NO20120781A1 - Klamret ytterkledning og fremgangsmate - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og ytterkledning som skal festes på en kabel i et seismisk undersøkelsessystem for å redusere slepemotstand og/eller støy. Ytterkledningen inkluderer et legeme som har en hydrodynamiskform; en haledel forbundet med legemet; og en hodedel som er forbundet med legemet motsatt av haledelen, og konfigurert for å være fjernbart påklemt kabelen. Hodedelen, legemet og haledelen strekker seg langs en tverr-retning.

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Utførelsesformer av søknadsgjenstanden som vises og beskrives her vedrører generelt fremgangsmåter og systemer, og mer spesifikt mekanismer og teknikker for å redusere slepemotstand på en slept kabel og/eller å redusere vibrasjoner i tilknytning til den slepte kabelen.

Diskusjon av bakgrunnen

I løpet av de seneste årene har interessen for utvikling av nye olje-og gass-produksjonsfeltene økt dramatisk. Tilgjengeligheten av landbaserte produksjonsfelter er begrenset. Industrien har følgelig nå utvidet boring til felt offshore i områder som ser ut til å inneholde en stor mengde med fossile drivstoffer. Offshore boring er en kostbar prosess. De som er engasjert i en slik kostbar aktivitet investerer følgelig i geofysiske undersøkelser for mer nøyaktig å fastlegge hvor det bør bores for å unngå en tørr brønn.

Marin seismisk dataakkvisisjon og prosessering genererer en profil (avbildning) av den geofysiske strukturen (grunnformasjonen) under sjøbunnen. Mens denne profilen ikke fremskaffer en nøyaktig plassering av oljen og gassen, så an-tyder denne, for de som er trenet på området, tilstedeværelse eller fravær av olje og/eller gass. Å fremskaffe en høyoppløselig avbildning av grunnformasjonen er en pågående prosess for utvinning av naturressurser, inkludert blant annet olje og/eller gass.

Under en seismisk innsamlingsprosess, som vist i figur 1, sleper et fartøy 10 en gruppe med seismiske detektorer anordnet på streamere 12. Streamerne kan være anordnet horisontalt, det vil si at denne ligger på en konstant dybde i forhold til en overflate 14 på havet. Fartøyet 10 sleper også en seismisk kildeenhet 16 som er konfigurert for å generere en akustisk bølge 18. Den akustiske bølgen 18 forplanter seg nedover mot sjøbunnen 20 og penetrerer sjøbunnen inntil en reflekterende struktur 22 (reflektor) omsider reflekterer den akustiske bølgen. Den reflekterte akustiske bølgen 24 forplanter seg oppover inntil denne blir detektert av en detektor 26.

Streamerne 12 vist i figur 12 er spredd utover et forhåndsfastlagt område. Dette kalles en seismisk gruppe. For å holde flertallet streamere 12 i hovedsak paral-lell og med lik avstand med hverandre, anvendes forskjellige typer frontendeutstyr. Streamere 12 er spredd ut til en ønsket bredde for å skaffe fram målinger av de geologiske forholdene over et akkvisisjonsareal.

Et eksempel på et frontendeutstyr 30 er vist i figur 2. Frontendeutstyret 20 er anordnet mellom fartøyet 10 og de forskjellige streamerne 12 og dette utstyret er konfigurert for å oppnå den ønskede posisjoneringen av streamerhodene. Figur 2 viser at frontendeutstyret 30 inkluderer kabler 32 innkoplet mellom fartøyet 10 og deflektorene 34. En kabel slik det her er brukt, kan være et tau, en metallkabel, en syntetisk kabel, en vaier, osv. Deflektoren 34 er en konstruksjon som er i stand til å generere det nødvendige løftet når de slepes for å holde streamerne utsatt i transvers retning i forhold til seilingslinjen til slepefartøyet 10. Avstandsholdere 36 er festet til kablene 32 for å fordele løftekreftene blant dem for å oppnå en i hovedsak lineær profil på posisjonen til streamerhodene. Avstandsholderne 36 kan være kabler, vaiere osv. Andre kabler kan være til stede i den seismiske enheten og/eller i kildene, men for enkelthets skyld er ikke disse andre kablene vist her.

