NO339396B1 - Strekkseksjon med dempet fjærelement for seismisk lyttekabel - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen vedrører generelt området marinseismiske kartleggingsapparater. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen «strekkseksjoner» brukt i marinseismiske lyttekabelsystemer for å redusere støy.

Teknikkens stand

Marinseismiske kartleggingsapparater som er kjent innen fagfeltet omfatter oppstillinger av seismiske sensorer anordnet i en struktur som er innrettet til å slepes av et seismikkfartøy gjennom en vannmasse slik som en innsjø eller havet. Slike seismiske mottakskonstruksjoner er kjent som lyttekabler ("streamere").

Lyttekabler lages typisk i segmenter av omtrent 75 meters lengde. En lyttekabel kan omfatte 100 eller flere slike segmenter som er koplet sammen ende mot ende for å danne en komplett lyttekabel. Hvert lyttekabelsegment omfatter vanligvis en eller flere styrkeelementer i stål eller fibertau med stor styrke, som strekker seg langs lengden av lyttekabelsegmentet. En vanlig brukt fiber er en som selges under varemerket KEVLAR, som er et registrert varemerke for E.I. du Pont de Nemours & Co., Wilmington, Delaware. De ett eller flere styrkeelementene omfatter typisk oppdriftsanordninger som er anordnet med mellomrom langs lengden av styrkeelementene. Oppdriftsanordningene kan lages av skummet polyuretan eller liknende og hjelper til med å gi lyttekabelen en totaltetthet liknende den til vannet i hvilket lyttekabelen skal slepes. Elektriske og/eller optiske sensorer er anordnet med mellomrom langs lengden av styrkeelementene, typisk i noen av oppdriftsanordningene. Elektriske og/eller optiske kabler strekker seg langs lengden av lyttekabelen og er koplet til sensorene, for å sende signaler som er generert av sensorene som respons på seismisk energi, til en registreringsanordning som kan befinne seg på seismikkfartøyet eller et annet sted. Andre ledere kan brukes for å overføre elektrisk kraft. Lyttekabelsegmentet er typisk dekket av en akustisk transparent, fleksibel kappe som er laget av et materiale som polyuretan eller liknende. Det indre av kappen er typisk fylt med et akustisk transparent, elektrisk ikke-ledende materiale slik som olje eller herdbar polyuretan gel. Lyttekabelsegmentet omfatter typisk en kombinasjon av mekanisk og elektrisk/optisk kopling ved hver av sine aksiale ender, slik at lyttekabelsegmentet kan koples til et annet lyttekabelsegment eller, gjennom en strekkseksjon, til en innføringskabel ("lead-in cable"), som forklares nærmere nedenfor, som er koplet til seismikkfartøyet. Koplingen overfører aksial kraft fra segment til segment og endelig til seismikkfartøyet gjennom innføringskabelen.

I et typisk akkvisisjonssystem for seismisk kartlegging taues en eller flere lyttekabler som er laget som beskrevet ovenfor, bak seismikkfartøyet i vannet. I akkvisisjonssystemer som har mer enn en lyttekabel, atskilles typisk lyttekablene lateralt fra hverandre ved å kople deres forender med mellomrom til en «sprederkabel» som strekker seg på tvers av bevegelsesretningen til seismikkfartøyet. En anordning som er kalt en «avleder» («diverter») er plassert ved hver ende av sprederkabelen. Avlederne omfatter styreblader som samvirker med bevegelsen til vann under sleping for å gi en lateral kraft utover i forhold til bevegelsesretningen til seismikkfartøyet, og derved å opprettholde sprederkabelen i strekk.

Innføringskabelen omfatter et flertall av elektriske og/eller optiske ledere som i hovedsak er fullstendig omgitt av ett eller flere lag med ståltråd som er helisk viklet. Det refereres til ståltrådene som «armering» og de beskytter lederne mot skade, og overfører aksial last fra hver av lyttekablene til seismikkfartøyet.

