RU2624835C2 - Arctic seismic survey operations - Google Patents

Arctic seismic survey operations Download PDF

Info

Publication number
RU2624835C2
RU2624835C2 RU2015144061A RU2015144061A RU2624835C2 RU 2624835 C2 RU2624835 C2 RU 2624835C2 RU 2015144061 A RU2015144061 A RU 2015144061A RU 2015144061 A RU2015144061 A RU 2015144061A RU 2624835 C2 RU2624835 C2 RU 2624835C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
vessel
research
seismic
route
Prior art date
Application number
RU2015144061A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015144061A (en
Inventor
Джозеф Р. ГАЛЬЯРДИ
Шон РАЙС
Курт ШНАЙДЕР
Джеффри В. КАНКЕЛЬМАН
Тимоти А. ДАДЛИ
Дейл ЛАМБЕРТ
Майк БЕРНХЭМ
Рэй ПИРС
Original Assignee
Ион Джиофизикал Корпорейшн
Джозеф Р. ГАЛЬЯРДИ
Шон РАЙС
Курт ШНАЙДЕР
Джеффри В. КАНКЕЛЬМАН
Тимоти А. ДАДЛИ
Дейл ЛАМБЕРТ
Майк БЕРНХЭМ
Рэй ПИРС
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 Ион Джиофизикал Корпорейшн, Джозеф Р. ГАЛЬЯРДИ, Шон РАЙС, Курт ШНАЙДЕР, Джеффри В. КАНКЕЛЬМАН, Тимоти А. ДАДЛИ, Дейл ЛАМБЕРТ, Майк БЕРНХЭМ, Рэй ПИРС filed Critical Ион Джиофизикал Корпорейшн
Publication of RU2015144061A publication Critical patent/RU2015144061A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624835C2 publication Critical patent/RU2624835C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
    • G01V1/3808Seismic data acquisition, e.g. survey design
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2211/00Applications
    • B63B2211/06Operation in ice-infested waters

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Abstract

FIELD: physics, navigation.
SUBSTANCE: invention refers to geophysics and can be used in seismic surveys in ice-covered waters by initial planning of the survey route, crossing the studied area. The initial route is planned based of the initial ice conditions in the studied area, which has ice-covered waters. After the system is prepared, the seismic system is deployed in the water using a research vessel in the studied area. This is typically performed in an area which is relatively free of ice. At least one accompanying vessel shall follow behind the research vessel when it passes the survey route and receives the seismic data. The research vessel tows the seismic system beneath the surface of ice-covered waters to avoid ice. At the same time, the system and operators observe the actual ice conditions in the studied area along the route.
EFFECT: invention improves the accuracy of the obtained data and the efficiency of seismic activities due to the fact that the accompanying vessel can monitor the actual ice conditions along the route of research, allowing non-interrupted movement of the research vessel.
21 cl, 23 dwg

Description

Перекрестные ссылки на родственные заявкиCross references to related applications

[0001] Эта заявка является частичным продолжением заявки США 13793544, зарегистрированной 11 марта 2013 года, и испрашивает приоритет предварительной заявки США 61793446, зарегистрированной 15 марта 2013 года, которые обе включены в данный документ по ссылке в своей полноте.[0001] This application is a partial continuation of US application 13793544, registered March 11, 2013, and claims the priority of provisional application US 61793446, registered March 15, 2013, both of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Традиционная морская сейсморазведка использует сейсмический источник и множество сейсмоприемных кос, буксируемых позади сейсморазведочного судна. Эти сейсмоприемные косы имеют датчики, которые определяют сейсмическую энергию для формирования изображений формаций на дне моря. Развертывание сейсмоприемных кос и источников и буксировка их во время разведки могут быть относительно прямыми при работе в открытых водах с умеренными волнами или т.п.[0002] A traditional marine seismic exploration uses a seismic source and a plurality of streamers towed behind a seismic survey vessel. These streamers have sensors that detect seismic energy for imaging formations at the bottom of the sea. The deployment of streamers and streamers and their towing during exploration can be relatively direct when working in open waters with moderate waves or the like.

[0003] Морские местоположения, покрытые льдом, мусором, большими волнами или другими помехами, могут делать разведку более трудной, дорогостоящей или даже невозможной. В покрытых льдом водах, например, сейсморазведочное судно должно проламываться сквозь лед и пересекать воды, наполненные плавающими ледяными полями. Шум, сформированный ударами о лед, может усложнять создаваемую сейсмическую запись.[0003] Offshore locations covered in ice, debris, large waves, or other obstructions can make reconnaissance more difficult, costly, or even impossible. In ice-covered waters, for example, a seismic survey vessel must break through the ice and cross waters filled with floating ice fields. Noise generated by impacts on ice can complicate the created seismic record.

[0004] Дополнительно, плавающие ледяные поля на поверхности воды делают буксировку источника и сейсмоприемных кос более трудной и подверженной повреждению. Например, любые компоненты системы на поверхности воды могут сталкиваться со льдом, тонуть и теряться. Кроме того, любые кабели или буксирные тросы, отходящие от судна даже в кормовом коридоре, могут собирать лед на поверхности. Аналогично, лед, который тянется под корпусом судна и поднимающийся за судном, может отрезать эти кабели и тросы.[0004] Additionally, floating ice fields on the surface of the water make towing the source and streamers more difficult and prone to damage. For example, any system components on the surface of the water may collide with ice, sink and get lost. In addition, any cables or tow cables departing from the vessel even in the aft corridor can collect ice on the surface. Similarly, ice that stretches under the hull and rises behind the ship can cut off these cables and cables.

[0005] Некоторые подходы для осуществления сейсмических исследований в покрытых льдом районах, известные в области техники, раскрыты в патентах США № 5113376 и 5157636 для Бьеркоя. На сегодняшний день, однако, проблемы, ассоциированные с морской сейсморазведкой в покрытых льдом или загроможденных водах, не были в значительной степени устранены. Предмет изучения настоящего изобретения направлен на преодоление, или, по меньшей мере, уменьшение действий, одной или более проблем, изложенных выше.[0005] Some approaches for performing seismic surveys in ice-covered areas known in the art are disclosed in US Pat. Nos. 5,113,376 and 5,157,636 to Bierkoy. To date, however, the problems associated with marine seismic in ice-covered or cluttered waters have not been largely addressed. A subject of study of the present invention is directed to overcoming, or at least reducing, the actions of one or more of the problems set forth above.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

[0006] Морская сейсморазведка выполняется в покрытых льдом водах посредством первоначального планирования маршрута исследования, пересекающего район исследования. Первоначальный маршрут планируется на основе первоначальных ледовых условий в районе исследования, имеющем покрытые льдом воды. После подготовки системы, сейсмическая система развертывается в воду с исследовательского судна в районе исследования. Это типично выполняется в районе, относительно свободном ото льда. По меньшей мере, одно сопровождающее судно сопровождает исследовательское судно, когда оно проходит маршрут исследования и получает сейсмические данные. Исследовательское судно буксирует сейсмическую систему под поверхностью покрытой льдом воды, чтобы избегать льда. В то же время, системы и операторы наблюдают в районе исследования по маршруту исследования за фактическими ледовыми условиями. Таким образом, сопровождающее судно может контролировать фактические ледовые условия по маршруту исследования, таким образом, исследовательскому судну не нужно останавливаться.[0006] Marine seismic surveys are performed in ice-covered waters through initial planning of a survey route crossing the study area. The initial route is planned based on the initial ice conditions in the study area, which has ice-covered waters. After preparing the system, a seismic system is deployed into the water from a research vessel in the study area. This is typically done in an area relatively free of ice. At least one accompanying vessel accompanies the research vessel when it travels the survey route and receives seismic data. A research vessel tows a seismic system below the surface of ice-covered water to avoid ice. At the same time, systems and operators are monitoring the actual ice conditions in the study area along the study route. In this way, the escort vessel can monitor the actual ice conditions along the exploration route, so the research vessel does not need to stop.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

[0007] Фиг.1A-1B иллюстрируют виды сбоку и сверху системы морской сейсморазведки, имеющей сопровождающее судно и исследовательское судно, которые проходят маршрут исследования вместе, чтобы выполнять морскую сейсморазведку в покрытых льдом водах, таких как встречающиеся в Арктике.[0007] FIGS. 1A-1B illustrate side and top views of a marine seismic survey system having an accompanying vessel and a research vessel that travel along a survey route to perform marine seismic exploration in ice-covered waters, such as those encountered in the Arctic.

[0008] Фиг.2A-2B показывают виды сбоку и сверху системы морской сейсморазведки согласно некоторым учениям настоящего изобретения для использования в покрытых льдом районах.[0008] FIGS. 2A-2B show side and top views of a marine seismic survey system according to some teachings of the present invention for use in ice-covered areas.

[0009] Фиг.3 иллюстрирует набор процедур для выполнения сейсмических исследований в покрытых льдом водах, таких как арктические или другие полярные регионы.[0009] Figure 3 illustrates a set of procedures for performing seismic surveys in ice-covered waters, such as arctic or other polar regions.

[0010] Фиг.4 схематично иллюстрирует район арктического моря, имеющий историческую толщину льда, нанесенную на него.[0010] FIG. 4 schematically illustrates an area of the Arctic Sea having a historical ice thickness deposited thereon.

[0011] Фиг.5A схематично иллюстрирует район арктического моря, имеющий сейсмические маршруты, запланированные в нем.[0011] FIG. 5A schematically illustrates an area of the Arctic Sea having seismic routes planned therein.

[0012] Фиг.5B схематично иллюстрирует район арктического моря, имеющий первоначальный план исследований, нанесенный на него.[0012] FIG. 5B schematically illustrates an area of the Arctic Sea having an initial research plan applied thereto.

[0013] Фиг.6A-6B иллюстрирует два типа ледовых скегов для использования в раскрытой системе.[0013] Figa-6B illustrates two types of ice skegs for use in the disclosed system.

[0014] Фиг.7 иллюстрирует технологию для развертывания групп источников с ледового скега.[0014] FIG. 7 illustrates a technology for deploying ice skeg source groups.

