NO169260B - Flottoer for bruk ved seismiske undersoekelser - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører flottører som benyttes for å bære seismiske energikilder på en kjent, forutbestemt dybde under havflaten.

Ved seismiske undersøkelser av undersjøisk geologi, taues rekker av seismiske energikilder bak et undersøkelsesfartøy og aktiviseres for å danne seismiske bølger som ledes gjennom sjøen til sjøbunnen og deretter til undersjøiske geologiske strata. Reflekterte bølger returnerer gjennom de samme media til registreringsanordninger, som også taues av undersøkelsesfartøyet. Under undersøkelsesoperasjonene er det viktig å kjenne den nøyaktige plassering av kildene og detektorene og å holde disse i et forutbestemt orien-teringsforhold.

Tidligere har det vært benyttet mange forskjellige teknikker for opphengning av seismiske kilder under havoverflaten. I mange tilfeller har det oppstått problemer fordi flere liner må passere mellom undersøkelsesfartøyet og de seismiske kilder. Disse liner kan lett vikle seg inn i hverandre, spesielt dersom én av rekkene av seismiske kilder skal beveges i forhold til de andre, f.eks. under utsetting eller inntagning.

Der hvor flottører har vært benyttet for å understøtte en flerhet seismiske kilder, kan det oppstå problemer ved styring av flottørene når undersøkelsesfartøyet beveger seg over et interessant område. Slik aktiv styring er ønskelig for å opprettholde riktig romlig forhold mellom de forskjellige seismiske energikilder og også mellom kildene og detektorene.

GB 2 152 216A foreslår en flottør for bruk ved seismiske undersøkelser av sjøbunnen, hvor flottøren er karakterisert som et langstrakt legeme som er laget av stivt materiale og som ved bruk er forbundet med undersøkelsesfartøyet via en slepetrosse, som er forbundet med flottøren på den ene side av denne i en avstand bak den fremre ende av flottøren, og at det mellom flottøren og slepetrossen strekker seg en reguleringsline hvis lengde kan justeres av en motor som er anordnet i det fremre parti av flottøren. En rekke seismiske energikilder er opphengt i flottøren og kan heises eller senkes ved virkningen av en andre motor plassert i flottøren.

Vi har i praksis funnet at et arrangement av-^-den type som er vist i GB 2 152 216A ikke gir tilstrekkelig manøvrerbarhet for individuelle flottører og kan fortsatt føre til problemer, f.eks. sammenfiltring av liner, under utsetting og inntagning av en gitt flottør.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en flottør for bruk ved seismiske undersøkelser av undersjøisk geologi, som er bygget opp av seksjoner og omfatter et fremre, langstrakt, stivt flottørelement, et bakre, langstrakt, stivt flottørelement, og et festepunkt for å forbinde flottøren med en slepetrosse e.l., idet det nye og karakteristiske er et justerbart dreieledd som forbinder nevnte flottørelementer, og midler for regulering av leddet for å tillate at flottørelementene inntar og opprettholder forutbestemte innbyrdes vinkelstillinger.

Fortrinnsvis er det et enkelt festepunkt plassert på én side av det fremre element av flottøren. Alternativt og mindre å foretrekke, kan flottøren være festet til slepetrossen ved hjelp av to liner med fast total lengde, idet den ene line er forbundet med både fremre og bakre flottørelementer på samme side av disse.

Dreieleddet aktiviseres av en reguleringsanordning som gjør det mulig å innstille enhver forønsket vinkel mellom aksene av det fremre og bakre flottørelement. Reguleringsinnretningen holder også dreieleddet i en gitt orientering inntil den får signal om å endre orienteringen.

For bedre forståelse av oppfinnelsen og for å vise hvorledes denne kan utføres i praksis, skal det henvises til de utførelseseksempler som er vist på vedføyede tegning, hvor: Fig. 1 er et skjematisk grunnriss som viser en flottør ifølge foreliggende oppfinnelse under tauing; Fig. 2 er et skjematisk sideriss som viser flottøren på fig.

1 og~en rekke seismiske energikilder som bæres av denne; og

Fig. 3 er et skjematisk grunnriss av en alternativ utførelse av en flottør ifølge foreliggende oppfinnelse.

