NO20151033L - Aktiv styring av marine seismiske kilder - Google Patents

Abstract

Et seismisk undersøkelsessystem omfatter en vinsj som har en vinsjkabel som kan kobles til en kildegruppe som kan taues mellom to avbøyde innledere, et posisjoneringssystem for å bestemme nåværende posisjon for kildegruppen og en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen for kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon. Vinsjene kan være festet til de avbøyde innledere eller montert på et tauefartøy. Vinsjene utøver sideveis krefter på kildegruppen, utledet fra de avbøyde innledere, for å kontrollere i-linje-posisjonen til kildegruppen. En fremgangsmåte omfatter å posisjonere en seismisk kildegruppe i et slep bak et fartøy som omfatter å bestemme nåværende posisjon for kildegruppen og å justere en sideveis kraft påført på kildegruppen for å bevege kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon. Valgfritt, ved å justere kanonkabelvinsjen, kan i- linjeposisjonen kontrolleres.

Description

Denne oppfinnelsen angår seismisk utforskning, og mer spesifikt et seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø, samt en fremgangsmåte for å posisjonere en seismisk kildegruppe tauet bak et fartøy.

Marin seismisk utforskning undersøker og kartlegger strukturen og karakteren til underjordiske geologiske formasjoner som ligger under et vannlegeme. For store undersøkelsesområder, tauer seismiske fartøyer én eller flere seismiske kilder og flere seismiske streamerkabler gjennom vannet. De seismiske kildene omfatter typisk kanoner med sammentrykket luft for å generere akustiske pulser i vannet. Energien på disse pulsene forplanter seg nedover inn i de geologiske formasjonene og blir reflektert oppover fra grenseflatene mellom de underjordiske geologiske formasjonene. Den reflekterte energien føles med hydrofoner festet til de seismiske streamerne, og data som representerer slik energi blir registrert og prosessert for å tilveiebringe informasjon om de underliggende geologiske trekkene.

Tredimensjonale (3-D) seismiske undersøkelser av et gitter tilveiebringer mer informasjon angående de underjordiske formasjonene enn todimensjonale seismiske undersøkelser. 3-D-undersøkelser kan utføres med opptil tolv eller flere streamere som danner en gruppe som dekker et stort område bak fartøyet. Streamerne varierer typisk i lengde mellom tre og tolv kilometer. Halebøyer festet til streamerens fjerne ender bærer radarreflektorer og navigasjonsutstyr, og hydrofoner er posisjonert langs hver streamer. Siden gitteret ofte er mye bredere enn gruppen, må tauefartøyet snu rundt og taue gruppen i runder over gitteret, idet det er forsiktig for ikke å etterlate store gap mellom rundene over gitteret.

En flerstreamergruppe krever avledere (eng: diverters) nær fartøyet for å trekke streamerne utover fra den direkte banen bak det seismiske tauefartøyet og for å opprettholde den tverrgående eller krysslinjeavstanden mellom individuelle streamere. Avledere stoler på hydrodynamiske krefter, feks. løft dannet av foroverbevegelse gjennom vannet for å trekke streamerne utover og for å opprettholde den tverrgående posisjonen relativ til fartøyets bane. Hvis foroverbevegelsen endres på grunn av havstrømmer og andre miljøfaktorer, vil avlederne ikke opprettholde den ønskede streamerposisjonen.

I 4-D geofysisk avbildning, blir en 3-D seismisk undersøkelse repetert over et gitter som tidligere har blitt undersøkt. Denne serie av undersøkelser tatt ved forskjellige tider kan vise endringer i det geofysiske bildet over tid feks. forårsaket av utvinning av olje og gass fra et deponi. Det er viktig at kildene som benyttes for å generere de akustiske pulsene er lokalisert så nær som mulig til samme lokalisering som i tidligere undersøkelser over samme gitter. Dette har selvfølgelig vært vanskelig å oppnå i en marin undersøkelse fordi den akustiske kilden og mottakergrupper typisk taues bak tauefartøyet og er utsatt for bølge- og strømbevegelse.

I tillegg til utplasserings- og driftsvanskeligheter knyttet til tauing av flere streamere, begrenser konvensjonelle teknikker evnen til å posisjonere kildeutstyr og mottakere i forskjellige relative posisjoner og orienteringer. Fordi kildene og mottakerne blir tauet bak samme seismiske fartøy, er gruppeutforming begrenset av tauekonfigurasjonen. Hver tauet gruppe er også utsatt for tverrstrømmer, vind, bølger, grunt vann og navigasjonshindre som begrenser dekningen tilveiebragt av undersøkelsessystemet. Mens det har blitt vellykket utviklet løsninger for streamerstyring/posisjonering (f.eks. WesternGecos Q-FIN), har kildegruppestyring ikke blitt implementert for kommersiell bruk.

I henhold til dette, eksisterer et behov for en forbedret teknikk og utstyr for å utføre marine seismiske operasjoner. Det ville være en fordel hvis slike teknikker og utstyr tillot at de akustiske kildene ble posisjonert i ønskede lokaliseringer mens de taues bak et fartøy.

US-2002174817 beskriver et system for å styre seismiske grupper, omfattende minst en deflektor forbundet til en side av et slepefartøy via minst en kabel, lead-in eller liknende, idet deflektoren er posisjonert ved en avstand vinkelrett på fartøyets bevegelsesretning, der fartøyet er forsynt med et navigasjonssystem for måling av posisjonen for fartøyet.

EP-0018053 viser en løsning for å generere seismiske bølger i marine seismiske undersøkelsesoperasjoner. Et flertall grupper av langstrakte flåter slepes gjennom vannet og bærer seismiske kilder. Hver gruppe innbefatter en ledende flåte med et ror og forbindelsesmidler for å forbinde den ledende flåten til slepefartøy et med en fleksibel kabel. Hver ledende flåte kan innbefatte en styremekanisme for å styre posisjonen for roret og/eller forbindelsesmidlene.

GB-2390589 viser et system for å styre kabler og streamere i et seismisk slepearrangement, som omfatter minst en deflektor forbundet til en side av slepefartøyet via minst en kabel, der deflektoren er lokalisert ved en posisjon ved en avstand vinkelrett på bevegelsesretningen for slepefartøyet. Slepefartøyet er forsynt med et navigasjonssystem for måling av posisjonen for fartøyet.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer et system som angitt i krav 1 og en fremgangsmåte som angitt i krav 17.

I en foretrukket utførelse av et seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø, omfatter systemet en vinsj som har en vinsjkabel som kan kobles til en kildegruppe som kan taues mellom to avbøyde innledere (eng: lead-ins). Systemet omfatter videre et posisjoneringssystem for å bestemme en strømposisjon for kildegruppen og en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere strømposisjonen til kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Vinsjen kan være montert på tauefartøyet, eller kan alternativt være montert eller festet til én av de avbøyde innledere ved en lokalisering i sjøen. I én utførelse er en kapstanvinsj montert på tauefartøyet. En vinsjkabel foldet rundt kapstanen har en første ende og en andre ende som hver kan kobles til motsatte sider av kildegruppen. Det skal ses at festing av en vinsjkabel til en kildegruppe i enhver av de viste utførelsene omfatter å feste vinsjkabelen til et hvilket som helst parti av kildegruppen eller et hvilket som helst av avstandstau, tauekabler eller andre anordninger som er knyttet eller festet til kildegruppen. Systemet omfatter videre en første trinse festet til den første avbøyde innleder og en andre trinse festet til den andre avbøyde innleder, hvor et første segment av vinsjkabelen viklet rundt kapstanen og som har en første ende av kabelen engasjerer den første trinsen, og et andre segment av vinsjkabelen viklet rundt kastanen og som har den andre enden engasjerer den andre trinsen. Ved å rotere kapstanen i én retning eller den andre, kan kildegruppen bli flyttet til en ønsket krysslinjeposisjon.

I en annen utførelse, er to vinsjer montert på tauefartøyet. De to vinsjene kan omfatte en vinsj som har to separate spoler som kan opereres uavhengig. Med to vinsjer, som hver har en separat vinsjkabel, kan enden til hver av de separate vinsj kablene bli koblet til respektive motsatte sider av kildegruppen. Systemet omfatter videre en første trinse koblet til den første avbøyde innleder og en andre trinse festet til den andre avbøyde innleder, hvor én av vinsj kablene engasjerer den første trinsen og den andre vinsjkabelen engasjerer den andre trinsen.