[0015] Фиг.8 схематично иллюстрирует различные системы кораблей для сейсмического исследования.[0015] Fig. 8 schematically illustrates various ship systems for seismic exploration.

[0016] Фиг.9A-9D изображает схематически, как сейсмоприемная коса развертывается с исследовательского судна и защищается в ледовом скеге.[0016] FIGS. 9A-9D illustrate schematically how a streamer is deployed from a research vessel and protected in an ice skeg.

[0017] Фиг.10A-10В иллюстрируют технологии для обращения со льдом в районе исследования посредством сопровождающего судна, чтобы расчищать маршрут сейсмического исследования для исследовательского судна.[0017] FIGS. 10A-10B illustrate techniques for handling ice in a study area by an accompanying vessel to clear a seismic study route for a research vessel.

[0018] Фиг.11 изображает схематически сопровождающее судно, принимающее во внимание угол смещения при очистке маршрута сейсмического исследования для исследовательского судна.[0018] FIG. 11 is a schematic view of an accompanying vessel taking into account the drift angle when clearing a seismic survey route for a research vessel.

[0019] Фиг.12A-12B изображают схематически, как исследовательское судно может принимать во внимание флюгирование сейсмоприемной косы при избегании ледяных препятствий с глубоким килем.[0019] FIGS. 12A-12B schematically illustrate how a research vessel can take into account the plowing of a streamer while avoiding deep keel ice obstacles.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A. Обзор системыA. System Overview

[0020] Система 10 морской сейсмической разведки иллюстрируется на фиг.1A-1B и на фиг.2A-2B. Система 10 имеет сопровождающее судно 20 и исследовательское судно 30, которые проходят маршрут исследования вместе, чтобы выполнять морскую сейсмическую разведку в покрытых льдом водах, таких как встречающиеся в Арктике или другом приполярном регионе. Система 10 сейсмической разведки использует оборудование и технические приемы, которые раскрыты во включенных в документ патентных заявках США.[0020] The marine seismic survey system 10 is illustrated in FIGS. 1A-1B and in FIGS. 2A-2B. System 10 has an accompanying vessel 20 and a research vessel 30 that travel along the exploration route to perform marine seismic exploration in ice-covered waters, such as those found in the Arctic or other sub-polar region. The seismic exploration system 10 utilizes the equipment and techniques that are disclosed in US patent applications incorporated herein.

[0021] Система 10 может быть использована в покрытых льдом районах, имеющих глетчерный лед, паковый лед, плавающие ледяные поля или другие препятствия или помехи на поверхности воды, которые могут сталкиваться с буксируемыми компонентами системы 10 морской сейсмической разведки. В этой конкретной системе 10 сопровождающее судно 20 является ледокольным судном, который движется впереди исследовательского судна 30 и имеет задачу разламывать плавающие ледяные поля, перемещать ледяные препятствия и другие процедуры, детализированные ниже. Исследовательское судно 30 проводит сейсмическую разведку посредством буксировки сейсмического оборудования (например, одной или более сейсмоприемных кос 60 и одного или более сейсмических источников 90) позади судна 30.[0021] System 10 can be used in ice-covered areas having glacier ice, pack ice, floating ice fields or other obstacles or interference on the water surface that may interfere with towed components of the marine seismic survey system 10. In this particular system 10, the escort vessel 20 is an icebreaking vessel that moves ahead of the research vessel 30 and has the task of breaking floating ice fields, moving ice obstacles and other procedures detailed below. The research vessel 30 conducts seismic exploration by towing seismic equipment (for example, one or more seismic streamers 60 and one or more seismic sources 90) behind the vessel 30.

[0022] Сопровождение посредством дополнительного судна (не показано) может быть использовано по нескольким маршрутам и местным ледовым режимам. При некоторых обстоятельствах, например, такое дополнительное сопровождающее судно может облегчать ледовые условия по маршруту, ломая большие куски опасного льда или помогая судам 20 и 30 маневрировать вокруг них. Однако существуют некоторые ситуации, когда эффективность сопровождающего судна 20 может быть ограничена, например, когда путь становится узким, указывая, что лед находится под давлением. Различные превентивные этапы и меры раскрываются в данном документе, чтобы обращаться с этим типом ситуации.[0022] Escort through an additional vessel (not shown) can be used along several routes and local ice regimes. In some circumstances, for example, such an additional escort vessel can alleviate ice conditions along the route by breaking large pieces of hazardous ice or by helping vessels 20 and 30 maneuver around them. However, there are some situations where the effectiveness of the accompanying vessel 20 may be limited, for example, when the path becomes narrow, indicating that the ice is under pressure. Various preventive steps and measures are disclosed herein to handle this type of situation.

[0023] Когда разведка проводится по маршруту исследования, ледокольное судно 20 и/или само исследовательское судно 30 могут ломать паковый лед впереди буксируемых сейсмоприемных кос 60 и источников 90. Судна 20 и 30 проходят маршрут исследования и формируют сейсмические сигналы от источника 90. Датчики 70, которые могут быть гидрофонами или т.п., расположенными на сейсмоприемных косах 60, обнаруживают сейсмическую энергию, которая записывается как часть сейсмической записи для исследования.[0023] When reconnaissance is conducted along the exploration route, the icebreaking vessel 20 and / or the research vessel 30 itself can break pack ice in front of the towed streamers 60 and sources 90. The vessels 20 and 30 pass the exploration route and generate seismic signals from source 90. Sensors 70 , which may be hydrophones or the like, located on streamers 60, detect seismic energy, which is recorded as part of a seismic survey record.

[0024] Когда исследовательское судно 30 буксирует сейсмоприемные косы 60, например, система 45 электроснабжения задействует источник(и) 90, и система 40 управления на судне 30, имеющая сейсмическое устройство записи, записывает сейсмические данные, полученные с помощью датчиков 70 на сейсмоприемных косах 60. Чтобы защищать соединение от судна 30 до сейсмоприемных кос 60 и источников 90, исследовательское судно 30 имеет ледовый скег 50, который устанавливается на судно 30 и предпочтительно на задней части или корме судна. Дальний конец скега протягивается ниже ватерлинии судна и может даже протягиваться на несколько метров ниже киля судна.[0024] When the research vessel 30 tows the streamers 60, for example, the power supply system 45 uses the source (s) 90, and the control system 40 on the ship 30 having a seismic recorder records the seismic data obtained by sensors 70 on the streamers 60 To protect the connection from the vessel 30 to the streamers 60 and sources 90, the research vessel 30 has an ice skeg 50 which is mounted on the vessel 30 and preferably on the rear or stern of the vessel. The far end of the skeg extends below the waterline of the vessel and can even extend several meters below the keel of the vessel.

[0025] Буксируемое оборудование исследовательской системы 10 развертывается с судна 30 и имеет множество кабелей 65 для сейсмоприемных кос 60 и кабелей 95 для сейсмических источников 90. Чтобы защищать эти кабели 65 и 95, канал в ледовом скеге после кромки удерживает кабели 65 и 92 и направляет их ниже ватерлинии судна. Таким образом, поверхность льда не может сталкиваться с кабелями 65 и 95, в то время как сейсмоприемные косы 60 и источники 90 буксируются.[0025] The towed equipment of the research system 10 is deployed from the vessel 30 and has a plurality of cables 65 for streamers 60 and cables 95 for seismic sources 90. To protect these cables 65 and 95, the channel in the ice skeg after the edge holds the cables 65 and 92 and guides them below the ship’s waterline. Thus, the ice surface cannot collide with cables 65 and 95, while streamers 60 and sources 90 are towed.

[0026] В частности, кабели 65 сейсмоприемных кос, соединенные с сейсмическим записывающим устройством системы 40 управления, протягиваются от судна 30, и скег 50 направляет эти кабели 65 сейсмоприемных кос ниже поверхности воды, так что лед не будет сталкиваться или накапливаться вокруг кабелей 65. Со своей стороны, сейсмический источник 90 имеет множество элементов 91 сейсмического источника, которые типично являются воздушными пушками, и кабели 95 электропитания, соединенные с системой 45 электроснабжения, протягиваются от судна 30 к источнику. Ледовый скег 50 направляет кабели 95 электропитания ниже поверхности воды так, что лед не будет сталкиваться с, либо накапливаться вокруг этих кабелей 95.[0026] In particular, the streamer cables 65 connected to the seismic recorder of the control system 40 extend from the vessel 30, and the skeg 50 directs the streamer cables 65 below the surface of the water so that ice will not collide or accumulate around the cables 65. For its part, the seismic source 90 has a plurality of seismic source elements 91, which are typically air guns, and the power cables 95 connected to the power supply system 45 extend from the vessel 30 to the source. The ice skeg 50 directs the power supply cables 95 below the surface of the water so that ice will not collide with or accumulate around these cables 95.

[0027] Протягивающийся ниже ватерлинии судна ледовый скег 50 также имеет различные точки присоединения для буксирных тросов 62/92, которые удерживаются ниже поверхности воды. Например, буксирный трос 62 соединяет кабель 65 сейсмоприемной косы с ледовым скегом 50 и помогает буксировать сейсмоприемную косу 60 под водой позади судна 30. Аналогично, буксирный трос 92 соединяет кабель 95 источника с ледовым скегом 50 и помогает буксировать источник 90 позади судна 30.[0027] The ice skeg 50 extending below the waterline of the vessel also has various attachment points for tow ropes 62/92 that are held below the surface of the water. For example, tow cable 62 connects the streamer cable 65 to the ice skeg 50 and helps tow the streamer 60 under water behind the vessel 30. Similarly, tow cable 92 connects the source cable 95 to the ice skeg 50 and helps tow the source 90 behind the vessel 30.

