NO20130575A1 - Akkvisisjonssystem og fremgangsmåte for slept, elektromagnetisk sensorkabel og kilde - Google Patents

Abstract

System for innsamling av elektromagnetiske undersøkelsesdata som innbefatter en sensorkabel og en kildekabel som hver kan utplasseres i en vannmasse, og et registreringssystem. Sensorkabelen innbefatter en elektromagnetisk sensor. Kildekabelen innbefatter en elektromagnetisk antenne. Registreringssystemet innbefatter en kildestrømgenerator, en strømsensor og en styringsenhet for datainnsamling. Kildestrømgeneratoren energiserer kildekabelen for å utsende et elektromagnetisk felt fra antennen. Strømsensoren er koblet til kildestrømgeneratoren. Styringsenheten for datainnsamling avspør den elektromagnetiske sensoren og strømsensoren ved valgte tidspunkter på en synkronisert måte.

Description

Bakgrunn

Oppfinnelsen vedrører generelt det området som gjelder marine elektromagnetiske undersøkelser. Mer spesielt, vedrører oppfinnelsen systemer for marine elektromagnetiske undersøkelser og innsamling av data med slepte streamere, som har redusert signalfølsomhet for fartøy og streamerbevegelse i en vannmasse.

Marine elektromagnetiske undersøkelser innbefatter innsamling av elektromagnetiske signaler fra formasjoner under bunnen av en vannmasse ved å bruke elektromagnetiske sensorstreamere som kan slepes av et fartøy i vannmassen. En elektromagnetisk signalkilde kan også slepes av det samme fartøyet eller av et annet fartøy.

US-Patent nummer 7671598 utstedt til Ronaess m.fl., beskriver et system og en fremgangsmåte for å redusere induksjonsstøy i et marint, elektromagnetisk lete-system som et resultat av bevegelse av de forskjellige sensorstreamerkompo-nentene i vannet. Elektromagnetisk datainnsamling med høy kvalitet ved bruk av én eller flere slepte streamere og en slept elektromagnetisk energikilde, kan kreve bestemmelse av støy som kan være indusert i andre komponenter i innsamlingssystemet, slik som slepefartøyet og/eller den elektromagnetiske energikilden når de slepes langs vannmassen.

Det er derfor behov for et system og en fremgangsmåte for marine, elektromagnetiske undersøkelser som kan tilveiebringe redusert fartøy- og kilde-bevegelses-indusert støy i de innsamlede signalene.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser et eksempel på en utførelsesform av et innsamlingssystem for marine elektromagnetiske undersøkelser. Figur 2 viser et utførelseseksempel på elektromagnetiske signalgenererings-og registreringsanordninger som kan utgjøre en del av registreringssystemet som forklart under henvisning til figur 1. Figur 3 viser et annet utførelseseksempel av elektromagnetiske signalgene-rerings- og registreringsanordninger. Figur 4 viser et annet utførelseseksempel på elektromagnetiske signalgene-rerings- og registreringsanordninger.

Figur 5 viser et utførelseseksempel på en sensorkabel.

Figur 6 viser et utførelseseksempel på en signalbehandlings- og konstruk-sjonsmodul.

Detaljert beskrivelse

Et utførelseseksempel av et innsamlingssystem for marine, elektromagnetiske undersøkelser er vist skjematisk på figur 1. Et letefartøy 10 beveger seg langs overflaten av en vannmasse 11, slik som en innsjø eller et hav. Letefartøyet 10 kan innbefatte utstyr som vist generelt ved 12, og som hensiktsmessig refereres til som «registreringssystem» som kan omfatte anordninger (ikke vist separat på figur 1) for levering av elektrisk strøm til en antenne, slik som kildeelektroder 18 og/eller andre anordninger anbragt på eller langs en kildekabel 14, som kan slepes av letefartøyet 10. Registreringssystemet 12, kan også innbefatte utstyr (ikke vist separat på figur 1) for navigering av letefartøyet 10, for å bestemme den geodetiske posisjonen til lete-fartøyet 10 og komponenter som slepes av letefartøyet 10 i vannmassen 11, og anordninger for registrering av signaler detektert av én eller flere sensorer på én eller flere sensorkabler 16. Som vist på figur 1, kan den ene eller de flere sensorkablene 16 også slepes av letefartøyet 10.1 andre utførelsesformer, kan den ene eller de flere sensorkablene 16 være slept av et annet letefartøy (ikke vist).