I en utførelse som omfatter en vinsj i sjøen, har en første vinsj og en andre vinsj hver en vinsjkabel som kan kobles til respektive motsatte sider av kildegruppen. Videre, er den første vinsjen festet til den første avbøyde innleder og den andre vinsjen er festet til den andre avbøyde innleder. Festet til en innleder i alle vedlagte utførelser omfatter festet direkte eller indirekte til innlederne ved bruk av avstandsrep, bøyer, kjeder eller enhver annen anordning som tilveiebringer en forbindelse eller kobling til den avbøyde innleder.

I en foretrukket utførelse, omfatter det seismiske undersøkelsessystemet et posisjoneringssystem som omfatter én eller flere posisjoneringsenheter montert på én eller flere kildegrupper. Posisjoneringssystemet kan være valgt fra én av et globalt posisjoneringssystem, et akustisk nettverk, et lasersystem og en kombinasjon av disse. Posisjoneringssystemet kan være satellittbasert posisjoneringssystem.

Posisjoneringssystemet tilveiebringer fortrinnsvis et signal til kontrolleren for å indikere den nåværende posisjonen til kildegruppen. Kontrolleren kan være tilpasset for å trigge en seismisk kilde i kildegruppen når kildegruppen er i den ønskede krysslinjeposisjonen. Kontrolleren kan være posisjonert ved en lokalisering valgt fra et tauefartøy, den første vinsjen og kombinasjoner av disse.

I en foretrukket utførelse styrer systemet kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon, hovedsakelig identisk til en kildegruppeposisjon utført i en tidligere seismisk undersøkelse. Den ønskede krysslinjeposisjonen kan være definert av en streamerspredning utført i en tidligere seismisk undersøkelse og kan være valgt for å unngå gap i en seismisk undersøkelsesdekning.

En annen utførelse av et seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø omfatter en vinsj som omfatter en vinsjkabel som kan kobles til en kildegruppe som kan taues mellom en avbøyd innleder og en senterlinje til en undersøkelsesbane, et posisjoneringssystem for å bestemme en nåværende posisjon til kildegruppen og en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonens kildegruppe til en ønsket krysslinjeposisjon. Systemet omfatter videre en kanonkabelvinsj som omfatter én eller flere kanonkabelspoler for å justere en lengde til hver av én eller flere kanonkabler som tauer kildegruppen, idet kontrolleren videre er nyttig for å justere kanonkabelvinsj en for å modifisere den nåværende posisjonens kildegruppe til en ønsket posisjon på linjen. En eller flere aktuatorer for å rotere den ene eller flere kanonkabelspolene er også inkludert i systemet, idet den ene eller de flere aktuatorene får energi fra et system valgt fra elektrisk, pneumatisk, hydraulisk eller en kombinasjon av disse. Kontrolleren aktiverer hver av den ene eller de flere kanonkabelspolene for å justere lengden til den ene eller de flere kanonkablene.

En videre utførelse av det som er beskrevet omfatter et seismisk undersøkelsessystem som omfatter en vinsj som omfatter en vinsjkabel, idet vinsjkabelen kan kobles til en avbøyd innleder, en trommel som er glidbart koblet til vinsjkabelen og festet ved et avstandsrep til en kildegruppe, et posisjoneringssystem for å bestemme nårværende posisjon til kildegruppen, og en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen til kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Det er også beskrevet fremgangsmåter for aktiv styring av marine kilder. I én utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å posisjonere en seismisk kildegruppe i tau bak et fartøy som omfatter å bestemme en nåværende posisjon for kildegruppen og justere en sideveis kraft påført på kildegruppen for å bevege kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon. Den sideveis kraften kan genereres av én eller flere tauede avbøyere.

Fremgangsmåten kan videre omfatte å sammenligne den ønskede krysslinjeposisjonen med den nåværende posisjonen og utføre en egnet handling for å oppnå trinnet å justere en sideveis kraft påført på kildegruppen for å bevege kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon. Trinnet å utføre egnet handling kan omfatte å justere én eller flere vinsjer som operativt er forbundet til den ene eller de flere tauede avbøyere.

Ytterligere trinn for en foretrukket fremgangsmåte kan omfatte å sende et kontroll signal til den ene eller de flere vinsjene, og rotere én eller flere spoler til én eller flere vinsjer som respons på kontrollsignalet og å trigge en seismisk kilde på kildegruppen når kildegruppen er ved den ønskede krysslinjeposisjonen.

For å kontrollere lokaliseringen til kildegruppen til en ønsket posisjon i linjen, kan en foretrukket fremgangsmåte omfatte trinnet å justere en kanonkabelvinsj for å endre lengden til én eller flere kanonkabler som tauer kildegruppen til å bevege kildegruppen til en ønsket posisjon i linjen. Andre foretrukne trinn kan omfatte å sammenligne den ønskede posisjonen i linjen med den nåværende posisjonen, og bestemme en justering for å påføre til kanonkabelvinsj en. I tillegg kan en foretrukket fremgangsmåte omfatte trinnet å sende et kontroll signal til én eller flere aktuatorer til kanonkabelvinsj en og rotere én eller flere spoler til kanonkabelvinsj en som respons på kontrollsignalet.

De foregående og andre hensikter, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tydelig fra den følgende mer bestemte beskrivelsen av en foretrukket utførelse, som illustrert i de medfølgende figurene, hvor like referansenummer representerer like deler av det som er beskrevet. Fig. 1 er et riss sett fra luften av et marint seismisk undersøkelsessystem som har en dekkmontert vinsj montasje for å lede kildegruppen. Fig. 2 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har en dekkmontert kapstanvinsj for å lede kildegruppen. Fig. 3 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har vinsjer i sjøen for å lede kildegruppen. Fig. 4 er et toppriss av en vinsj som er egnet for å styre en kildegruppe i henhold til det som er beskrevet. Fig. 5 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har en dekkmontert vinsj montasje for å lede kildegruppen med tromler montert på vinsj kablene. Fig. 6 er et skjematisk diagram av et kontrollskjema for å styre en kildegruppe i henhold til det som er beskrevet. Fig. 7A-7B er riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har flere kildegrupper tauet bak et tauefartøy. Fig. 8 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har flere kildegrupper tauet bak et tauefartøy som er i stand til å bli styrt til en ønsket krysslinje- og i-linje-posisjon i henhold til det som er beskrevet.

Det er beskrevet et seismisk undersøkelsessystem som omfatter én eller flere kildegrupper tauet bak et tauefartøy. Systemet kan benyttes i tilknytning til én eller flere mottakergrupper for å utføre seismiske undersøkelser av de underjordiske geologiske formasjonene som ligger under et vannlegeme ved å lede den ene eller de flere kildegruppene over en ønsket bane gjennom vannet. Det skal noteres at apparatet og fremgangsmåten i henhold til det som er beskrevet kan benyttes uten tauede streamere, som f.eks. en havbunnsanvendelse som har sensorer som ligger på havbunnen med et kildefartøy som tauer kildegrupper som vist heri, idet kanonene på kildegruppen avfyres ved forhåndsbestemte lokaliseringer. En foretrukket utførelse av det som er beskrevet, omfatter en vinsj som har en vinsjkabel koblet til en kildegruppe. Vinsjen modifiserer krysslinjeposisjonen til kildegruppen i vannet ved å justere lengden på vinsjkabelen mellom vinsjen og kildegruppen. Valgfritt kan en annen vinsj bli benyttet for å modifisere i-linje-posisjonen til kildegruppen ved å justere lengden til kabelen som tauer kildegruppen. "Krysslinje" og "i-linje" betyr vinkelrett på og parallell med (henholdsvis) til en taueretning.

