NO20140623A1 - Innhenting av seismiske data i områder dekket av is - Google Patents

Innhenting av seismiske data i områder dekket av is Download PDF

Info

Publication number
NO20140623A1
NO20140623A1 NO20140623A NO20140623A NO20140623A1 NO 20140623 A1 NO20140623 A1 NO 20140623A1 NO 20140623 A NO20140623 A NO 20140623A NO 20140623 A NO20140623 A NO 20140623A NO 20140623 A1 NO20140623 A1 NO 20140623A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sensor cable
buoyancy
buoyancy bodies
bodies
towing
Prior art date
Application number
NO20140623A
Other languages
English (en)
Other versions
NO338727B1 (no
Inventor
Erik Godøy
Original Assignee
Polarcus Dncc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polarcus Dncc filed Critical Polarcus Dncc
Priority to NO20140623A priority Critical patent/NO338727B1/no
Priority to DKPA201600688A priority patent/DK180092B1/en
Priority to PCT/NO2015/050075 priority patent/WO2015174848A1/en
Priority to RU2016149104A priority patent/RU2680259C2/ru
Priority to US15/311,208 priority patent/US10921474B2/en
Publication of NO20140623A1 publication Critical patent/NO20140623A1/no
Publication of NO338727B1 publication Critical patent/NO338727B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3817Positioning of seismic devices
    • G01V1/3826Positioning of seismic devices dynamic steering, e.g. by paravanes or birds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/56Towing or pushing equipment
    • B63B21/66Equipment specially adapted for towing underwater objects or vessels, e.g. fairings for tow-cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/56Towing or pushing equipment
    • B63B21/66Equipment specially adapted for towing underwater objects or vessels, e.g. fairings for tow-cables
    • B63B21/663Fairings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
    • G01V1/201Constructional details of seismic cables, e.g. streamers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3808Seismic data acquisition, e.g. survey design
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3817Positioning of seismic devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3843Deployment of seismic devices, e.g. of streamers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
    • G01V1/201Constructional details of seismic cables, e.g. streamers
    • G01V2001/207Buoyancy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en seismisk sensorkabel (1) for sleping undervann med en slepehastighet i isfritt eller helt eller delvis islagt vann, sensorkabelen (1) er forsynt med birder (2) anordnet med avstand langs sensorkabelen, sensorkabelen inkludert birdene (2) har negativ oppdrift, birdene har vinger (8) som kan innstilles slik at birdene ved bevegelse i vannet påfører sensorkabelen en oppoverrettet eller nedoverrettet kraft. Sensorkabelen (1) er forsynt med oppdriftslegemer (4) med avstand langs sensorkabelen, oppdriftslegemene er forbundet til sensorkabelen med avstandselementer (5), sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr har samlet positiv oppdrift. Oppfinnelsen vedrører også en korresponderende fremgangsmåte for å sikre en seismisk sensorkabel (1) mot skade ved en betydelig reduksjon eller opphør av en slepehastighet ved sleping undervann i isfritt eller helt eller delvis islagt vann.

Description

Oppfinnelsen vedrører en seismisk sensorkabel for sleping under vann i isfritt eller helt eller delvis islagt vann, en anvendelse av sensorkabelen samt en fremgangsmåte for å sikre en seismisk sensorkabel mot skade ved en betydelig reduksjon eller opphør av en slepehastighet ved sleping under vann i isfritt eller helt eller delvis islagt vann.
Det er kjent å slepe sensorkabler med hydrofoner, aksellerometere og andre typer sensorer i havet for å innhente geologisk informasjon om havbunnen. Akustisk energi sendes ut av en kilde, typisk en luftkanon, reflekteres av forskjellige geologiske strukturer i jordskorpen, og fanges opp av sensorkablene.
Sensorkablene og den akustiske kilden slepes som oftest av et slepefartøy. Sensorkablene ballasteres vanligvis med ballastvekter til tilnærmet nøytral oppdrift, vanligvis svakt negativ oppdrift. Oppfangede signaler fra sensorkablene overføres til slepefartøyet for lagring og eventuelt behandling.
Sensorkablenes dybde styres av dybdestyringsinnretninger, såkalte «birds», som sitter langs sensorkablene. En bird har vinger som genererer en oppover- eller nedoverrettet kraft som følge av bevegelsen gjennom vannet, og birdene kan dermed posisjonere sensorkabelen til ønsket dybde. Kraften en bird genererer er avhengig av en viss hastighet i forhold til vannet, og kraften opphører derfor ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten. En sensorkabel med positiv oppdrift vil da stige og komme til overflaten, mens en sensorkabel med negativ oppdrift vil synke.