Alle disse kablene, inkludert kablene 32 og avstandsholderne 36, genererer imidlertid slepemotstand når de slepes undervann av fartøyet 10. Slepemotstanden som genereres av alle disse kablene, kan være vesentlige. Når en kabel blir slept undervann, og strekker seg i hovedsak vinkelrett på en seilingsdistanse, vibrerer eller oscillerer kabelen i tillegg. Kablene anvender videre maskinkraft fra fartøyet 10 og introduserer også støy (på grunn av vibrasjonene) som er uønsket fordi streamerne 12 vil registrere både seismiske data og støy produsert av kablene.

En løsning på ovennevnte problemer er å føye til ytterkledning på kablene. Konvensjonell ytterkledning er permanent festet på kablene av leverandøren. Denne løsningen har imidlertid begrensninger i at ytterkledning som skades under en opera-sjon ikke så lett kan erstattes. I tillegg kan ikke operatøren av kabelen bevege ytterkledningen langs kabelen for å møte forskjellige seismiske undersøkelsesgeome-trier.

US patentskrift nr. US 4,365,574 (heretter benevnt '574-patentet) beskriver, som vist i figur 3 som på sin side samsvarer med figur 1 i '574-patentet, en ytterkledning 40 som inkluderer en nese 42, en haleseksjon 43 og et par med flanker 44. Ytterkledningen 40 kan være festet til en kabel 46 for å redusere dens slepemotstand. Måten ytterkledningen 40 er festet til kabelen 46 på, er som følger. En sprederstang 48 er benyttet for å bryte fra hverandre halen 43. Sprederstangen blir følgelig innført i en slisse 50 i haleseksjonen 43 og når størrelsen på slissen 50 er stor nok, vil kabelen 46 gli inn i eller ut av ytterkledningen 40.

Prosessen er imidlertid tungvint og arbeidsintensiv, fordi en person må holde ytterkledningen 40 og en annen person må tvinge fra hverandre slissen 50, mens enten den første eller den andre personen også må håndtere kabelen 46. Det er følgelig et behov for å utforme en ny ytterkledning som lett kan festes eller fjernes fra en kabel.

Oppsummering

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform av oppfinnelse, er det skaffet tilveie en ytterkledning som er beregnet på å festes på en kabel i et seismisk undersøkelses-system. Ytterkledningen haren et legeme som haren hydrodynamiskform; en haledel forbundet med legemet; og en hodedel som er forbundet med legemet på motsatt side av haledelen, og konfigurert for å være fjernbart fastklemt på kabelen. Hodedelen, legemet og haledelen strekker seg i denne rekkefølgen langs en seilingsretning.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform er det skaffet tilveie en ytterkledning festet på en kabel i et seismisk undersøkelsessystem. Ytterkledningen inkluderer et legeme som har en hydrodynamisk form; og en hodedel som er forbundet til legemet og konfigurert for å være fjernbart klemt fast på kabelen. Hodedelen og legemet blir slept undervanns under et seismisk søk.

Ifølge nok en annen eksemplifisert utførelsesform er det skaffet tilveie et seismisk undersøkelsessystem som inkluderer en kabel konfigurert for å bli slept undervanns; og en ytterkledning som er konfigurert for å festes på kabelen. Ytterkledningen inkluderer et legeme som har en hydrodynamiskform; en haledel forbundet med legemet; og hodedel forbundet med legemet, på motsatt side av haledelen, og konfigurert for å være fjernbart fastklemt på kabelen.

Ifølge nok en annen eksemplifisert utførelsesform er det skaffet tilveie en fremgangsmåte for å feste eller fjerne en ytterkledning på en kabel. Fremgangsmåten inkluderer et trinn med å klemme fast en ytterklednings hodedel på ytterkledningen på kabelen, der hodedelen er forbundet med et legeme som har en hydrodynamiskform, og et trinn med å slepe kabelen og ytterkledningen undervanns mens en gjennomfører et seismisk søk.

