RU2589242C1 - Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions - Google Patents

Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions Download PDF

Info

Publication number
RU2589242C1
RU2589242C1 RU2015116971/28A RU2015116971A RU2589242C1 RU 2589242 C1 RU2589242 C1 RU 2589242C1 RU 2015116971/28 A RU2015116971/28 A RU 2015116971/28A RU 2015116971 A RU2015116971 A RU 2015116971A RU 2589242 C1 RU2589242 C1 RU 2589242C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismic
vessel
ship
emitters
ice
Prior art date
Application number
RU2015116971/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Чернявец
Original Assignee
Владимир Васильевич Чернявец
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Чернявец filed Critical Владимир Васильевич Чернявец
Priority to RU2015116971/28A priority Critical patent/RU2589242C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2589242C1 publication Critical patent/RU2589242C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Abstract

FIELD: shipbuilding; data processing.
SUBSTANCE: invention relates to geophysics and can be used in seismic survey of underwater oil and gas deposits in Arctic seas. Disclosed is a ship with structure combining advantages of a surface ship and advantages of a multipurpose underwater station in part using hydroacoustic radiators and towed in water under ice seismic cables for 3D seismic technology. Outlet of towed seismic cables and hydroacoustic radiators is performed by means of sliding structures fitted in vertical shafts in ship bottom outside zone of action of ice. For receiving seismic waves reflected from ground side linear receiving antennae are mounted on retractable structures. Navigation bases with a common centre are formed from receivers by positioning them in a plane parallel to plane of ship deck. Axis of one base is directed along axial line of ship, and axis of other base is directed along traverse to right. Seismic cables are made from hydrosensor cable.
EFFECT: high reliability of seismic survey in icy conditions, reducing negative effect of seismic survey on environment and sea environment.
1 cl

Description

Изобретение относится к области первичной разведки подводных месторождений нефти и газа в арктических морях.The invention relates to the field of primary exploration of subsea oil and gas fields in the Arctic seas.

Первоочередной задачей разведки любого нового нефтегазоконденсатного месторождения является поиск его места, который осуществляется методом 2D технологии сейсморазведки. Для морской 2D сейсморазведки используются специализированные суда. Технология морской сейсморазведки основана на анализе отраженных звуковых сигналов от пластов грунта морского дна. Для излучения звука применяются буксируемые пневмоисточники (пневмопушки). Прием отраженных сигналов осуществляется при помощи приемных кабельных антенн-сейсмокос, которые также буксируются за судном. Для получения 2D карты изучаемого района количество буксируемых сейсмокос может быть до 4 штук. Длина сейсмокосы может достигать нескольких километров.The primary task of exploring any new oil and gas condensate field is to search for its place, which is carried out by the method of 2D seismic technology. For marine 2D seismic exploration, specialized vessels are used. The technology of marine seismic exploration is based on the analysis of reflected sound signals from the seafloor strata. Towed air sources (air guns) are used to emit sound. The reception of reflected signals is carried out using receiving cable antennas-seismicos, which are also towed behind the ship. To obtain a 2D map of the study area, the number of towed seismic streamers can be up to 4 pieces. The length of seismic streamers can reach several kilometers.

В настоящее время одной из основных задач освоения новых месторождений нефти и газа является задача разведки месторождений углеводородов на шельфе арктических морей. Акватории арктических морей характеризуются штормовыми условиями, а в зимнее время покрыты сплошными дрейфующими льдами. Данные обстоятельства делают невозможным проведение сейсморазведочных работ по 2D технологии судами с надводной буксировкой системы сейсмокос и пневмоизлучателей и требуют разработки судов новой конструкции для работы по новым технологиям сейсморазведки, не зависящим от ледовых условий.Currently, one of the main tasks of developing new oil and gas fields is the task of exploring hydrocarbon deposits on the shelf of the Arctic seas. The waters of the Arctic seas are characterized by stormy conditions, and in winter they are covered with continuous drifting ice. These circumstances make it impossible to conduct 2D seismic surveys by vessels with surface towing of the seismic acquisition system and air emitters and require the development of new design vessels to work on new seismic exploration technologies that are not dependent on ice conditions.