[0028] Поскольку сейсмоприемные косы 60 буксируются под поверхностью воды, сейсмоприемные косы 60 могут иметь развернутые устройства, такие как плавники, крылья, отклонители, глиссерные буи, дистанционно управляемые транспортные средства (ROV), дистанционно управляемые буксируемые транспортные средства (ROTV) и автономно управляемые транспортные средства (AOV), которые могут быть способны к направленному и позиционирующему управлению. Например, управляемые развертываемые устройства могут быть буксируемыми транспортными средствами, которые могут позиционировать сейсмоприемные косы 60 индивидуально в поперечной или вертикальной позициях под поверхностью воды. Кроме того, концы сейсмоприемных кос 60 могут иметь конкретные управляемые транспортные средства с приемниками системы глобального позиционирования (GPS), чтобы определять местоположение сейсмоприемных кос 60 и их датчиков 70.[0028] Since streamers 60 are towed beneath the surface of the water, streamers 60 can have deployed devices such as fins, wings, diverters, gliders, remote-controlled vehicles (ROVs), remotely controlled towed vehicles (ROTVs) and autonomously controlled vehicles. vehicles (AOV), which may be capable of directional and positioning control. For example, controllable deployable devices may be towed vehicles that can position streamers 60 individually in transverse or vertical positions below the surface of the water. In addition, the ends of the streamer 60 may have specific controllable vehicles with global positioning system (GPS) receivers to determine the location of the streamer 60 and their sensors 70.

[0029] Чтобы обеспечивать определение местоположения сейсмоприемных кос 60 и датчиков 70 для исследования, могут быть предусмотрены хвостовые буи (не показаны), которые плавают на поверхности воды, чтобы получать GPS-показания. Альтернативно, если управляемые устройства 80 используются на хвостах сейсмоприемных кос 60, управляемые устройства 80 могут периодически доставляться на поверхность, когда она расчищена от плавающих ледяных полей или других препятствий, таким образом, GPS-показатели могут быть получены с помощью устройств 80 и сообщены системе 40 управления. После получения GPS-показателей управляемые устройства 80 могут плыть обратно под поверхность. Устройство инерционной навигационной системы (INS), интегрированная навигационная система или другая система может быть использована, чтобы дополнять GPS-показания, таким образом, местоположение сейсмоприемных кос 60 может быть определено, даже когда значительные плавающие ледяные поля на поверхности мешают управляемым устройствам 80 получать GPS-показания.[0029] In order to provide location of streamers 60 and survey sensors 70, tail buoys (not shown) that float on the surface of the water to provide GPS readings may be provided. Alternatively, if the controlled devices 80 are used at the tails of the streamer 60, the controlled devices 80 can periodically be delivered to the surface when it is cleared of floating ice fields or other obstacles, thus GPS indicators can be obtained using the devices 80 and communicated to the system 40 management. Once GPS indicators are received, the controlled devices 80 may float back below the surface. An inertial navigation system (INS) device, integrated navigation system or other system can be used to supplement GPS readings, so that the location of streamers 60 can be determined even when significant floating ice fields on the surface prevent the controlled devices 80 from receiving GPS testimony.

[0030] Как дополнительно показано на фиг.2B, отклонители, плавники или заслонки 64 и распределитель 66 могут быть использованы, чтобы поддерживать множество сейсмоприемных кос 60 позади исследовательского судна 30. Эти отклонители 64 и распределитель 66 могут также быть аналогичны традиционным компонентам, используемым для морской сейсморазведки, за исключением того, что отклонители 64 предпочтительно буксируются под поверхностью воды, чтобы избегать льда на поверхности воды.[0030] As further shown in FIG. 2B, diverters, fins or flaps 64 and a distributor 66 may be used to support a plurality of streamers 60 behind the research vessel 30. These diverters 64 and distributor 66 may also be similar to the conventional components used for marine seismic, except that diverters 64 are preferably towed below the surface of the water to avoid ice on the surface of the water.

[0031] В результате могут быть использованы различные конфигурации источников 90. На фиг.1A-1B, например, два источника 90 могут быть использованы и могут буксироваться вертикально. При задействовании вертикально размещенного источника 90 стрельба элементов источника или пушек 91 может быть рассчитана, чтобы учитывать любой наклон, который вертикальный источник 90 имеет. Эта рассчитанная стрельба может поддерживать точность источника 90 и сохранять обращенную вниз характеристику создаваемого сигнала сейсмического источника.[0031] As a result, various configurations of the sources 90 can be used. In FIGS. 1A-1B, for example, two sources 90 can be used and can be towed vertically. When using a vertically placed source 90, firing of the source elements or guns 91 can be designed to take into account any inclination that the vertical source 90 has. This timed firing can maintain the accuracy of the source 90 and maintain the downward response of the generated seismic source signal.

[0032] Соответственно, группа для вертикально размещенного источника 90 может быть оснащена, по меньшей мере, одним приемопередатчиком с ультракороткой базой (USBL) и одним датчиком давления на конце группы. USBL-датчик опрашивается USBL-системой (не показана), расположенной на судне 30. Угол свешивания (буксировки) от вертикали источника 90 измеряется, и соответствующая временная задержка вычисляется и применяется к каждой пушке 91 источника 90. В этом случае, источник 90 позиционируется с помощью непосредственного рассогласования с опорной точкой судна.[0032] Accordingly, a group for a vertically placed source 90 may be equipped with at least one ultrashort base transceiver (USBL) and one pressure sensor at the end of the group. The USBL sensor is interrogated by a USBL system (not shown) located on the vessel 30. The angle of descent (towing) from the vertical of the source 90 is measured, and the corresponding time delay is calculated and applied to each gun 91 of the source 90. In this case, the source 90 is positioned with using direct mismatch with the reference point of the vessel.

[0033] На фиг.2A-2B источник(и) 90 могут буксироваться горизонтально позади судна 30. Некоторые традиционные сейсмические методики, связанные с источником, могут быть использованы для источника(ов) 90. Например, сейсмическая группа для источника 90 может быть оборудована, по меньшей мере, двумя гидрофонами ближнего поля, датчиком глубины на каждой позиции пушки и одним датчиком давления для каждого элемента сейсмической группы. Однако другие практики соблюдаются вследствие буксировки в покрытых льдом водах. В буксируемой исследовательской системе 10 позади судна 30, например, плавательное средство 94 может быть использовано, чтобы поддерживать источник 90 горизонтально. Предпочтительно, это устройство 94 плавает под поверхностью воды, чтобы избегать плавающих ледяных полей. Дополнительные детали, относящиеся к системе 10 морской сейсморазведки, раскрыты во включенных в документ патентных заявках США.[0033] In FIGS. 2A-2B, source (s) 90 may be towed horizontally behind vessel 30. Some conventional source-related seismic techniques may be used for source (s) 90. For example, a seismic group for source 90 may be equipped at least two near field hydrophones, a depth sensor at each position of the gun and one pressure sensor for each element of the seismic group. However, other practices are followed due to towing in ice-covered waters. In a towed research system 10 behind the vessel 30, for example, a swimming means 94 may be used to support the source 90 horizontally. Preferably, this device 94 floats below the surface of the water to avoid floating ice floes. Additional details related to marine seismic survey system 10 are disclosed in US patent applications incorporated herein.

B. ПроцедурыB. Procedures

[0034] Как будет понятно из предоставленного выше описания системы 10, сейсмическая разведка в Арктике или других районах, покрытых льдом, имеет уникальные проблемы, так, сейсмическая разведка требует конкретных процедур для работы в ледовых режимах. С этой целью, фиг.3 иллюстрирует набор процедур 100 для выполнения сейсмических исследований в покрытых льдом водах, например, в Арктике или других приполярных районах. Этот набор процедур 10 дает общее представление об операциях сейсмической разведки в покрытых льдом водах. Характерные особенности, связанные с процедурами 100, предоставляются более подробно позже.[0034] As will be understood from the above description of system 10, seismic exploration in the Arctic or other areas covered by ice has unique problems, so seismic exploration requires specific procedures for operating in ice conditions. To this end, FIG. 3 illustrates a set of procedures 100 for performing seismic surveys in ice-covered waters, for example, in the Arctic or other subpolar regions. This set of procedures 10 provides an overview of seismic exploration operations in ice-covered waters. Features associated with procedures 100 are provided in more detail later.

[0035] Вначале, операторы тщательно планируют маршрут для исследования желаемого района океана, где лед находится (или может быть) (блок 110). Конечно, маршрут исследования планируется, чтобы лучше исследовать поверхность океана, которая должна быть изучена. В отличие от традиционного исследования, когда исследовательское судно 30 может просто пересекать район без значительных помех, операторы планируют маршрут исследования в покрытом льдом районе с особым вниманием к погодным условиям, текущим и историческим ледовым режимам и т.п.[0035] First, operators carefully plan a route to explore the desired region of the ocean where the ice is (or may be) (block 110). Of course, a research route is planned to better explore the surface of the ocean, which should be studied. Unlike traditional research, when research vessel 30 can simply cross the area without significant interference, operators plan a research route in an ice-covered area with special attention to weather conditions, current and historical ice conditions, etc.

[0036] Одновременно с планированием маршрута исследования операторы выбирают необходимые судна 20 и 30 и оборудование сейсмической системы 10, чтобы проводить запланированное исследование (блок 120). Эти выборы выполняются с учетом окружающей среды покрытых льдом районов, с которой предполагается встретиться. Например, судна 20 и 30 выбираются, чтобы действовать в ледовом режиме, погодных условиях и т.п. Те же соображения применимы к выбору сейсмоприемных кос 60, источников 90 и другого сейсмического оборудования системы 10.[0036] Simultaneously with the planning of the study route, the operators select the necessary vessels 20 and 30 and the equipment of the seismic system 10 to conduct the planned study (block 120). These elections are carried out taking into account the environment of the ice-covered areas to be met. For example, vessels 20 and 30 are selected to operate in ice mode, weather conditions, and the like. The same considerations apply to the selection of streamers 60, sources 90, and other seismic equipment of system 10.

[0037] После того как судна 20 и 30 и оборудование системы выбраны, операторы подготавливают судна 20 и 30 и устанавливают оборудование системы (блок 130). Эти приготовления могут включать в себя оснастку исследовательского судна 30 конкретным оборудованием для проведения сейсмической разведки во льдах, такую как установка ледового скега 50 на исследовательское судно 30, модификация палуб на судне 30 и обновление другого оборудования, когда необходимо.[0037] After the vessels 20 and 30 and the system equipment are selected, the operators prepare the vessels 20 and 30 and install the system equipment (block 130). These preparations may include rigging the research vessel 30 with specific equipment for seismic exploration in ice, such as installing an ice skeg 50 on the research vessel 30, modifying the decks on the vessel 30, and updating other equipment when necessary.