En spesiell sak som vedrører akkvisisjonssystemer for marinseismisk kartlegging som er kjent innen fagfeltet, er en type støy som dannes ved bevegelse av vannet forbi innføringskabelen og sprederkabelen. Støyen er kjent som «strumming» ("klimprestøy"-) og slik støy kan være av en art som håndgripelig påvirker kvaliteten til de seismiske signalene, som detekteres av sensorene i lyttekablene, ugunstig. Andre typer støy som påvirker lyttekabler, omfatter mekanisk generert støy i avlederne og fluktuasjon i slepefarten forårsaket av variasjoner i vannforholdene. En anordning for å redusere overføring av slik støy mellom innføringskabelen og lyttekabler som er kjent innen fagfeltet, er kjent som en «strekkseksjon». En strekkseksjon er typisk dannet på liknende måte som et lyttekabelsegment slik som beskrevet ovenfor, med de grunnleggende forskjellene at styrkeelementet i strekkseksjonen typisk er dannet av et mer elastisk materiale enn det som brukes for lyttekabelsegmenter, og at det ikke finnes noen seismiske sensorer i strekkseksjonen. Et eksempel på et materiale som brukes til styrkeelementer i strekkseksjoner, er nylontau. Strekk-seks j onen koples typisk mellom innføringskabelen og aksialenden av lyttekabelen som vender forover. En annen type anordning for å redusere slik støyoverføring, kalles en vibrasjonsisoleringsmodul. En vibrasjonsisoleringsmodul konfigureres typisk som en massiv, elastomer sylinder av en valgt lengde, som er koplet mellom forenden av lyttekabelen og innføringskabelen. Vibrasjonsisoleringsmoduler som er kjent innen fagfeltet, utsettes for rivning av elastomeren og påfølgende svikt i modulen.

Typiske strekkseksjoner er av størrelsesorden 50 meter i lengde. En eller flere slike strekkseksjoner kan koples mellom innføringskabelen og forenden av lyttekabelen. Når mer enn en strekkseksjon brukes, koples seksjonene ende mot ende for å gi lengre strekkseksjoner. Den totale lengden av strekkseksjon som brukes i et hvilket som helst spesielt system for seismisk kartlegging, vil avhenge av lengden til lyttekabelen som er koplet til strekkseksjonen. Mens de er effektive til å redusere klimprestøy i sensorsignalene, forårsaker strekkseksjoner at den nærmeste seismiske sensoren er plassert i betraktelig avstand til seismikkfartøyet på grunn av deres lengde. En slik avstand øker minimumsavstanden, der denne er avstanden mellom en seismisk sensor og en seismisk energikilde som slepes i vannet. Konstruksjonen av de typiske strekkseksjonene resulterer også i at slike strekkseksjoner krever liknende type og frekvens av vedlikehold som et lyttekabelsegment. Slikt vedlikehold kan være vanskelig og kostbart. Det er ønskelig å ha en strekkseksjon som kan minimalisere tilleggslengden til lyttekabelen, unngå feilmodiene til vibrasjonsisoleringsmoduler, og som kan repareres enkelt i felten.

Oppsummering av oppfinnelsen

Ett aspekt ved oppfinnelsen er en strekkseksjon for seismisk lyttekabel. Strekkseksjon for lyttekabel ifølge dette aspektet ved oppfinnelsen omfatter minste ett fjærelement. Seksjonen omfatter anordninger for å kople det minste ene fjærelementet ved hver ende til minst en av en seismisk lyttekabel og en seismisk innføringskabel, og en kabel som er koplet ved sine ender til koplingsanordningene. Seksjonen omfatter anordninger for å dempe det minste ene fjærelementet. Kabelen er i stand til å bære elektriske og/eller optiske signaler. Kabelen er utformet slik at den i hovedsak ikke utsettes for noe aksialt strekk når fjærelementet forlenges. Fjærelementet har en fjærkonstant på høyst omtrent 5000 Newton pr meter, og strekkseksjonen omfatter anordning for å dempe det minst ene fjærelementet.

I en utførelse er fjærelementet et fiberforsterket, elastomert sjokkorgan ("shock cord"). I en utførelse har fjærelementet en fjærkonstant på høyst omtrent 5000 N/m. I en utførelse er det fiberforsterkede, elastomere sjokkorganet selvdempende.