Kort beskrivelse av tegningene

De medfølgende tegningene, som er inkorporert i og som utgjør en del av beskrivelse og krav, illustrerer en eller flere utførelsesformer og, sammen med beskrivelsen, forklarer disse utførelsesformene. I tegningene viser: figur 1 et skjematisk diagram av en konvensjonell marin seismisk akkvisisjonskonfigurasjon; figur 2 er et skjematisk diagram av en annen konvensjonell marin seismisk akkvisisjonskonfigurasjon; figur 3 er et skjematisk diagram av en konvensjonell ytterkledning; figur 4 er et skjematisk diagram av en påsneppet ytterkledning ifølge en eksemplifisert utførelsesform; figur 5 er et skjematisk diagram av en annen påsneppet ytterkledning ifølge en eksemplifisert utførelsesform; figur 6 er et skjematisk diagram som illustrerer hvordan en påsneppet ytterkledning blir festet på en kabel ifølge en eksemplifisert utførelsesform; figur 7 er et skjematisk diagram av en påsneppet ytterkledning som har spor ifølge en eksemplifisert utførelsesform; figur 8 er et skjematisk diagram av en påsneppet ytterkledning som har et deksel ifølge en eksemplifisert utførelsesform: figur 9 er et skjematisk diagram av en påsneppet ytterkledning som har et deksel og en festemekanisme ifølge ent eksemplifisert utførelsesform;

figur 10 er et skjematisk diagram av en annen påsneppet ytterkledning ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 11 er et skjematisk diagram av nok en annen påsneppet ytterkledning ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 12 er et skjematisk diagram av en påsneppet ytterkledning som har et deksel ifølge nok en annen eksemplifisert utførelsesform;

figur 13 er et skjematisk diagram av en påsneppet ytterkledning som har et formet deksel ifølge en eksemplifisert utførelsesform; og

figur 14 er et flytskjema som illustrerer en fremgangsmåte for å feste på eller fjerne en ytterkledning fra en kabel ifølge en eksemplifisert utførelsesform.

Detaljert beskrivelse

Den følgende beskrivelse av eksemplifiserte utførelsesformer referer til de medfølgende tegningene. De samme henvisningstallene i de ulike tegningene identifiserer de samme eller lignende elementer. Den følgende detaljerte beskrivelse er ikke ment å begrense oppfinnelsen. Snarere er omfanget av oppfinnelsen definert av de medfølgende patentkrav. De følgende utførelsesformene blir for enkelthets skyld diskutert med hensyn til en ytterkledning som skal festes til en kabel på et frontendeutstyr for sleping av et flertall streamere. Utførelsesformene som skal bli diskutert nedenfor er imidlertid ikke begrenset til et frontendeutstyr, men kan bli anvendt på en hvilken som helst kabel som skal slepes under vann.

Henvisning gjennomgående i beskrivelse og krav som viser til «én utførelsesform» betyr at et spesifikt trekk, konstruksjon eller karakteristikk beskrevet i tilknytning til en utførelsesform, er inkludert i minst en utførelsesform av den viste søknadsgjenstand. Tilstedeværelsen av frasene «i én utførelsesform» eller «i en utførelsesform» på forskjellige steder i beskrivelse og krav refererer ikke nødvendig-vis til den samme utførelsesform. Spesifikke trekk, konstriksjoner eller karakteristika kan videre kombineres på en hvilken som helst måte i én eller flere utførelsesformer.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 4 er det en ytterkledning 100 som er konfigurert for på enkel måte å bli festet på eller fjernet fra en kabel (ikke vist). Ytterkledningen 100 har et legeme 102 lagdelt mellom en hodedel 104 og en haledel 106. Legemet 102 kan være konfigurert for å ha en hydrodynamisk form. Én eller flere av disse delene kan være laget av et komposittmateriale, plast, metall eller en kombinasjon av disse. Materialet trenger å være stivt nok for ikke å bøyes når det slepes gjennom vannet, men også fleksibel nok til å tillate at ytterkledningen å bli festet til kabelen, som diskutert nedenfor. Ifølge en eksemplifisert utførelsesform er legemet, hodedelen og haledelen laget som ett stykke. Disse delene kan imidlertid være laget som separate komponenter og deretter å bli sammenstilt for eksempel ved sveising, liming eller bruk av mekaniske festeinnretninger (for eksempel skruer).