Известны специализированные морские сейсмические суда типа «Polarcus Asima», «Polarcus Samur», «Polarcus Nadia», «Pacific Explorer», «Western Trident», «WG Vespucci», способные буксировать до 14 сейсмокос по 6-8 км. В Российской Федерации используются сейсморазведочные суда «Академик Лазарев» и «Профессор Полшков» (Р.Н. Караваев, А.С. Портной, В.Н. Разуваев «Суда и плавучие технические средства для освоения морских нефтегазовых месторождений», СПб.: Моринтех, 2009). На судах прекрасные условия обитаемости, значительные площади палуб под установку сейсмооборудования позволяют производить обслуживание и ремонт. Недостатком этих судов является то, что они не могут работать в ледовых условиях в виду обрыва льдом буксируемой аппаратуры.Specialized marine seismic vessels of the type “Polarcus Asima”, “Polarcus Samur”, “Polarcus Nadia”, “Pacific Explorer”, “Western Trident”, “WG Vespucci” capable of towing up to 14 seismicos of 6-8 km are known. In the Russian Federation, the Akademik Lazarev and Professor Polshkov seismic vessels are used (RN Karavaev, AS Portnoy, VN Razuvaev “Vessels and floating technical means for the development of offshore oil and gas fields”, St. Petersburg: Morintech , 2009). The ships have excellent habitability conditions, significant deck areas for the installation of seismic equipment allow maintenance and repair. The disadvantage of these vessels is that they cannot operate in ice conditions due to the breakage of towed equipment by ice.

На сейсмографических судах для возбуждения сейсмоволн используются пневмоизлучатели (пневмопушки) типа Bolt (производство компании Bolt Technology Corporation, США), G-Gun (производства компании Sercel, Франция) с общим объемом 3000-4500 куб. дюймов. Для получения необходимой мощности излучения пневмоизлучатели собираются в 4 линии, в каждой линии устанавливаются до 4 сдвоенных пневмоизлучателя (http://polarcus.com, http://www.pgs.com).On seismographic vessels, air emitters (air guns) of the Bolt type (manufactured by Bolt Technology Corporation, USA), G-Gun (manufactured by Sercel, France) with a total volume of 3000-4500 cubic meters are used to excite seismic waves. inches. To obtain the necessary radiation power, the air emitters are assembled in 4 lines, up to 4 dual air emitters are installed in each line (http://polarcus.com, http://www.pgs.com).

Недостатком известных сейсмических судов для морской сейсморазведки является использование пневмоизлучателей для возбуждения сейсмоволн. Пневмоизлучатели требуют установки на судах воздушных компрессоров. Под установку этих компрессоров на судах предусматриваются компрессорные помещения по габаритам соизмеримые с машинными отделениями. Пневмоизлучатели являются широкополостными акустическими источниками, имеют круговую диаграмму направленности и низкий КПД. КПД в лучших конструкциях достигают нескольких процентов. Для получения необходимой мощности излучения требуется установка по несколько сдвоенных пневмоизлучателей в горизонтальные линии. Большое количество излучателей требует применения мощных компрессоров и соответственного увеличения мощности судовых электростанций, что в конечном итоге ведет к увеличению запасов топлива для дизельгенераторов и водоизмещения судна. Для обслуживания пневмоизлучателей, их хранения, спуска-подъема на главной палубе требуются специальные помещения. На современных судах эти помещения представляют собой высокомеханизированные производственные участки - цеха с огромным количеством вспомогательного и обслуживающего оборудования. Спуск-подъем пневмоизлучателей производится с открытого участка кормы судна. При волнении моря проведение спуско-подъемных операций с излучателями, представляющими из себя изделия длиной до 15 м и массой в несколько тонн, становится опасным для персонала, что ограничивает их выполнение в этих условиях. Пневмоисточники, являясь мощными источниками широкополостного гидроакустического (г/а) шума, наносят вред экологии морей и океанов.A disadvantage of known seismic vessels for marine seismic exploration is the use of pneumatic emitters to excite seismic waves. Pneumatic emitters require the installation of air compressors on ships. Compressor rooms in size commensurate with engine rooms are provided for the installation of these compressors on ships. Pneumatic emitters are wide-band acoustic sources, have a circular radiation pattern and low efficiency. Efficiency in the best designs reaches several percent. To obtain the required radiation power, installation of several twin air emitters in horizontal lines is required. A large number of emitters requires the use of powerful compressors and a corresponding increase in the power of ship power plants, which ultimately leads to an increase in fuel reserves for diesel generators and the displacement of the vessel. For maintenance of air emitters, their storage, descent, ascent on the main deck, special rooms are required. On modern ships, these facilities are highly mechanized production sites - workshops with a huge amount of auxiliary and maintenance equipment. The descent lift of the air emitters is made from the open section of the stern of the vessel. In case of sea waves, trips with emitters, which are products up to 15 m long and weighing several tons, become dangerous for personnel, which limits their performance under these conditions. Pneumatic sources, being powerful sources of wide-band hydroacoustic (g / a) noise, harm the ecology of the seas and oceans.