Kildekabelen 14, kan i det foreliggende eksemplet innbefatte en elektromagnetisk antenne bestående av to kildeelektroder 18, anordnet ved atskilte posisjoner langs kildekabelen 14. Ved valgte tidspunkter kan noe av utstyret (ikke vist separat på figur 1) i registreringssystemet 12 tilføre elektrisk strøm over kildeelektrodene 18. De tidsvarierende komponentene av denne elektriske strømmen, tilveiebringer et elektromagnetisk felt som forplanter seg gjennom vannmassen 11 og inn i formasjonene 30 under vannbunnen 19. Den spesielle strømtypen som ledes over kildeelektrodene 18, kan være forskjellige former for switchet likestrøm, slik som brukt i transientstyrte, elektromagnetiske kilder eller strømtyper som brukes ved elektromagnetiske undersøkelser i frekvensdomenet. Ikke-begrensende eksemplet på switchet likestrøm for transientstyrte elektromagnetiske undersøk-elseskilder innbefatter å switche strømmen på, switche strømmen av, reversere strømpolariteten og velge switchesekvenser slik som pseudotilfeldige binære se-kvenser. Det er derfor innenfor oppfinnelsens omfang å utføre enten én av eller både frekvensdomenet og transientstyrte elektromagnetiske undersøkelser. Det skal også bemerkes at arrangementet av kildeelektrodene 18 som er vist på figur 1, referert til som en horisontal elektrisk dipolantenne, ikke er den eneste type elektromagnetisk kildeantenne som kan brukes i forbindelse med oppfinnelsen. Kildekabelen 14 kan også innbefatte, i tillegg til eller i stedet for den horisontale elektriske dipolkilde-antennen som er vist på figur 1, én eller flere vertikale, elektriske dipolantenner og horisontale eller vertikale magnetiske dipolantenner (strømsløyfer). Den elektro magnetiske utformingen av feltkildeantennen som er vist på figur 1, er ikke ment å begrense omfanget av foreliggende oppfinnelse.

I utførelseseksemplet på figur 1, kan letefartøyet 10 også slepe flere enn én sensorkabel 16. En enkelt sensorkabel er vist på figur 1 bare for å tydeliggjøre illustrasjonen og er ikke ment å begrense omfanget av oppfinnelsen. Sensorkabelen 16 kan innbefatte minst én elektromagnetisk sensor 20, og fortrinnsvis et antall slike elektromagnetiske sensorer spredt ved atskilte posisjoner langs lengden av sensorkabelen 16. Hver av den ene eller de flere elektromagnetiske sensorene 20 kan måle en parameter relatert til det elektromagnetiske feltet som et resultat av vekselvirkning mellom det elektromagnetiske feltet som er indusert ved hjelp av kilden (for eksempel kildeelektrodene 18) og undergrunnsformasjonene 30 under vannbunnen 19.1 det foreliggende eksemplet, kan de elektromagnetiske sensorene 20 være par av mottakerelektroder anordnet ved atskilte posisjoner langs sensorkabelen 16. En elektrisk feltkomponent av det elektromagnetiske feltet som er et resultat av vekselvirkning mellom det induserte elektromagnetiske feltet og formasjonene 30 under vannbunnen 19, kan indusere spenninger over hvert av parene med mottakerelektroder, og slike spenninger kan dermed detekteres ved hjelp av en hvilken som helst form for spenningsmålende krets (ikke vist på foreliggende figur) som kjent på området. Slike spenningsmålende kretser (ikke vist) kan være anordnet i sensorkabelen 16 og/eller i registreringssystemet 12.

Et annet eksempel på en elektromagnetisk sensor som kan brukes i andre eksempler, er et énakset eller flerakset magnetometer slik som et jordinduksjons-magnetometer.