I en foretrukket utførelse blir kildegruppen tauet mellom to avbøyere som taues av tauefartøyet. Avbøyerne taues av innledere som avbøyes til motsatte sider av kildegruppen. Andre innledere for å taue annet seismisk utstyr kan også knyttes til en avbøyerinnleder med avstandsrep slik at disse knyttede innlederne også er avbøyde innledere som trekkes til motsatte sider av kildegruppen. Sideveis krefter påføres på kildegruppen fra de avbøyde innledere ved vinsj kabler som er festet til kildegruppen slik at kildegruppen kan beveges sideveis til sin ønskede krysslinjeposisjon. De sideveis kreftene påføres på kildegruppen gjennom vinsjkabelen ved enten å montere vinsjen til en avbøyd innleder eller å montere vinsjen på tauefartøyet og la vinsjkabelen løpe gjennom en trinse som er festet til den avbøyde innleder. Systemet omfatter videre et posisjoneringssystem for å bestemme den nåværende posisjonen til kildegruppen og en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen til kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon og valgfritt til en ønsket i-linje-posisjon.

Avbøyerne som taues gjennom vannet av avbøyerinnlederne tilveiebringer de sideveis kreftene som påføres av vinsjkabelen til å bevege kildegruppen til den ønskede krysslinjeposisjonen. Slike avbøyere er velkjente for fagmannen. Et eksempel på en egnet avbøyer er vist i US patent nr. 5 357 892, som herved fullstendig tas inn ved referanse.

Objekter som taues bak et tauefartøy som reiser en rett linje har en tendens til å følge senterlinjen til tauefartøyet, i det minste når det ikke er noe vind, strøm, bølger eller andre utenforliggende krefter som virker på de tauede objektene. Generelt faller de tauede objektene inn mot deres ikke-styrte taueposisjon. Når et objekt eller gruppe av objekter må taues gjennom vannet bak et fartøy for formålet å utføre spesielle målinger, slik som tauing av kildegrupper og seismiske streamerkabler for å utføre seismiske undersøkelser, er det ofte viktig at slepet ikke følger direkte bak tauefartøyet eller en annen ikke-styrt taueposisjon, men heller trykkes ut til én side av tauefartøy senterlinjen for å følge en spesifikk bane, f.eks. en undersøkelsesutformet bane. Avbøyere er blant de anordninger som taues bak et fartøy for å avbøye tauelinen til én side av tauefartøyet slik at det tauede utstyret ikke rett og slett følger banen til senterlinjen til tauefartøyet.

Vinsjen tilveiebragt i det som er beskrevet kontrollerer krysslinjeposisjonen til kildegruppen ved å utøve de sideveis kreftene på kildegruppen som genereres av avbøyerne som taues av avbøyerinnlederne. Siden den tauede kildegruppen generelt beveger seg langs senterlinjen til tauefartøyet på grunn av kreftene som utøves på kildegruppen av vannet, blir vinsjen generelt benyttet for å styre kildegruppen vekk fra senterlinjen til tauefartøyet til den ønskede krysslinjeposisjonen. Vinsjkabler kan derfor være forbundet til begge sider av kildegruppen for å selektivt trekke mot én av de to avbøyerne utplassert på de motsatte sider av kildegruppen. I alle viste utførelser, skal det ses at festing av en vinsjkabel til en kildegruppe omfatter å feste vinsjkabelen til ethvert parti av kildegruppen eller enhver av avstandsrepene, tauekabler eller andre anordninger som er knyttet eller festet til kildegruppen. Vinsjkabelen kan være konstruert av rep, vaier, kjede eller andre materialer kjent av fagmannen.

I én utførelse er en kapstanvinsj montert på tauefartøyet med trinser montert på hver av de to avbøyde innledere. En kapstanvinsj omfatter en trommel som roterer om sin akse for å vikle en vinsjkabel som har blitt viklet rundt den. Ettersom kapstantrommelen roterer i den første retning, blir en trekkekraft utøvd på en første ende av vinsjkabelen. Ettersom kapstantrommelen roterer i en andre retning, blir en trekkraft utøvd på den andre enden til vinsjkabelen. Grepet mellom vinsjkabelen og trommelen er en funksjon av friksjon og antall ganger som vinsjkabelen har blitt viklet rundt trommelen.

Hver ende av vinsjkabelen er fortrinnsvis trædd gjennom én av trinsene montert på eller festet til de avbøyde innlederne og så koblet til én av de motsatte sidene til kildegruppen. I drift, ettersom kapstantrommelen roterer i den første retningen, blir lengden til det første segmentet av vinsjkabelen mellom kapstanen og en første side av kildegruppen kortere mens lengden til et andre segment av vinsjkabelen mellom kapstanen og den andre side av kildegruppen blir lengre. F.eks., ettersom kapstanen trekker det første segmentet av vinsjkabelen mot kapstantrommelen, utøver trinsen montert på den første avbøyde innlederen sin sideveis kraft på kildegruppen, idet den trekker kildegruppen mot den første avbøyde innleder. Når rotasjonen av kapstantrommelen reverseres, trekker kapstanen det andre segmentet av vinsjkabelen mot kapstantrommelen og trinsen montert på den andre avbøyde innleder utøver sin sideveis kraft på kildegruppen, idet den trekker kildegruppen mot den andre avbøyde innlederen. Derfor, ved å rotere kapstanen i én retning eller den andre, blir kildegruppen selektivt ledet til én av sidene til senterlinjen til tauefartøyet etter ønske. For å forenkle utplassering av vinsjkabelen, kan vinsjkabelen være lagret i to segmenter på separate spoler montert på tauefartøyet. Etter utplassering av de separate segmentene inn i vannet, kan de fjerne endene til segmentene føyes sammen og så vikles rundt kapstanen.

I særlige utførelser, omfatter vinsjen montert på tauefartøyet to spoler med to separate vinsjkabler. Den første spolen trekker den første vinsjkabelen som fortrinnsvis er trædd gjennom trinsen montert på den første avbøyde innleder og så festet til den første siden av kildegruppen. Den andre spolen trekker den andre vinsjkabelen som fortrinnsvis er trædd gjennom trinsen montert på den andre avbøyde innleder og så festet til den andre siden av kildegruppen. Det skal noteres at når vinsjen montert på tauefartøyet trekker gruppen mot den første avbøyde innleder, blir vinsjkabelen som trekker kildegruppen i den retningen forkortet og samtidig, blir vinsjkabelen festet til den motsatte siden av kildegruppen fortrinnsvis forlenget. Når det benyttes en kapstanvinsj som har motsatte ender av samme kabel festet til motsatte sider av kildegruppen, blir ettersom det ene segmentet blir forlenget, det andre segmentet samtidig forkortet siden de to segmentene utgjør én vinsjkabel. Når man benytter en vinsj med to spoler og to separate vinsjkabler, vil ettersom den første spolen trekker sin vinsjkabel inn, den andre spolen fortrinnsvis tillate sin vinsjkabel å gis ut slik at kildegruppen kan bevege seg mot den første avbøyde innleder uten å påtrykke en sideveis kraft mot den andre avbøyde innleder. Derfor, for å bevege kildegruppen mot den første avbøyde innlederen, trekker den første spolen sin vinsjkabel inn og den andre spolen gir sin vinsjkabel ut i like mengder. Derfor, ved å rotere de to spolene i motsatte retninger, blir kildegruppen selektivt ledet til enten den ene eller den andre siden av senterlinjen til tauefartøyet som det er ønsket.

I en annen utførelse, er vinsjen ikke montert på tauefartøyet, men er i stedet montert på eller festet til de avbøyde innledere. Alternativt, kan vinsjen i sjøen være montert i andre praktiske lokaliseringer, slik som på kildegruppen selv, på avstandsrepene som sikrer kildegruppen eller på en flåte mellom kildegruppen og den avbøyde innleder. I stedet for å benytte trinser for å overføre trekket til vinsjen fra tauefartøyet til en sideveis kraft, er vinsjen i sjøen montert på eller nær de avbøyde innledere slik at vinsjen utøver den sideveis kraften direkte på kildegruppen. I denne utførelsen, er en første vinsj spole festet til den første avbøyde innleder og en andre vinsj spole er festet til den andre avbøyde innleder. For å trekke kildegruppen mot den første avbøyde innleder, forkorter den første vinsj spolen sin vinsjkabel for å trekke kildegruppen mot den og samtidig gir den andre vinsj spolen fortrinnsvis ut sin vinsjkabel for å tillate kildegruppen å bevege seg mot den første avbøyde innleder uten å utøve en kraft på den andre avbøyde innleder. Derfor, som i utførelsen som omfatter to spoler montert på tauefartøyet, ved å rotere de to spolene montert på de to avbøyde innledere i motsatte retninger, blir kildegruppen selektivt ledet til én av sidene til senterlinjen til tauefartøyet som det er ønskelig.