Данные недостатки полностью устраняются за счет замены пневмоисточников на низкочастотные г/а излучатели (электромагнитные или пьезокерамические), применение которых дает ряд преимуществ. Г/а излучатели работают на заданной частоте излучения и могут быть установлены в вертикальную интерференционную решетку, с помощью которой можно получить диаграмму направленности в виде луча строго вниз в сторону исследуемого участка, тем самым значительно снизить потребляемую мощность. Г/а излучатели электромагнитного типа, имеющие в основе конструкции подвижные диафрагмы, колеблющиеся за счет электромагнитов, могут быть выполнены резонансного типа за счет выбора жесткости диафрагм, что резко снижает потребляемую мощность и повышает КПД излучателя (до 40-60%). Г/а излучатели на пьезокерамических элементах позволяют формировать излучающий сигнал заданного вида по времени и управлять пространственными характеристиками излучения. Использование г/а излучателей, позволяющих формировать временные сигналы сложной формы (М-последовательности, сигналы ЛЧМ), обеспечивает получение при последующей математической обработке повышенной пространственной разрешающей способности сейсмоакустической разведки за счет исключения помеховых составляющих, присутствующих в широкополостных принимаемых сигналах. Использование гидроакустических сигналов с управляемой формой сигнала и возбуждением сигнала с высоким акустическим КПД за счет резонансных особенностей г/а существенно снижает интегральный уровень акустического излучения в отличие от пневмопушек, работающих в широкой полосе и имеющих малый коэффициент преобразования энергии в акустическую, что снижает отрицательное воздействие на экологию обследуемых акваторий. Указанные преимущества г/а излучателей, по сравнению с пневмоизлучателями, послужили основанием для разработчиков сейсмооборудования и проектантов сейсмических судов искать решения применения г/а излучателей в морской сейсморазведке.These disadvantages are completely eliminated by replacing the pneumatic sources with low-frequency g / a emitters (electromagnetic or piezoceramic), the use of which gives a number of advantages. G / a emitters operate at a given radiation frequency and can be installed in a vertical interference grating, with which you can get a radiation pattern in the form of a beam strictly down towards the studied area, thereby significantly reducing power consumption. G / a emitters of the electromagnetic type, based on the design of movable diaphragms, oscillating due to electromagnets, can be made of the resonant type by choosing the stiffness of the diaphragms, which dramatically reduces power consumption and increases the efficiency of the emitter (up to 40-60%). G / a emitters on piezoceramic elements allow you to generate a radiating signal of a given type in time and control the spatial characteristics of the radiation. The use of g / a emitters, which make it possible to generate temporary signals of complex shape (M-sequences, chirp signals), provides for subsequent mathematical processing of the increased spatial resolution of seismic-acoustic reconnaissance by eliminating interference components present in wideband received signals. The use of hydroacoustic signals with a controlled waveform and excitation of a signal with high acoustic efficiency due to the resonance features of g / a significantly reduces the integral level of acoustic radiation, in contrast to air guns operating in a wide band and having a small coefficient of conversion of energy into acoustic, which reduces the negative impact on ecology of the surveyed water areas. The indicated advantages of g / a emitters, in comparison with pneumatic emitters, served as the basis for developers of seismic equipment and designers of seismic vessels to seek solutions for the use of g / a emitters in marine seismic exploration.

Известен способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием подводного судна (заявка RU №2011153344/28 (080273) от 26.12.2011 [1]). Данный способ заключается в использовании когерентных широкополостных низкочастотных г/а излучателей, установленных на подводном судне, для получения сейсмоволн.There is a method of conducting underwater-under-ice seismic-acoustic exploration using an underwater vessel (application RU No.2011153344 / 28 (080273) from 12/26/2011 [1]). This method consists in the use of coherent broadband low-frequency g / a emitters installed on an underwater vessel to obtain seismic waves.

Известна многоцелевая подводная станция МПС (патент RU №2436705 МПК B63G 8/00, B63G 8/41, 20.12.2011 [2]), предназначенная для проведения сейсморазведки по указанному выше способу в Арктических морях. Сейсмокоса для 2D сейсморазведки выпускается через кормовой верхний стабилизатор и буксируется в толще воды подо льдом.Known multi-purpose underwater station MPS (patent RU No. 2436705 IPC B63G 8/00, B63G 8/41, 12/20/2011 [2]), designed for seismic exploration according to the above method in the Arctic seas. A 2D seismic survey is released through the upper feed stabilizer and towed in the water column under the ice.