Det presenteres en lyttekabel som omfatter en innføringskabel som er innrettet til å koples ved en ende til et seismikkfartøy, og ved den andre enden til en sensorkabel for seismisk lyttekabel. Den seismiske mottakerkabelen omfatter en kabel langs hvilken seismiske sensorer er plassert med mellomrom. Lyttekabelen omfatter en strekkseksjon som er koplet mellom innføringskabelen og sensorkabelen. Strekkseksjonen omfatter minst ett fjærelement. Strekkseksjonen omfatter anordninger for å kople det minst ene fjærelementet ved en ende til innføringskabelen og ved den andre enden til sensorkabelen. Strekkseksjonen omfatter en lederkabel som koplet ved sine ender til koplingsanordningene. Lederkabelen er i stand til å bære minst ett av elektriske og optiske signaler, og lederkabelen er utformet slik at lederkabelen i hovedsak ikke utsettes for noe aksialt strekk når fjærelementet forlenges.

I en utførelse er fjærelementet et fiberforsterket, elastomert sjokkorgan. I en utførelse har fjærelementet en fjærkonstant på høyst omtrent 3000 kg/m.

Andre aspekter og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tydelige ut fra den følgende beskrivelsen og de vedheftede kravene.

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser et marinseismisk akkvisisjonssystem hvor en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen kan brukes. Figur 2 viser en tverrsnitt av en utførelse av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen. Figur 3 viser en graf av forventet forlengelse av en utførelse av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen, som funksjon av påtrykt strekk. Figur 4 viser en graf av akustisk dempning av forskjellige frekvenser for flere typer av strekkseksjoner ifølge teknikkens stand, og for en strekkseksjon ifølge en utførelse av oppfinnelsen. Figur 5 viser en sammenlikning av gjennomsnittelig støynivå i en lyttekabel som beveger seg, ved bruk av en strekkseksjon ifølge teknikkens stand, og en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse

Et marinseismisk akkvisisjonssystem omfattende en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen er vist i Figur 1. Det seismiske dataakkvisisjonssystemet omfatter et seismikkfartøy 10 som sleper minst en og typisk et flertall av seismiske lyttekabler 16 som er plassert med lateral avstand fra hverandre, gjennom en vannmasse 11 slik som en innsjø eller havet. Seismikkfartøyet 10 omfatter typisk instrumentering som kollektivt kalles for et "registreringssystem", og som er vist generelt ved 12. Registreringssystemet 12 kan omfatte navigasjonsanordninger, elektriske kraftforsyninger, dataregistreringsutstyr og aktiveringsutstyr for seismisk kilde som er velkjent innen fagområdet. Dataregistrerings-utstyret (som ikke er vist separat av hensyn til illustra-sjonenes klarhet), utfører registreringer, som typisk indekseres i forhold til aktiveringstiden for en seismisk energikilde 14, av signaler som detekteres av seismiske sensorer 2 6 som er anordnet med mellomrom langs lyttekablene 16.

Lyttekablene 16 er, som forklart i bakgrunnsseksjonen av dette dokumentet, typisk laget av et flertall av segmenter (som ikke er vist separat) der hvert av disse har en lengde på omtrent 75 meter. En typisk lyttekabel omfatter mange slike segmenter som er koplet ende mot ende for å danne den komplette lyttekabelen 16. Hvert lyttekabelsegment (som ikke er vist separat) omfatter generelt ett eller flere styrkeelementer av stål eller fibertau med stor styrke (som ikke er vist separat) som strekker seg langs lengden av lyttekabelsegmentet. Det ene eller de flere styrkeelementene omfatter typisk oppdriftsanordninger (som ikke er vist separat) som er plassert med avstand langs lengden av styrkeelementene. Oppdriftsanordningene kan lages av skummet polyuretan eller liknende, og er tilveiebrakt for å gi lyttekabelen en total tetthet liknende tettheten til vannet i hvilket lyttekabelen slepes. Elektriske og/eller optiske sensorer 26 er anordnet med mellomrom langs lengden av styrkeelementet, noen ganger i en eller flere av oppdriftsanordningene. Elektriske og/eller optiske ledere (som ikke er vist separat) i en kabel (som ikke er vist separat) strekker seg langs lengden av lyttekabelen 16 og er koplet til sensorene 26 for å sende signaler til registreringssystemet 12, der signalene er generert av sensorene 26 som respons på seismisk energi. Lyttekabelsegmentene er typisk dekket av en akustisk transparent, fleksibel kappe (som ikke er vist separat) som er laget av polyuretan eller liknende. Det indre av kappen er typisk fylt med et akustisk transparent, elektrisk ikke-ledende materiale slik som olje, eller herdbar uretan gel. Lyttekabelsegmentene omfatter typisk en kombinasjon av mekaniske og elektriske/optisk koplinger (som ikke er vist separat) ved hver av sine aksiale ender, slik at hvert av lyttekabelsegmentene kan koples til et annet slikt lyttekabelsegment eller til en "innføringskabel" 18.