Sensorkablene ødelegges av det hydrostatiske trykket dersom de synker under en viss dybde, typisk 200-500 m, og sensorkablene er derfor vanligvis utrustet med oppblåsbare «redningsbøyer», såkalte «Streamer Recovery Devices», som utløses dersom en sensorkabel synker dypere enn en fastsatt dybde, typisk 30-50 m. Dersom «redningsbøyene» har blitt utløst, må sensorkablene helt eller delvis tas opp for å erstatte de utløste «redningsbøyene». Ved operasjoner i isfritt vann anses ikke dette som et stort problem, siden man relativt sjelden mister dybdestyring av sensorkablene.
Ved operasjoner i islagt vann benyttes det vanligvis en isbryter som åpner råk i isen foran slepefartøyet, eller isbryteren brukes som slepefartøy. Isbryteren kan måtte stanse på grunn av isforholdene eller andre omstendigheter. Hvis sensorkablene er negativt ballaster! og de ikke er utrustet med «redningsbøyer», vil de kunne synke og ødelegges av trykket. Hvis sensorkablene er positivt ballaster! vil de kunne stige til overflaten, hvor de mest sannsynlig vil bli skadet av isen.
Både sannsynligheten for stans i slepingen og risikoen for skade på sensorkablene ved stans i slepingen er altså større ved sleping av sensorkabler i islagt enn i isfritt vann.
US8593905 beskriver innsamling av seismiske data i islagt vann med et fartøy påmontert en akterstavnkonstruksjon for å føre ut og fastholde seismiske sensorkabler undervann. Det beskrives også en seismisk kilde som slepes under vann, og som er forbundet til undervanns oppdriftslegemer. Det beskrives videre en seismisk sensorkabel som slepes under vann, og som i enden er forbundet til et oppdriftslegeme som kan flyte i overflaten eller beveges mellom overflaten og en posisjon under vann.
Oppfinnelsens hensikt er å redusere eller eliminere de ovennevnte problemer med skade på sensorkabler ved sleping under vann i helt eller delvis islagt vann. Oppfinnelsens hensikt er videre at den også skal kunne benyttes ved sleping av sensorkabler undervann i isfritt vann. En ytterligere hensikt er å eliminere behovet for «redningsbøyer» ved sleping av sensorkabler. Ytterligere hensikter og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av beskrivelsen. Hensiktene oppnås med trekk som er angitt i beskrivelsen og kravene.
Oppfinnelsen vedrører en enkelt seismisk sensorkabel og sleping av sensorkabelen undervann. Hvordan sensorkabelen slepes og hvor mange andre sensorkabler som slepes sammen med den ligger utenfor oppfinnelsen. Innsamlingen av de seismiske signalene ligger også utenfor oppfinnelsen.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en seismisk sensorkabel for sleping under vann med en slepehastighet i isfritt eller helt eller delvis islagt vann. Sensorkabelen er forsynt med birder anordnet med avstand langs sensorkabelen, sensorkabelen inkludert birdene har negativ oppdrift, og birdene har vinger som kan innstilles slik at birdene ved bevegelse i vannet påfører sensorkabelen en oppoverrettet eller nedoverrettet kraft.
Ifølge oppfinnelsen er sensorkabelen forsynt med oppdriftslegemer med avstand langs sensorkabelen, oppdriftslegemene er forbundet til sensorkabelen med avstandselementer, og sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr har samlet positiv oppdrift.
Ved anvendelse av sensorkabelen er birdene innstilt til ved slepehastigheten å holde sensorkabelen på en valgt dybde, idet birdene påfører sensorkabelen en nedoverrettet kraft som oppveier den positive oppdriften. Ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten opphører birdenes nedoverrettede kraft på sensorkabelen som følge av manglende bevegelse i vannet, og sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr, stiger derfor på grunn av sin positive oppdrift inntil oppdriftslegemene når en isfri vannoverflate eller undersiden av en helt eller delvis islagt vannoverflate.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å sikre en seismisk sensorkabel mot skade ved en betydelig reduksjon eller opphør av en slepehastighet ved sleping under vann i isfritt eller helt eller delvis islagt vann. Sensorkabelen er forsynt med birder anordnet med avstand langs sensorkabelen, sensorkabelen inkludert birdene har negativ oppdrift, og birdene har vinger som kan innstilles slik at birdene ved bevegelse i vannet påfører sensorkabelen en oppoverrettet eller nedoverrettet kraft. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter følgende trinn: - å forsyne sensorkabelen med oppdriftslegemer med avstand langs sensorkabelen, idet oppdriftslegemene forbindes til sensorkabelen med avstandselementer, slik at sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr, samlet får positiv oppdrift, og - å innstille birdene til ved slepehastigheten å holde sensorkabelen på en valgt dybde, idet birdene påfører sensorkabelen en nedoverrettet kraft som oppveier den positive oppdriften.
Ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten, opphører birdenes nedoverrettede kraft på sensorkabelen som følge av manglende bevegelse i vannet, og sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr, stiger på grunn av sin positive oppdrift inntil oppdriftslegemene når en isfri vannoverflate eller undersiden av en helt eller delvis islagt vannoverflate.
Oppfinnelsen innebærer at sensorkablene ballasteres til større negativ oppdrift enn det som vanligvis benyttes i isfritt vann. Ballasteringen kan gjøres ved hjelp av tilpassede ballastvekter som monteres langs sensorkabelen.
«Redningsbøyene» - såkalte «Streamer Recovery Devices» - som er tidligere beskrevet, benyttes ikke. Isteden benyttes oppdriftslegemer festet til sensorkabelen med avstandselementer. Oppdriftslegemene har en oppdrift som gir sensorkabelen med alt påsatt utstyr en positiv oppdrift. Denne oppdriften kan beregnes på basis av kjent vekt og deplasement av komponentene samt tettheten av vannet sensorkabelen slepes i.
Under normal operasjon slepes sensorkablene gjennom vannet med en viss hastighet. Birdene vil da innstilles til å gi en nedoverrettet kraft som motvirker den positive oppdriften frembrakt av oppdriftslegemene, og som holder sensorkabelen på ønsket dybde.
Sensorkabelen vil etter at oppdriftslegemene har steget til den isfrie overflaten eller undersiden av den islagte overflaten bli hengende på en dybde som velges på forhånd ved valg av lengden av avstandselementene som forbinder oppdriftslegemene med sensorkabelen. For å sikre at oppdriftslegemene og sensorkabelen faktisk stiger mot overflaten, må oppdriftslegemene, avstandselementene, sensorkabelen, birdene og eventuelt annet utstyr som er påmontert sensorkabelen, ha en samlet positiv oppdrift av en viss størrelse. Videre, for å sikre at sensorkabelen blir hengende under oppdriftslegemene, må sensorkabelen med birdene og eventuelt annet utstyr ha negativ oppdrift, mens oppdriftslegemene må ha positiv oppdrift. Avstandselementene har fortrinnsvis tilnærmet nøytral oppdrift, men kan ha positiv eller negativ oppdrift, så lenge avstandselementenes positive eller negative oppdrift er så liten at den ikke påvirker at sensorkabelen henger under oppdriftslegemene.
Sensorkablene inneholder meget sensitive hydrofoner og/eller aksellerometere. Ethvert utstyr som festes til sensorkablene kan skape forstyrrelser i form av vibrasjoner og akustisk støy. Oppdriftslegemene utformes derfor fortrinnsvis med en optimalisert hydrodynamisk form som gir minimal slepemotstand og minimal akustisk støy. Avstandselementene kan av samme grunn utstyres med utenpåliggende strømlinjeformede profiler - «foil fairing» - for å redusere slepemotstand og vibrasjoner som kan generere støy. Foil fairing er kjent utstyr, og kan leveres av en leverandør av tau til maritimt bruk.
Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor:
fig. 1 viser et perspektivriss av en sensorkabel ifølge oppfinnelsen,
fig. 2 viser et sideriss av sensorkabelen idet den slepes under en isfri
vannoverflate,
fig. 3 viser et sideriss av sensorkabelen med et oppdriftslegeme som flyter i den
isfrie vannoverflaten,
fig. 4 viser et sideriss av sensorkabelen idet den slepes under en islagt
vannoverflate,
fig. 5 viser et sideriss av sensorkabelen med oppdriftslegemet på undersiden av
den islagte vannoverflaten,
fig. 6 viser oppdriftslegemet med halefinner,
fig. 7 viser oppdriftslegemet med hale, og
fig. 8 viser, i et snitt lagt langs VIII-VIII på fig. 6, en line som forbinder sensorkabelen og oppdriftslegemet, påført foil fairing.
