NO303305B1 - FremgangsmÕte ved omkobling og sammenkobling av sensorgrupper - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved omkobling og sammenkobling av sensorgrupper, spesielt hydrofongrupper eller kanaler i en seismisk kabel, hvor de aktive seksjoner i den seismiske kabel er forbundet med elektronikkmoduler eller hverandre over koblingsplugger.

Ved marinseismiske undersøkelser skjer datainnsamlingen vanligvis ved at man etter et slepefartøy tauer en såkalt hydrofonkabel eller seismisk kabel ("streamer") som er sammensatt av en rekke aktive seksjoner med hydrofongrupper, idet de aktive seksjoner vanligvis er adskilt av passive seksjoner. En seismisk kabel kan typisk ha en lengde på 3-4 km og antallet aktive seksjoner kan f.eks. være 48 eller 96 eller flere. Hver aktiv seksjon omfatter en rekke hydrofongrupper, idet gruppene kan ha varierende lengde, f.eks. fra noen få meter og opptil 100 meter og omfatte 20-100 hydrofoner eller mer. Antallet hydrofongrupper eller kanaler i en seismisk streamer kan således typisk være ca. 1000.

Utstrekningen av hydrofongruppene og deres senteravstand påvirker den romlige oppløsning som kan oppnås ved en marinseismisk undersøkelse. For å oppnå en optimal dataregistrering søker man å minimere det antall kanaler som benyttes og dermed den datamengde som må lagres for videre behand-ling, uten at den viktige og ønskede informasjon om de underjordiske strukturer går tapt.

NO-PS nr. 161022 viser en utførelse av en seismisk kabel hvor det til hver seksjon er anordnet elektronikkmoduler A og en koblingsplugg som omfatter en koblingsboks B. Alle linjer i den seismiske kabel er gjennomgående, og det må bestemmes om de skal kobles til enten elektronikkmodulen A eller koblingsboksen B. Gruppelengden kan endres ved enten å benytte koblingsboksen B, slik at to linjer kobles sammen og gruppelengden endres eller en endring av gruppelengden kan skje automatisk ved sammenkobling over elektronikkmodulen.

I henhold til kjent teknikk bygges de aktive seksjoner opp til en typisk lengde på 100 meter med faste gruppelengder som f.eks. kan utgjøre 6,25 meter eller 12,5 meter. Seksjonene kobles sammen over elektronikkmoduler slik at det fås en seismisk kabel med en lengde på flere kilometer. Hensikten med elektronikkmodulene er å skaffe en digitalisering og videre overføring av de ved hydrofongruppene registrerte analoge signaler til et dataregistrerings- system ombord i fartøyet som sleper den seismiske kabel. For å øke gruppelengden kobles hydrofongruppene sammen to og to i parallell ved bruk av såkalte programplugger eller prosessormoduler. Eventuelt kan det også kobles sammen mer enn to hydrofongrupper. De sammenkoblede gruppene summeres, f.eks. to og to i programpluggene eller prosessormodulene og de således summerte grupper mates deretter inn i elektronikkmodulen for videre overføring til datautstyret på slepefartøyet.

Ulempene ved en slik sammenkobling av hydrofongrupper er at bruk av ekstra koblingsplugger og programplugger som utsettes for sjøvannet og kan resultere i økt risiko for vanninntrengning og således forårsake feil som f.eks. kortslutning i koblingspluggene. Dette reduserer påliteligheten av den marinseismiske undersøkelse og vil gjerne føre til at undersøkelsen må avbrytes, noe som faller svært kostbart. Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å oppnå en sammenkobling av hydrofongruppene uten bruk av programplugger, prosessormoduler og eventuelt såkalte summerings-adaptere. Dette oppnås ved å benytte en symmetrisk kobling av hydrofongruppene om elektronikkmodulene og f.eks. la summeringen av hydrofongruppene eller kanalene foregå i selve koblingspluggen. Ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse oppnås det dermed at man kan få ensartede koblingsgrensesnitt over hele den seismiske kabel med en optimal og eventuelt jevn fordeling av antall kontaktpunkter for både fremre og bakre kontakt, samt en jevnere vektfordeling langs seksjonene i den seismiske kabel og endelig et redusert antall ledere i kabelen, slik at den totale vekten reduseres.