[0038] После всех этих процедур операторы могут начинать запланированную сейсморазведку, выводя систему 10 в начало запланированного маршрута (блок 140). Даже движение судов 20 и 30 в желаемый район требует особого планирования, когда район имеет лед, например, в Арктике. Например, первоначальный маршрут может быть необходимо запланировать, чтобы приводить исследовательское судно 30 в соответствующее начальное местоположение, таким образом, оборудование системы 10 может быть развернуто без значительных помех ото льда.[0038] After all these procedures, operators can begin the planned seismic survey, bringing the system 10 to the beginning of the planned route (block 140). Even the movement of vessels 20 and 30 to the desired area requires special planning when the area has ice, for example, in the Arctic. For example, the initial route may need to be planned in order to bring the research vessel 30 to the appropriate starting location, so that the equipment of the system 10 can be deployed without significant interference from ice.

[0039] После прибытия в запланированное начальное местоположение, операторы затем начинают развертывать оборудование, чтобы начинать сейсмическую разведку (блок 150). Например, сейсмоприемные косы 60 и источники 90 развертываются. Поскольку эти процедуры выполняются в или рядом с покрытыми льдом водами, операторы используют технологии развертывания, отличные от общих традиционных процедур развертывания, используемых в обычных рабочих водах.[0039] After arriving at the planned starting location, operators then begin to deploy equipment to begin seismic exploration (block 150). For example, streamers 60 and sources 90 are deployed. Because these procedures are performed in or near ice-covered waters, operators use deployment technologies that are different from the general traditional deployment procedures used in conventional working waters.

[0040] Также, операторы проводят сейсмическую разведку с помощью развернутого оборудования, проходя запланированный маршрут исследования (блок 160). Поскольку покрытый льдом район изменяется динамически и имеет множество потенциальных опасностей и препятствий, операторы постоянно наблюдают за угрозами, управляют льдом, изменяют маршрут, если необходимо, и обрабатывают аварийные ситуации.[0040] Also, operators conduct seismic exploration using deployed equipment, following the planned survey route (block 160). Since the ice-covered area is changing dynamically and has many potential dangers and obstacles, operators constantly monitor threats, manage the ice, change the route, if necessary, and handle emergency situations.

[0041] С пониманием системы 10 сейсморазведки и набора процедур 100 для проведения разведки в покрытых льдом водах, обсуждение не обращается к конкретным деталям системы 10 и процедур 100 для проведений сейсмических разведок в покрытых льдом водах.[0041] With an understanding of seismic survey system 10 and a set of procedures 100 for conducting exploration in ice-covered waters, the discussion does not address the specific details of system 10 and procedures 100 for conducting seismic surveys in ice-covered waters.

C. Арктическое планированиеC. Arctic planning

[0042] Как отмечено выше в блоке 110 на фиг.3, сейсмическая разведка начинается с того, что операторы тщательно планируют маршрут для исследования желаемого района океана, где находится (или может присутствовать) лед. Чтобы определять лучший план для исследования, операторы анализируют лед в интересующем регионе в течение текущего и предыдущих лет ледового покрова, чтобы определять подходящее местоположение, в котором необходимо начинать исследование. Точка окончания исследования может быть выбрана как более удобный фрагмент, где формируется новый лед, например.[0042] As noted above in block 110 of FIG. 3, seismic exploration begins with operators carefully planning a route to explore the desired region of the ocean where the ice is (or may be) present. To determine the best plan for the study, operators analyze ice in the region of interest during the current and previous years of ice cover to determine the appropriate location at which to start the study. The end point of the study can be selected as a more convenient fragment, where new ice is formed, for example.

[0043] Используя предназначенные маршруты и трассы, желательные для исследования морского дна в качестве направления, операторы затем разрабатывают первоначальный план съемки, который будет предоставлять возможность исследовательскому судну 30 проходить маршруты и трассы исследования и в конечном счете получать желаемые сейсмические данные. Для этого операторы получают полезную информацию, чтобы оценивать регион, лед и другие признаки и затем разрабатывать первоначальный план. Полезная информация включает в себя спутниковые изображения, ледовые карты, прогноз погоды, моделирование льда и т.п. из различных источников, таких как Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (AARI), Canatec и Датский метеорологический институт (DMI). Полезная информация также включает в себя изображения геопривязки; карты ледовой обстановки; прогноз полей приводного давления; метеорологические сводки; сводки сжатия ледовых полей; сводки дрейфа льда; сводки локализации и перемещения разломов в ледовых полях; сводки волнения для свободных ото льда вод; воздушная разведка льда; измерения глубины льда; AES-изображения; ледовые карты; и ледовые прогнозы.[0043] Using the intended routes and trails desired for surveying the seabed as a direction, the operators then develop an initial survey plan that will enable the research vessel 30 to navigate the survey paths and trails and ultimately obtain the desired seismic data. For this, the operators receive useful information in order to evaluate the region, ice and other signs and then develop an initial plan. Useful information includes satellite images, ice maps, weather forecasts, ice modeling, etc. from various sources such as the Arctic and Antarctic Research Institute (AARI), Canatec and the Danish Meteorological Institute (DMI). Useful information also includes georeferencing images; ice maps; prediction of drive pressure fields; weather reports; ice field compression reports; ice drift reports; reports of localization and movement of faults in ice fields; wave reports for ice-free waters; aerial reconnaissance of ice; ice depth measurements; AES images ice maps; and ice forecasts.

[0044] Спутниковые изображения могут включать в себя MODIS, Envisat и RADARSAT. Например, Radarsat предоставляет радиолокационный снимок высокого разрешения для полосы обзора спутника. Как разрешение изображения, так и ширина полосы обзора могут изменяться в пределах. Изображения MODIS предоставляют резкую видеоинформацию, когда обзоры апертур не загорожены облачным покровом.[0044] Satellite images may include MODIS, Envisat, and RADARSAT. For example, Radarsat provides a high-resolution radar image for the satellite's span. Both the resolution of the image and the width of the span can vary. MODIS images provide sharp video information when aperture views are not obscured by cloud cover.

[0045] Во многих районах Арктики оценки ледовых режимов и концентраций могут быть определены для множества лет. Например, данные AARI (Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт) могут быть использованы, чтобы анализировать лед в течение различных лет, и могут быть использованы, чтобы определять, где начинать исследование в конкретной области и как продвигаться в исследовании до окончания в области формирования нового льда. Этот подход может быть наиболее прагматичным подходом, хотя другие варианты могут давать в результате большее накопление данных в режиме длинной сейсмоприемной косы.[0045] In many areas of the Arctic, estimates of ice regimes and concentrations can be determined over many years. For example, AARI (Arctic and Antarctic Research Institute) data can be used to analyze ice over different years, and can be used to determine where to start research in a particular area and how to move forward in research until graduation in the formation of a new ice. This approach may be the most pragmatic approach, although other options may result in greater data accumulation in the long streamer mode.

[0046] На основе оценки операторы могут планировать план съемки и параметры исследования, чтобы смягчать проблемы. Например, исследование может по необходимости проводиться в ледовых режимах высоких концентраций льда (+90%). Если это тот случай, сейсмоприемные косы 60 для исследования могут быть укорочены (например, до 500 м). Кроме того, оценка может определять, какие типы льда могут преобладать в районе исследований, и знание типа льда, который должен быть встречен, может обеспечивать операторов полезными тактическими соображениями в разработке плана съемки и планировании для нештатных ситуаций. В качестве примера, в районе исследования может преобладать толстый однолетний (TFY) лед, многолетний (MY) лед и т.д., так что районы сильной торосистости, торосообразования и сжатия льдов могут развивать тактические соображения оператора и запланированный маршрут.[0046] Based on the assessment, operators can plan a survey plan and study parameters to mitigate problems. For example, a study can, if necessary, be conducted in ice regimes of high ice concentrations (+ 90%). If this is the case, the streamer 60 for investigation can be shortened (for example, up to 500 m). In addition, an assessment may determine which types of ice may prevail in the study area, and knowing the type of ice that should be encountered can provide operators with useful tactical considerations in developing a survey plan and contingency planning. As an example, thick annual ice (TFY) ice, long-term ice (MY) ice, etc., may predominate in the study area, so that areas of strong hummocking, hummock formation and ice compression can develop the tactical considerations of the operator and the planned route.

[0047] В качестве примера, фиг.4 схематично изображает спутниковое изображение 200, имеющее окружающие земельные массивы 202 и океан 204. Изображение 200 показывает различные толщины 206 льда в предполагаемом районе исследований. Информация для изображения 200 может быть получена с помощью спутниковой радиометрии, изображений Radarsat, MODIS, среднегодовых общих распределений скопления льда, распределений высоты ровного льда, распределений торосистого льда или другого способа или источника. Кромки льда, толщина льда и другие условия могут быть показаны в районе исследований. Обзор ледовых условий может показать, будет ли район исследований характеризоваться льдом, который является преимущественно толстым однолетним (TFY) льдом с меньшими концентрациями старого льда, или будет характеризоваться другими формами льда.[0047] As an example, FIG. 4 schematically depicts a satellite image 200 having surrounding land masses 202 and an ocean 204. Image 200 shows various thicknesses of ice 206 in the proposed study area. Information for image 200 can be obtained using satellite radiometry, Radarsat, MODIS images, annual average total ice distribution distributions, even ice height distributions, ice hummock distributions, or another method or source. Ice edges, ice thickness, and other conditions can be shown in the study area. A review of ice conditions can show whether the study area will be characterized by ice, which is predominantly thick annual (TFY) ice with lower concentrations of old ice, or will be characterized by other forms of ice.