Fig. 1 viser et perspektivriss av en seismisk sensorkabel 1, som kan være 3-12 km lang, for sleping undervann. Sensorkabelen 1 befinner seg i vann 10, under en vannoverflate 11. Sensorkabelen 1 slepes med ikke viste midler i en sleperetning 13 i en slepehastighet som kan være 3-5 knop. En bird 2 har styrbare vinger 8 med tilhørende aktuatorer som kan innstilles til ved relativ bevegelse mellom vannet og birden å frembringe et positivt løft oppover i retning 14 eller et negativt løft nedover i retning 15. Det positive eller negative løftet påfører sensorkabelen en oppoverrettet henholdsvis nedoverrettet kraft. Flere birder 2 er anordnet med avstand langs sensorkabelen 1. Elektrisk effekt og signaler for drift og styring av birdenes aktuatorer overføres gjennom sensorkabelen 1. Ved hjelp av dybdesensorer og tilhørende styringsautomatikk kan birdenes vinger 8 innstilles til å holde birdene 2, og dermed sensorkabelen 1, på en valgt dybde, typisk 5-30 m under vannoverflaten 11. Birdene og alt som vedrører dem er kjent teknikk. Den viste birden er en "eBird" fra Kongsberg Seatex, Kongsberg, Norge.
Sensorkablene inkludert vekten av birdene har negativ oppdrift. Den negative oppdriften er fremkommet ved ballastering av sensorkabelen med ballastvekter 3 med avstand langs sensorkabelen.
Sensorkabelen 1 er forsynt med oppdriftslegemer 4, som har positiv oppdrift og er plassert med avstand, typisk 100-300 m, langs sensorkabelen. Oppdriftslegemene 4 er forbundet til sensorkabelen 1 med avstandselementer 5, som er festet til sensorkabelen i fester 6. Sensorkabelen 1 inkludert birdene 2, ballastvektene 3, oppdriftslegemene 4 med tilhørende avstandselementer 5 og eventuelt annet ikke vist utstyr har samlet positiv oppdrift.
Oppdriftslegemene 4 har positiv oppdrift og søker oppover i retning 14. Siden sensorkabelen 1 inkludert vekten av birdene 2 og ballastvektene 3 har negativ oppdrift, søker sensorkabelen nedover i retning 15. Sensorkabelen 1 henger derfor under oppdriftslegemene 4 i en avstand som tilsvarer avstandselementenes 5 lengde. Avstandselementene 5 har enten tilnærmet nøytral oppdrift eller så svak positiv eller negativ oppdrift at de ikke vesentlig påvirker at sensorkabelen 1 henger under oppdriftslegemene 4.
Fig. 2 viser sensorkabelen 1 idet den slepes under en isfri vannoverflate 11. Birdene 2 er innstilt til ved slepehastigheten å holde sensorkabelen på en valgt dybde. Siden sensorkabelen 1 inkludert birdene 2, ballastvektene 3,
oppdriftslegemene 4 med tilhørende avstandselementer 5 og eventuelt annet ikke vist utstyr samlet har positiv oppdrift, motvirker birdene denne positive oppdriften med en nedoverrettet kraft i retning 15. Den nedoverrettede kraften fra birdene er imidlertid avhengig av relativ bevegelse mellom vannet og birdene, og denne relative bevegelsen må også ha en viss størrelse.
Ved en betydelig reduksjon eller et opphør av slepehastigheten, opphører birdenes nedoverrettede kraft på sensorkabelen som følge av manglende relativ bevegelse mellom vannet og birdene. Sensorkabelen 1, inkludert birdene 2, ballastvektene 3, oppdriftslegemene 4 med tilhørende avstandselementer 5 og eventuelt annet utstyr, stiger dermed på grunn av sin positive oppdrift oppover i retningen 14. Fig. 3 viser sensorkabelen på fig. 2 idet den har steget inntil oppdriftslegemene 4 har nådd den isfrie vannoverflaten 11, og flyter i vannoverflaten. Siden sensorkabelen 1 inkludert vekten av birdene 2 og ballastvektene 3 har negativ oppdrift, søker sensorkabelen fortsatt nedover i retning 15, og sensorkabelen 1 henger derfor fortsatt under oppdriftslegemene 4 i en avstand som tilsvarer avstandselementenes 5 lengde. Fig. 4 viser sensorkabelen 1 idet den slepes under en islagt vannoverflate 12. Sensorkabelen og dens tilknyttede komponenter er de samme som på fig. 2. På samme måte som forklart med henvisning til fig. 2, ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten, stiger sensorkabelen 1, inkludert birdene 2, ballastvektene 3, oppdriftslegemene 4 med tilhørende avstandselementer 5 og eventuelt annet utstyr, oppover i retningen 14. Fig. 5 viser sensorkabelen på fig. 4 idet den har steget inntil oppdriftslegemene 4 har nådd undersiden av den islagte vannoverflaten 12, og ligger under isen. På samme måte som forklart med henvisning til fig. 3, henger sensorkabelen 1 fortsatt under oppdriftslegemene 4 i en avstand som tilsvarer avstandselementenes 5 lengde.