Hodedelen (den ledende kanten) 104 haren avrundet form ifølge utførelses-formen vist i figur 4. Som vist i figur 5 kan imidlertid hodedelen 104 ha en skarp form. Andre former kan også forestilles av fagmannen på området. Det samme er gyldig for haledelen 106.

Hodedelen 104 haren spalte 110 enten i midtdelen langs en tverrgående akse X som er vinkelrett på en lengdeakse Y, eller offset fra midtpunktet. Spaltet 110 har en størrelse d som er rundt størrelsen til en diameter Di på en kabel 200, som vist i figur 6, til hvilken ytterkledningen skal påmonteres. Spalten 110 splitter hodedelen 104 opp i to områder 112 og 114. De to områdene 112 og 114 er antatt å være symmetriske for enkelthets skyld. De nye trekkene som diskuteres her gjelder imidlertid også for en hodedel som ikke har to områder 112 og 114 som er symmetriske.

På grunn av forutsetningen om at de to områdene 112 og 114 er symmetriske, blir bare strukturen til området 114 diskutert nedenfor, siden dette området fremgår tydeligst i figur 4. Området 114 kan ha en sylindrisk form som er tilpasset kabelen 200. Den innvendige diameter D2til sylinderformen er i hovedsak lik diameteren Di til kabelen 200, slik at ytterkledningen 100 er i stand til å beveges fritt rundt kabelen 200. Ifølge en utførelsesform er D2ubetydelig mindre enn Di, slik at ytterkledningen 100 fortsatt kan beveges rundt kabelen 200, men ikke så fritt som i det forrige tilfellet. Ifølge denne utførelsesformen blir imidlertid ytterkledningen 100 forhindret i å skli langs kabelen.

Det skal anføres at området 114 ikke er en hel sylinder, men har en del som er utelatt. Den utelatte delen, det vil si åpningen 120, kan utgjøre det halve eller mindre deler av sylinderen, og hensikten med denne åpningen er, som vist i figur 6, å tillate kabelen 200 å beveges fra posisjon A til posisjon B, det vil si å ligge langs X-aksen. Etter at ytterkledningen 100 er festet til kabelen 200 gjennom spalten 110, kan med andre ord ytterkledningen bli rotert, som vist ved C, for å sneppes med hele hodedelen 104 rundt kabelen, eller kabelen 200 bli rotert som vist ved C for å beveges innvendig i hodedelen 104. Ifølge en utførelsesform blir ytterkledningen 100 fabrikkert for å ha en størrelse D3i åpningsdelen 120 som er mindre enn diameteren D2, slik at kabelen må klemmes sammen for å komme inn i sylinderområdet 114.

På denne måten kan ytterkledningen 100 bli festet på eller fjernet fra kabelen 200 i en hvilket som helst ønsket posisjon, nesten umiddelbart, da fastklemmings-funksjonen kan bli gjennomført av vedlikeholdspersonell i løpet av sekunder.

For ytterligere å redusere slepemotstanden og støyen i tilknytning til kabelen, kan et deksel være anordnet over hodedelen til ytterkledningen. Som illustrert i figur 7, kan en ytterkledning 300 ha et legeme 302 som er utstyrt med et spor 304 på hver side av legemet 302 og et deksel 310, som vist i figur 8, og som kan bli festet til ytterkledningen 300 for å dekke hodedelen 306. Dekslet kan være laget av det samme materialet som ytterkledningen eller av et annet materiale. Ifølge en anvendelse kan den utvendige overflaten 31 OA på dekselet 310 flukte med den utvendige overflate 302A på legemet 302 for å minimalisere introdusert støy. Dekselet kan ha en fjærende egenskap (for eksempel være fleksibel), slik at det snepper inn i sporene 304 og holdes festet til legemet 302. Ifølge en applikasjon har dekselet 310 utvekster 31 OB som passer inn i sporene 304.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform kan dekselet være laget av et bløtt materiale som ikke har fjærende egenskaper, slik at det ikke kan bli festet til ytterkledningen av seg selv. I denne situasjonen kan koplingsmekanismen bli anvendt for å feste dekselet til legemet. Figur 9 viser for eksempel en ytterkledning 400 som har et legeme 402 og hodedelen 404. Et deksel 406, som er laget av et bløtt materiale (for eksempel lerret, plast, osv.) kan ha en eller flere bånd 408 av Velcro-materiale, og legemet 402 kan ha samsvarende bånd 410 med Velcro-materiale. Dekselet 406 er følgelig festet med bånd 408 til båndene 410 på legemet 402. I dette tilfellet inkluderer forbindelsesmekanismen bånd 408 og 410. Andre forbindelsesmekanismer kan bli anvendt, noe som er åpenbart for fagmannen på området.