Den ovennevnte og andre hensikter oppnås ved at fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at et bestemt antall hydrofongrupper kobles symmetrisk på hver side av hver elektronikkmodul, slik at antallet tilkoblede hydrofongrupper på hver side er identisk og utgjør minst en respektiv aktiv seksjon, idet halvparten av hydrofongruppene i en kabelseksjon forbindes med kabelseksjonens ene ende via en første linje og kobles direkte til elektronikkmodulen, mens den andre halvparten av hydrofongruppene i kabelseksjonen forbindes med kabelseksjonens andre ende via en andre linje og kobles enten til en tilsvarende elektronikkmodul eller til en ytterligere kabelseksjon, idet koblingen til en ytterligere kabelseksjon utføres slik at hydrofongruppene kobles tilbake til den første elektronikkmodul via en tredje linje, og at en summering av et sett av hydrofongrupper i en seksjon foretas automatisk ved sammenkobling av denne seksjon med en annen seksjon eller ved sammenkoblingen av en respektiv seksjon og elektronikkmodulen.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere i tilknytning til den etterfølgende beskrivelse og den vedføyde tegning. Fig. 1 viser et skjematisk utsnitt av en seismisk kabel sammenkoblet i henhold til kjent teknikk. Fig. 2 viser skjematisk et utsnitt av en annen utførelse av en seismisk kabel i henhold til kjent teknikk. Fig. 3 viser skjematisk prinsippet for en programplugg i henhold til kjent teknikk. Fig. 4 viser skjematisk prinsippet for en prosessormodul i henhold til kjent teknikk. Fig. 5 og 6 viser et utsnitt av seismiske kabler, sammenkoblet ved fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 viser skjematisk prinsippet for automatisk summering i en koblingsPlugg.

Fig. 8 viser skjematisk prinsippet for summering i en elektronikkmodul.

På fig. 1 er det vist hvordan aktive seksjoner i den seismiske kabel kobles til elektronikkmoduler EM forsynt med koblingsplugger SC, idet hver seksjon på forenden er forsynt med en programplugg PC som summerer to og to av de i alt 16 hydrofongrupper eller kanaler Gni-Gni6 i hver aktiv seksjon. Hver hydrofongruppe har en gruppelengde på 6,25 meter, dvs. at den aktive seksjon er 100 meter lang. Over programpluggen PC er det også koblet åtte bærelinjer fra bakenforliggende seksjoner slik at det på programpluggens utgang i alt fås 16 kanaler som er forbundet med koblingspluggen på elektronikkmodulen.

Den prinsipielle utførelse av en programplugg i henhold til kjent teknikk er vist mer detaljert på fig. 3.

Fig. 2 viser et tilsvarende utsnitt av en seismisk kabel som på fig. 1, med den forskjell at gruppene er koblet sammen to og to slik at det fås en gruppe lengde på 12,5 meter i hver 100 meter lange aktive seksjon LS. To slike 100 meter lange aktive seksjoner er koblet sammen over en prosessormodul ved hjelp av koblingsplugger.

Prinsippet for prosessormodulen i henhold til kjent teknikk og sammenkoblingen av aktive seksjoner som på fig. 2 er vist mer detaljert på fig. 4. I prosessormodulen PM kobles de 16 hydrofongruppene eller kanalene Gni-Gni6 i den bakre aktive seksjon sammen to og to til åtte hydrofongrupper eller kanaler CH8 med en gruppelengde på 12,5 meter. Disse føres videre over åtte bærelinjer CL8 gjennom den neste aktive seksjon til programpluggen ved elektronikkmodulen på forenden, som vist på fig. 3. Her føres også de 16 kanaler Gni-Gni6 fra den forreste aktive seksjon til programpluggen PC og summeres der to og to for å gis ut over koblingspluggen til elektronikkmodulen som åtte kanaler eller hydrofongrupper svarende til en gruppelengde på 12,5 meter som i den første aktive seksjon.