Den islagte vannoverflaten på fig. 4 og 5 er brutt. Ved sleping av seismiske sensorkabler kan vannoverflaten være isfri, delvis islagt eller helt islagt med hel eller brutt is. Ved sleping av en sensorkabel ifølge oppfinnelsen vil sensorkabelen ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten uansett isforholdene stige til en dybde hvor den befinner seg i en avstand under vannoverflaten som tilsvarer avstandselementenes 5 lengde.
En på forhånd beregnet samlet oppdrift av oppdriftslegemene oppnås ved å endre deplasementet eller romvekten av oppdriftslegemene og/eller avstanden mellom oppdriftslegemene langs sensorkabelen. Oppdriften pr. oppdriftslegeme er typisk 100 N.
Hver bird kan ved slepehastigheten typisk påføre en nedoverrettet kraft på 50 N, maksimalt vil kraften kunne ligge i området 200 - 500 N. Ved å tilpasse antallet av eller avstanden mellom ballastvekter, oppdriftslegemer og birder, og den positive eller negative oppdriften de påfører sensorkabelen, oppnås for det første at sensorkabelen med alt innfestet utstyr har tilstrekkelig positiv oppdrift til å stige til overflaten ved en sterk reduksjon eller et opphør av slepehastigheten, og for det andre at sensorkabelen har tilstrekkelig negativ oppdrift til ikke selv å stige til overflaten, men blir hengende under oppdriftslegemene når de stiger til overflaten.
Avstandselementenes lengde velges slik at sensorkabelen blir hengende på en på forhånd ønsket dybde under oppdriftslegemene etter at oppdriftslegemene har steget opp til vannoverflaten eller blitt liggende under isen. Avstandselementene kan typisk være 2-6 m lange.
Sensorkabelen inneholder meget sensitive sensorer, så som hydrofoner, aksellerometere og elektromagnetiske sensorer. Alt utstyr som er festet til sensorkabelen kan skape forstyrrelser i form av vibrasjoner og akustisk støy, og oppdriftslegemene har derfor en optimalisert hydrodynamisk form som gir lav slepemotstand og lav akustisk støy. Fig. 6 viser en utførelsesform av oppdriftslegemet 4 med halefinner 7. Ved sleping av sensorkabelen med avstandselementet 5 og oppdriftslegemet 4 i sleperetningen 13, vil oppdriftslegemet 4 innta en stilling hvor halefinnene befinner seg bakerst. Halefinnene 7 sørger dermed for at oppdriftslegemet 4 holder stø kurs og at vannstrømmen rundt oppdriftslegemet er laminær. Dette bidrar til lav slepemotstand og lav akustisk støy. Fig. 7 viser en utførelsesform av oppdriftslegemet 4 med hale 9. Det er funnet at halen 9 vil ha tilnærmet samme virkning som halefinnene 7 ved sleping. Halen 9 er imidlertid fordelaktig ved at oppdriftslegemene blir lettere, mindre og rimeligere å produsere enn om de har halefinner. Halen kan lages av f. eks en slange, et rør eller et bånd av plast.
For å gi lav akustisk støy kan avstandselementene være forsynt med foil fairing, som omtalt i den generelle delen av beskrivelsen.
Fig. 8 viser, i et snitt nedenfra lagt langs VIII-VIII på fig. 6, et avstandselement 5 i
form av en line, som i denne utførelsesformen er påført foil fairing 16. Linen 5 med foil fairing beveger seg i sleperetningen 13, hvilket strømningsmessig er ekvivalent til en vannstrøm 19 i en retning 20 i forhold til linen 5. Foil fairingen 16 består av et rørparti 17 plassert rundt linen 5, og etfinneparti 18 som danner en
strømlinjeformet overflate som strekker seg bakover fra rørpartiet 17, og som har sider som løper sammen i en spiss. Vannstrømmen 19 rundt foil fairingen 16 blir dermed mye mer laminær enn den ville ha vært rundt linen 5 uten foil fairing, og både slepemotstand og akustisk støy blir lavere enn uten foil fairing.
