NO173758B - Anordning for fastholding av to eller flere seismiske energikilder i en fast innbyrdes avstand - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for fastholding av to eller flere seismiske energikilder i en fast innbyrdes avstand. De seismiske energikilder er fortrinnsvis av luftkanontypen.

Ved seismiske undersøkelser til sjøs sendes de seismiske signaler ut fra energikilder som vanligvis er anordnet i grupper. Til forsterkning av virkningen fra energikilder kan disse eventuelt i tillegg anbringes i sett, idet flere seismiske energikilder eller luftkanoner opphenges i en rammelignende anordning, et såkalt "duster".

I en artikkel i tidsskriftet Geophysics, Vol. 44, nr. 5

(mai 1979), side 865-879 er det beskrevet en sammenbygging av luftkanoner i en gruppe eller et "cluster" hvor kanonene fastholdes i rammen i innbyrdes forutbestemte avstander, slik at disse kan avfyres mens de ligger i en konstant geometri og uten at denne geometri endres ved eller etter avfyringen. En slik montering av luftkanoner i en rammekonstruksjon medfører en rekke fordeler ved de seismiske undersøkelser, men er en lengre kjent teknikk som heller ikke utgjør noen del av den foreliggende oppfinnelse.

I US patent nr. 4 719 987 (svarende til norsk patentsøknad nr. 85 2459) er det vist en utførelse ved oppheng av seismisk energikilder i grupper, hvor energikilden holdes i innbyrdes fastlagt avstand ved hjelp av en kjettinganordning som er festet på kildene ved hjelp av hylser. Ved avfyring vil imidlertid disse energikilder kunne bevege seg noe i forhold til hverandre og man får ikke en 100% nøyaktig innbyrdes plassering.

I NO patent nr. 165 857 er det videre beskrevet et inn-festingsorgan for seismiske energikilder i en rammekonstruksjon, hvor energikildene eller luftkanonene er fastspent i en ramme og fastholdes i en støtabsorberende gummipakning. Ved denne konstruksjon holdes riktignok luftkanonene fast i definert innbyrdes avstand, men anordningen er relativt plasskrevende og hver ramme konstrueres for en spesiell kanontype, henholdsvis innfestingsorganet må tilpasses de repsektive kanontyper.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny anordning for fastholding av to eller flere seismiske energikilder i fast innbyrdes avstand under avfyring av kilden, hvilken anordning, samtidig som den utgjør en hel stiv rammekonstruksjon på de seismiske energikilder skal være så enkel som mulig, slik at den er lett å stue bort når den ikke brukes og skal være lett å montere. En videre hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en slik stiv rammekonstruksjon som ikke bevirker noen fjæring eller ettergivning for kanonene i forhold til hverandre, og som kan benyttes til kanoner av forskjellige størrelse slik at det kun er nødvendig å lager-holde en enkelt type av anordningen.

Det er dessuten en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en anordning som er slik utformet at rammen ikke utgjør noen hindring for plassering av kanonene, slik at de utsendte lydpulser ikke på noen måte blir påvirket av rammekonstruk-sjonen.

Disse hensikter oppnås ved en anordning av den innledningsvis nevnte art, som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.

Ved utformingen av rammen i henhold til oppfinnelsen oppnås alle de ovenfor angitte fordeler. Den mest fordelaktige utførelse av oppfinnelsen er som en trekantet ramme for sammensetting av tre enkeltluftkanoner til en høyenergikilde. Egenskapen til en liten kanon eller energikilde vil bli opprettholdt, mens energinivået økes. Signalegenskapene vil være meget følsomme for avstand mellom kanonene, og denne avstand vil ved hjelp av konstruksjonen ifølge oppfinnelsen bli nøyaktig opprettholdt idet kanonene er fiksert i den innbyrdes plassering. Store krefter utvikles ved avfyringen av energikildene. Rammen vil bli belastet såvel fra slaget fra kilden under avfyringen og også av kraften ved den utløste eksplosjon og sammenbruddet av luftboblen som dannes av den frigitte høytrykksluft. Kreftene fra kanonene og boblene er blitt beregnet og rammen er utformet i samsvar med disse krefter. Meget høye slagkrefter ville også blitt utviklet mot ethvert element anbragt i senterområdet av rammen eller clusteret. Ved oppfinnelsen er dette senterområdet fritt uten konstruksjons-elementer. Ved avfyringen vil de seismiske kilder, dvs. luftkanonene bli utsatt for radiale krefter, som vil bli fordelt til de andre kanonene via enderammene. Disse enderammer vil hovedsakelig bli utsatt for aksiale krefter. I og med at enderammene er plassert i avstand fra de trykkbølger som dannes ved avfyringen vil disse bli utsatt for minimale kreftepåvirk-ninger. Ut fra et krefteteknisk synspunkt er således den åpne konstruksjon i henhold til oppfinnelsen meget gunstig samtidig som den likevel gir en stiv anbringelse av kanonene i clusteret. I tillegg vil man ha den fordel at de samme enderamme-konstruksjoner kan brukes til forskjellige kanonstørrelser.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel som rent skjematisk er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 i et skjematisk perspektivriss prinsippet for anbringelse av en anordning i henhold til