Недостатком многоцелевой подводной станции (МПС) является то, что она по сути представляет собой подводную лодку и, соответственно, сверхдорогое техническое средство повышенной опасности. Кроме этого, на подводной лодке по сравнению с надводными судами значительно ниже уровень обитаемости, ограниченное пространство, а режим подводной работы МПС требует разработки всего сейсмического оборудования в погружном забортном исполнении с расчетом на работу при полном рабочем давлении воды. Проведение ремонтов забортного оборудования во время подводного рейса невозможно.The disadvantage of a multipurpose underwater station (MPS) is that it is essentially a submarine and, accordingly, an ultra-expensive technical means of increased danger. In addition, in a submarine, compared to surface vessels, the habitability level, limited space are much lower, and the regime of underwater operation of the MPS requires the development of all seismic equipment in submersible outboard design with the expectation of working at full operating pressure of water. Repair of outboard equipment during an underwater flight is not possible.

Известны также аналогичные технические решения для выполнения сейсмических работ в морских условиях (патенты RU №2317572 C1, 20.02.2008 [3], US №2010226204 A1, 09.09.2010 [4], RU №2427860 C1, 27.08.2011 [5], RU 2427859 C1, 27.08.2011[6], US 2113376 A, 12.05.1992 [7], авторское свидетельство SU №1835938 A1, 10.04.1995 [8], патент RU №2539430 C2, 20.01.2015 [9]).Similar technical solutions are also known for performing seismic work in marine conditions (patents RU No. 2317572 C1, 02.20.2008 [3], US No. 2010226204 A1, 09.09.2010 [4], RU No. 2427860 C1, 08.27.2011 [5], RU 2427859 C1, 08.28.2011 [6], US 2113376 A, 05/12/1992 [7], copyright certificate SU No. 1835938 A1, 04/10/1995 [8], patent RU No. 2539430 C2, 01/20/2015 [9]).

В качестве прототипа выбрано известное техническое решение, представляющее собой судно с конструкцией, объединяющей преимущества надводного корабля (высокий уровень обитаемости, безопасность, большие площади палуб, позволяющие производить обслуживание и ремонт сейсмооборудования) и преимущества многоцелевой подводной станции в части применения г/а излучателей и буксируемых в толще воды подо льдом сейсмокос для 2D технологии сейсморазведки (патент RU №2539430 С2, 20.01.2015 [9]). Технический результат в известном изобретении [9] достигается тем, что внутри корпуса судна устанавливаются две шахты для выдвижения устройства подводного выпуска буксируемой сейсмокосы и устройства выдвижения блока с г/а излучателями. Оба устройства выдвигаются из днища корпуса судна, тем самым защищаются от воздействия льда, а для снижения сопротивления при ходе судна они выполняются крыльевой формы. В корпусе судна размещаются шахта для устройства выпуска буксируемой сейсмокосы и шахта для выдвижной конструкции г/а излучателей. Спуск-подъем выдвижных устройств осуществляется при помощи лебедок. Г/а излучатели в выдвижной конструкции устанавливаются вертикально с шагом, равным 1/3 или 2/3 длины излучающей волны для получения диаграммы направленности излучения в виде луча, направленного вниз. Расстояние между г/а излучателями внутри выдвижной конструкции регулируется за счет крепления в зависимости от длины излучающих сейсмоволн и позволяет использовать излучатели разной частоты излучения для решения различных сейсмографических задач. Для повышения надежности системы и возможности получения дополнительной информации от отраженных сигналов от разных грунтов в подводной части судна устанавливаются не менее двух бортовых приемных антенн, которые не требуют обслуживания. Антенны устанавливаются стационарно в днищевой части корпуса судна вне зоны воздействия льда, что не требует контроля их положения при работе и обслуживании. Применение коротких бортовых антенн длиной около 2/3 длины судна допускается вследствие реализации синтеза апертуры при использовании когерентных г/а излучателей.As a prototype, a well-known technical solution was chosen, which is a vessel with a design that combines the advantages of a surface ship (high habitability, safety, large deck areas that allow for maintenance and repair of seismic equipment) and the advantages of a multi-purpose underwater station in terms of the use of g / a emitters and towed in the water column under ice a seismic skid for 2D seismic technology (patent RU No. 2539430 C2, 01.20.2015 [9]). The technical result in the known invention [9] is achieved by the fact that two shafts are installed inside the ship’s hull to extend the underwater outlet of the towed seismic spit and the device to extend the unit with g / a emitters. Both devices are pulled out from the bottom of the ship’s hull, thereby protecting themselves from ice, and to reduce drag during the course of the ship they are made wing-shaped. In the hull of the vessel there is a shaft for a towed seismic spit exhaust device and a shaft for a retractable structure of a / a emitters. The pulling-down device is carried out using winches. G / a emitters in a retractable design are mounted vertically with a step equal to 1/3 or 2/3 of the length of the emitting wave to obtain a radiation pattern in the form of a beam directed downward. The distance between the hot-wire emitters inside the retractable structure is regulated by fixing depending on the length of the emitting seismic waves and allows the use of emitters of different radiation frequencies to solve various seismographic problems. To increase the reliability of the system and the possibility of obtaining additional information from the reflected signals from different soils, at least two onboard receiving antennas are installed in the underwater part of the vessel, which do not require maintenance. Antennas are installed permanently in the bottom of the hull outside the ice impact zone, which does not require monitoring of their position during operation and maintenance. The use of short on-board antennas with a length of about 2/3 of the length of the vessel is allowed due to the implementation of aperture synthesis using coherent g / a emitters.