Det skal bemerkes at eksemplet på et elektromagnetisk undersøkelsessystem på figur 1 som innbefatter bare én sensorkabel 16, er vist for å illustrere hvordan en sensorkabel ifølge forskjellige aspekter ved oppfinnelsen kan lages og brukes. En sensorkabel ifølge forskjellige aspekter ved oppfinnelsen, kan brukes i forbindelse med innsamlingssystemer som innbefatter et antall lateralt atskilte sensorkabler slept av letefartøyet 10 og/eller av et annet fartøy i en selektiv konfigurasjon for å tilveiebringe elektromagnetiske og/eller seismiske «linje- og/eller tverrlinje»-signaler. Følgelig er antallet sensorkabler og deres spesielle geometriske utforming i vannet 11 ikke begrensende for omfanget av foreliggende oppfinnelse.

Hvis elektrodepar blir brukt som elektromagnetiske sensorer 20, kan slike elektrodepar måle spenninger indusert av det elektromagnetiske feltet som er generert som et resultat av vekselvirkning mellom det induserte elektromagnetiske feltet og formasjonene 30 under vannbunnen 19. Vanlig fagkyndige på området vil forstå at bevegelse av letefartøyet 10 og bevegelse av den ene eller de flere sensor kablene 16 gjennom vannet 11, ikke behøver å være uniform. Slik ikke-uniform bevegelse kan være et resultat av strømmer i vannet og akselerasjon av letefartøyet 10 (endring i hastighet eller retning) overført til sensorkabelen 16 gjennom det slepe-utstyret som brukes til å forbinde sensorkabelen 16 med letefartøyet 10. Slik ikke-uniform bevegelse av sensorkabelen 16 gjennom jordas magnetfelt, kan indusere spenninger langs elektriske ledere (ikke vist) i sensorkabelen 16 så vel som i de elektromagnetiske sensorene 20. De bevegelsesinduserte spenningene kan beregnes eller estimeres hvis bevegelsen til sensorkabelen 16 i nærheten av de elektromagnetiske sensorene 20 er kjent. I det foreliggende eksemplet, kan bevegelsessensorene 25 være anordnet ved valgte posisjoner langs sensorkabelen 16.1 eksemplet på figur 1, er bevegelsessensorene 25 hver vist plassert i nærheten av én av de elektromagnetiske sensorene 20. Eksemplet på antall bevegelsessensorer 25 og deres plassering som vist på figur 1, er ikke ment å begrense antallet bevegelsessensorer eller deres spesielle geometriske utforming som kan brukes i andre eksempler på en annen elektromagnetisk sensorkabel ifølge oppfinnelsen. Det signalet som måles av bevegelsessensorene 25, kan være detektert og behandlet av visse utstyrskomponenter (ikke vist på figur 1) i registreringssystemet 12, og kan brukes til å estimere størrelse av induserte spenninger som et resultat av bevegelse av deler av sensorkabelen 16 i forhold til jordas magnetfelt. Slike estimater kan brukes ved behandling av målinger tatt fra de elektromagnetiske sensorene 20 i sensorkabelen 16 for å redusere effektene av bevegelsesinduserte spenninger på de målingene som tas av de elektromagnetiske sensorene 20. Et utførelseseksempel på bruk av de signalene som er detektert av bevegelsessensorene 25 for å korrigere målinger tatt av de elektromagnetiske sensorene 20, er beskrevet i US-patent nummer 7671598 utstedt til Ronaess m.fl. og som herved inkorporeres ved referanse.

I noen utførelsesformer, kan lignende bevegelsessensorer være innbefattet om bord i letefartøyet 10, for eksempel i eller i nærheten av registreringssystemet 12. Et skjematisk diagram som viser et eksempel ifølge et innsamlingssystem som innbefatter slike ytterligere sensorer, kan bedre forstås under henvisning til figur 2. Uttrykket «innsamlingssystem» slik det er brukt her, er ment å bety alle de komponentene som typisk brukes for å generere, detektere og registrere elektromagnetiske undersøkelsessignaler. Innsamlingssystemet kan derved innbefatte registreringssystemet 12, kildekabelen 14 og minst én sensorkabel 16.