[0048] Из доступной информации некоторые районы исследования могут быть определены как более легкие, чем другие. В целом, ледовые условия могут быть обнаружены в некоторых местах, которые являются более суровыми, чем другие области, и понимание того, как ледовые режимы могут изменяться и иметь различные топографические признаки, может быть определено. В конечном итоге, тщательное планирование и стратегическое исполнение на основе этого планирования могут помогать операторам избегать проблем, поскольку способность выполнять операции развертывания и извлечения в открытой воде может быть очень ограничена в данном районе исследований.[0048] From the available information, some areas of the study may be identified as lighter than others. In general, ice conditions can be detected in some places that are more severe than other areas, and an understanding of how ice regimes can change and have different topographic features can be determined. Ultimately, careful planning and strategic execution based on this planning can help operators avoid problems, since the ability to perform deployment and recovery operations in open water can be very limited in a given research area.

[0049] В этих ледовых условиях операторы хотят исследовать различные фрагменты района, таким образом, операторы проходят различные маршруты исследования, где желательны сейсмические данные. Например, фиг.5A схематично изображает примерный район 200 исследований с желаемыми маршрутами или трассами 210 исследований, проложенными там, где сейсмические данные должны быть получены.[0049] In these ice conditions, operators want to investigate different fragments of the area, so operators go through different exploration routes where seismic data is desired. For example, FIG. 5A schematically depicts an exemplary study area 200 with desired study paths or paths 210 laid where seismic data is to be obtained.

[0050] На основе анализа льда района, погоды и т.п. и учитывая, где желательны маршруты 210 исследований, операторы разрабатывают первоначальный план съемки, имеющий маршруты 210 исследований, пересекающие покрытый льдом район, чтобы получать сейсмические данные. Фиг.5B схематично изображает пример первоначального плана 220 съемки, который был сформулирован, после того как дана оценка ледовым режимам и погоде, определенным из спутниковых изображений, ледовых карт, погодных сводок, моделирования льда и другой информации. Первоначальный план 220 съемки детализирует маршрут исследования для сопровождающего и исследовательского судов 20 и 30 и показывает различные отрезки или сегменты маршрута и предложенный порядок. Районы с сильной торосистостью, торосообразованием и сжатием льдов могут быть спрогнозированы, таким образом, тактические соображения могут быть выведены. Поскольку различные отрезки могут пересекать твердый лед, практический опыт может диктовать измененный план во время операций. Поэтому планы действий в нештатных ситуациях могут быть разработаны с учетом этого понимания.[0050] Based on an analysis of area ice, weather, and the like. and given where 210 exploration routes are desired, operators are developing an initial survey plan having 210 exploration routes crossing an ice-covered area to obtain seismic data. FIG. 5B schematically depicts an example of an initial survey plan 220 that was formulated after evaluating ice conditions and weather determined from satellite images, ice maps, weather reports, ice modeling, and other information. The initial survey plan 220 details the study route for the escort and research vessels 20 and 30 and shows the various sections or segments of the route and the proposed order. Areas with strong hummocking, hummock formation and ice compression can be predicted, so tactical considerations can be deduced. Because different segments can cross solid ice, hands-on experience can dictate a modified plan during operations. Therefore, contingency plans can be developed with this understanding in mind.

[0051] Как показано, могут быть определены секторы 222, 224, 226, 228, которые имеют различные ледовые условия. В этом примере первые два сектора 222, 224 могут включать в себя большую часть самого твердого льда, который должен встретиться в исследовании. Соединяющие маршруты 230 размещаются между запланированными маршрутами 210 исследования и секторами 222, 224, 226, 228 для непрерывного исследования. Дополнительно, предполагаемые маршруты 240 разламывания льда для сопровождающего судна 20 планируются и прокладываются относительно маршрутов 210 и 230. На основе оценок ледовых режимов и т.п. решения о параметрах исследования, такие как укорачивание длины сейсмоприемной косы, также первоначально планируются, поскольку развертывания/извлечения исследовательского оборудования в открытой воде могут быть очень ограничены в районе исследований.[0051] As shown, sectors 222, 224, 226, 228 that have different ice conditions can be defined. In this example, the first two sectors 222, 224 may include most of the hardest ice that should be encountered in the study. Connecting routes 230 are located between planned study routes 210 and sectors 222, 224, 226, 228 for continuous exploration. Additionally, the proposed ice breaking routes 240 for the accompanying vessel 20 are planned and laid out along the routes 210 and 230. Based on estimates of ice conditions and the like. decisions on research parameters, such as shortening the length of the streamer, are also initially planned, since deployment / retrieval of research equipment in open water can be very limited in the study area.

[0052] Хотя не показано на фиг.5B, детали ледовых полей, погоды, ледовых условий и т.п. были использованы, чтобы создавать первоначальный план 220 съемки, и информация из этих деталей может быть предоставлена на первоначальном плане 220 съемки или может быть доступна отдельно. Принимая во внимание различные факторы, первоначальный план 220 съемки предпочтительно определяется с пониманием того, что ответственному за ледовую обстановку на исследовательском судне 30, в тесном совещании с командой контроля за ледовой обстановкой и другим персоналом во время фактических исследовательских операций, возможно потребуется вносить изменения в план 220 на основе текущих ледовых условий и связанных с ними операционных факторов.[0052] Although not shown in FIG. 5B, details of ice fields, weather, ice conditions, and the like. were used to create an initial survey plan 220, and information from these details may be provided on the original survey plan 220 or may be available separately. Taking into account various factors, the initial survey plan 220 is preferably determined with the understanding that the person responsible for ice conditions on the research vessel 30, in close consultation with the ice control team and other personnel during actual research operations, may need to make changes to the plan 220 based on current ice conditions and related operational factors.

D. ОборудованиеD. Equipment

[0053] При разработке первоначального плана 220 съемки, как обсуждалось выше, операторы выбирают и подготавливают необходимые суда и оборудование, чтобы проводить запланированное исследование, как указано ранее в блоке 120 на фиг.3. Разумеется, возможности судов и оборудования должны удовлетворять конкретному ледовому режиму, ожидаемому в первоначальном плане съемки и возможным непредвиденным обстоятельствам, которые могут встретиться.[0053] When developing the initial survey plan 220, as discussed above, operators select and prepare the necessary vessels and equipment to conduct the planned survey, as previously indicated in block 120 of FIG. 3. Of course, the capabilities of the vessels and equipment should satisfy the specific ice regime expected in the initial survey plan and possible unforeseen circumstances that may occur.

1. Суда1. Ships

[0054] Как отмечено выше, исследование использует, по меньшей мере, одно сопровождающее судно 20 и использует исследовательское судно 30. Эти суда 20 и 30 могут нуждаться в модификации, чтобы выполнять сейсмическую разведку в покрытом льдом районе. Сопровождающее судно 20 предпочтительно является ледокольным судном и может не нуждаться в особых модификациях в своей структуре. Однако исследовательское судно 30 может нуждаться в особых модификациях, чтобы проводить сейсмические исследования в покрытых льдом водах.[0054] As noted above, the study uses at least one accompanying vessel 20 and uses the research vessel 30. These vessels 20 and 30 may need to be modified to perform seismic exploration in an ice-covered area. The accompanying vessel 20 is preferably an icebreaking vessel and may not need special modifications in its structure. However, research vessel 30 may need special modifications to conduct seismic surveys in ice-covered waters.

[0055] Ледокольное судно 20 может быть дизельным, атомным ледокольным судном и предпочтительно имеет двойной корпус с увеличенной толщиной в разламывающих лед зонах. Ледокольное судно 20 может также включать в себя дополнительные признаки, чтобы обеспечивать разрушение льда. Например, корпус может быть покрыт полимером, чтобы уменьшать трение. Дополнительно, ледокольным возможностям может содействовать система воздушной смазки, которая подает воздух из сопел под поверхностью льда. Также, ледокольное судно 20 может быть оборудовано, чтобы перевозить вертолеты и спасательные надувные лодки, и предпочтительно имеет соответствующие системы радио, спутниковой и другой связи. Эти и другие факторы могут быть учтены при выборе сопровождающего судна(ов) 20 для исследования.[0055] The icebreaking vessel 20 may be a diesel, nuclear icebreaking vessel, and preferably has a double hull with increased thickness in the ice breaking zones. Icebreaking vessel 20 may also include additional features to ensure ice breakdown. For example, the housing may be coated with a polymer to reduce friction. Additionally, an air lubrication system that delivers air from nozzles beneath the ice surface can contribute to icebreaking capabilities. Also, the icebreaking vessel 20 may be equipped to transport helicopters and rescue inflatable boats, and preferably has appropriate radio, satellite and other communications systems. These and other factors can be considered when choosing an accompanying vessel (s) 20 for research.

[0056] Со своей стороны, исследовательское судно 30 необязательно должно классифицироваться как ледокольное судно и может иметь дизельную силовую установку. Однако исследовательское судно 30 предпочтительно в значительной степени усилено ото льда, чтобы работать в приполярных водах с преобладанием льда. Например, исследовательское судно 30 может иметь ледокольный нос, который предоставляет возможность судну 30 работать в агрессивном ледокольном режиме, по меньшей мере, в однолетнем льду. Кроме того, исследовательское судно 30 может иметь увеличенную толщину гальванического покрытия, может иметь двойной корпус и может иметь покрытие корпуса с низким коэффициентом трения, чтобы облегчать навигацию во льдах. Также, исследовательское судно 30 может продвигаться вперед посредством любого числа валов и может управляться посредством любого числа рулей, предназначенных для операций в тяжелом льду.[0056] For its part, research vessel 30 need not be classified as an icebreaking vessel and may have a diesel propulsion system. However, research vessel 30 is preferably heavily ice-reinforced to operate in ice-dominated polar waters. For example, a research vessel 30 may have an icebreaking nose that enables the vessel 30 to operate in an aggressive icebreaking mode, at least in annual ice. In addition, the research vessel 30 may have an increased thickness of the plating, may have a double hull and may have a low friction hull coating to facilitate navigation in ice. Also, the research vessel 30 can move forward by any number of shafts and can be controlled by any number of rudders designed for operations in heavy ice.