Det finnes typisk en innføringskabel 18 for hver av lyttekablene 16 for å kople hver av lyttekabelen 16 mekanisk, og elektrisk og/eller optisk til seismikkfartøyet 10. Mekanisk kopling tillater fartøyet 10 å trekke lyttekablene 16 gjennom vannet 11. Elektrisk og/eller optisk kopling gjør det mulig å bære signaler fra sensorene 16 til registreringssystemet 12. Også som forklart i bakgrunnskapitlet angående teknikkens stand, omfatter innføringskabelen 18 elektriske og/eller optiske ledere (som ikke er vist separat) som er omgitt av helisk viklede stålarmeringstråder. Lederne bærer signalene og/eller elektrisk kraft. Armeringstrådene overfører aksial kraft fra slepefartøyet 10 og beskytter lederne mot skade.

I utførelsen av det seismiske akkvisisjonssystemet som er vist i Figur 1, taues lyttekablene 16 med mellomrom lateralt i forhold til hverandre. Lateral separering opprettholdes mellom lyttekablene 16 ved å kople innføringsenden av hver lyttekabel 16 til en sprederkabel 24. Sprederkabelen 24 strekker seg vanligvis ut på tvers av retningen til bevegelsen til seismikkfartøyet 10, og omfatter ved hver av sine ender, en avleder 22. Avlederen 22 opptrer i samvirke med bevegelse av vannet 11 mens det seismiske akkvisisjonssystemet taues gjennom vannet slik at strekk opprettholdes på sprederkabelen 24 .

Utførelsen av det seismiske akkvisisjonssystemet som er vist i Figur 1, kan omfatte en seismisk energikilde 14 av en hvilken som helst type innen fagområdet marinseismisk dataakkvisisjon. Figur 1 viser kilden 14 som slepes av seismikkfartøyet 10. Andre utførelser kan omfatte et flertall av slike seismiske energikilder, eller det kan inngå en eller flere seismiske energikilder som slepes av et annet fartøy.

I utførelsen i Figur 1 omfatter hver lyttekabel 16 en halebøye 29 ved den enden som er lengst vekk fra seismikkfartøyet 10. Halebøyene 29 kan omfatte navigasjons- og/eller telemeterisignalanordninger som er kjent innen fagfeltet, slik som en mottaker i et globalt posisjoneringssystem (GPS) og trådløs telemetridatatransceiver.

Alle de foregående komponentene i et marinseismisk dataakkvisisjonssystem kan være av typer som er velkjente innen fagfeltet. Spesielle spesifikasjoner for en hvilken som helst av de foregående komponentene av et marinseismisk dataakkvisisjonssystem, utgjør en diskresjonssak for designeren og brukeren av slike systemer, og utgjør derfor ikke begrensninger av oppfinnelsens omfang.

I utførelsen i Figur 1 er hver lyttekabel 16 koplet til sin respektive innføringskabel 18 ved bruk av en strekkseksjon 20 ifølge oppfinnelsen. Lyttekablene 16 kan også være koplet til sine respektive halebøyer 29 ved bruk av en liknende strekkseksjon 20. Strekkseksjonene 20 tilveiebringer en elastisk kopling mellom de respektive lyttekablene 16 og innføringskablene 18, og dersom de brukes, mellom respektive halebøyer 29 slik at klimprestøy forårsaket av bevegelse av de forskjellige komponentene i vannet 11 dempes.