Registreringssystemet 12, kan innbefatte en kildestrømgenerator 48 som kan tilveiebringe én eller flere typer vekselstrøm eller switchet likestrøm som tidligere forklart. En «signatur», eller en amplitude i forhold til tid for strøm som leveres av kildestrømgeneratoren 48, kan måles av én eller flere strømsensorer 40, 42 koblet til en utgang fra kildestrømgeneratoren 48. Strømsensorene 40, 42, kan generere et elektrisk og/eller optisk signal som svarer til strømstørrelsen i forhold til tid. Registreringssystemet 12, kan også innbefatte en styringsenhet 50, for innsamling av data som for eksempel kan være en spesialbygd mikrodatamaskin eller passende mikro-programmert, universell mikrodatamaskin. Styringsenheten 50 for datainnsamling, kan fremskaffe et absolutt tidsreferansesignal fra for eksempel en geodetisk posisjonssignalmottaker 52, slik som en GNSS-signalmottaker. Det absolutte tidsreferansesignalet kan brukes til å synkronisere signaldeteksjons- og registrerings-funksjoner, slik at signalamplitude for utgangen fra alle sensorene i innsamlingssystemet kan registreres i forhold til en identisk tidsreferanse.

Styringsenheten 50 for innsamling av data, kan sende et spørrekommando-signal over en kommandosignallinje 54, som for eksempel kan være én eller flere isolerte elektriske ledere eller én eller flere optiske fibre. Spørrekommandosignalet kan vekselvirke med hver av et antall datainnsamlingsnoder 60 i sensorkabelen 16. Datainnsamlingsnodene 60, kan innbefatte kretser for, for eksempel, å detektere spenninger påtrykket over par av elektroder eller én eller flere andre elektromagnetiske sensorer (for eksempel 20 på figur 1) og for å detektere signaler fra bevegelsessensorene (25 på figur 1). Signalene som detekteres av hver sensor, kan omformes av kretser (ikke vist separat) i forbindelse med en slik datainnsamlingsnode, til en form egnet for overføring til registreringssystemet 12 over en signalreturlinje 55 (figur 3). Eksempler på kretser som kan brukes til å omforme de detekterte spenningene og bevegelsessignalene til egnede former for kommunikasjon, slik som optiske signaler, er beskrevet i '598-patentet til Ronaess m.fl. Omforming av de foregående detekterte signalene til elektriske telemetrisignaler er også innenfor rammen for foreliggende oppfinnelse. I utførelseseksemplet på figur 2, kan kommandosignallinjen 54 strekke seg over hele lengden av sensorkabelen 16 og kan vende tilbake til letefartøyet (10 på figur 1) og til styringsenheten 50 for datainnsamling som bruker signalreturlinjen 56. Signalreturlinjen 56 kan strekke seg til den ene eller de flere sensorene som er anordnet på letefartøyet (10 på figur 1) slik som strømsensorer 40, 42, og bevegelsessensorer 44, 46. Bevegelsessensorene 44, 46, kan være av tilsvarende utforming som bevegelsessensorene (25 på figur 1) i sensorkabelen 16. De signalene som utsendes av hver av de ombordværende strømsensorene 40,42, og bevegelsessensorene 44, 46, kan omformes til en form slik som optiske signaler, egnet for overføring til styringsenheten 50 for datainnsamling som benytter signalreturlinjen 56. Signaler fra bevegelsessensorene 44, 46 om bord i letefartøyet (10 på figur 1), kan brukes hovedsakelig som forklart i '598-patentet til Ronaess m.fl., for ytterligere å redusere bevegelsesindusert støy i de signalene som genereres av de elektromagnetiske sensorene (20 på figur 1) i sensorkabelen (16 på figur 1).

Styringsenheten 50 for datainnsamling kan også generere styresignaler for drift av kildestrømgeneratoren 48. Strøm fra kildestrømgeneratoren 48 kan ledes til strømelektrodene 18 i kildekabelen 14. Signaler detektert av forskjellige sensorer kan derved synkroniseres nøyaktig. Ved å la styringsenheten 50 for datainnsamling operere både signalgenerering gjennom styring av kildestrømgeneratoren 48 og deteksjon av signaler fra de forskjellige sensorene og innsamlingsnodene ved å sende et spørresignal til hver innsamlingsnode 60 og sensorene 40, 42 om bord i fartøyet, kan kildestrømmen synkroniseres med signaler fra datainnsamlingsnodene. Styringsenheten 50 for datainnsamling kan også detektere signaler fra bevegelsessensorene 44, 46, for å tillate signaler detektert av bevegelsessensorene å bli nøy-aktig synkronisert med kildestrømmen. I andre utførelseseksempler, kan styringsenheten 50 bare tilveiebringe signaler for synkront å avspørre strømsensorene 40, 42 ombord i fartøyet og bevegelsessensorene 44, 46 og hver datainnsamlingsnode 60.