[0057] Поскольку большинство судов для использования в приполярных водах с преобладанием льда не особенно подходят для выполнения сейсмических исследований, исследовательское судно 30 может быть преобразовано, чтобы иметь полумодулярную 2D или 3D ледяно-сейсмическую способность. Палуба исследовательского судна 30 может быть модифицирована посредством установки двух вантовых массивов на швартовной палубе судна. Барабан сейсмической косы может быть установлен в кормовой части на верхней палубе судна. Дополнительно, контейнеры могут быть установлены на исследовательском судне 30 для комнаты сейсмического контроля, генераторов и компрессоров. Также, полеты вертолета могут быть необходимы, чтобы поддерживать ледовые операции, таким образом, оба судна оборудуются вертолетами и вертолетными площадками, чтобы поддерживать работу совместно.[0057] Since most vessels for use in polar ice-dominated waters are not particularly suitable for seismic surveys, research vessel 30 can be transformed to have semi-modular 2D or 3D ice seismic ability. The deck of the research vessel 30 can be modified by installing two cable-stayed arrays on the mooring deck of the vessel. A seismic streamer drum can be installed in the aft on the upper deck of the vessel. Additionally, containers can be installed on research vessel 30 for the seismic control room, generators and compressors. Also, helicopter flights may be necessary to support ice operations, so both ships are equipped with helicopters and helipads to support work together.

2. Ледовый скег2. Ice skeg

[0058] Дополнительно, исследовательское судно 30 модифицируется посредством установки или сооружения, имеющего ледовый скег 50 на корпусе исследовательского судна 30. Как отмечено ранее, ледовый скег 50 устанавливается на судно 30 (предпочтительно на корме или задней части судна) и защищает прохождение буксируемого сейсмического оборудования от судна 30 в покрытые льдом воды.[0058] Additionally, the research vessel 30 is modified by an installation or structure having an ice skid 50 on the hull of the research ship 30. As noted earlier, the ice skeg 50 is mounted on the ship 30 (preferably at the stern or rear of the ship) and protects the passage of towed seismic equipment from vessel 30 into ice-covered waters.

[0059] Ледовый скег 50 может иметь различные конфигурации. Как показано, например, на фиг.6A, ледовый скег 50 может иметь единственный защитный проход 52 (фиг.6A). Проход 52 используется, чтобы обеспечивать защиту для гибких подводных кабелей и вводных кабелей 65 и 95 для сейсмоприемных кос 60 и источников 90. На фиг.6B скег 50 имеет множество защитных проходов 52. Эта установка предоставляет возможность выполнения полной перекладки руля и может помогать поддерживать маневренность исследовательского судна 30. Дополнительно, этот скег 50 на фиг.6B может использовать один или более челнок(ов) 57, которые могут двигаться вверх и вниз в скеге 50, чтобы поднимать и опускать точки 56 буксировки, при этом каждый челнок 57 способен управлять одним или более буксирными тросами для сейсмоприемных кос 60 и/или источников 90.[0059] The ice skeg 50 may have various configurations. As shown, for example, in FIG. 6A, ice skeg 50 may have a single protective passage 52 (FIG. 6A). Passage 52 is used to provide protection for flexible submarine cables and lead-in cables 65 and 95 for streamers 60 and sources 90. In FIG. 6B, skeg 50 has many protective passages 52. This setup allows for complete rudder shifting and may help maintain maneuverability research vessel 30. Additionally, this skeg 50 in FIG. 6B may use one or more shuttle (s) 57 that can move up and down in skeg 50 to raise and lower tow points 56, each shuttle 57 sec able to control one or more tow cables for streamers 60 and / or sources 90.

[0060] Так или иначе, ледовый скег 50 имеет основание или дальний конец 54, предусматривающий подводные точки 56 буксировки для находящегося в воде оборудования. Буксирные тросы 62 и 92 для сейсмоприемных кос 60 и источников 90 системы соединяются с этими точками 56 буксировки. Таким образом, эти буксирные тросы 62 и 92 разворачиваются под водой и далеко от каких-либо плавающих льдин, которые могут присутствовать на поверхности воды. Дополнительно, это помогает поддерживать буксируемое оборудование (60, 90) подо льдом и обеспечивает поддержание оптимальной глубины.[0060] One way or another, the ice skeg 50 has a base or a distal end 54 providing underwater tow points 56 for waterborne equipment. Tow cables 62 and 92 for streamers 60 and system sources 90 are connected to these tow points 56. Thus, these tow cables 62 and 92 are deployed underwater and far from any floating ice that may be present on the surface of the water. Additionally, this helps maintain towed equipment (60, 90) under ice and maintains optimal depth.

[0061] В одной конфигурации ледовый скег 50 предусматривает, по меньшей мере, три подводные точки 56 буксировки - одна на центральной линии и две другие управляемые с помощью лебедки точки буксировки. Эти две внешние точки 56 буксировки могут быть в нескольких метрах от левого и правого борта соответственно. Буксировочный вес сейсмоприемной косы 60 и пневматических пушек 90 может переноситься буксирными тросами 62 и 92, соединенными с этими точками 56 буксировки, в то время как кабели 65 и 95 укладываются в этот проход(ы) 52 ледового скега 50.[0061] In one configuration, the ice skate 50 provides at least three towing underwater points 56 — one on the center line and two other towing points controlled by the winch. These two outboard towing points 56 may be a few meters from the port and starboard sides, respectively. The towing weight of the streamer 60 and air guns 90 can be carried by tow cables 62 and 92 connected to these tow points 56, while cables 65 and 95 are laid in this passage (s) 52 of the ice skeg 50.

[0062] Как обсуждается позже, различные процедуры используются для операций с помощью ледового скега 50 вместе с процедурами для развертывания и извлечения сейсмоприемных кос 60 и источников 90. В целом, кабели от буксирных лебедок, предусмотренных на палубе судна 30, используются, чтобы тянуть гибкие подводные кабели и вводные кабели 65 и 95 в защитном проходе(ах) 52 позади скега 50.[0062] As discussed later, various procedures are used for ice skeg operations 50 along with procedures for deploying and retrieving streamers 60 and sources 90. In general, cables from towing winches provided on the deck of the vessel 30 are used to pull flexible submarine cables and input cables 65 and 95 in the protective passage (s) 52 behind the skeg 50.

3. Сейсмоприемная коса3. Seismic receiver

[0063] В качестве другой части сейсмической системы 10 для покрытых льдом вод система 10 использует сейсмические косы 60 и систему записи. Один конкретный тип сейсмоприемной косы и системы записи включает в себя сейсмоприемные косы и систему записи DigiSTREAMER. Активная секция сейсмоприемной косы 60 имеет гидрофоны в качестве датчиков 70, расположенных по ее протяженности. Сейсмоприемная коса 60 имеет компонент шасси несущего элемента из немагнитного материала, такого как Vectran®. Сейсмоприемная коса 60 предпочтительно наполнена гелем. Твердотельные сейсмоприемные косы, наполненные пеной, как ожидается, станут неэластичными при более холодной погоде, что может создавать нежелательные проблемы с обращением с ними. Металлические компоненты сейсмоприемной косы 60 предпочтительно выполнены из титана для долговечности и коррозийной устойчивости.[0063] As another part of the seismic system 10 for ice-covered waters, system 10 uses seismic streamers 60 and a recording system. One particular type of streamer and recording system includes streamers and a DigiSTREAMER recording system. The active section of the streamer 60 has hydrophones as sensors 70 located along its length. The streamer 60 has a chassis component of a carrier made of non-magnetic material such as Vectran®. The streamer 60 is preferably gelled. Solid-state streamer-filled streamers are expected to become inelastic in colder weather, which can create unwanted handling problems. The metal components of the streamer 60 are preferably made of titanium for durability and corrosion resistance.

[0064] Предпочтительно, вся сейсмоприемная коса 60 предпочтительно является новой, таким образом, плавучесть сейсмоприемной косы будет однообразной и может быть предварительно вычислена. Во время операций единообразная плавучесть, ожидаемая от сейсмоприемной косы 60, может помогать операторам балансировать плавучесть сейсмоприемной косы корректно, чтобы минимизировать контакт со льдом.[0064] Preferably, the entire streamer 60 is preferably new, so the buoyancy of the streamer will be uniform and can be pre-calculated. During operations, the uniform buoyancy expected from the streamer 60 can help operators balance the buoyancy of the streamer correctly to minimize contact with ice.

[0065] Сейсмоприемная коса 60 и система записи предпочтительно имеют возможность непрерывной записи, которая может быть использована, чтобы создавать множество выходных данных для записи. Это предоставляет возможность записи перекрывающихся данных во время исследования.[0065] The streamer 60 and the recording system preferably have a continuous recording capability that can be used to create a variety of recording output. This provides the ability to record overlapping data during the study.

[0066] Также, сейсмоприемная коса 60 оборудуется контроллерами глубины (регуляторами глубины погружения), которые поддерживают глубину сейсмоприемной косы 60 во время исследования. Контроллеры глубины также предоставляют возможность приводить в действие сейсмоприемную косу 60 при близости к ледяным килям глубже 20 метров (или глубине исследования). Контроллеры погружения сейсмоприемной косы и компасы могут использовать тип ION 5011 DigiBird контроллера, доступный от компании ION Geophysical Corporation. Контроллер устанавливается внешне на сейсмоприемную косу 60 и предоставляет информацию о направлении по компасу, показатель глубины и регулируемое управление глубиной, чтобы помогать в балластировке сейсмоприемной косы 60.[0066] Also, the streamer 60 is equipped with depth controllers (depth control) that maintain the depth of the streamer 60 during exploration. Depth controllers also provide the ability to actuate the streamer 60 when close to the ice keels deeper than 20 meters (or the depth of the study). Streamer dive controllers and compasses can use the ION 5011 DigiBird controller type, available from ION Geophysical Corporation. The controller is installed externally on the streamer 60 and provides compass direction information, a depth indicator, and adjustable depth control to help ballast the streamer 60.