En kildegruppe kan omfatte én eller flere subgrupper som er koblet sammen med avstandsrep for å danne en kildegruppe. Derfor, når vinsjkablene festes til kildegruppen, er vinsjkablene fortrinnsvis koblet til den ytterste sub gruppen eller de ytterste avstandsrepene som er lokalisert på hver side av kildegruppen, som er subgruppen nærmest hver av de avbøyde innledere.

Typisk er én eller to kildegrupper tauet bak et fartøy som utfører en seismisk undersøkelse selv om mer enn to grupper kan taues. I én utførelse av det som er beskrevet, som har mer enn én kildegruppe, kan kildegruppene være koblet sammen med avstandsrep slik at de to eller flere kildegruppene kan anses å være en enkelt kildegruppe med vinsjkabler festet kun til de ytterste subgruppene eller deres avstandsrep plassert nærmest de to avbøyde innledere. I denne utførelsen, kan de to eller flere kildegruppene bli selektivt beveget som en gruppe fra én side av fartøyets senterlinje til den motsatte siden av fartøyets senterlinje som det er ønskelig.

I en annen utførelse som omfatter flere kildegrupper, kan én kildegruppe bli separat styrt til én side av fartøyets senterlinje og en annen kildegruppe kan separat styres til den motsatte siden av fartøyets senterlinje. Siden kreftene utøvd av vannet på de tauede kildegruppene har en tendens til å resultere i at kildegruppene følger direkte bak tauefartøyet reisende i en rett linje, blir sideveis krefter typisk påført for å trekke kildegruppen til én side av senterlinjen. Derfor kan én kildegruppe bli trukket sideveis til den første avbøyde innleder og den andre kildegruppen kan bli trukket sideveis til den andre avbøyde innerlederen for å plassere kildegruppene ved ønskede lokaliseringer på motsatte sider av tauefartøy ets senterlinje. I denne utførelsen kan to vinsjer bli montert på tauefartøyet, idet hver har en vinsjkabel som er trædd gjennom en trinse festet til én av de avbøyde innlederne. Alternativt kan en vinsj i sjøen være festet til hver av de avbøyde innledere eller til alternative steder som vist over for å trekke kildegruppene fra tauefartøy ets senterlinje.

Valgfritt kan en vinsj i sjøen være montert mellom de to kildegruppene slik at når det er ønskelig kan de to kildegruppene trekkes sammen og behandles som en gruppe av grupper som vist over. I denne valgfrie utførelsen tillater vinsjen i sjøen montert mellom kildegruppene hver av kildegruppene å bli styrt uavhengig av den andre, men tilveiebringer en valgmulighet for å trekke kildegruppene sammen og styre dem som en gruppe når det er ønskelig. Fortrinnsvis blir vinsjkabelen på innimellomvinsjen operert med kun et lett strekk på kabelen for å forhindre kabelen fra å bli floket, men ikke med nok strekk til å utøve noen vesentlig kraft på kildegruppene når de ikke styres som en gruppe. En kontroller på vinsjen kan overvåke kabelstrekket og justere spolerotasjonen for å opprettholde et ønsket minimum kabelstrekk. Alternativt kan kontrolleren om bord overvåke avstanden mellom de to gruppene ved å benytte posisjoneringssystemet og sende et signal til mellomvinsjen for å gi ut kun en mengde kabel som er rett over den beregnede avstanden mellom de to kildegruppene. F.eks. kan det være ønskelig å trekke separate kildegrupper sammen på denne måten før retningen til tauefartøyet endres slik at tauefartøyet kan snu på en kortere radius uten å bekymre seg for å floke kablene.

Videre, i en utførelse av det som er beskrevet, og som omfatter flere kildegrupper som blir separat styrt til en ønsket krysslinjeposisjon som beskrevet over, kan én eller flere vinsjer benyttes for å justere lengden til kanonkablene benyttet for å taue kildegruppene og derved modifisere i-linje-posisjonen til kildegruppene. Når det utføres en seismisk undersøkelse med flere kildegrupper, er fortrinnsvis kildegruppene linjert likt i sine innlinjeposisjoner slik at en kildegruppe ikke taues foran en annen kildegruppe. Dette kan lett oppnås når tauefartøyet tauer den seismiske kildegruppen i vann med ingen merkbar (appreciable) strøm, vind eller andre utenforliggende krefter og tauefartøyet har bane langs senterlinjen til undersøkelsesbanen. I disse ideelle betingelsene, blir like lengder av kanonkabler utplassert for å taue kildegruppene og kildegruppene taues i likt opplinjerte i-linje-posi sjoner.

Imidlertid, i vann som har sterke strømmer eller andre utenforliggende krefter som virker på tauefartøyet, krever tauing av de uavhengig styrte kildegruppene langs den ønskede undersøkelsesbanen at tauefartøyet kompenserer for de utenforliggende kreftene ved å følge en bane som ikke er på senterlinjen til undersøkelsesbanen med fartøysenterlinjen ikke parallell med senterlinjen til undersøkelsesbanen. I et slikt arrangement, kan de tauede kildegruppene ikke opprettholde en i-linje-opplinjering med hverandre fordi én av kildegruppene trekkes foran den andre kildegruppen på grunn av uopplinjering av tauefartøy ets senterlinje med senterlinjen til undersøkelsesbanen. F.eks., hvis tauefartøyet trekkes til venstre for å kompensere for strøm, kan kildegruppen til høyre bli trukket av sine kanonkabler foran kildegruppen til venstre, og avbryter dermed i-linje-opplinjeringen til kildegruppen med hverandre.

For å opprettholde den foretrukne i-linje-opplinjeringen av kildegruppen, kan kanonkabelvinsj ene bli justert for å variere lengdene til kanonkabelen som benyttes for å taue kildegruppene. Ettersom én kildegruppe trekkes foran en annen kildegruppe, kan kanonkablene festet til den ledende kildegruppen bli forlenget ved å gi ut ytterligere kanonkabler fra spolene til vinsjen eller vinsjene. Ettersom kanonkablene forlenges, faller kildegruppen tilbake i opplinjering med de andre kildegruppene.

I en foretrukket utførelse av det som er beskrevet, bestemmer et posisjoneringssystem den nåværende posisjonen til den ene eller de flere kildegruppene og et kontrollsystem overvåker den nåværende posisjonen til den ene eller de flere kildegruppene og sender et signal til én eller flere aktivatorer for én eller flere vinsjer for å styre kildegruppen til en ønsket lokalisering i vannet. Kapstanen på en kapstanvinsj eller spolen på en mekanisk vinsj dreies av en aktuator. Aktuatoren kan rotere kapstanen eller spolen ved å benytte hydraulikk, pneumatikk eller elektrisk kraft. Valgfritt kan bremser være inkludert på vinsjene som vil være kjent for fagmannen og kan anvendes ved å sende et signal fra kontrolleren for å anvende vinsjbremsene. I henhold til det som er beskrevet, kan kontrolleren sende et signal til forskjellige spoler for å få dem til å rotere i samme eller motsatte retninger eller kan sende et signal til kun én vinsj, slik som når vinsjen omfatter en kapstan. Alternativt kan kontrolleren sende et signal for å drive én spole og et annet signal for å frikoble drevet fra en annen spole slik at den andre spolen fritt kan bevege seg, og tillater dermed vinsjkabelen å trekkes fra den andre spolen.

Mens vinsj montasjen kan benyttes for å posisjonere en kildegruppe relativ til fartøyet, blir den fortrinnsvis brukt for å posisjonere kildegruppen relativ til jorden. Derfor er minst ett posisjoneringssystem festet til kildegruppen for å tilveiebringe kontrolleren med den aktuelle globale lokaliseringen til kildegruppen. Posisjoneringssystemenheten kan f.eks. være en globalt posisjoneringssystem -

(GPS) enhet, en annen satellittposisjoneringssystemenhet, laser, et akustisk nettverk eller en annen type enhet kjent for fagmannen som kan benyttes for å bestemme en spesifikk lokalisering, omfattende kombinasjoner av disse. Ved å kjenne den nøyaktige lokaliseringen til posisjoneringssystemenheten og ved å kjenne i-linje-plasseringen til hver akustisk kilde i gruppen relativ til

posisjoneringssystemenheten, kan kontrolleren grovt bestemme lokaliseringen til hver akustiske kilde som taues bak tauefartøyet i den ene eller de flere soniske gruppene.