Som alternativ til liner kan avstandselementene utgjøres av stive eller halvstive elementer. Stive elementer kan f. eks. være stenger av rustfritt stål eller plast, som kan være stablet på dekk på slepefartøyet før signalkabelen settes ut. Halvstive elementer kan f. eks. være halvstive bånd av plast som kan være viklet opp på tromler på dekk på slepefartøyet før signalkabelen settes ut. En fordel med at avstandselementene er stive eller halvstive kan være at de sammenlignet med liner er mindre tilbøyelige til å floke seg sammen med hverandre under lagring før utsetting av signalkabelen, og mindre tilbøyelige til å floke seg sammen med signalkabelen under bruk.
Avstandselementenes fester 6 til sensorkabelen utgjøres i den viste utførelsesformen av koplinger som er forbundet til eksisterende festeinnretninger. Disse eksisterende festeinnretningene utgjøres av såkalte «bird collars» - som vanligvis benyttes for å feste birder, «redningsbøyer» og eventuelt andre innretninger til sensorkabelen.
Det er foretrukket at avstandselementene for oppdriftslegemene er forbundet til sensorkabelen nær eller ved birdene, slik at det blir kort avstand mellom oppoverrettede krefter fra oppdriftslegemene og nedoverrettede krefter fra birdene. Det unngås dermed at sensorkabelen bukter seg i særlig grad på grunn av kraftparene som dannes av kreftene fra oppdriftslegemene og kreftene fra birdene. Det er ytterligere foretrukket at i det minste noen av avstandselementene og birdene er festet i samme festeinnretninger, slik at kraftparet som dannes av kreftene fra oppdriftslegemene og kreftene fra birdene elimineres og medfølgende bukting av sensorkabelen helt unngås.
En ønsket negativ oppdrift av sensorkabelen inkludert birdene oppnås ved å beregne og velge størrelse av ballastvektene og/eller avstanden mellom ballastvektene langs sensorkabelen i henhold til dette. Dette kan beregnes basert på kunnskap om sensorkabelen. I det minste noen av ballastvektene kan være festet i samme festeinnretninger som avstandselementene. Dette vil kunne redusere buktingen i sensorkabelen, tilsvarende som forklart ovenfor for innfestingen av avstandselementene og birdene.

Claims (15)

1. Seismisk sensorkabel (1) for sleping under vann med en slepehastighet i isfritt eller helt eller delvis islagt vann, sensorkabelen (1) er forsynt med birder (2) anordnet med avstand langs sensorkabelen, sensorkabelen inkludert birdene (2) har negativ oppdrift, birdene har vinger (8) som kan innstilles slik at birdene ved bevegelse i vannet påfører sensorkabelen en oppoverrettet eller nedoverrettet kraft, karakterisert vedat - sensorkabelen (1) er forsynt med oppdriftslegemer (4) med avstand langs sensorkabelen, - oppdriftslegemene er forbundet til sensorkabelen med avstandselementer (5), - sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr har samlet positiv oppdrift.
2. Seismisk sensorkabel som angitt i krav 1, hvor avstandselementene (5) er forsynt med foil fairing.
3. Seismisk sensorkabel som angitt i krav 1 eller 2, hvor avstandselementene (5) utgjøres av liner.
4. Seismisk sensorkabel som angitt i krav 1 eller 2, hvor avstandselementene (5) utgjøres av stive eller halvstive elementer.
5. Seismisk sensorkabel som angitt i ett av de foregående krav, hvor avstandselementene (5) er forbundet til sensorkabelen (1) med koplinger (6) som er forbundet til eksisterende festeinnretninger.
6. Seismisk sensorkabel som angitt i ett av de foregående krav, hvor avstandselementene (5) er forbundet til sensorkabelen (1) nær eller ved birdene (2).
7. Seismisk sensorkabel som angitt i ett av de foregående krav, hvor i det minste noen av avstandselementene (5) og birdene (2) er festet i samme festeinnretninger.
8. Seismisk sensorkabel som angitt i ett av de foregående krav, hvor sensorkabelen (1) er forsynt med ballastvekter (3) anordnet med avstand langs sensorkabelen, og at i det minste noen av avstandselementene (5) og ballastvektene (3) er festet i samme festeinnretninger.
9. Seismisk sensorkabel som angitt i ett av de foregående krav, hvor oppdriftslegemene (4) er utformet med optimalisert hydrodynamisk form som gir liten slepemotstand og lav akustisk støy.
10. Seismisk sensorkabel som angitt i ett av de foregående krav, hvor oppdriftslegemene (4) har hale for stabilisering av oppdriftslegemenes bevegelse.