Det utførelseseksemplet som er vist på figur 2, sørger for at alle sensorene i datainnsamlingssystemet kan avspørres ved å bruke en enkel kommandosignallinje 54 med en tilhørende signalreturlinje 56 i kommunikasjon med alle sensorene og datainnsamlingsnodene 60.1 et annet utførelseseksempel som er vist på figur 3, kan en separat kommandosignallinje 54 og en signalreturlinje 55 brukes til å fremskaffe signaler fra sensorkabelen 16. De ombordværende strømsensorene 40, 42 og bevegelsessensorene 44, 46 kan ha separat levering for signalkommunikasjon med styringsenheten 50 for datainnsamling. Fordi innsamling av alle signaler kan utføres ved hjelp av den samme styringsenheten 50, kan innsamlingen synkroniseres like nøyaktig eller mer nøyaktig enn i den utførelsesformen som er vist på figur 2. Andre komponenter i innsamlingssystemet som er vist på figur 3, kan hovedsakelig være de samme som de som er vist i utførelseseksemplet på et innsamlingssystem som er vist på figur 2.

En spesiell utførelsesform av utstyret i registreringssystemet 12, som kan tilveiebringe redusert støy i de detekterte signalene fra hver av sensorene så vel som redusert krysskobling mellom sensorsignaler og mellom sensorsignalene og den strømmen som sendes til kildekabelen (14 på figur 1), kan forstås bedre under henvisning til figur 4. Styringsenheten 50 for datainnsamling, kan opereres fra sin egen kraftforsyning. I noen utførelsesformer, kan kraftforsyningen for styringsenheten 50 bestå av ett eller flere lagringsbatterier 50C, som kan opplades ved hjelp av en batterilader 50D, en DC/AC-omformer 50B koblet til lagringsbatteriene 50C og en kraftenhet 50A koblet til utgangen fra DC/AC-omformeren 50B. Kraftenheten 50A kan levere elektrisk effekt for å drive styringsenheten 50 og kretsene (ikke vist) i sensorkabelen (16 på figur 1). Kommandosignaler for datainnsamling fra styringsenheten 50, kan leveres i elektrisk form til en optisk kombinert signalsender/mottaker 57. Den kombinerte optiske senderen/mottakeren 57, kan innbefatte sin egen separate kraftforsyning 53 slik at eventuelle variasjoner i den kraften som brukes til å drive styringsenheten 50 for datainnsamling, ikke vil påvirke de signalene som genereres av den optiske signalsenderen/mottakeren 57. Som forklart i forbindelse med figur 2, kan kommandosignaler fra styringsenheten 50 for datainnsamling leveres til sensorkabelen (16 på figur 1) ved å bruke en kommandosignallinje 54.1 den foreliggende utførelsesformen, kan kommandosignallinjen være én eller flere optiske fibre. Signaler som er returnert fra de forskjellige datainnsamlingsnodene (60 på figur 2) og de ombordværende strømsensorene (for eksempel 40, 42 på figur 2), kan føres til styringsenheten 50 for datainnsamling ved bruk av en signalreturlinje 56.