Kontrolleren sammenligner den aktuelle lokaliseringen til

posisjoneringssystemenheten med den ønskede lokaliseringen og sender så et egnet signal til vinsj montasjen for å styre kildegruppen for dermed å opprettholde eller oppnå den ønskede lokaliseringen. Siden kontrolleren konstant overvåker lokaliseringen til kildegruppen, hvis gruppen ikke beveges på grunn av strømmer, bølger, sidevann, vinder eller andre utenforliggende krefter, kan kontrolleren raskt føle bevegelsen og instruere vinsj montasjen til å styre kildegruppen tilbake til den ønskede lokalisering. I en utførelse som har separat styrte kildegrupper, kan kontrolleren instruere kanonkabelvinsj ene for å justere i-linje-posisjonen til kildegruppene også. Kontrolleren kan være lokalisert på tauefartøyet kommuniserende med vinsj montasjen som roterer spolene eller kapstanen for å justere mengdene til vinsjkablene. Alternativt kan kontrolleren lokalisert på tauefartøyet kommunisere med individuelle stavekontroller lokalisert med vinsj montasjen som kjent for fagmannen. F.eks., i en utførelse som har vinsjene festet til de avbøyde innlederne, kommuniserer en ombordkontroller på tauefartøyet med en lokal kontroller innebygd eller festet til hver av vinsjene i sjøen. Disse lokale kontrollere overfører så et signal til vinsjen for å justere lengden på vinsjkabelen og styre kildegruppen til den optimalt ønskelige lokaliseringen. Alternativt kan kontroller om bord sende et signal direkte til vinsj aktuatoren for å rotere spolen uten den inngripende lokale kontroller.

I en foretrukket utførelse sender posisjoneringssystemenheten et signal til navigasjonssystemet til tauefartøyet, som så kommuniserer lokaliseringen til kildegruppen til kontrolleren om bord. Å benytte navigasjonssystemet til tauefartøyet for å motta posisjoneringssystemenhetens signal er en foretrukket utførelse fordi navigasjonssystemet til tauefartøyet konvensjonelt har evnen til å motta og prosessere signalet fra posisjoneringssignalenheten. Et egnet navigasjonssystem er TRINA V-sy stem et eid av WesternGeco. Alternativt kan evnen til å motta og prosessere signalet fra posisjoneringssystemenheten gjøres som en del av kontrolleren om bord.

Kontrolleren om bord kan være en datamaskin, et distribuert kontrollsystem, et analogt kontrollsystem eller et annet kontrollsystem som er kjent for fagmannen. Den lokale kontrolleren kan være én eller flere digitale kontrollere, analoge kontrollere eller kombinasjoner av disse. Kontrolleren om bord og den lokale kontrolleren kan sende kontrollsignaler og motta transmittersignaler eller signaler fra hverandre ved ethvert middel, omfattende radiobølger, elektriske ledere, fiberoptikk eller kombinasjoner av disse.

Det er en viktig fordel ved det som er beskrevet at vinsjene styrer kildegruppen til en forhåndsbestemt posisjon og opprettholder denne posisjonen mens kildegruppen taues gjennom vannet. Den forhåndsbestemte posisjonen kan være en rett linje eller langs enhver annen bane som har blitt definert enten fra erfaring eller fra tidligere undersøkelser, eller posisjonen kan være den som enkelt vil muliggjøre optimale kildeposisjoner i fremtidige undersøkelser. Videre, gjennom 4-D seismiske undersøkelser, er det viktig at kildegruppen er lokalisert så nær som mulig til samme lokaliseringer benyttet gjennom tidligere undersøkelser av samme gitter. Det er en fordel med det som er beskrevet at vinsjen kan benyttes for å lokalisere kildegruppen ved samme lokaliseringer som benyttet gjennom tidligere undersøkelser av gitteret.

Uten den ene eller de flere vinsjene som styrer kildegruppen, er posisjonen til kildegruppen utsatt for påvirkning av strømmer, bølger, vind og endringer i retning av tauefartøyet. Ved å utøve sideveis kraft på vannet, kan vinsjen styre kildegruppen til den optimale forhåndsbestemte krysslinjeposisjonen ved å kompensere for endringer i lokaliseringen av streamere, tauefartøybanen eller andre påvisninger. Videre kan krysslinjeposisjoneringskontrollen bli benyttet for å minke snuradusen til streamerfartøyet uten å floke streamerne. For å justere kanonkabelvinsj ene, kan i-linje-posisjonen til hver av kildegruppene også bli kontrollert.

Fig. 1 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har en dekkmontert vinsj for å lede kildegruppen. Et tauefartøy 11 tauer en kildegruppe 12 som benytter kanonkabel 13 festet til kildegruppen 12. Kildegruppen 12 omfatter et flertall undergrupper 14 som er bundet sammen med avstandsrep 15. Tauefartøyet 11 tauer også avbøyere 16 ved de avbøyde innerledere 17. Avbøyerne 16 trekker de seismiske streamerkablene 18 vekk fra senterlinjen til tauefartøyet 11 slik at de seismiske streamerkablene 18 ikke enkelt følger senterlinjen til tauefartøyet 11 ettersom de taues gjennom vannet, og fremmer derved en ønsket spredning og separasjon av streamerkablene.

To vinsjer 21, 22 er montert på tauefartøyet 11. Alternativt, kan en vinsj som har doble spoler (ikke vist) være montert på tauefartøyet. Vinsjkabler 23, 24 er viklet på hver av spolene 25, 26 og endene 23e, 24e til hver av kablene 23, 24 er feste til respektive motsatte sider av kildegruppen 12. Hver vinsjkabel 23, 24 er trædd gjennom en trinse 27, 28 festet til de avbøyde innledere 17 ved en kabel 19. Mens kildegruppen 12 styres, roterer spolene 25, 26 begge samtidig men i motsatte retninger slik at ettersom én vinsjkabel 23 trekkes inn eller kortes, blir den andre vinsjkabelen 24 gitt ut eller forlenget. Ettersom den første spolen 25 roterer for å trekke inn vinsjkabelen 23, blir de sideveis kreftene generert av avbøyerne 16 utøvd på kildegruppen 12 av vinsjkabelen 23 og trinseen 27 gjennom hvilken vinsjkabelen 23 passerer.

Også montert på kildegruppen 12 er et globalt posisjoneringssystem (GPS) enhet 29 som gir navigasjonssystemet 31 til tauefartøyet 11 beskjed om den nøyaktige lokaliseringen til kildegruppen 12. En kontroller 32 sammenligner den nåværende lokaliseringen til kildegruppen 12 som rapportert av navigasjonssystemet 31 med den ønskede posisjon og sender så et kontroll signal til vinsj aktuatorene 33, 34 for å rotere spolene 25, 26 og dermed lede kildegruppen 12 til den ønskede posisjonen. Fig. 2 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har dekkmontert kapstanvinsj for å lede kildegruppen. Kapstanvinsj 37 omfatter en vinsjkabel 39 laget av to segmenter 39a, 39b som er viklet rundt kapstanen 38. Kapstanvinsj en 37 er montert på tauefartøyet 11. En aktuator 33' roterer kapstanen 38 til å justere posisjonen til kildegruppen 12. Hver ende av vinsj kabel segmentene 39a, 39b er festet til en motsatt side av kildegruppen 12. Segmentene 39a, 39b av vinsjkabelen 39 er trædd gjennom trinseer 27, 28 som er festet til de innerste avbøyde innledere 17. Det skal noteres at avbøyde innledere 17 omfatter de innledere som er lenket sammen ved avstandsrep 15 til innlederne som er direkte festet til avbøyerne 16 for å taue avbøyerne 16. Ettersom kapstanen 38 roterer, blir de sideveis kreftene generert av avbøyerne 16 påført kildegruppen 12 av vinsjkabelen 39 og trinseene 27, 28, og trekker kildegruppen 12 sideveis til én av sidene av senterlinjen til tauefartøyet 11. F.eks., ettersom kapstanen 38 roterer med klokken, vil et vinsjkabelsegment 39a forkortes og det andre vinsj kabel segmentet 39b forlenges, og trekker derved kildegruppen 12 vekk fra senterlinjen til tauefartøyet 11. Hver av vinsj kabel segmentene 39a, 39b er lagret separat på lagringstromler 36 og er forbundet sammen for å danne en vinsjkabel etter utplassering i vannet for å forenkle utplasseringen. Fig. 3 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har vinsjer i sjøen for å lede kildegruppen. I stedet for å montere en vinsj om bord på tauefartøyet 11 som vist i tidligere figurer, er vinsjer 51, 52 festet til de avbøyde innledere 17 ved rep 19 for å lede kildegruppen 12 som taues av tauefartøyet 11. Sideveis krefter generert av avbøyerne 16 er påført på kildegruppen 12 når én av vinsjkablene 54, 55 forkortes ved å operere én av vinsjene 51, 52. Ettersom den første vinsjen 51 trekker én av vinsjkablene 54 inn, løsgjør den andre vinsjen 52 sin vinsjkabel 55 slik at kildegruppen 12 beveges mot den første vinsjen 51. Spolene på vinsjene 51, 52 roterer derfor i motsatte retninger når de er i drift slik at én vinsj 51 tar inn vinsjkabel 54 mens den andre vinsjen 52 gir ut vinsjkabel 55.