Однако, как правило, научно-исследовательское судно (НИС) буксирует короткую плавающую сейсмическую косу длиной порядка 300 м или так называемые «стримеры» - буксируемые косы длиной более 10 км (korabel.ru/news/comments/…). Например, известно судно типа «PGS Apollo» с системой 3D разведки для сейсмических исследований: длина 106 м, ширина 19,2 м, осадка 6 м или судно для сейсмических исследований компании «Rolls - Royce»: 14 кабелей длиной до 10 км каждый (mining-enc.ru/mining-news/show 202). При этом при буксировке производят возбуждение сейсмических сигналов. Так как короткая коса не позволяет произвести оценки скоростей в среде и получить глубинный разрез, с некоторым шагом, зависящим от геологического строения исследуемого региона, выставляются плавающие сейсмические модули (ПСМ), которые в режиме реального времени непрерывно передают всю сейсмическую информацию на борт судна, однако при этом выполняются единичные наблюдения, которые частично могут быть скомпенсированы путем комплексирования с короткой косой. Во льдах относительно безопасно буксировать косу длиной 300-600 м. В тяжелых ледовых условиях буксирование длиной косы невозможно, т.к. существует большая вероятность ее обрыва подо льдом. Недостатками известного технического решения являются возможность построения только двухмерных моделей по набору сейсмограмм вдоль линии профиля, сложность размещения на днище судна антенн, которые должны быть установлены стационарно в днищевой части корпуса судна вне зоны воздействия льда, что при наличии на акватории сейсмической съемки битого льда обеспечить практически невозможно.However, as a rule, a research vessel (NIS) tows a short floating seismic streamer with a length of about 300 m or the so-called "streamers" - towed streamers with a length of more than 10 km (korabel.ru/news/comments/...). For example, a PGS Apollo type vessel with a 3D seismic survey system is known: length 106 m, width 19.2 m, draft 6 m or Rolls-Royce seismic research vessel: 14 cables each up to 10 km long ( mining-enc.ru/mining-news/show 202). In this case, when towing produce seismic signals. Since the short streamer does not allow estimating the velocities in the medium and obtaining a deep section, with a certain step depending on the geological structure of the studied region, floating seismic modules (PSM) are set up, which in real time continuously transmit all seismic information to the ship, however in this case, single observations are made, which can partially be compensated by complexing with a short braid. In ice it is relatively safe to tow a streamer 300-600 m long. Under severe ice conditions towing a streamer is impossible, because there is a high probability of its break under the ice. The disadvantages of the known technical solution are the ability to build only two-dimensional models for the collection of seismograms along the profile line, the difficulty of placing antennas on the bottom of the vessel that must be installed permanently in the bottom of the vessel’s hull outside the ice impact zone, which, in the presence of seismic shot ice, impossible.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности выполнения сейсмических измерений в условиях арктических морей.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of seismic measurements in the Arctic seas.