Ved denne kjente teknikk benyttes det altså et forholdsvis stort antall koblingsplugger, programplugger og prosessormoduler for å realisere en hensiktsmessig sammenkobling og summering av hydrofongruppene i de aktive seksjoner.

Fig. 5 anskueliggjør fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse med bruk av aktive seksjoner med hver 16 hydrofongrupper som hver

har en lengde på 6,25 meter. Her er åtte hydrofongrupper GN9-GN16 forrest i en første aktiv seksjon koblet til-en elektronikkmodul EM, mens på motsatt side av elektronikkmodulen er de åtte bakre hydrofongrupper GN1-GN8 i en påfølgende aktiv seksjon koblet til samme elektronikkmodul, slik at det til denne elektronikkmodul over passende koblingsplugger fås en symmetrisk tilkobling av samme antall kanaler på hver side av elektronikkmodulen. Hydrofongruppene i de øvrige aktive seksjoner er koblet til respektive

elektronikkmoduler på tilsvarende måte. Et eksempel på bruk av 12,5 meters gruppelengde er vist på fig. 6. Her er det mellom hver elektronikkmodul EM anordnet to seksten kanalers aktive seksjoner, slik at de til hver elektronikkmodul tilstøtende og i dette tilfelle 100 meter lange aktive seksjoner blir koblet symmetrisk om elektronikkmodulen over passende koblingsplugger SC. Hydrofongruppene i de aktive seksjoner summeres også her to og to slik at det fås en gruppelengde på 12,5 meter. Dette skjer som vist på fig. 6 ved at de åtte fra elektronikkmodulen fjerneste kanaler, f.eks. Gn9-Gnl6 som i

seksjonen til venstre på figuren, via koblingspluggen SC som forbinder to tilstøtende seksjoner, summeres til fire summerte kanaler CH4 som via fire bærelinjer føres til elektronikkmodulen EM over den der anordnede koblingsplugg SC. Samtidig føres de åtte nærmest elektronikkmodulen fore-kommende kanaler, Gnl-Gn8 til venstre for elektronikkmodulen, Gn9-Gnl6 som i seksjonen til høyre for elektronikkmodulen, til denne over de samme koblingsplugger SC hvor kanalene kan summeres to og to i koblingspluggen eller eventuelt også summeres ved hjelp av en analogsvitsjeenhet som er anordnet i elektronikkmodulen.

Prinsippet for automatisk summering i en koblingsplugg, f.eks. mellom to seksjoner eller i prinsippet også ved en elektronikkmodul er vist mer detaljert på fig. 7. Koblingspluggen mellom seksjonen N og seksjonen N+l summerer henholdsvis åtte enkeltkanaler Gnl-Gn8 i seksjonen N til fire summerte kanaler eller hydrofongrupper CH4 som føres videre til elektronikkmodulen på fire bærelinjer CL4, mens tilsvarende blir f.eks. åtte enkeltgrupper GN9-GN16, i dette tilfelle hver med 6,25 meters lengde, på tilsvarende måte automatisk summert til fire hydrofongrupper som føres til den bakenforliggende elektronikkmodul over fire bærelinjer CL4.

Ved utførelsene på fig. 5 og 6 kan også summeringen av de nærmest liggende åtte kanaler på hver side av elektronikkmodulen EM skje i analoge svitsjeen-heter AS, slik det er vist på fig. 8. Etter en summering av de åtte nærmest liggende enkeltkanaler to og to i den analoge svitsjeenhet AS fås det på utgangen av denne i alt fire summerte kanaler som fører til et 16-kanals sensorgrensesnitt, idet de åtte allerede summerte enkeltkanaler på den ytterste del av den tilstøtende aktive seksjon via bærelinjene også er forbundet til sensorgrensesnittet over den analoge svitsjeenhet. Det tilsvarende opplegg has for den bakenforliggende aktive seksjon med fire summerte kanaler og åtte enkeltkanaler, som etter summeringen av enkeltkanalene føres til sensorgrensesnittet som således i alt omfatter seksten kanaler.