Fagkyndige på området vil forstå at sensorkabelen (16 på figur 1) kan være utplassert i vannet ved å bruke en vinsj eller lignende spoleanordning. En vinsj eller en lignende spoleanordning som sender ut og trekker tilbake kabel med isolerte elektriske ledere og/eller optiske fibre, vil innbefatte et glideringsett 17A eller en lignende anordning for å tillate relativ rotasjon mellom vinsjspolen og de rotasjonsmessig fikserte forbindelsene til de elektriske lederne og/eller optiske fibrene i kabelen. I den foretrukne utførelsesformen, kan sensorkabelen (16 på figur 1) bruke optiske fibre, for eksempel kommandosignallinjen 54 og signalreturlinjen 56, for kommunikasjon av kommandosignaler og sensorsignaler, og kan bruke isolerte elektriske ledere 20A til å overføre elektrisk kraft til kretsene (ikke vist separat på figur 4) i de forskjellige komponentene i sensorkabelen (16 på figur 2). I den foreliggende utførelsesformen, kan vinsjen innbefatte omformere 17B fra optiske signaler til elektriske signaler på både den roterende delen av vinsjen og på den rotasjonsmessig fikserte delen, og i signalkommunikasjon med kommandosignallinjen 54 og signalreturlinjen 56. Omformeren fra optiske til elektriske signaler, 17B, kan gjøre det mulig for signaler å blir overført i elektrisk form gjennom glideringene 17A, mens de blir overført i optisk form gjennom sensorkabelen (16 på figur 2) og i registreringssystemet 12. Andre utførelsesformer kan benytte optiske glideringer for overføring av optiske signaler mellom de roterende og fikserte delene av vinsjen.

I det foreliggende utførelseseksemplet, kan kildestrømgeneratoren 48 og de tilhørende strømsensorene 40, 42 innbefatte sin egen separate kraftforsyning 48A. En slik separat kraftforsyning 48A kan brukes til å isolere den store strømmen som genereres av kildestrømgeneratoren 48, slik at den store strømmen fra kildestrøm- generatoren 48 bare minimalt kan påvirke de andre komponentene i registreringssystemet 12. Utgangen fra kildestrømgeneratoren 48 kan leveres til kildekabelen 14 som forklart i forbindelse med figur 1.

Et eksempel på en sensorkabel 16 er vist skjematisk på figur 5. Sensorkabelen 16 kan innbefatte en innføring 17 eller lignende anordning for å muliggjøre sleping ved hjelp av letefartøyet (10 på figur 1). Sensorkabelen 16 kan være sammensatt av sensorsegmenter 16A koblet parvis ende mot ende. Hvert par av sensorsegmenter 16A kan være koblet til et etterfølgende par av sensorsegmenter 16A gjennom en signalbehandlings- og konfigurasjonsmodul 16B. Modulene 16B kan hver inneholde én eller flere av datainnsamlingsnodene (60 på figur 3). Sensorsegmentene 16A kan innbefatte passende elektromagnetiske sensorer 20 som forklart i forbindelse med figur 1. Bevegelsessensorene er utelatt på figur 5 for å tydeliggjøre illustrasjonen.

Et utførelseseksempel på signalbehandlings-og konfigurasjonsmodulene 16B (heretter kalt «modulen») er vist på en skisse med bortskårne deler på figur 6. Modulen 16B kan være omsluttet av et trykkbestandig hus 131 som kan være laget av plast med høy styrke eller en ikke-magnetisk stållegering. Huset 131 kan være hovedsakelig sylindrisk formet, og kan innbefatte elektriske/mekaniske termineringer 130 utformet for å bli koblet til termineringene 130B på et sensorsegment 16A. Utførelseseksemplet som er vist på figur 6, kan sørge for forbindelse mellom kabel-segmenter ved å innbefatte en flens 134 på utsiden av huset 131 som er i inngrep med en tilsvarende flens (ikke vist) i en koblingshylse 133. Koblingshylsen 133 kan være hovedsakelig sylindrisk av form, og når den beveges langs utsiden av huset 131, kan den komme i inngrep med o-ringer 135 eller lignende tetningselementer plassert longitudinalt på hver side av en åpning 132 i veggen til huset 131. Med hylsen 133 fjernet, er åpningen 132 tilgjengelig. Med hylsen 133 i den sammen-koblede stillingen, for eksempel ved inngrep med interne gjenger 133A på enden av hylsen 133 med motsvarende gjenger 130A på den tilstøtende termineringen 130B for sensorsegmentet 16A, er det indre av huset 131 tettet fra vanninntrenging ved hjelp av hylsen 133.