Поставленная задача решается за счет того, что сейсмографическое судно для проведения сейсморазведки в арктических морях вне зависимости от ледовых условий, оборудованное акустичекими излучателями и средствами и устройствами выпуска сейсмокос, в котором в качестве источников сейсмоволн используются гидроакустические излучатели, а выпуск буксируемой сейсмокосы и г/а излучателей, осуществляется при помощи выдвижных конструкций, установленных в вертикальных шахтах в днищевой части судна вне зоны воздействия льда, для приема отраженных от грунта сейсмоволн устанавливается не менее 2-х бортовых линейных приемных антенн, в котором для приема отраженных от грунта сейсмоволн бортовые линейные приемные антенны установлены на выдвижных конструкциях, при этом формируют из приемников две навигационные базы с общим центром базы, располагая их в плоскости, параллельной плоскости палубы судна, при этом ось одной базы направлена вдоль осевой линии судна, а ось другой базы направлена по траверзу вправо, сейсмокосы выполнены из гидросенсорного кабеля, а система разведки для сейсмических исследований выполнена в варианте 3D.The problem is solved due to the fact that a seismic vessel for conducting seismic exploration in the Arctic seas, regardless of ice conditions, is equipped with acoustic emitters and means and devices for the release of seismic streamers, in which hydroacoustic emitters are used as sources of seismic waves, and the output of towed seismic streamers and g / a emitters, carried out using retractable structures installed in vertical shafts in the bottom of the vessel outside the ice impact zone, for receiving reflected x at least 2 airborne linear receiving antennas are installed from the ground of the seismic waves, in which airborne linear receiving antennas are mounted on retractable structures to receive reflected seismic waves from the ground, and two navigation bases with a common center of the base are formed from the receivers, placing them in the plane, parallel to the plane of the ship’s deck, while the axis of one base is directed along the centerline of the vessel, and the axis of the other base is directed along the beam to the right, the streamers are made of a sensor cable, and the reconnaissance system for the seismic iCal studies performed in the variant 3D.

В отличие от прототипа [9], в предлагаемом техническом решении бортовые линейные приемные антенны установлены на выдвижных конструкциях, сейсмокосы выполнены из гидросенсорного кабеля, а система разведки для сейсмических исследований выполнена в варианте 3D.In contrast to the prototype [9], in the proposed technical solution, the onboard linear receiving antennas are mounted on retractable structures, the seismic scythes are made of a sensor cable, and the reconnaissance system for seismic studies is made in 3D.

Размещение бортовых линейных приемных антенн на выдвижных конструкциях позволяет уменьшить риски, связанные с нарушением функционирования бортовых линейных приемных антенн при воздействии битого льда.Placing onboard linear receiving antennas on retractable structures can reduce the risks associated with the malfunction of onboard linear receiving antennas when exposed to broken ice.

Выполнение сейсмокос из гидросенсорного кабеля позволяет оперативно определить нарушение функционирования конкретного кабеля сейсмокосы при его повреждении подо льдом.The implementation of the seismic cable from the sensor cable allows you to quickly determine the malfunction of a particular cable seismic cable when it is damaged under the ice.

Выполнение системы разведки для сейсмических исследований в варианте 3D повышает достоверность построения геологических разрезов.Implementation of a 3D seismic exploration system improves the reliability of geological sections.

Формирование из приемников двух навигационных баз с общим центром базы, расположенных их в плоскости, параллельной плоскости палубы судна, при этом ось одной базы направлена вдоль осевой линии судна, а ось другой базы направлена по траверзу вправо позволяет определить направление на источник сигнала как линию пересечения двух конических поверхностей с совпадающими вершинами.The formation of two navigation bases from the receivers with a common center of the base, located in a plane parallel to the plane of the deck of the vessel, while the axis of one base is directed along the centerline of the vessel, and the axis of the other base is directed along the beam to the right allows you to determine the direction to the signal source as the line of intersection of the two conical surfaces with matching vertices.

Кабель сейсмокосы представляет собой гидросенсорный кабель, в котором в качестве ключевого сенсорного элемента используются провода с оболочкой из трансэнергопластиков - высокоэлектропроводящего гибкого полимерного композита типа «ЭМИСТОП» (Необычные пластики - новые решения / Ремонт * Инновации * Технология * Модернизация // Ритм, октябрь 2014, с. 10-12), что позволяет благодаря полимерной основе сенсорных жил обеспечить соответственно гибкость и высокую химическую стойкость кабеля. При этом такой кабель не подвержен коррозии долгое время и может работать во влажной среде.The cable of the seismic cable is a hydrosensor cable, in which wires with a sheath made of transenergoplastics - a highly electrically conductive flexible polymer composite like “EMISTOP” are used as a key sensor element (Unusual plastics - new solutions / Repair * Innovation * Technology * Modernization // Rhythm, October 2014, p. 10-12), which allows, thanks to the polymer-based sensor cores, to provide respectively the flexibility and high chemical resistance of the cable. Moreover, such a cable is not susceptible to corrosion for a long time and can operate in a humid environment.