En utførelse av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen er vist i tverrsnitt i Figur 2. Strekkseksjonen 20 omfatter ved hver ende i lengderetningen en termineringsplate 30 som kan være dannet av stål, aluminium, fiberforsterket plast eller andre materialer med høy styrke. Hver termineringsplatene 30 er festet til en ende av ett eller flere fjærelementer 32. I den foreliggende utførelsen kan fjærelementene 32 være sjokkorganer for hvilke sammensetning og konfigurasjon vil bli videre forklart. Sjokkorganene 32 strekker seg langs det meste av lengden av strekkseksjonen 20, og er tilsvarende koplet ved hver ende av denne til en av termineringsplatene 30. I den foreliggende utførelsen kan sjokkorganene 32 være laget av et fiberforsterket, elastomert trådmateriale slik det selges under produktbetegnelsen "kraftfjær" av Ibex Ropes, Ltd., Manchester Road, Mossley, Ashton-Under-Lyne OL5 9AJ, United Kingdom. Slikt sjokkorganmateriale omfatter et gummielement eller annet elastomert strekkelement, der dette elementet er dekket på yttersiden, og kan ha et underliggende lag på innsiden, av et vevd fiberlag. Veven til fiberlaget/lagene er slik at den muliggjør forlengelse av sjokkorganet 32 når strekk påtrykkes tråden 32. I den foreliggende utførelsen kan en nominell diameter på sjokkorganene 32 være omtrent 32 millimeter, og den ustrekte lengden av sjokkorganene 32 kan være omtrent 3 til 5 meter.

Figur 2 viser at hver av termineringsplatene 30 omfatter tilleggsåpninger 30A gjennom hvilke tilleggssjokkorganer kan festes til hver termineringsplate 30. I den foreliggende oppfinnelsen, dersom det er ønskelig å endre fjærkonstanten (graden av forlengelse i lengderetningen av strekkseksjonen i forhold til graden av påtrykt strekk vanligvis uttrykt i kilogram pr meter) for strekkseksjonen 30, kan brukeren kople ett eller flere sjokkorganer i tillegg til termineringsplatene 30 for å øke fjærkonstanten. Derved kan den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringen evnen til å velge en fjærkonstant for strekkseksjonen 20 som er riktig tilpasset til graden av drag som forventes for den spesielle lyttekabelen (16 i Figur 1). Graden av slikt drag vil blant andre faktorer avhenge av lengden og diameteren til lyttekabelen og med hvilken fart lyttekabelen slepes gjennom vannet (11 i Figur 1). I en utførelse er termineringsplatene 30 konfigurert med åpninger 30A for å muliggjøre kopling av opptil ti slike sjokkorganer mellom disse.

I den foreliggende oppfinnelsen kan sjokkorganene 32 være koplet til termineringsplatene 30 ved spesielt utformede endeelementer 32B. Hvert endeelement 32B kan være laget av stål eller annet materiale med høy styrke, og kan omfatte ved en ende en åpning for å motta en ende av sjokkorganmaterialet 32A, og kan ved den andre enden omfatte en gjenget stav av egnet diameter og lengde for å passere gjennom en av åpningene 30A i en av termineringsplatene 30. Enden av endeelementet med den gjengede staven 32B kan holdes tilbake i åpningen 30A ved hjelp av en sekskantmutter 32C eller tilsvarende gjenget festeanordning. I den foreliggende utførelsen kan endeelementene 32B være festet til sjokkorganmaterialet 32A ved å krympe den åpne enden av endeelementet 32B over trådmaterialet 32A og ved å inkludere liming (ikke vist) slik som epoxy på innsiden av dette før krymping.

Strekkseksjonen 20 omfatter en elektrisk og/eller optisk kabel

34 av typer som er kjent innen fagfeltet for å lede datasignaler og/eller elektriske kraft. I den foreliggende utførelsen er kabelen 34 fortrinnsvis viklet i spoleform som vist i Figur 2, slik at selv ved den fullstendige utvidelsen i lengderetning av strekkseksjonen 30, vil kabelen 34 i hovedsak ikke utsettes for noe strekk i lengderetningen i de indre komponenter av kabelen 34. Kabelen 34 kan koples ved hver ende til termineringsplater 30 ved bruken en elektrisk og/eller optisk konnektor 36 av en hvilken som helst type som er kjent innen fagfeltet, for å sammenføye segmentene av den seismiske lyttekabelen med hverandre eller med en innføringskabel (18 i

Figur 1).