11. Anvendelse av sensorkabel som angitt i ett av kravene 1 -10,karakterisert vedat - birdene (2) er innstilt til ved slepehastigheten å holde sensorkabelen (1) på en valgt dybde, idet birdene påfører sensorkabelen en nedoverrettet (15) kraft som oppveier den positive oppdriften (14), hvorved, ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten, birdenes nedoverrettede kraft på sensorkabelen opphører som følge av manglende bevegelse i vannet, og sensorkabelen (1) inkludert birdene (2), oppdriftslegemene (4) med tilhørende avstandselementer (5) og eventuelt annet utstyr, på grunn av sin positive oppdrift stiger inntil oppdriftslegemene når en isfri vannoverflate (11) eller undersiden av en helt eller delvis islagt vannoverflate (12).
12. Fremgangsmåte for å sikre en seismisk sensorkabel (1) mot skade ved en betydelig reduksjon eller opphør av en slepehastighet ved sleping under vann i isfritt eller helt eller delvis islagt vann, sensorkabelen (1) er forsynt med birder (2) anordnet med avstand langs sensorkabelen, sensorkabelen inkludert birdene (2) har negativ oppdrift, birdene har vinger (8) som kan innstilles slik at birdene ved bevegelse i vannet påfører sensorkabelen en oppoverrettet (14) eller nedoverrettet (15) kraft, karakterisert vedfølgende trinn: - å forsyne sensorkabelen (1) med oppdriftslegemer (4) med avstand langs sensorkabelen, idet oppdriftslegemene forbindes til sensorkabelen med avstandselementer (5), slik at sensorkabelen (1) inkludert birdene (2), oppdriftslegemene (4) med tilhørende avstandselementer (5) og eventuelt annet utstyr, samlet får positiv oppdrift, og - å innstille birdene (2) til ved slepehastigheten å holde sensorkabelen (1) på en valgt dybde, idet birdene påfører sensorkabelen en nedoverrettet kraft som oppveier den positive oppdriften, hvorved, ved en betydelig reduksjon eller opphør av slepehastigheten, birdenes (2) nedoverrettede kraft på sensorkabelen (1) opphører som følge av manglende bevegelse i vannet, og sensorkabelen inkludert birdene, oppdriftslegemene (4) med tilhørende avstandselementer og eventuelt annet utstyr, på grunn av sin positive oppdrift stiger inntil oppdriftslegemene (4) når en isfri vannoverflate (11) eller undersiden av en helt eller delvis islagt vannoverflate (12).
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, hvor sensorkabelen (1) inkludert birdene (2) gis negativ oppdrift ved ballastering av sensorkabelen.
14. Fremgangsmåte som angitt i krav 12 eller 13, hvor en dybde sensorkabelen (1) blir hengende under oppdriftslegemene (4) forhåndsvelges ved valg av avstandselementenes (5) lengde.
15. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 12-14, hvor en på forhånd beregnet samlet oppdrift av oppdriftslegemene (4) oppnås ved å endre deplasement eller romvekt av oppdriftslegemene eller ved å endre antall oppdriftslegemer.
NO20140623A 2014-05-15 2014-05-15 Innhenting av seismiske data i områder dekket av is NO338727B1 (no)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20140623A NO338727B1 (no) 2014-05-15 2014-05-15 Innhenting av seismiske data i områder dekket av is
DKPA201600688A DK180092B1 (en) 2014-05-15 2015-05-07 OBTAINING SEISMIC DATA IN AREAS COVERED WITH ICE
PCT/NO2015/050075 WO2015174848A1 (en) 2014-05-15 2015-05-07 Obtaining seismic data in areas covered with ice
RU2016149104A RU2680259C2 (ru) 2014-05-15 2015-05-07 Получение сейсмических данных в районах, покрытых льдом
US15/311,208 US10921474B2 (en) 2014-05-15 2015-05-07 Obtaining seismic data in areas covered with ice

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20140623A NO338727B1 (no) 2014-05-15 2014-05-15 Innhenting av seismiske data i områder dekket av is

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20140623A1 true NO20140623A1 (no) 2015-11-16
NO338727B1 NO338727B1 (no) 2016-10-10

Family

ID=54480283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20140623A NO338727B1 (no) 2014-05-15 2014-05-15 Innhenting av seismiske data i områder dekket av is

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10921474B2 (no)
DK (1) DK180092B1 (no)
NO (1) NO338727B1 (no)
RU (1) RU2680259C2 (no)
WO (1) WO2015174848A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3764129A1 (en) 2016-02-16 2021-01-13 GX Technology Canada Ltd. Ribbon foil depressor
CN114455001B (zh) * 2021-12-20 2023-06-27 宜昌测试技术研究所 一种用于拖缆的粘贴式的导流机构

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290645A (en) * 1964-02-13 1966-12-06 Whitehall Electronics Corp Method and underwater streamer apparatus for improving the fidelity of recorded seismic signals
US3434451A (en) * 1967-06-28 1969-03-25 Braincon Corp Method and apparatus for underwater towing of seismic hydrophone arrays
US3469551A (en) * 1968-03-11 1969-09-30 Rene L Lefebvre Geophysical tow buoy
GB1530149A (en) * 1975-12-19 1978-10-25 Plessey Co Ltd Hydrodynamic cable fairing
US4033278A (en) * 1976-02-25 1977-07-05 Continental Oil Company Apparatus for controlling lateral positioning of a marine seismic cable
NO169744C (no) * 1990-04-09 1992-07-29 Geco As Fremgangsmaate ved tauing av seismiske energikilder etter et fartoey samt anordning til bruk ved fremgangsmaaten.