Каждый кабель состоит из двух параллельных гибких сенсорных элементов - находящихся под напряжением металлических жил, с оболочкой из высокоэлектропроводящей пластмассы. От взаимного замыкания жилы предохраняются за счет диэлектрического пластикового прутка, обвитого вокруг жил в виде восьмерок. Вся конструкция помещена в «сорбционный» чехол, изготовленный из капиллярно-пористого волокнообразного материала, обладающего в сухом состоянии диэлектрическими свойствами.Each cable consists of two parallel flexible sensor elements - energized metal cores, with a sheath of highly conductive plastic. From the mutual closure of the veins are protected by a dielectric plastic rod entwined around the veins in the form of eights. The entire structure is placed in a “sorption” case made of a capillary-porous fibrous material with dielectric properties in a dry state.

Схема работы сорбционного кабеля заключается в следующем. Вода, соприкасаясь с чехлом за счет совокупности сорбционных и капиллярно-пористых эффектов, начинает впитываться (распространяться по толщине чехла), образуя при этом совокупность электропроводящих взаимно проникающих микроканалов. В конечном итоге эти микро каналы замыкают электропроводящие поверхности двух сенсорных элементов. При замыкании генерируется электрический сигнал, передаваемый далее по металлической сердцевине сенсорных элементов. После соответствующей процедуры обработки сигнала на пульте управления появляется сообщение о факте затопления и его координатах.The sorption cable operation scheme is as follows. Water in contact with the cover due to the combination of sorption and capillary-porous effects, begins to be absorbed (spread throughout the thickness of the cover), forming a set of electrically conductive mutually penetrating microchannels. Ultimately, these micro channels complete the electrically conductive surfaces of the two sensor elements. When a short circuit is generated, an electrical signal is generated, which is transmitted further along the metal core of the sensor elements. After the appropriate signal processing procedure, a message about the flooding and its coordinates appears on the control panel.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка RU №2011153344/28 (080273), 26.12.2011.1. Application RU No.2011153344 / 28 (080273), 12/26/2011.

2. Патент RU №2436705, 20.12.2011.2. Patent RU No. 2436705, 12.20.2011.

3. Патент RU №2317572 C1, 20.02.2008.3. Patent RU No. 2317572 C1, 02.20.2008.

4. Патент US №2010226204 A1, 09.09.2010.4. US patent No. 2010226204 A1, 09.09.2010.

5. Патент RU №2427860 C1, 27.08.2011.5. Patent RU No. 2427860 C1, 08.27.2011.

6. Патент RU №2427859 C1, 27.08.2011.6. Patent RU No. 2427859 C1, 08/27/2011.

7. Патент US №2113376 A, 12.05.1992.7. US patent No. 2113376 A, 05/12/1992.

8. Авторское свидетельство SU №1835938 A1, 10.04.1995.8. Copyright certificate SU No. 1835938 A1, 04/10/1995.

9. Патент RU №2539430 C2, 20.01.2015.9. Patent RU No. 2539430 C2, 01.20.2015.

Claims (2)