Strekkseksjonen 20 omfatter fortrinnsvis et "innfangingstau" 35 som er koplet ved hver ende til en av termineringsplatene 30. Innfangingstauet 35 kan være viklet, foldet eller på en annen måte inkludere slakk slik at dets utstrakte lengde er mindre enn lengden av strekkseksjonen 20 når maksimal forventet aksial last er satt på denne. Hensikten med innfangingstauet 35 er å hindre tap av lyttekabelen i det tilfellet at sjokkorganene 32 svikter. Innnfangingstauet kan lages av fibertau som i sammensetning likner på det som brukes til styrkeelement(er) i lyttekabelen/lyttekablene.

Strekkseksjonen 20 kan være dekket av en vanntett kappe 38 som kan forlenges i lengderetningen. Kappen 38 kan festes til termineringsplatene 30 ved hjelp av klemmer 38A eller liknende, slik at vann i hovedsak ekskluderes fra inne i kappen 38. Kappen 38 er fortrinnsvis laget av et materiale som er egnet for, og er av en konfigurasjon som er egnet for å tillate kappen 38 å forlenges til den forventede lengden av strekkseksjonen 30 under full aksial last, uten at kappen 38 skades.

Figur 3 viser en graf av en forventet aksial forlengelse av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen i forhold til påtrykt strekk, der ti sjokkorganer (32 i Figur 2) som er laget slik det er forklart ovenfor, brukes i strekkseksjonen. Man bør merke seg at den forventede minimale operative strekklasten ved bruk av ti sjokkorganer, er omtrent 1000 kilogram kraft. Når det seismiske dataakkvisisjonssystemet bruker korte lyttekabler av lengder på omtrent 3000 meter, installere strekkseksjonen fortrinnsvis med et redusert antall av sjokkorganer. Man tror at de følgende antallene av sjokkorganer i en strekkseksjon i forhold til lyttekabellengde ifølge oppfinnelsen, vil tilveiebringe egnet funksjonalitet:

- lyttekabellengde

mindre enn 1500 meter 6 sjokkorganer;

- lyttekabellengde

1500 til 3000 meter 8 sjokkorganer;

- lyttekabellengde

lengre enn 3000 meter 10 sjokkorganer;

Med referanse tilbake til Figur 2 utfører det ene eller de flere sjokkorganene 32 funksjonen til en fjær. I andre utførelser kan sjokkorganene være erstattet av forskjellige typer fjærelement, for eksempel en spolefjær eller en hvilken som helst annen fjæranordning som strekker seg i lengderetningen under strekk. I slike andre utførelser kan en praktisk implementering omfatte å ha individuelle fjærelementer der hvert fjærelement har en fjærkonstant på minst omtrent 500 Newton pr meter (N/m). Bruk av individuelle fjærelementer med en slik fjærkonstant vil gi strekkseksjonen egenskaper når det gjelder utvidelse i lengderetning og støydempning som likner på de for utførelsen som er vist i Figur 2 ved bruk av en eller flere sjokkorganer som fjærelementet. Enda andre utførelser kan bruke færre slike fjærer, hver med en høyere fjærkonstant. I slike andre utførelser kan en total fjærkonstant for alle fjærelementene til sammen være på høyst omtrent 3000 N/m for lyttekabler som har en lengde på mindre enn omtrent 1500 meter, og på høyst omtrent 4000 N/m for lyttekabler med en lengde på mellom 1500 og 3000 meter, og på høyst omtrent 5000 N/m for lyttekabler med en lengde på 3000 meter eller mer. Slike utførelser omfatter fortrinnsvis dempningsanordninger for å dempe fjærelementet. Dempningskarakteristikken til dempnings-anordningene er fortrinnsvis liknende med selvdempnings-karakteristikken til sjokkorganet som brukes i andre utførelser, og i hovedsak slik det vil bli forklart nedenfor. Man vil forstå at i utførelser av en strekkseksjon ved bruk av en eller flere sjokkorganer som beskrevet i dette dokumentet, utgjøres dempningsanordningen av selvdempningen til sjokkorganet selv.