oppfinnelsen for bruk ved seismiske målinger,

fig. 2 et sideriss av anordningen i henhold til oppfinnelsen, slik den også rent skjematisk er illustrert på fig. 1,

fig. 3 et skjematisk riss av en enderamme av den art som

er illustrert på fig. 2, og

fig. 4 et perspektivriss som viser en hjørneforbindelse

av en enderamme.

Ved en marinseismisk undersøkelse blir på vanlig kjent måte en rekke seismiske energikilder eller luftkanoner anordnet i et område (array) slept i et forutbestemt mønster eller rekkefølge etter et seismisk fartøy. I de seismiske områdene kan kanoner hensiktsmessig være anordnet i innbyrdes sammenstilte grupper eller clustere. Kanonene er på vanlig måte opphengt i et flytelegeme 1 på vannoverflaten, fra hvilket flytelegeme det fører liner ned til en festebrakett 3 som igjen holder luftkanonarrangementet. På fig. 1 er det illustrert dette kjente prinsipp og tegningen viser spesielt en clusteranordning i henhold til oppfinnelsen av tre slike kanoner 7. Anordningen i henhold til oppfinnelsen er opphengt på egnet måte i braketten 3 og får tilførsel av sine styrepulser samt trykkluft gjennom luftslangen 5 med sideslanger 5', 5'<1> og 5" ', som fører til de respektive tre kanoner. Ved den viste utførelse er kanonene anordnet i en trekantkonfigurasjon, hvor de to øverste kanoner 7 er beliggende horisontalt i samme plan, mens den tredje dypereliggende kanon danner det tredje ben i konfigura-sjonen. Kanonene 7 er fastholdt i stillingen i forhold til hverandre ved hjelp av to enderammer som generelt er betegnet med 6. Enderammene kan som i det viste eksempel bestå av rørstykker 8 som i endepartiene er sveiset fast til plateelementet 9 og således danner en trekant med butte endepartier. Disse endeplater 9 er fortrinnsvis anordnet vinkelrett til det motsatte ben 8 i trekanten. Benene eller rørelementene 8 dannes fortrinnsvis av sylindriske rør, men også andre konfigurasjoner vil fullt ut være mulig.

Endeplatene 9 er sammensatt med en vinkelrett til platen 9 stående, ytterligere plate 10 for dannelse av festeelementet for de mellom to enderammer 6 forløpende, langsgående steg som dannes av luftkanonene 7. Til avstivning kan det derved dannede, vinkelformede festelement være avstivet med avstiv-ningsstykker 11. Festeplaten 10 er utstyrt med festeelementer for luftkanonene 7. I den enkleste og mest hensiktsmessige utforming utgjøres disse festelementer ganske enkelt av gjennomgående bolter som kan skrues inn i, til dette formål gjengede hull i begge ender av kanonene 7. På denne måten kan det oppnås en meget enkel sammenfestning av clusterkonstruksjo-nen.