Også montert på kildegruppen 12 er en global posisjoneringssystem enhet (GPS) 29 som melder til navigeringssystemet 31 på tauefartøyet 11 den nøyaktige lokaliseringen av kildegruppen 12. En kontroller 32 sammenligner den nåværende lokaliseringen til kildegruppen 12 som rapportert av navigasjonssystemet 31 med en ønsket posisjon og sender så et kontroll signal til vinsjene 51, 52 og leder derved kildegruppen 12 til den ønskede posisjonen. Fig. 4 er et toppriss av en vinsj egnet for å styre en kildegruppe i henhold til det som er beskrevet. Vinsjen 51 er festet til de avbøyde innledere 17 som vist i fig. 3. Spolen 61 roterer for å ta opp eller gi ut vinsjkabel 54, som er festet til én side av kildegruppen 12 (se fig. 3). Spolen 61 kan fortrinnsvis dreies med en elektrisk eller hydraulisk motor 63 som får energi fra forsyningskabelen 62 fra tauefartøyet 11. Batterier 64, eller en annen energilagringsenhet, kan også være inkludert for å tilveiebringe energi for å dreie spolen 61. En kontrollerenhet 65 kan være tilveiebragt for å kontrollere vinsjmotoren 63. Fortrinnsvis virker kontrollerenheten 65 på vinsjen 51 som en stavekontroller til kontrolleren 62 på tauefartøyet 11 (se fig. 3). Fig. 5 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har dekkmonterte vinsjer for å lede kildegruppen med ruller montert på vinsjkablene. I utførelsen vist, blir kildegruppen 12 tauet av tauefartøyet 11 mellom to avbøyere 16 tauet av de avbøyde innledere 17. To vinsjer 21, 22 er montert på tauefartøyet 11. Endene 23e, 24e til vinsjkablene 23, 24 er hver festet til de avbøyde innledere 17. Ruller 73, 74 er glidbart koblet til hver av vinsjkablene 23, 24 slik at rullene fritt glir langs vinsjkablene 23, 24. Avstandsrep 75, 76 kobler motsatte sider av kildegruppen 12 til ruller 73, 74 som er glidbart koblet til vinsjkablene 23, 24. Etter som én av vinsjkablene 23, 24 vinsjes inn, tas slakken i vinsjkabelen 23, 24 ut slik at vinsjkabelen beveger seg mot den avbøyde innleder 17. Rullen 73, 74 glir langs vinsjkabelen 23, 24 som vinsjes inn og beveger seg også mot den avbøyde innleder 17 siden rullene 73, 74 er festet til vinsjkabelen 23, 24. Avstandsrepet 75, 76 som kobler rullene 73, 74 til motsatte sider av kildegruppen 12 trekker kildegruppen 12 mot den avbøyde innleder 17. F.eks., ettersom en vinsj 21 roterer sine spoler 25 for å trekke inn vinsjkabelen 23, fjernes slakken fra vinsjkabelen 23 og vinsjkabelen 23 beveger seg mot den avbøyde innleder 17. Ettersom vinsjkabelen 23 beveger seg mot den avbøyde innleder 17, utøver avstandsrepet 75 som kobler rullen 73 til kildegruppen 12 en sideveis kraft på kildegruppen 12, og beveger derved kildegruppen 12 til en ønsket lokalisering. Som i eksemplene vist i tidligere figurer, ettersom den første vinsj spolen 25 roterer for å ta inn sin vinsjkabel 23, roterer den andre vinsj spolen 26 for å mate ut sin vinsjkabel 24 for å tillate at kildegruppen 12 beveger seg sideveis mot den første vinsjkabelen 23. Det skal bemerkes at arrangementet vist i denne figuren for ruller 73,74 glidbart koblet til de avbøyde innledere 17 kan benyttes med flere kildegruppeutførelser slik som vist i fig. 7A-B og 8. Fig. 6 er et skjematisk diagram av et kontrollskjema for å styre en kildegruppe i henhold til det som er beskrevet. Posisjoneringsenheten 29 montert på én av undergruppene 14 som utgjør kildegruppen 12 (se fig. 1) transmitterer posisjonen til undergruppen 14 til navigasjonssystemet 31 lokalisert på tauefartøyet 11 (se fig. 1). Navigasjonssystemet 31 tilveiebringer lokaliseringsinformasjon mottatt fra posisjoneringsenheten 29 til kontrolleren om bord 32. Kontrolleren om bord 32 kan være en datamaskin, et distribuert kontrollsystem, et analogt kontrollsystem eller annen kontrollanordning kjent av fagmannen. Kontrolleren om bord 32 kommuniserer fortrinnsvis med den lokale kontroller 29 gjennom forsyningskabelen 62 som løper mellom skipet og vinsjen som kjent for fagmannen, men kan kommunisere gjennom en trådløs overføring. Forsyningskabelen 62 omfatter ledere for å tilveiebringe energi og kontrollsignaler til og fra vinsjen 22. Den lokale kontrolleren 66, som virker som en slave på kontrolleren 32 om bord, sender et signal til den elektriske motoren 34 som beveger spolen 26 for å strekke vinsjkabelen 23 på spolen 26 eller mate vinsjkabelen 23 av spolen 26, og beveger derved kildegruppen 12 til en ønsket lokalisering (fig. 1). Det kan være mer enn én GPS- eller annen posisjoneringsenhet 29 montert på én eller flere kildegrupper. Ved å benytte den ene eller de flere posisjoneringsenhetene 29 tilveiebringes en lokalisering av det geometriske senter til hver kildegruppe, som kan bli posisjonert som ønsket ved å benytte apparatet og fremgangsmåten i henhold til det som er beskrevet. Fig. 7A-7B er riss sett ovenfra av et marinseismisk undersøkelsessystem som har flere kildegrupper tauet bak et tauefartøy. Fig. 7A er et riss sett ovenfra av to kildegrupper 12a, 12b som taues av et tauefartøy 11 som er koblet sammen med avstandsrepet 81. Fordi de to kildegruppene 12a, 12b er koblet sammen, virker de to kildegruppene 12a, 12b som en kildegruppegruppe 82. Vinsjkablene 23, 24 er festet til motsatte sider av kildegruppegruppen 82. Kildegruppegruppen 82 ledes av vinsjene 21, 22 montert på tauefartøyet 11 som beskrevet over for én kildegruppe. Valgfritt kan vinsjene være koblet til avbøyerinnlederne 17 som vist i fig. 3, styrer derved kildegruppegruppen 82 som en enkelt kildegruppe 12 som beskrevet over. Hver av de individuelle kildegruppene 12a, 12b kan avfyres separat eller unisont, men de styres av vinsjene til en ønsket posisjon som en enkelt kildegruppe i konfigurasjonen vist i fig. 7A. Fig. 7B er et riss vist ovenfra av to kildegrupper 12a, 12b som ikke er koblet sammen, som taues av et tauefartøy 11. Hver av kildegruppene 12a, 12b er posisjonert uavhengig av hverandre av vinsjene 21, 22 montert på tauefartøyet 11.