Det ses derfor at ved anvendelse av en dobbel gruppelengde, nemlig f.eks. 12,5 meter i stedet for 6,25 meter, fjernes annenhver elektronikkmodul EM i den seismiske kabel og seksjonene skjøtes direkte sammen over koblingsplugger SC. Summeringen av to og to hydrofongrupper skjer deretter automatisk, enten ved å benytte automatisk summering i koblingspluggen SC som på fig. 7 eller ved bruk av analogsvitsjeenheter AS i elektronikkmodulen EM som på fig. 8. Alternativt kan også hydrofongrupper summeres i koblingspluggen som forbinder de aktive seksjoner og føres over bærelinjer tilbake til elektronikkmodulen, eksempelvis som vist på fig. 7 via fire bærelinjer for i alt åtte enkeltkanaler summert to og to.

Selv om fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse er beskrevet i tilknytning til og realisert på hydrofongrupper i seismiske kabler, skal det forstås at den også kan anvendes på andre former for sensorgrupper som er anordnet og skal kobles på tilsvarende måte innenfor rammen av de vedføyde krav.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved omkobling og sammenkobling av sensorgrupper, spesielt hydrofongrupper eller kanaler i en seismisk kabel, hvor de aktive seksjoner i den seismiske kabel er forbundet med elektronikkmoduler eller hverandre over koblingsplugger, karakterisert vedat et bestemt antall hydrofongrupper kobles symmetrisk på hver side av hver elektronikkmodul, slik at antallet tilkoblede hydrofongrupper på hver side er identisk og utgjør minst en respektiv aktiv seksjon, idet halvparten av hydrofongruppene i en kabelseksjon forbindes med kabelseksjonens ene ende via en første linje og kobles direkte til elektronikkmodulen, mens den andre halvparten av hydrofongruppene i kabelseksjonen forbindes med kabelseksjonens andre ende via en andre linje og kobles enten til en tilsvarende elektronikkmodul eller til en ytterligere kabelseksjon, idet koblingen til en ytterligere kabelseksjon utføres slik at hydrofongruppene kobles tilbake til den første elektronikkmodul via en tredje linje, og at en summering av et sett av hydrofongrupper i en seksjon foretas automatisk ved sammenkobling av denne seksjon med en annen seksjon eller ved sammenkoblingen av en respektiv seksjon og elektronikkmodulen.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert vedat summeringen av et sett av hydrofongrupper i en seksjon foretas automatisk i den for sammenkoblingen av seksjonene benyttede koblingsplugg.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert vedat summeringen av et sett av hydrofongrupper foretas ved hjelp av analogsvitsjeenheter anordnet i den respektive elektronikkmodul.

4. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav,karakterisert vedat summerte hydrofongrupper i de til elektronikkmodulen symmetrisk koblede aktive seksjoner føres til elektronikkmodulene ved hjelp av et antall bærelinjer svarende til antallet summerte hydrofongrupper, idet bærelinjene er tilsvarende den symmetriske kobling av de aktive seksjoner anordnet symmetrisk på hver side av elektronikkmodulen.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, karakterisert vedat for tilbakeføringen av summerte kanaler benyttes respektive identiske bærelinjer i de aktive seksjoner på hver side av elektronikkmodulen, idet disse bærelinjer benyttes uavhengig av plasseringen av de aktive seksjoner.

6. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav,karakterisert vedat det i de aktive seksjoner benyttes hydrofongrupper med kort gruppelengde, eksempelvis en gruppelengde på 6,25 m.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert vedat det i de aktive seksjoner benyttes hydrofongrupper med dobbelt så stor gruppelengde som den korte gruppelengde, eksempelvis en gruppelengde på 12,5 m.