (zh) | 一种辅助绞吸船取砂施工的方法及装置 | |
US6598554B1 (en) | Submarine towed measuring system | |
CN208297733U (zh) | 一种桩基冲蚀坑旋转监控系统 | |
US5774421A (en) | Underwater measurement device | |
CN112977728A (zh) | 用于声学评估系统的智能位置校正设备 | |
NO122967B (no) |