En spesiell fordel ved å bruke sjokkorganer slik det er beskrevet ovenfor i noen utførelser, er at det har vist seg ved testing at de gir vesentlig reduksjon i klimprestøy og annen mekanisk indusert støy som sendes gjennom til lyttekabelen fra innføringskabelen. De mekaniske egenskapene til sjokkorganene som beskrives ovenfor, har blitt testet, og slik testing har vist at sjokkorganene fremstår uten noen vesentlig intern friksjon, og har selvdempning som er både ikke-linear og avtar i forhold til forlengelse (eller aksial last) av sjokkorganmaterialet. Testing av sjokkorganmaterialet antyder at ved null aksial forlengelse er dempingskoeffisienten til sjokkorganmaterialet omtrent 0,6. Når sjokkorganmaterialet forlenges med 100 prosent, antyder testing en dempningskoeffisient på omtrent 0,05.

En sammenlikning av den akustiske dempningen for forskjellige typer av strekkseksjoner inklusive en utførelse av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen, er vist i en graf i Figur 4. Grafen i Figur 4 viser for forskjellige eksitasjons-frekvenser, en grad av akustisk dempning (in dB) for en 10 meters lengde av en strekkseksjon i følge teknikkens stand, ved kurve 42, hvor en slik strekkseksjon i følge teknikkens stand er laget i hovedsak slik det forklart i bakgrunnskapitlet i dette dokumentet. Liknende dempning i forhold til eksitasjonsfrekvens er vist for to design av vibrasjons-isolasjonsmoduler i massiv gummi slik det er vist ved kurvene 44 og 46. Dempningskarakteristikker av en utførelse av en strekkseksjon i følge oppfinnelsen, er vist ved kurve 40. Slik man kan utlede fra Figur 4, kan en strekkseksjon som er laget ifølge oppfinnelsen, ha en større total akustisk dempning enn andre typer av strekkseksjoner grunnet den større dempningsbåndbredden.

Med referanse til Figur 5 sammenliknes ytelsen til en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen når det gjelder støy i en lyttekabel som slepes, med slik ytelse for en 50 meter lang strekkseksjon i følge teknikkens stand. I grafen i Figur 5 er den horisontale aksen skalert i slepefart i knop og strekket i lyttekabelen i kilonewton. Den vertikale aksen er skalert i gjennomsnittelig støynivå i lyttekabelen i desibel. Støy i lyttekabelen ved bruk av en strekkseksjon ifølge teknikkens stand, er vist ved kurve 52. Støy i lyttekabelen ved bruk av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen, er vist ved kurve 50. Reduksjon i gjennomsnittelig støy ved høyere slepefart, over omtrent 4,0 knop ved bruk av en strekkseksjon ifølge oppfinnelsen, er vesentlig sammenliknet med strekkseksjoner ifølge teknikkens stand.

Fagmannen vil enkelt forstå at strekkseksjoner som er kjent innen fagfeltet, også har egenskaper som et fjærelement. Fjærkonstanten til en slik strekkseksjon slik den er kjent ifølge teknikkens stand, kan imidlertid være 100,000 kg/m eller mer, noe som krever lengder av slik strekkseksjon på så mye som 150 meter eller mer, for å gi den påkrevde graden av dempning av klimprestøy. Følgelig kan strekkseksjoner som er laget ifølge oppfinnelsen være betraktelig kortere (5 meter eller mindre) enn strekkseksjoner ifølge teknikkens stand, mens de fortsatt gir vesentlig dempning av klimprestøy. I tillegg kan strekkseksjoner som er laget ifølge oppfinnelsen, ha fjærkonstanter som er enkelt justerbare til bruk med forskjellige lyttekabellengder og/eller konfigurasjoner, og de kan ha lavere vedlikeholdstid og kostnader fordi de ikke er bygd på en liknende måte som lyttekabelsegmentene, og er mye kortere enn strekkseksjoner ifølge teknikkens stand.

Mens oppfinnelsen er blitt beskrevet i forhold til et begrenset antall utførelser, vil fagmannen ved å kjenne denne presentasjonen, forstå at andre utførelser kan anordnes som ikke går ut over omfanget til oppfinnelsen slik den er presentert her. Følgelig skal oppfinnelsens omfang kun begrenses av de vedheftede kravene.