SU1744660A1 (ru) * 1990-05-03 1992-06-30 Научно-исследовательский институт морской геофизики Производственного объединения "Союзморгео" Устройство дл буксировки сейсмографной косы в мор х с ледовым покровом
US5144588A (en) * 1990-08-15 1992-09-01 Western Atlas International, Inc. Apparatus and method for use in marine seismic surveying
AU740881B2 (en) * 1997-06-12 2001-11-15 Ion Geophysical Corporation Depth control device for an underwater cable
US20040035349A1 (en) * 2002-08-23 2004-02-26 Veritas Dgc, Inc. Reelable solid marine fairing
US7499373B2 (en) * 2005-02-10 2009-03-03 Westerngeco L.L.C. Apparatus and methods for seismic streamer positioning
US8854918B2 (en) * 2007-10-04 2014-10-07 Westerngeco L.L.C. Marine seismic streamer steering apparatus
US8593905B2 (en) * 2009-03-09 2013-11-26 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying in icy or obstructed waters
US9535182B2 (en) * 2009-03-09 2017-01-03 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying with towed components below water surface
US9933536B2 (en) * 2009-03-09 2018-04-03 Ion Geophysical Corporation Arctic seismic surveying operations
US8570829B2 (en) * 2009-12-22 2013-10-29 Pgs Geophysical As Depth steerable seismic source array
US9341730B2 (en) * 2012-03-16 2016-05-17 Cgg Services Sa Steering submersible float for seismic sources and related methods

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016149104A (ru) 2018-06-19
RU2680259C2 (ru) 2019-02-19
RU2016149104A3 (no) 2018-09-19
US20170075012A1 (en) 2017-03-16
DK180092B1 (en) 2020-04-22
NO338727B1 (no) 2016-10-10
US10921474B2 (en) 2021-02-16
WO2015174848A1 (en) 2015-11-19
DK201600688A1 (en) 2016-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7993077B2 (en) Towing and subsea installation of long articles
US7167412B2 (en) Apparatus for steering a marine seismic streamer via controlled bending
US20170184749A1 (en) Method and System of a Controllable Tail Buoy
US9297920B2 (en) Enhanced method and device for aquatic seismic prospecting
EP3417318B1 (en) Ribbon foil depressor
US9341730B2 (en) Steering submersible float for seismic sources and related methods
US10018743B2 (en) Deep towed seismic source string
CN103407552A (zh) 单点系泊系统的配重锚链
CN103473917A (zh) 一种自主定深悬浮式远距离水声遥控发射装置
NO20140623A1 (no) Innhenting av seismiske data i områder dekket av is
CN111948715A (zh) 一种浅剖地震数据采集辅助设备及其施工方法
WO2015140526A1 (en) Underwater platform
EP2955548B1 (en) Towed seismic arrangement comprising a multi-sectional separation rope for streamers and method for generating such towed seismic arrangement
GB2435083A (en) Buoyancy apparatus and method of use
CN205327361U (zh) 一种应用于海底电缆路由地形检测的换能器固定装置
JP6884311B2 (ja) 敷設方法
RU2669251C1 (ru) Измерительная система для определения параметров водной среды на ходу судна (варианты)
RU2673219C2 (ru) Морские сейсморазведочные работы с использованием судна обеспечения
JPS5914669B2 (ja) 海底管の敷設方法
Nicholls-Lee et al. Metocean Data Acquisition, and Live Transmission, for Tidal Array Sites
JPH04265606A (ja) 海底や水底の浅瀬における線状体の延線工法