1. Сейсмографическое судно для проведения сейсморазведки в арктических морях вне зависимости от ледовых условий, оборудованное акустическими излучателями и средствами и устройствами выпуска сейсмокос, в котором в качестве источников сейсмоволн используются гидроакустические излучатели, а выпуск буксируемой сейсмокосы и гидроакустических излучателей осуществляется при помощи выдвижных конструкций, установленных в вертикальных шахтах в днищевой части судна вне зоны воздействия льда, для приема отраженных от грунта сейсмоволн устанавливается не менее 2-х бортовых линейных приемных антенн, отличающееся тем, что на сейсмографическом судне для приема отраженных от грунта сейсмоволн бортовые линейные приемные антенны установлены на выдвижных конструкциях, при этом формируют из приемников две навигационные базы с общим центром базы, располагая их в плоскости, параллельной плоскости палубы судна, при этом ось одной базы направлена вдоль осевой линии судна, а ось другой базы направлена по траверзу вправо, сейсмокосы выполнены из гидросенсорного кабеля.1. A seismic vessel for conducting seismic exploration in the Arctic seas, regardless of ice conditions, equipped with acoustic emitters and means and devices for releasing a seismic wave, in which hydroacoustic emitters are used as sources of seismic waves, and towed seismic streamers and hydroacoustic emitters are released using retractable structures installed in vertical shafts in the bottom of the vessel outside the ice impact zone, seismic waves reflected from the ground are installed at least 2 on-board linear receiving antennas pour in, characterized in that the on-board linear receiving antennas are mounted on retractable structures on a seismographic vessel for receiving seismic waves reflected from the ground, while two navigation bases with a common base center are formed from the receivers, placing them in the plane parallel to the plane of the deck of the vessel, while the axis of one base is directed along the centerline of the vessel, and the axis of the other base is directed along the beam to the right, seismic strips are made of a sensor cable. 2. Сейсмографическое судно по п. 1, отличающееся тем, что система разведки для сейсмических исследований выполнена в варианте 3 D. 2. A seismographic vessel according to claim 1, characterized in that the reconnaissance system for seismic surveys is made in embodiment 3 D.
RU2015116971/28A 2015-05-05 2015-05-05 Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions RU2589242C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015116971/28A RU2589242C1 (en) 2015-05-05 2015-05-05 Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015116971/28A RU2589242C1 (en) 2015-05-05 2015-05-05 Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2589242C1 true RU2589242C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56371098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015116971/28A RU2589242C1 (en) 2015-05-05 2015-05-05 Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2589242C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU65250U1 (en) * 2007-03-29 2007-07-27 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" COMPLEX FOR TOWING A CLOSED SEISMIC EQUIPMENT
RU2317572C1 (en) * 2006-05-19 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" Complex for towing of outboard seismic equipment
US20100226204A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying in icy or obstructed waters
RU2427860C1 (en) * 2010-03-18 2011-08-27 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" Complex for towing outboard seismic equipment
RU2539430C2 (en) * 2013-04-22 2015-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик (Министерство промышленности и торговли Российской Федерации) Seismographic vessel for 2d seismic survey in arctic seas independent of ice conditions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317572C1 (en) * 2006-05-19 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" Complex for towing of outboard seismic equipment
RU65250U1 (en) * 2007-03-29 2007-07-27 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" COMPLEX FOR TOWING A CLOSED SEISMIC EQUIPMENT
US20100226204A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying in icy or obstructed waters
RU2427860C1 (en) * 2010-03-18 2011-08-27 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" Complex for towing outboard seismic equipment
RU2539430C2 (en) * 2013-04-22 2015-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик (Министерство промышленности и торговли Российской Федерации) Seismographic vessel for 2d seismic survey in arctic seas independent of ice conditions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hildebrand Sources of anthropogenic sound in the marine environment
CN111983563B (en) Remote advanced anti-submarine early warning array and system based on distributed optical fiber acoustic wave sensing
RU2485554C1 (en) Method of conducting 3d submarine-subglacial seismo-acoustic survey using submarine vessel
US8792298B2 (en) Interconnecting tow members of a marine seismic system
WO2014112261A1 (en) Underwater/underground survey system and underwater/underground survey method
Daniel Anti-submarine warfare and superpower strategic stability
CA2920447C (en) Apparatus and method for surveying
US20180259666A1 (en) Marine mixed-spread system and method for data acquisition
US9304222B2 (en) Catenary source steering gear and method
Baumgartner et al. Near real-time underwater passive acoustic monitoring of natural and anthropogenic sounds
RU2539430C2 (en) Seismographic vessel for 2d seismic survey in arctic seas independent of ice conditions
CA2835990A1 (en) Seismic data acquisition system comprising at least one towfish tail device connectable to a tail of a towed acoustic linear antenna
WO2015147965A2 (en) Wide source seismic towing configuration
US4709356A (en) Seismic array positioning
RU2562747C1 (en) Method of conducting underwater/under-ice seismoacoustic survey using ice-breaker ship and system therefor
Bjørnø Underwater acoustic measurements and their applications
RU2589242C1 (en) Seismographic vessel for seismic exploration in arctic seas regardless of ice conditions
Mitson et al. Shipboard installation and trials of an electronic sector scanning sonar
RU2595048C1 (en) Research icebreaking vessel to conduct a seismic survey on 3d technology in arctic seas regardless of ice conditions
US3460064A (en) Cancellation of horizontally traveling noise in marine seismic exploration
EP3373044A1 (en) System and method for generating and acquiring seismic data with flotillas of seismic sources and receivers
US20210132206A1 (en) Method and system for detecting a stream of bubbles in a body of sea water
RU2576352C2 (en) Towed device for measurement of acoustic characteristics of sea ground
RU2621638C1 (en) Underwater seismic exploration method
Blintsov et al. Determination of additional tension in towed streamer cable triggered by collision with underwater moving object