Claims (10)

1. Strekkseksjon for seismisk lyttekabel, omfattende: - minst ett fjærelement (32); - anordning for å kople (30) det minst ene fjærelementet (32) ved hver ende til minst en av en seismisk lyttekabel (16) og en seismisk innføringskabel (18); og - en kabel (34) som ved sine ender er koplet til koplingsanordningen (30), der kabelen (34) er i stand til å bære minst ett av elektriske og optiske signaler, karakterisert vedat kabelen (34) er utformet slik at kabelen (34) utsettes for i hovedsak intet aksialt strekk når fjærelementet (32) forlenges, der fjærelementet (32) har en fjærkonstant på høyst omtrent 5000 Newton pr meter, og der strekkseksjonen (20) videre omfatter anordning for å dempe det minst ene fjærelementet (32).

2. Seksjon ifølge krav 1, hvor koplingsanordningen (30) omfatter en termineringsplate som har åpninger (30A) for å motta en ende (32) av det minst ene fjærelementet (32) i disse, der termineringsplaten omfatter en konnektor (36) for å danne mekanisk forbindelse til den minst ene av lyttekabelen (16) og innføringskabelen (18), konnektoren (36) for å danne minst en av elektrisk og optisk kontakt med den minst ene av lyttekabelen (16) og innføringskabelen (18).

3. Seksjon ifølge krav 1, videre omfattende en kappe (38) som er anordnet om et ytre av det minst ene fjærelementet (32) og koplingsanordningen (30), for å ekskludere vann fra inne i kappen (38).

4. Seksjon ifølge krav 1, hvor det minst ene fjærelementet omfatter et fiberforsterket, elastomert sjokkorgan.

5. Seksjon ifølge krav 4, der sjokkorganet omfatter et endeelement (32B) ved hver ende av dette, der hvert endeelement (32B) har en indre åpning for å ta imot en ende (32A) av sjokkorganet, der endeelementet (32B) har en gjenget stav for innføring i en tilsvarende åpning (30A) i termineringsplaten (30).

6. Seksjon ifølge krav 5, hvor dempningsanordningen omfatter selvdempning av sjokkorganet.

7. Seksjon ifølge krav 6, hvor en dempningskoeffisient er omtrent 0,6 når den minst ene sjokkorganet ikke er forlenget, og der dempningskoeffisient er omtrent 0,05 når det minst ene sjokkorganet er forlenget med omtrent 100 prosent.

8. Seksjon ifølge krav 1, videre omfattende et flertall av fjærelementer (32), og hvor koplingsanordningen (30) er innrettet til å kople flertallet av fjærelementer (32) til den minst ene av lyttekabelen (16) og innføringskabelen (18), et antall av flertallet av fjærelementers (32) valgte totale fjærkonstant, den valgte totale fjærkonstanten relatert til en lengde av lyttekabelen (16).

9. Seksjon ifølge krav 1, videre omfattende: - en innføringskabel (18) innrettet til å koples ved en ende til et seismikkfartøy (10), og ved den andre enden til en sensorkabel av seismisk lyttekabel (16), der den seismiske sensorkabelen (16) omfatter en kabel langs hvilken seismiske sensorer (26) er anordnet med mellomrom der strekkseksjonen (20) er koplet mellom innføringskabelen (18) og sensorkabelen (16) .

10. Seksjon ifølge krav 9, videre omfattende en halebøye (29), der halebøyen (29) er koplet til en ende av sensorkabelen (16) ved hjelp av en strekkseksjon (20), der strekkseksjonen (20) omfatter minst ett fjærelement (32) som har en fjærkonstant på høyst 5000 Newton pr meter, der seksjonen omfatter anordning for å kople (30) det minst ene fjærelementet (32) ved en ende til halebøyen (29) og ved den andre enden til sensorkabelen (16), der seksjonen (20) omfatter en lederkabel (34) som er koplet ved sine ender til koplingsanordningen (30), der lederkabelen (34) innehar minst en av en elektrisk leder og en optisk leder, der lederkabelen (34) er utformet slik at den minst ene av den elektriske lederen og den optiske lederen utsettes for i hovedsak intet aksialt strekk når fjærelementet (32) forlenges.