Valgfritt kan vinsjene være festet til de avbøyde innledere 17 som vist i fig. 3. Hver av kildegruppene 12a, 12b er påvirket av de avbøyde innledere 17, men har en tendens til å følge tauefartøyets 11 senterlinje. Derfor, for å pålitelig kontrollere deres posisjon, må sideveis krefter kun påføres eksternt for å bevege kildegruppene vekk fra tauefartøyets 11 senterlinje. Siden hver av endene 23e, 24e til vinsjkablene er festet til kun én side av gruppene 12a, 12b, blir kildegruppene 12a, 12b trukket i motsatte retninger vekk fra tauefartøyets 11 senterlinje når vinsjkablene 23, 24 er vinsjet inn. Når vinsjkablene 23, 24 gis ut, blir kildegruppene 12a, 12b beveget mot tauefartøyets 11 senterlinje av kreftene påført av vannet. De avbøyde innledere 17 er vist tauende dedikerte avbøyere 16 benyttet kun for å tilveiebringe de sideveis kreftene påkrevd for å bevege kildegruppene 12a, 12b. Lignende arrangementer av dedikerte avbøyde innledere 17 er egnet for alle utførelser i det som er beskrevet.

Fig. 8 er et riss sett ovenfra av et marint seismisk undersøkelsessystem som har flere kildegrupper tauet bak et tauefartøy som er i stand til å bli styrt til en ønsket krysslinje og i-linje-posisjon i henhold til det som er beskrevet. To kildegrupper 12a, 12b blir tauet av et tauefartøy 11 som benytter kanonkabler 13 a, 13b som fester kildegruppene 12a, 12b til vinsjene 91 montert på tauefartøyet 11. Hver av kildegruppene 12a, 12b kan beveges til en ønsket krysslinjeposisjon relativt til senterlinjen til undersøkelsesbanen 92 som beskrevet over og som vist i fig. 7B. Alternativt kan hver av kildegruppene bli beveget til en ønsket krysslinjeposisjon relativt til senterlinjen til undersøkelsesbanen 92 av ethvert av systemene eller fremgangsmåtene beskrevet over i henhold til det som er beskrevet.

For å posisjonere kildegruppene til en ønsket i-linje-posisjon relativ til en i-linje-referanse, slik som frontenden(e) til én eller begge kildegruppene, justerer en vinsj 91 lengden til hver av kanonkablene 13a, 13b slik at begge kildegruppene 12a, 12b f.eks. er opplinjert likt med hverandre relativt til en linje vinkelrett på senterlinjen til undersøkelsesbanen 92.

For å taue kildegruppene langs en tauebane parallelt med senterlinjen til undersøkelsesbanen 92, styrer tauefartøyet 11 fra senterlinjen 92 for å kompensere for strømkrefter 93, så vel som andre påførte krefter. Uten å justere lengdene til kanonkablene 13a, 13b, blir kildegruppene 12a, 12b forskjøvet med en avstand 94 bestemt av størrelsen på kompenseringen foretatt av tauefartøyet 11 for å overvinne strømmen 93 eller andre krefter, slik som vinden, tidevann, etc. Ved å forlenge kanonkablene 13b festet til den førende kildegruppen 12b, blir i-linje-posisjonen til kildegruppen 12b modifisert for å redusere offsetavstanden 94 til en minimal aksepterbar mengde. Lengden til kanonkablene 13a, 13b kan justeres av vinsjene 91 montert på tauefartøyet 11, ved å mate kanonkabler fra spoler fra vinsjer 91 for å forlenge kanonkablene eller å ta kanonkabler opp på vinsjene 91 for å forkorte kanonkabelen 13 a, 13b.

Også montert på minst én av kildegruppene 12a, 12b er en global posisjoneringssystemenhet (GPS) 29 som melder til navigeringssystemet 31 til tauefartøyet 11 den nøyaktige lokaliseringen av kildegruppene 12a, 12b. En kontroller 32 sammenligner den nåværende lokaliseringen til kildegruppene 12a, 12b som rapportert av navigeringssystemet 31 med en ønsket krysslinje og i-linje-posisjon og sender så et kontroll signal til aktuatorer på vinsjene 21, 22, 91 for å rotere spolene til vinsjene og derved lede kildegruppene 12a, 12b til ønsket krysslinje- og i-linje-posisjon.

De nedenstående, nummererte aspekter definerer ytterligere trekk og kombinasjoner av trekk som er omfattet av den foreliggende beskrivelsen. Aspektene skal ikke forveksles med patentkrav.

Aspekt 1. Seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø, omfattende:

en første vinsj som omfatter en første vinsjkabel som kan kobles til en kildegruppe som kan taues mellom en første avbøyd innleder og en andre avbøyd innleder;

et posisjoneringssystem for å bestemme nåværende posisjon av kildegruppen; og

en kontroller for å justere den første vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen for kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Aspekt 2. Det seismiske undersøkelsessystemet i henhold til aspekt 1,

hvor den første vinsjen kan monteres på et tauefartøy.

Aspekt 3. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 2,

hvor den første vinsjen videre omfatter en kapstan, hvor en første ende og en andre ende av den første vinsjkabelen kan kobles til motsatte sider av kildegruppen.

Aspekt 4. Seismisk system i henhold til aspekt 3, ytterligere omfattende:

en første trinse festet til en første avbøyd innleder og en andre trinse festet til den andre avbøyde innleder, idet det første segment av den første vinsjkabelen som har den første enden engasjerer den første trinseen og et andre segment av den første vinsjkabelen som har den andre enden engasjerer den andre trinseen.

Aspekt 5. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 2, ytterligere omfattende: en andre vinsj monterbar på tauefartøyet, idet den andre vinsjen omfatter en andre vinsjkabel som kan kobles til kildegruppen, idet den første vinsjkabelen kan kobles til en første side av kildegruppen og den andre vinsjkabelen kan kobles til den andre side av kildegruppen.

Aspekt 6. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 5, ytterligere omfattende: en første trinse festet til den første avbøyde innleder og en andre trinse festet til den andre avbøyde innleder, idet den første vinsjkabelen engasjerer den første trinseen og den andre vinsjkabelen engasjerer den andre trinseen.

Aspekt 7. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1, ytterligere omfattende: en andre vinsj som omfatter en andre vinsjkabel som kan kobles til kildegruppen, idet den første vinsjen er festet til den første avbøyde innleder og den andre vinsjen er festet til den andre avbøyde innleder.

Aspekt 8. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 7,

hvor den første vinsjkabelen kan kobles til den første side av kildegruppen og den andre vinsjkabelen kan kobles til den andre side av kildegruppen.

Aspekt 9. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1,

hvor posisjoneringssystemet omfatter minst én posisjoneringsenhet montert på kildegruppen.

Aspekt 10. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 9,

hvor posisjoneringssystemet er valgt fra ett av et globalt posisjoneringssystem, et akustisk nettverk, et lasersystem og en kombinasjon av disse.

Aspekt 11. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 9,

hvor posisjoneringssystemet er et satellittbasert posisjoneringssystem.

Aspekt 12. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1,

hvor den ønskede krysslinjeposisjonen er hovedsakelig identisk til en kildegruppeposisjon utført i en tidligere seismisk undersøkelse.

Aspekt 13. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1,

hvor den ønskede krysslinjeposisjonen er definert av en streamerspredning utført i en tidligere seismisk undersøkelse.

Aspekt 14. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1,

hvor den ønskede krysslinjeposisjonen er valgt for å unngå gap i en seismisk undersøkelsesdekning.

Aspekt 15. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1,

hvor posisjoneringssystemet tilveiebringer et signal til kontrolleren for å indikere den nåværende posisjonen til kildegruppen.

Aspekt 16. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 15,

hvor kontrolleren er tilpasset for å trigge en seismisk kilde på kildegruppen når kildegruppen er i den ønskede krysslinjeposisjonen.

Aspekt 17. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 1,

hvor kontrolleren er posisjonert ved en lokalisering valgt fra et tauefartøy, den første vinsjen og kombinasjoner av disse.

Aspekt 18. Et seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø, omfattende:

en vinsj som omfatter en vinsjkabel som kan kobles til en kildegruppe som kan taues mellom en avbøyd innleder og en senterlinje for en undersøkelsesbane;

et posisjoneringssystem for å bestemme den nåværende posisjonen til kildegruppen; og

en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen til kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Aspekt 19. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 18,

hvor vinsjen kan monteres på tauefartøyet.