Det indre av huset 131 kan innbefatte kretser for selektiv elektrisk sammen-kobling av de forskjellige sensorsegmentene 16A og tilkobling av sensorer på sensorsegmentene 16A til spennings- eller strømmålingskretser. I den foreliggende utførelsesformen, kan de elektriske forbindelsene 146 ved hver ende av huset 130 være elektrisk forbundet, slik som med snodde par av ledninger til en tilsvarende elektrisk kontakt på et pluggmottak 136. Andre elektriske kontakter på pluggmottaket 136 kan være koblet til inngangsterminalen på én eller flere forsterker/digitaliserer- kombinasjoner med lav støy (LNA/ADC) 137. Utgangen fra den ene eller de flere kombinasjonene 137 kan være koblet til en omformer fra elektriske til optiske signaler (EOC) 138 og dermed til den ene eller de flere optiske fibrene 54 for kommunikasjon av digitaliserte spenningssignaler langs sensorkabelen, og om nødvendig til registreringssystemet (12 på figur 1). Kraftfor LNA/ADC 137 og EOC 138 kan leveres av et batteri (ikke vist) inne i modulen 16B. Et slikt batteri kan være oppladbart, mens sensorkabelen er utplassert ved å bruke en ladekretsmodul slik som en som er beskrevet i US-patent nummer 7602191 utstedt til Davidsson, som herved inkorporeres ved referanse.

De spesielle sensorene på et sensorsegment 16A som befinner seg enten mot den fremre eller aktre enden av sensorkabelen (16 på figur 5) i forhold til modulen 16B som er koblet til gjennom ledninger eller til inngangen av LNA/ADC-kombinasjonen 137, kan være valgt forut for utplassering av sensorkabelen ved innsetting av en passende kablet konfigurasjonsplugg 136A i mottaket 136. Egnede antall sensorsegmenter 16A, og egnede konfigurasjonsmoduler 16B kan følgelig i kombinasjon forsyne systembrukeren med et stort antall muligheter med hensyn til elektrodeavstand og forskyvning mens det bare behøves to grunnleggende sensor-kabelkomponenter.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med et begrenset antall utførelsesformer, vil fagkyndig på området som har kunnet sette seg inn i det som er beskrevet her, forstå at andre utførelsesformer kan tenkes som ikke avviker fra rammen for oppfinnelsen slik den er beskrevet her. Omfanget av oppfinnelsen skal følgelig bare begrenses av de vedføyde patentkravene.

Claims (22)

1. Datainnsamlingssystem, omfattende: minst én sensorkabel utplassert i en vannmasse, hvor den minst ene sensor kabelen innbefatter minst én påmontert elektromagnetisk sensor; en første kildekabel utplassert i vannmassen, hvor den første kildekabelen innbefatter en elektromagnetisk antenne; og et registreringssystem som omfatter: en første kildestrømgenerator i kraftkommunikasjon med den første kildekabelen, utformet for å utsende et elektromagnetisk felt fra den elektromagnetiske antennen ved valgte tidspunkter; minst én strømsensor koblet til en utgang fra den første kildestrøm- generatoren; og en styringsenhet for datainnsamling utformet for å avspørre den minst ene elektromagnetiske sensoren og den minst ene strøm-sensoren ved valgte tidspunkter; hvor avspørringen av den minst ene elektromagnetiske sensoren og avspørringen av den minst ene strømsensoren er synkronisert.

2. System ifølge krav 1, videre omfattende en absolutt tidsreferanse til hvilken avspørringen av den minst ene elektromagnetiske sensoren og avspørringen av den minst ene strømsensoren er synkronisert.

3. System ifølge krav 1, hvor den minst ene sensorkabelen videre omfatter minst én bevegelsessensor; styringsenheten for datainnsamling videre er innrettet for å avspørre den minst ene bevegelsessensoren ved valgte tidspunkter; og avspørringen av den minst ene bevegelsessensoren er synkronisert med avspørringen av den minst ene elektromagnetiske sensoren.

4. System ifølge krav 3, videre omfattende minst én bevegelsessensor i registreringssystemet, der hver bevegelsessensor er i signalkommunikasjon med styreenheten for datainnsamling slik at målinger av bevegelse av letefartøyet og den minst ene sensorkabelen kan synkroniseres.

5. System ifølge krav 3, hvor registreringssystemet er innrettet for å omforme målinger av bevegelse av letefartøyet og den minst ene sensorkabelen til et signal som er representativt for bevegelsesindusert spenning til stede i signaler som er detektert av den minst ene elektromagnetiske sensoren.