[0067] Поскольку она используется в жестких условиях, сейсмоприемная коса 60 предпочтительно использует устройства подъема косы на поверхность, такие как устройства подъема косы SRD-500S. Устройства подъема на поверхность устанавливаются с подходящими интервалами (600 м) вдоль сейсмоприемной косы 60 и приспособлены, чтобы развертываться на более глубокую глубину (например, около 75 м), чем традиционные модели, чтобы предоставлять возможность сейсмоприемной косе 60 погружаться на более глубокую глубину, чтобы избегать ледяных килей во время исследовательских операций. Если сейсмоприемная коса 60 рвется или становится отсоединенной от исследовательского судна 30 и тонет, устройства подъема на поверхность автоматически детонируют на глубине воды около 75 м и выпускают сжатый CO2 в плавучий баллон. После того как баллон надувается, сейсмоприемная коса 60 всплывает на поверхность для извлечения.[0067] Since it is used in harsh environments, the streamer 60 preferably uses a streamer lifting device to the surface, such as the SRD-500S streamer lifting device. Surface lifting devices are installed at suitable intervals (600 m) along the streamer 60 and are adapted to be deployed to a deeper depth (e.g., about 75 m) than traditional models to allow the streamer 60 to dive to a deeper depth so that Avoid ice keels during research operations. If streamer 60 breaks or becomes disconnected from research vessel 30 and sinks, surface-lift devices automatically detonate at a depth of about 75 m and release compressed CO 2 into a floating balloon. After the balloon is inflated, the streamer 60 floats to the surface for retrieval.

4. Источник4. Source

[0068] В качестве другой части сейсмической системы для покрытых льдом вод система 10 использует один или более сейсмических источников 90, которые могут использовать группу пневматических пушек, например. Группа источника 90 типично имеет множество пневматических пушек и датчиков глубины. Источник 90 может или не может использовать отражатели и поплавки. Сейсмический источник 90 системы 10 имеет контроллер источника, который может быть традиционным компонентом, и источник 90 имеет регистрирующие приборы, такие как IAS (комплексная регистрирующая система).[0068] As another part of the seismic system for ice-covered waters, system 10 uses one or more seismic sources 90 that can use a group of air guns, for example. Source group 90 typically has a variety of pneumatic guns and depth sensors. Source 90 may or may not use reflectors and floats. The seismic source 90 of system 10 has a source controller, which may be a conventional component, and source 90 has recording devices, such as IAS (Integrated Recording System).

[0069] Во время операций источник 90 непосредственно буксируется с ледового скега 50, и когда поплавки не используются, глубина источника 90 может зависеть от скорости судна во время развертывания. Другие конфигурации могут использовать поплавки, чтобы поддерживать источник 90 затопленным, несмотря на скорость.[0069] During operations, the source 90 is directly towed from the ice skeg 50, and when the floats are not used, the depth of the source 90 may depend on the speed of the vessel during deployment. Other configurations may use floats to keep the source 90 flooded, despite the speed.

[0070] В конфигурации, изображенной на фиг.7, два сейсмических источника 90a-b буксируются близко к корме и оборудованы группами вертикально распределенных элементов. Эта конфигурация не требует какой-либо системы буев и избегает проблем, ассоциированных с развертыванием системы буев во льду. В этой конфигурации источники 90a-b буксируются затопленными как находящиеся под углом цепочки близко к корме, так что буи не требуются. Для этих вертикально буксируемых источников 90a-b датчики глубины погружения и другие компоненты, обсужденные ранее, устанавливаются в конце элементов сейсмической группы.[0070] In the configuration shown in FIG. 7, two seismic sources 90a-b are towed close to the stern and equipped with groups of vertically distributed elements. This configuration does not require any buoy system and avoids the problems associated with deploying an ice buoy system. In this configuration, sources 90a-b are towed flooded as angled chains close to the stern, so buoys are not required. For these vertically towed sources 90a-b, immersion sensors and other components discussed previously are installed at the end of the seismic group elements.

[0071] Источники 90a-b буксируются с геометрией, которая центрируется по оси кабеля. Каждый источник 90a-b буксируется с фиксированной точки на скеге 50, которая определяет местоположение ближней пушки 91. Местоположение дальней пушки либо вычисляется из длины группы и вектора ультракороткой базы (USBL) от ледового скега 50 до последней пушки 91. Также, каждый источник 90a-b имеет встроенный датчик воздушного давления, предпочтительно на дальнем конце подвода воздуха группы.[0071] Sources 90a-b are towed with geometry that is centered on the axis of the cable. Each source 90a-b is towed from a fixed point on skeg 50, which determines the location of the near gun 91. The location of the far gun is either calculated from the length of the group and the ultrashort base vector (USBL) from the ice skeg 50 to the last gun 91. Also, each source 90a- b has an integrated air pressure sensor, preferably at the far end of the group air supply.

[0072] Альтернативно, как отмечено ранее, сейсмический источник 90 может использовать поплавки или буи, чтобы размещать группу пушек горизонтально под поверхностью льда, например, как обсуждено со ссылкой на фиг.2A-2B. Для такого горизонтально буксируемого источника 90, по меньшей мере, два датчика глубины присоединяются к группе, один датчик установлен на каждом конце для наблюдения и регистрации глубин пушки. Источник 90 может затем буксироваться с фиксированной точки на скеге 50, которая определяет местоположение ближней пушки 91. Местоположение дальней пушки может тогда быть легко вычислено на основе длины группы пушек источника 90.[0072] Alternatively, as noted previously, seismic source 90 may use floats or buoys to place a group of guns horizontally below the ice surface, for example, as discussed with reference to FIGS. 2A-2B. For such a horizontally towed source 90, at least two depth sensors are connected to the group, one sensor is installed at each end to observe and record the depths of the gun. The source 90 can then be towed from a fixed point on the skeg 50, which determines the location of the near gun 91. The location of the far gun can then be easily calculated based on the length of the group of guns of the source 90.

5. Дополнительные системы5. Additional systems

[0073] В дополнение к вышеописанному оборудованию, сопровождающее и исследовательское суда 20 и 30 оснащаются дополнительным оборудованием. Например, исследовательское судно 30 может иметь дополнительное оборудование для обращения с сейсмическими компонентами, записи данных и управления сейсмическими операциями. Эти компоненты могут быть традиционными компонентами, используемыми в морской сейсморазведке.[0073] In addition to the equipment described above, the accompanying and research vessels 20 and 30 are equipped with additional equipment. For example, research vessel 30 may have additional equipment for handling seismic components, recording data, and controlling seismic operations. These components may be conventional components used in marine seismic exploration.

[0074] Кроме того, суда 20 и 30 оснащаются системами 300 связи, навигационными системами 310, системами 320 наблюдения и т.п., как показано на фиг.8.[0074] In addition, ships 20 and 30 are equipped with communication systems 300, navigation systems 310, surveillance systems 320, and the like, as shown in FIG.

a. Системы связиa. Communication systems

[0075] Для систем 300 связи на фиг.8 суда 20 и 30 могут быть оснащены системой радиосвязи между множеством судов для связи между судами 20 и 30 сейсмической системы 10. Примерная система радиосвязи является системой понятий радиосвязи множества судов (MVRS). Система радиосвязи использует оборудование беспроводной связи между множеством судов, которое предоставляет возможность ледокольному судну 20 осуществлять доступ ко всем вариантам отображения для сейсмоприемной косы 60, доступным на исследовательском судне 30.[0075] For the communication systems 300 in FIG. 8, vessels 20 and 30 may be equipped with a multi-vessel radio communication system for communication between vessels 20 and 30 of the seismic system 10. An exemplary radio communication system is a multi-vessel radio communication system (MVRS). The radio communication system uses multiple-vessel wireless communication equipment, which enables the icebreaking vessel 20 to access all display options for the streamer 60 available on the research vessel 30.

[0076] Дополнительно, множество систем 300 связи могут быть использованы для связи между судами, включающей в себя обычные системы торгового флота VHF и SSD-радиосвязи, обеспечиваемой GMDSS-оборудованием. Используемые системы 300 связи подходят для использования на высоких широтах, встречающихся в Арктике. Например, оба судна 20 и 30 предпочтительно имеют систему спутниковой связи, такую как модуль Iridium Open Port, чтобы обеспечивать два корабля линией связи, которая может быть использована для голосовой и для электронной связи (т.е. передач электронной почты и файлов). Линия связи между двумя кораблями или система радиосвязи между множеством судов (MVRS) устанавливаются, главным образом, чтобы поддерживать обмен данными между кораблями и обмен данными с внешними источниками информации, такими как погодные изображения, спутниковые изображения и т.д., для систем навигации судов во льдах.[0076] Additionally, a plurality of communication systems 300 may be used for inter-ship communication, including conventional VHF merchant fleet systems and SSD radio communications provided by GMDSS equipment. The communication systems 300 used are suitable for use at high latitudes found in the Arctic. For example, both ships 20 and 30 preferably have a satellite communications system, such as the Iridium Open Port module, to provide two ships with a communications link that can be used for voice and electronic communications (i.e., email and file transfers). A ship-to-ship communications line or multi-ship radio communication system (MVRS) is mainly installed to support ship-to-ship communication and data exchange with external sources of information, such as weather images, satellite images, etc., for ship navigation systems in the ice.

[0077] Суда 20 и 30 также используют систему 300 связи корабль-берег, способную к цифровой передаче данных, голосовой телефонной связи и службам электронной почты. Системы 300 связи предпочтительно предоставляют множество вариантов отображения операторам на обоих судах 20 и 30 и могут показывать поперечные формы сейсмоприемной косы и глубины кабелей.[0077] Vessels 20 and 30 also utilize a ship-to-shore communications system 300 capable of digital data transmission, voice telephony, and email services. Communication systems 300 preferably provide a variety of display options to operators on both vessels 20 and 30 and may show transverse streamer shapes and cable depths.

b. Системы навигации и наблюденияb. Navigation and Surveillance Systems

[0078] В дополнение к системам 300 связи, и ледокольное судно 20, и исследовательское судно 30 оснащаются навигационными системами 310, чтобы осуществлять навигацию исследовательского судна в покрытых льдом водах. Оба судна 20 и 30 также имеют системы 320 наблюдения для наблюдения за ледовыми условиями, погодой и другой информации, которая должна наблюдаться. Информация от этих систем 310 и 320 может быть получена из различных источников 330, таких как погодные службы, службы формирования спутниковых изображений, удаленных станций, GPS-служб и других.[0078] In addition to the communication systems 300, both the icebreaking vessel 20 and the research vessel 30 are equipped with navigation systems 310 to navigate the research vessel in ice-covered waters. Both vessels 20 and 30 also have observation systems 320 for observing ice conditions, weather, and other information to be observed. Information from these systems 310 and 320 can be obtained from various sources 330, such as weather services, satellite imaging services, remote stations, GPS services, and others.