Vanligvis er endestykkene av kanonene 7 avrundet. Til kompen-sasjon av dette kan det på endene av kanonene også monteres plater som f.eks. kan sveises fast, og som deretter kan skrues fast til platene 10 for dannelsen av en helt stiv og fast forbindelse. Denne utførelse fremgår tydelig av fig. 2 som også viser festeskruene eller boltene 14. På denne utførelse utgjøres også plateelementet 9 av to platestykker, slik at festet mellom rørelementene 8 og festebeslagene 9, 10, 11 er løsbar, dvs. også utskiftbar. Denne konstruksjonsutførelse fremgår også tydelig av perspektivskissen på fig. 4. Av fig. 2 fremgår også stedet for utsendelse av de seismiske pulser eller luftbobler, hvilket område er betegnet med 12. Fig. 3 illustrerer den trekantede, enkle utforming av enderammene 6. Det skal her bemerkes at det selvfølgelig også vil være mulig å bruke andre utforminger, f.eks. en spissere ramme eller en utførelse med fire kanoner, selv om den foretrukkede utførelse er en ramme i form av en likebenet trekant. Teoretisk vil også festeplatene kunne monteres andre steder enn ved hj ørnene. Fig. 4 illustrerer en fordelaktig utførelse av festebeslaget, hvor platen 10 er todelt, slik at det skaffes tilgang til ikke viste tilkoblinger for trykkluft og styreslangene 5<1->5'<1>'.

En av de store fordelene ved anordningen ifølge oppfinnelsen er at clusteret, når det ikke er i bruk og f.eks. skal lagres ombord på et seismisk fartøy meget lett kan demonteres ved ganske enekelt å skru løs luftkanonene og å plassere de to enderammene ved siden av hverandre. Konstruksjonen vil derved også være betydelig lettere å håndtere og vil også være lett av vekt. Som eksempel kan det anføres at en enderammekonstruksjon i henhold til oppfinnelsen vil veie rundt 90 kg, mens de tidligere benyttede clusterrammer av fast konstruksjon for en tilsvarende kanonkonfigurasjon kan ha en vekt rundt 5-600 kg (uten kanoner).

Denne vektbesparelse betyr også at et cluster i henhold til oppfinnelsen vil være betydelig lettere å taue etter et skip, da også flytelegemekonstruksjonen kan gjøres lettere i og med at vekten er redusert.

Som nevnt vil mange modifikasjoner av anordningen ifølge oppfinnelsen være mulig. Det er ovenfor ikke sagt noen spesielt f .eks. om festingen av tauevaiere, som på fig. 1 er betegnet med 4, idet dette vil være et trekk som fagmannen selv vil kunne velge. På figuren er det vist at anordningen ifølge oppfinnelsen er hengt opp i braketten 3, fra festeanordningene i hjørnene av enderammen, men det er selvsagt også mulig å benytte de på vanlige luftkanoner på forhånd foreliggende festeører som er beregnet på opphengingen av kanonene på tilsvarende måte, når de anvendes enkeltvis. Det vil være mulig å endre såvel anordningens form som også utførelse av befes-tigelsen innenfor rammen av oppfinnelsen.

Claims (11)

1. Anordning for fastholding av to eller flere seismiske energikilder i en fast innbyrdes avstand, karakterisert ved at de seismiske kilder er montert som langsgående steg mellom stive rammekonstruksjoner slik at rammekonstruksjonene og kanonene i fellesskap utgjør et stivt system.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at rammekonstruksjonene er montert på enden av kanonen og særlig at rammene er plassert lengst mulig fra kanonens avfyringssenter.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at rammen er utformet av stivt forbundede elementer som ligger i et plan og hvor det på elementene er anordnet festeelementer til å feste rammekon-struksj onen til enden av kanonene.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at rammene er trekant-formet og danner en likebenet trekant.

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at festeelementene utgjøres av en skruboltforbindelse, hvor boltene skrues inn i gjengende hull i energikildenes ender.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsen mellom enderammens elementer utgjøres av påsveisede plater, fortrinnsvis ved hjørnene, på hvilke det er montert flensplater, med en platedel vinkelrett til de langsgående stegs lengderetning.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de seismiske energikilder i endene er påmontert plater med hull for festeboltene.

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den er opphengt i enderammene og at energitilførsels- og styringskabler for energikilden er innført via enderammens festemidler.

9. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den er opphengt i kildenens normale opphengingsbeslag.

10. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at den er opphengt med trekantens spiss vendt ned.

11. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at rammeelementene er runde i tverrsnitt.