Det skal vises til fig. 1 og 2, hvor flottøren omfatter et fremre element 1 og et bakre element 2 som er dreibart forbundet ved hjelp av et ledd 3. Hvert av elementene 1 og 2 er stivt og langstrakt. Det fremre element 1 bærer et festepunkt 4, som er forbundet med en slepeline 5. Ved den bakre ende av det bakre flottørelement 2 befinner det seg en føringsline 6, som bl.a. tjener til å tilføre arbeidsmedium (f.eks. trykkluft) til seismiske energikilder 7 som understøttes som vist på fig. 2 av flottøren på et forutbestemt nivå under vannflaten. Hver av kildene 7 er festet til en stiv bjelke 8, som i sin tur er forbundet på tre steder med flottøren via liner 9.

Inne i det fremre flottørelement 1 befinner det seg en re-guleringsinnretning 10 for leddet 3. Reguleringsinnretningen 10 kan f.eks. være en hydraulisk eller pnevmatisk ventil, som er i stand til å holde flottørelementene 1 og 2 i en gitt orientering mot de krefter som utøves ved vannflaten.

Som vist er det fremre flottørelement 1 og det bakre flot-tørelement 2 hovedsakelig like lange og brede. Andre størrelsesforhold kan alternativt benyttes.

I den utførelse som er vist på fig. 3, foreligger det istedenfor en enkelt forbindelse for slepelinen 5 ved punk-tet 4 på det fremre element 1, to forbindelsespunkter 14 og 15, som er plassert på hhv. det fremre og bakre element 1 og 2 av flottøren. Linen 5 har en løkke 11 som linene 13 og 14 passerer gjennom, idet den kombinerte lengde av linene 13 og 14 er konstant. For øvrig er utførelseseksempelet identisk med det som er beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1 og 2.

Når dreieleddet 3 influeres ved hjelp av reguleringsinnretningen 10 for å justere den aksiale innretning mellom elementene 1 og 2, blir effekten som vist ved brutt linje på fig. 1, hvor det bakre flottørelement inntar en ny stilling 2' (og som i eksempelet på fig. 3 tilsvarer at linen 15 inntar stillingen 15'). Når de to deler 1 og 2 av flottøren ikke befinner seg i aksial innretning med hverandre, virker flottørstrukturen som en paravan, og dette letter aktiv styring av flottøren.

Reguleringsinnretningen 10 virker fortrinnsvis på leddet 3 enten hydraulisk (med bruk av olje som arbeidsmedium) eller mekanisk (f.eks. via en skrue eller et tannstangsystem). Kraft for å regulere den enten hydrauliske eller mekaniske forbindelse tilveiebringes fortrinnsvis pnevmatisk, eller hydraulisk med vann som arbeidsmedium. Dersom de seismiske energikilder 7 er luftkanoner, vil pnevmatisk kraft være lett tilgjengelig for reguleringsinnretningen 10. Alternativt, dersom de seismiske energikilder 7 er vannkanoner, vil likeledes hydraulisk vanntrykk være lett tilgjengelig for reguleringsinnretningen 10.

I rom i de fremre og bakre seksjoner av flottøren befinner det seg et antall systemer som er nødvendige for styring og funksjon både av selve flottøren og av rekken av seismiske energikilder 7 som er opphengt under denne. I en foretruk-ket utførelse kan flottørrommene inneholde (a) en flerhet ventiler som er anbragt på et manifold og som er fjernstyrt for å styre tilførselsen av arbeidsmedium til de seismiske energikilder; (b) en akkumulator som hele tiden lades fra undersøkelsesfartøyet for å tilføre den nødvendige elektrisitet for betjening av flottøren (akkumulatoren kan også lades fra en propelldrevet generator eller alternator); (c) elektriske krafttilførselsenheter for å utløse de seismiske energikilder 7; (d) elektriske krafttilførselsenheter for trykkovervåkere for arbeidsmediet; (e) elektriske krafttil-førselsenheter for de seismiske energikilders dybdemonitorer;-(f) elektriske krafttilførselsenheter t& r miljømonito-rer i flottørens rom; (g) elektriske krafttilførselsenheter for radioposisjoneringsutstyr; og (h) elektriske krafttil-førselsenheter for akustiske posisjoneringsanordninger. I praksis kan informasjon som oppsamles fra enhetene (d)-(h), sammen med informasjon som oppsamles fra følerne i eller nær de seismiske energikilder, overføres fra flottøren til slepefartøyet i analog form eller som digitale data fra en dataervervelsesenhet i flottøren. Digital dataoverføring kan utføres enten via en elektrisk kabel plassert i slepetrossen 8, eller ved hjelp av en radioanordning.