For utførelsesformene diskutert ovenfor, skal det anføres at legemet til ytterkledningen kan være tomt, som vist i figurene 4-9. Ifølge andre utførelsesformer, kan imidlertid legemet være fylt med et materiale som har en egenvekt som er lik, mindre eller større enn vann. Det skal videre anføres at det ikke er noen spalte eller åpning i legemet eller haledelen som eksponerer innsiden av legemet mot omgivelsene, det vil si innsiden av legemet er tett.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 10, har en ytterkledning 500 et legeme 502, en hodedel 504 og en haledel 506. Mens legemet 502 og haledelen 506 kan være identisk med samsvarende deler på de tidligere omtale utførelsesformer, er hodedelen 504 er forskjellig. Hodedelen 504 kan ha en sylindrisk form med en diameter D2, lik utførelsesformen vist i figur 4. En forskjell mellom utførelsesformen vist i figur 4 og foreliggende utførelsesform er imidlertid at det ikke er noen spalte 110 for å splitte hodedelen langs en tverrakse X.

Faktisk har foreliggende utførelsesform en singel spalte 510 som strekker seg langs tverraksen X til ytterkledningen 500. Plasseringen til spalten 510 kan være motsatt (klokka 9) av haledelen 506 langs en lengdeakse Y. Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 11kan imidlertid posisjonen til spalten 510 ha en hvilken som helst annen plassering. En avstand D4som karakteriserer åpningen til spalten 510, er mindre enn D2, slik at kabelen (ikke vist) behøver å bli sammenklemt inne i hodedelen 504. Ifølge en anvendelse kan dekselet som vist i figur 8 eller 9 være lagt over hodedelen 504.

Utførelsesformen illustrert i figur 10 kan være utstyrt med et deksel som vist i figur 12. Ytterkledningen 600 har legemet 602, hodedel 604 og haledel 606. En spalte (ikke vist, men samsvarende med spalten 510 i figur 10), dannet i hodedelen 604, er dekket av et deksel 620. Det skal anføres at dekselet 620 kan ha vinger 622 som entrer innsiden av et hulrom 630, dannet i hodedelen 604. Hulrommet 630 er utformet, som tidligere beskrevet, for å oppta en kabel.

Alternativt kan en ytterkledning 700 som vist i figur 13, ha elementene til ytterkledningen 600 (for eksempel legeme 702, hodedel 704, og haledel 706), men spalten er dekket av et deksel 720 som har en ønsket form (for eksempel hydrodynamisk form). Med andre ord er hodeområdet 720A til dekselet 720 formet for å skape en fiskelignende form på hele ytterkledningen 700. Andre former vil også være åpenbare for fagmannen på området. I tillegg kan et periferisk område 720B ha en oppbygning som er lik vingene 622 vist i figur 12 eller en U-form som vist i figur 13 for tilkopling til hodedelen 704.

Ifølge en eller flere utførelsesformer diskutert ovenfor, kan følgelig en ytterkledning lett bli festet til en kabel, enten på en streamergruppe eller en kilde, eller den kan lett bli fjernet når kabelen trekkes tilbake på spolen, eller de kan lett byttes ut når ytterkledningen blir skadet, eller kan i det vesentlige redusere støyen assosiert med handlingen å slepe undervanns.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform skal nå en fremgangsmåte for mon-tering eller demontering av ytterkledningen på kablene diskuteres under henvisning til figur 14. Fremgangsmåten inkluderer et trinn 1400 med å klemme fast ytterkled-ningens hodedel på kabelen, der hodedelen er koplet til et legeme som har en hydrodynamiskform; og et trinn med å slepe kabelen og ytterkledningen undervann mens det gjennomføres en seismisk undersøkelser.