Aspekt 20. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 19, ytterligere omfattende: en trinse festet til den avbøyde innleder, idet vinsjkabelen engasjerer trinseen.

Aspekt 21. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 18,

hvor vinsjen er festet til den avbøyde innleder.

Aspekt 22. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 18,

omfattende:

en kanonkabelvinsj som omfatter én eller flere kanonkabelspoler for å justere en lengde til hver av én eller flere kanonkabler som tauer kildegruppen, idet kontrolleren videre er for å justere kanonkabelvinsj en for å modifisere den nåværende posisjonen til kildegruppen til en ønsket i-linje-posisjon.

Aspekt 23. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 22, omfattende: én eller flere aktuatorer for å rotere den ene eller de flere kanonkabelspolene, idet den ene eller de flere aktuatorene får energi av et system valgt fra elektrisk, pneumatisk, hydraulisk eller en kombinasjon av disse.

Aspekt 24. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til aspekt 23,

hvor kontrolleren aktiverer hver av den ene eller de flere kanonkabelspolene for å justere lengden til den ene eller flere kanonkabler.

Aspekt 25. Seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø, omfattende:

en vinsj som omfatter en vinsjkabel, idet vinsjkabelen kan kobles til en avbøyd innleder;

en rull glidbart koblet til vinsjkabelen og festet av et avstandsrep til en kildegruppe;

et posisjoneringssystem for å bestemme en nåværende posisjon til kildegruppen; og

en kontroller for å justere vinsjen for å modifisere nåværende posisjon til kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Aspekt 26. Fremgangsmåte for å posisjonere en seismisk kildegruppe som taues bak et fartøy, omfattende:

å bestemme nåværende posisjon for kildegruppen; og

å justere en sideveis kraft påført på kildegruppen for å bevege kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Aspekt 27. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 26,

hvor den sideveis kraften genereres av én eller flere tauede avbøyere.

Aspekt 28. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 27, ytterligere omfattende:

å sammenligne den ønskede krysslinjeposisjonen med den nåværende posisjonen;

å utføre en egnet handling for å oppnå trinn for å justere en sideveis kraft påført på kildegruppen for å bevege kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

Aspekt 29. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 28,

hvor trinnet å utføre en egnet handling omfatter:

å justere én eller flere vinsjer operativt forbundet til den ene eller de flere tauede avbøyere.

Aspekt 30. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 29, ytterligere omfattende:

å sende et kontroll signal til den ene eller de flere vinsjer; og

å rotere én eller flere spoler for én eller flere vinsjer som respons på kontrollsignalet.

Aspekt 31. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 26, omfattende:

å trigge en seismisk kilde på kildegruppen når kildegruppen er ved den ønskede krysslinjeposisjonen.

Aspekt 32. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 26,

hvor den ønskede krysslinjeposisjonen er hovedsakelig identisk til en kildegruppeposisjon anvendt i en tidligere seismisk undersøkelse.

Aspekt 33. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 26,

hvor den ønskede krysslinjeposisjonen er valgt for å unngå gap i en seismisk undersøkelsesdekning.

Aspekt 34. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 29, ytterligere omfattende:

å justere en kanonkabelvinsj for å endre lengden til én eller flere kanonkabler som tauer kildegruppen for å bevege kildegruppen til en ønsket i-linje-posisjon.

Aspekt 35. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 34, ytterligere omfattende:

å sammenligne ønsket i-linje-posisjon med nåværende posisjon;

å bestemme en justering for å anvende på kanonkabelvinsj en.

Aspekt 36. Fremgangsmåte i henhold til aspekt 35, omfattende:

å sende et kontroll signal til én eller flere aktivatorer for kanonkabelvinsj en;

å rotere én eller flere spoler for kanonkabelvinsj en som respons på kontrollsignalet.

Det vil forstås fra den foregående beskrivelsen at ulike modifikasjoner og endringer kan gjøres i de foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelsen uten å avvike fra den sanne mening. Det er ment at denne beskrivelsen er kun for illustrasjon og skal ikke betraktes på begrensende måte. Omfanget av oppfinnelsen skal begrenses kun av språket i de følgende krav.

Claims (17)

1. Seismisk undersøkelsessystem for bruk i sjø, karakterisert ved at det omfatter: en første vinsj som omfatter en første vinsjkabel som kan kobles til en kildegruppe som kan taues mellom en første avbøyd innleder og en andre avbøyd innleder; en andre vinsj som omfatter en andre vinsjkabel som kan kobles til kildegruppen, idet den første vinsjen er festet til den første avbøyde innleder og den andre vinsjen er festet til den andre avbøyde innleder; et posisjoneringssystem for å bestemme nåværende posisjon av kildegruppen; og en kontroller for å justere den første vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen for kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.

2. Seismiske undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at den første vinsjen kan monteres på et tauefartøy.

3. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 2, karakterisert ved at den første vinsjen videre omfatter en kapstan, hvor en første ende og en andre ende av den første vinsjkabelen kan kobles til motsatte sider av kildegruppen.

4. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 3, karakterisert ved at det ytterligere omfatter: en første trinse festet til en første avbøyd innleder og en andre trinse festet til den andre avbøyde innleder, idet det første segment av den første vinsjkabelen som har den første enden engasjerer den første trinseen og et andre segment av den første vinsjkabelen som har den andre enden engasjerer den andre trinseen.

5. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 2, karakterisert ved at den ytterligere omfatter: en andre vinsj monterbar på tauefartøyet, idet den andre vinsjen omfatter en andre vinsjkabel som kan kobles til kildegruppen, idet den første vinsjkabelen kan kobles til en første side av kildegruppen og den andre vinsjkabelen kan kobles til den andre side av kildegruppen.

6. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 5, karakterisert ved at den ytterligere omfatter: en første trinse festet til den første avbøyde innleder og en andre trinse festet til den andre avbøyde innleder, idet den første vinsjkabelen engasjerer den første trinseen og den andre vinsjkabelen engasjerer den andre trinseen.

7. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at den første vinsjkabelen kan kobles til den første side av kildegruppen og den andre vinsjkabelen kan kobles til den andre side av kildegruppen.

8. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at posisjoneringssystemet omfatter minst én posisjoneringsenhet montert på kildegruppen.

9. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 8, karakterisert ved at posisj oneringssystemet er valgt fra ett av et globalt posisjoneringssystem, et akustisk nettverk, et lasersystem og en kombinasjon av disse.

10. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 8, karakterisert ved at posisjoneringssystemet er et satellittbasert posisjoneringssystem.

11. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at den ønskede krysslinjeposisjonen er hovedsakelig identisk til en kildegruppeposisjon utført i en tidligere seismisk undersøkelse.

12. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at den ønskede krysslinjeposisjonen er definert av en streamerspredning utført i en tidligere seismisk undersøkelse.

13. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at den ønskede krysslinjeposisjonen er valgt for å unngå gap i en seismisk undersøkelsesdekning.

14. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at posisjoneringssystemet tilveiebringer et signal til kontrolleren for å indikere den nåværende posisjonen til kildegruppen.

15. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 14, karakterisert ved at kontrolleren er tilpasset for å trigge en seismisk kilde på kildegruppen når kildegruppen er i den ønskede krysslinjeposisjonen.

16. Seismisk undersøkelsessystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at kontrolleren er posisjonert ved en lokalisering valgt fra et tauefartøy, den første vinsjen og kombinasjoner av disse.

17. Fremgangsmåte for å posisjonere en seismisk kildegruppe tauet bak et fartøy, karakterisert ved at den omfatter: å koble en første vinsjkabel i en første vinsj til en kildegruppe som kan taues mellom en første avbøyd innleder og en andre avbøyd innleder; å koble en andre vinsjkabel i en andre vinsj til kildegruppen, å feste den første vinsjen til den første avbøyde innleder og den andre vinsjen til den andre avbøyde innleder; å bestemme, med et posisjoneringssystem, en nåværende posisjon av kildegruppen; og å justere, med en kontroller, den første vinsjen for å modifisere den nåværende posisjonen for kildegruppen til en ønsket krysslinjeposisjon.