6. System ifølge krav 1, hvor den minst ene elektromagnetiske sensoren omfatter et par elektroder, hvor paret med elektroder er i elektrisk kommunikasjon med en datainnsamlingsnode, idet datainnsamlingsnoden innbefatter kretser for omforming av spenning detektert over paret med elektroder til et signal for kommunikasjon til styringsenheten for datainnsamling.

7. System ifølge krav 6, hvor signalet for kommunikasjon omfatter et optisk signal.

8. System ifølge krav 1, hvor styringsenheten for datainnsamling og den første kildestrømgeneratoren hver omfatter en separat elektrisk kraftforsyning.

9. System ifølge krav 1, videre omfattende en geodetisk posisjonssignalmottaker i signalkommunikasjon med styringsenheten for datainnsamling, hvor den geodetiske posisjonssignalmottakeren er utformet for å kommunisere et tidsreferansesignal til styringsenheten for datainnsamling.

10. System ifølge krav 1, hvor registreringssystemet er innrettet for å aktivere den første kildestrømgeneratoren som reaksjon på valgte signaler fra avspørring av den minst ene elektromagnetiske sensoren ved valgte tidspunkter.

11. System ifølge krav 1, videre omfattende: en andre kildekabel konfigurert hovedsakelig på samme måte som den første kildekabelen, hvor registreringssystemet videre omfatter en andre kildestrømgenerator i kraftkommunikasjon med den andre kildekabelen slik at et elektromagnetisk felt kan utsendes fra den andre kildekabelen ved valgte tidspunkter.

12. System ifølge krav 11, innrettet slik at den første kildestrømgeneratoren gene-rerer en annen kildestrøm enn den andre kildestrømgeneratoren.

13. Fremgangsmåte for elektromagnetiske undersøkelser, omfattende: å indusere et elektromagnetisk felt i en vannmasse med en kildestrøm; å detektere en egenskap ved kildestrømmen ved valgte tidspunkter med en strømsensor; å detektere en egenskap for et elektromagnetisk felt i vannmassen ved valgte tidspunkter med en elektromagnetisk sensor; og å synkronisere detekteringen av egenskapen ved kildestrømmen med detekteringen av egenskapen til det elektromagnetiske feltet.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, videre omfattende synkronisering av detekteringen av egenskapen ved kildestrømmen og detekteringen av egenskapen til det elektromagnetiske feltet med en absolutt tidsreferanse.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13, videre omfattende: å måle bevegelse av den elektromagnetiske sensoren; å måle bevegelse av et letefartøy som innbefatter et registreringssystem for å registrere den detekterte egenskapen; og å synkronisere detekteringen av egenskapen til det elektromagnetiske feltet, måling av bevegelse av den elektromagnetiske sensoren, og måling av bevegelsen av letefartøyet.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor induseringen av det elektromagnetiske feltet blir synkronisert med detekteringen av egenskapen til det elektromagnetiske feltet, måling av bevegelsen til den elektromagnetiske sensoren, og måling av bevegelsen av letefartøyet med et absolutt tidsreferansesignal.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 13, videre omfattende: å bruke den detekterte egenskapen til kildestrømmen og den detekterte egenskapen til det elektromagnetiske feltet til å bestemme en respons på undergrunnsformasjoner som er til stede i det elektromagnetiske feltet.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, videre omfattende å bestemme en bevegelsesindusert komponent i den detekterte egenskapen til det elektromagnetiske feltet ved å bruke den målte bevegelsen av den elektromagnetiske sensoren og den målte bevegelsen av letefartøyet.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor den detekterte egenskapen til det elektromagnetiske feltet omfatter minst én av elektrisk feltgradient og elektrisk potensial.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor det absolutte tidsreferansesignalet blir fremskaffet ved å detektere et geodetisk posisjonssignal.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor det induserte elektromagnetiske feltet omfatter minst én av et elektromagnetisk vekselfelt og et transient elektromagnetisk felt.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 13, videre omfattende å aktivere den første kildestrømgeneratoren som reaksjon på valgte signaler fra den elektromagnetiske sensoren.