Styring av de enkelte seismiske energikilder 7 kan enten utføres på kommando fra slepefartøyet til den respektive kilde via en elektrisk kabel i slepetrossen 5, eller ved hjelp av en anordning som er plassert i flottøren og mottar den nødvendige informasjon fra en datastyrt kontroller plassert ombord i slepefartøyet via en radiolink.

Istedenfor anbringelse av seismiske energikilder 7 som vist på fig. 2, kan flottøren benyttes for anbringelse av en hydrofon streamer (ikke vist), som vil strekke seg bakover fra en stiv bjelke (tilsvarende bjelken 8) og opphengt i flottøren ved hjelp av liner (tilsvarende linene 9) stort sett som vist på fig. 2.

Claims (9)

1. Flottør for bruk ved seismiske undersøkelser av undersjøisk geologi, som er bygget opp av seksjoner og omfatter et fremre, langstrakt, stivt flottørelement (1), et bakre, langstrakt, stivt flottørelement (2), og et festepunkt (4) for å forbinde flottøren med en slepetrosse e.l.-(5), karakterisert ved — et justerbart dreieledd (3) som forbinder nevnte flottørelementer (1, 2), og midler (10) for regulering av leddet (3) for å tillate at flottørelementene (1, 2) inntar og opprettholder forutbestemte innbyrdes vinkelstillinger.

2. Flottør ifølge krav 1, karakterisert ved at et enkelt festepunkt (4) er plassert på én side av det fremre element (1) av flottøren.

3. Flottør ifølge krav 1, karakterisert ved at flottøren er innrettet for befestigelse til slepetrossen (5) ved hjelp av to liner (12, 13) med fast total lengde, idet den ene line (12) er festet til det fremre flottørelement (1) og den andre (13) er festet til det andre flottørelement (2) på samme side av disse.

4. Flottør ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at midlene (10) for regulering av dreieleddet (3) er en hydraulisk eller pnevmatisk ventil.

5. Flottør ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at midlene (10) for regulering av dreieleddet (3) omfatter en mekanisk forbindelse som aktiviseres ved hjelp av hydraulisk eller pnevmatisk kraft.

6. Flottør ifølge krav 5, karakterisert ved at den mekaniske forbindelse er en skrue eller en tannstanganordning.

7. Flottør ifølge et foregående krav, karakterisert ved at den er forsynt med rom i de fremre og bakre seksjoner, hvilke rom inneholder systemer som er nødvendige for styring og betjening av selve flottøren og av en rekke seismiske energikilder (7) opphengt under denne.

8. Flottør ifølge krav 7, karakterisert ved at flottørrommene inneholder (a) en flerhet ventiler som er tilknyttet et manifold og som er fjernstyrt for styring av tilførselen av arbeidsmedium til de seismiske energikilder (7) opphengt under flottøren; (b) en akkumulator for tilførsel av elektrisitet nødvendig for betjeningen av flottøren; og (c) én eller flere elektriske krafttilførselsenheter.

9. Flottør ifølge krav 8, karakterisert ved at rommene omfatter én eller flere (a) elektriske krafttilførselsenheter for utløsning av nevnte seismiske energikilder (7); (b) elektriske krafttilførselsenheter for trykkmonitorer for arbeidsmediet; (c) elektriske krafttilførselsenheter for dybdemonitorer for de seismiske kraftkilder; (d) elektriske krafttilførselsenheter for miljømonitorer inne i flottørrom-mene; (e) elektriske krafttilførselsenheter for radioposisjoneringsutstyr; og (f) elektriske krafttilførselsenheter for akustiske posisjoneringsanordninger.