De viste og beskrevne utførelsesformene skaffer tilveie et system og en fremgangsmåte for fjernbar påmontering av en ytterkledning på en kabel som skal slepes undervanns under en seismisk undersøkelse. Det skal anføres at denne beskrivelsen ikke er ment å begrense oppfinnelsen. De eksemplifiserte utførelsesformene er tvert i mot ment å dekke alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter som er inkludert i ånden og omfanget av oppfinnelsen, slik denne defineres i de medfølgende patentkrav. I den detaljerte beskrivelsen av de eksemplifiserte utførelsesformene er videre en hel rekke spesifikke detaljer vist og omtalt for å skaffe tilveie en omfattende forståelse av oppfinnelsen som kreves beskyttet. Fagmannen på området vil imidlertid forstå at en rekke forskjellige utførelsesformer kan utføres uten slike spesifikke detaljer.

Selv om trekkene og elementene i foreliggende eksemplifiserte utførelses-former er beskrevet i utførelsesformene i spesifikke kombinasjoner, kan hvert trekk eller element bli anvendt alene uten de andre trekkene og elementene i utførelses-formen, eller i ulike kombinasjoner med eller uten andre trekk eller elementer omtalt og vist her.

Den skrevne beskrivelsen anvender eksempler på søknadsgjenstanden vist og omtalt for å gjøre det mulig for en hvilken som helst fagmann på området å praktisere søknadsgjenstanden, inkludert å lage og bruke en hvilke som helst innretning eller hvilke som helst systemer og å gjennomføre en hvilken som helst fremgangsmåte. Det patenterbare omfanget av søknadsgjenstanden er definert av kravene og kan inkludere andre eksempler som fremstår for fagmannen på området. Slike andre eksempler er ment å ligge innenfor patentkravenes omfang.

Claims (10)

1. En ytterkledning som skal festet på en kabel i et seismisk letesystem, der ytterkledningen omfatter: et legeme som haren hydrodynamiskform; en haledel som er forbundet med legemet; og en hodedel som er forbundet med legemet på motsatt side i forhold til haledelen, og konfigurert for å være fjernbart klemt på kabelen, der hodedelen, legemet og haledelen strekker seg i denne rekkefølge langs en tverr-retning.

2. Ytterkledning ifølge krav 1, der hodedelen har to områder som er separert fra hverandre ved hjelp av en spalte som er konfigurert for å motta kabelen.

3. Ytterkledning ifølge krav 2, der de to områdene er symmetriske.

4. Ytterkledning ifølge krav 2, der de to områdene har sylindriske former og der hvert område har en åpning.

5. Ytterkledning ifølge krav 2, der en innvendig diameter i de to områdene er lik en diameter på kabelen.

6. Ytterkledning ifølge krav 2, der en innvendig diameter på de to områdene er mindre enn en diameter på kabelen.

7. Ytterkledning ifølge krav 1, som videre omfatter spor dannet påi en utvendig overflate på legemet; og et deksel som er konfigurert for å dekke hodedelen, idet dekselet har utstikkende deler som passer inn i sporene.

8. Ytterkledning ifølge krav 1, der hodedelen har en sylindrisk form med en singel spalte som er konfigurert for å motta kabelen.

9. En ytterkledning som skal festes på en kabel i et seismisk undersøkelses-system, der ytterkledningen omfatter et legeme som har en hydrodynamisk form; og en hodedel som er forbundet med legemet og konfigurert for å være fjernbart fastklemt på kabelen; der hodedelen og legemet blir slept undervanns under den seismiske undersøkelsen.

10. Et seismisk undersøkelsessystem, omfattende en kabel konfigurert for å bli slept undervanns; og en ytterkledning som er konfigurert for å bli festet til kabelen, der ytterkledningen inkluderer et legeme som haren hydrodynamiskform, en haledel som er forbundet med legemet; og en hodedel som er forbundet med legemet, motsatt av haledelen, og konfigurert for å være fjernbart klemt på kabelen.