[0079] Навигационные системы 310 предпочтительно используют формирование изображений почти в реальном времени или интерпретации с дополнительными наложениями радиолокационных изображений в реальном или почти реальном времени. Дополнительно, каждое судно 20 и 30 может предпочтительно просматривать и использовать изображение в радиолокационном диапазоне частот другого судна 20 и 30. Навигационные системы 310 включают в себя радиолокационные характеристики ледовых препятствий, такие как доступные от Sigma Radar Processing. Это улучшает навигацию во льдах и способность обнаруживать старый лед.[0079] Navigation systems 310 preferably use near real-time imaging or interpretation with additional overlays of real-time or near-real-time radar images. Additionally, each vessel 20 and 30 can preferably view and use the image in the radar frequency range of another vessel 20 and 30. Navigation systems 310 include the radar characteristics of ice obstacles, such as those available from Sigma Radar Processing. This improves ice navigation and the ability to detect old ice.

[0080] С помощью операционной системы ледового режима, погодных программ, ледовых программ и т.п. системы 310 и 320 навигации и наблюдения предоставляют возможность ледовому штурману выполнять оценки льда на основе доступной информации. Эти системы могут быть использованы в качестве базового руководства для навигации в ледовых режимах, встречающихся там. Системы могут также быть использованы для математических вычислений, проводимых операторами, такими как ледовый штурман или ледовый лоцман.[0080] Using the ice mode operating system, weather programs, ice programs, and the like. Navigation and observation systems 310 and 320 provide an opportunity for an ice navigator to make ice estimates based on available information. These systems can be used as a basic guide for navigation in the ice modes encountered there. Systems can also be used for mathematical calculations by operators such as an ice navigator or an ice pilot.

[0081] В частности, суда 20 и 30 поддерживаются посредством ледовых и погодных программ, которые автоматически получают периодические и регулярные ледовые изображения, интерпретации ледовых изображений, погодную информацию и аналогичную информацию. Каждое из судов 20 и 30 в работе снабжаются автоматически этой информацией. На тактическом уровне, суда 20 и 30 могут запрашивать специальные спутниковые изображения, и разрешение и интересующий район могут быть подстроены под требования. В дополнение к изображениям или погодным сводкам, профессиональная интерпретация данных может также быть получена из внешних источников 330.[0081] In particular, vessels 20 and 30 are supported through ice and weather programs that automatically receive periodic and regular ice images, interpretations of ice images, weather information and similar information. Each of the vessels 20 and 30 in the work are automatically supplied with this information. At the tactical level, ships 20 and 30 may request special satellite imagery, and the resolution and region of interest can be tailored to requirements. In addition to images or weather reports, professional interpretation of data can also be obtained from external sources 330.

[0082] Информация от источников 330 снабжает погодную программу судна погодными сводками, прогнозом и наблюдениями и снабжает ледовую программу судна ледовыми изображениями, ледовым анализом и ледовыми картами в комплекте с моделированием дрейфа льда. Как отмечено выше, полезная информация включает в себя изображения геопривязки; карты ледовой обстановки; прогноз полей приводного давления; метеорологические сводки; сводки сжатия ледовых полей; сводки дрейфа льда; сводки локализации и перемещения разломов в ледовых полях; сводки волнения для свободных ото льда вод; воздушную разведку льда; измерения глубины льда; AES-изображения; ледовые карты; и ледовые прогнозы. Информация предоставляется в совместимых форматах и разрешениях и с желаемой частотой (например, один или больше раз днем и ночью, при необходимости и т.д.).[0082] Information from sources 330 provides the ship’s weather program with weather reports, forecasts and observations, and provides the ship’s ice program with ice images, ice analysis and ice maps complete with ice drift modeling. As noted above, useful information includes georeferencing images; ice maps; prediction of drive pressure fields; weather reports; ice field compression reports; ice drift reports; reports of localization and movement of faults in ice fields; wave reports for ice-free waters; aerial reconnaissance of ice; ice depth measurements; AES images ice maps; and ice forecasts. Information is provided in compatible formats and resolutions and at the desired frequency (for example, one or more times day and night, if necessary, etc.).

[0083] Также, исследовательское судно 30 имеет системы 340 сейсмического контроля для получения сейсмических данных, управляющие работой сейсмических систем и наблюдающие за работой систем. Сопровождающее судно 20 может быть способно осуществлять доступ к информации, предоставленной системами 340 сейсмического контроля, так что сопровождающее судно 20 может определять позицию сейсмоприемных кос 60, буксируемых позади исследовательского судна 30; определять скорость, местоположение и направление исследовательского судна 30; и наблюдать за другой полезной информацией.[0083] Also, the research vessel 30 has seismic monitoring systems 340 for acquiring seismic data, controlling the operation of the seismic systems and monitoring the operation of the systems. The escort vessel 20 may be able to access information provided by seismic monitoring systems 340, so that the escort vessel 20 can determine the position of the streamers 60 towed behind the research vessel 30; determine the speed, location and direction of the research vessel 30; and watch for other useful information.

[0084] Многие аспекты систем 340 сейсмического контроля могут быть аналогичны тем системам, которые типично используются в традиционных морских сейсморазведках. Однако поскольку сейсмическая система 10 для использования в покрытых льдом водах имеет дополнительные элементы, системы 340 сейсмического контроля имеют дополнительные признаки управления и наблюдения, такие как раскрытые в объединенных патентных заявках США.[0084] Many aspects of seismic monitoring systems 340 may be similar to those typically used in conventional marine seismic surveys. However, since the seismic system 10 for use in ice-covered waters has additional elements, seismic monitoring systems 340 have additional control and monitoring features, such as those disclosed in United States Patent Applications.

E. Исследовательские операцииE. Research Operations

[0085] После того как первоначальный план съемки (220: фиг.5B) определен, и оборудование готово, операторы могут начинать запланированное сейсмическое исследование, выводя оборудование к началу запланированного пути, как отмечено ранее в блоке 150 на фиг.3. Когда исследовательское судно 30 покидает верфь, все снаряжение устанавливается и закрепляется в позициях для перевозки. Затем сейсмическая коса(ы) 60 и группа(ы) 90 источников развертываются в районе открытой воды (т.е. воды, свободной от плавающих льдин и т.п.) рядом с начальной позицией плана 220 съемки. После развертывания бездействующие отрезки кабелей 95 источников и кабелей 65 сейсмоприемных кос укладываются в соответствующий корпус ледового скега 50. Когда это выполнено, исследовательское судно 30 может входить в покрытые льдом воды. Во всех случаях, исследовательское судно 30 предпочтительно не входит в покрытые льдом воды, пока кабели 65 и 95 не защищены в ледяном скеге 50.[0085] After the initial survey plan (220: FIG. 5B) is determined and the equipment is ready, operators can begin the planned seismic survey, taking the equipment to the beginning of the planned path, as noted earlier in block 150 in FIG. 3. When the research vessel 30 leaves the shipyard, all equipment is installed and secured in positions for transportation. Then, seismic streamer (s) 60 and source group (s) 90 are deployed in an open water area (i.e., water free of floating ice, etc.) near the starting position of survey plan 220. After deployment, inactive lengths of cable 95 of the sources and cables 65 of the streamer are laid in the corresponding body of the ice skeg 50. When this is done, the research vessel 30 can enter the ice-covered water. In all cases, the research vessel 30 preferably does not enter the ice-covered waters until the cables 65 and 95 are protected in the ice skeg 50.

1. Процедуры развертывания1. Deployment Procedures

[0086] Различные такелажные оборудования и процедуры могут быть использованы для развертывания и извлечения буксируемого оборудования. Как обсуждалось ниже, сейсмические косы 60 развертываются первыми, а сейсмический источник(и) 90 развертываются после этого. В настоящем обсуждении только одна сейсмоприемная коса 60 обсуждается для развертывания. Развертывание множества кос 60 может использовать одинаковые процедуры для каждой и может дополнительно подразумевать процедуры для индивидуального манипулирования сейсмоприемная косами 60 после развертывания, как раскрыто в объединенных патентных заявках США.[0086] Various rigging equipment and procedures can be used to deploy and retrieve towed equipment. As discussed below, seismic streamers 60 are deployed first, and seismic source (s) 90 are deployed thereafter. In this discussion, only one streamer 60 is discussed for deployment. The deployment of multiple streamers 60 may use the same procedures for each and may additionally involve procedures for individually manipulating the streamer 60 after deployment, as disclosed in United States Patent Applications.

a. Развертывание сейсмоприемной косыa. Deployment of a streamer

[0087] Хотя развертывание сейсмоприемной косы 60 может использовать некоторые традиционные этапы, развертывание требует соединения буксировочного каната троса и ассоциированных кабелей защитной оболочки, чтобы укладывать сейсмоприемную косу 60 в ледовый скег 50. Как показано на фиг.9A, операторы развертывают сейсмоприемную косу 60 с помощью вводного троса 65 и сдерживающих канатов (не показаны). Операторы соединяют вводной трос 65 с ледовым скегом 50, и ограничитель 67 изгиба на вводном тросе 65 соединяется с фиксированным буксировочным кабелем 62, соединенным с точкой 56 буксировки на скеге 50. Мягкая конструкция 67 буксировки может быть использована между фиксированным буксировочным кабелем 62 и ограничителем 67 изгиба.[0087] Although the deployment of streamer 60 may use some conventional steps, the deployment requires the connection of a tow rope and associated sheath cables to lay the streamer 60 in the ice pack 50. As shown in FIG. 9A, operators deploy the streamer 60 using lead-in cable 65 and containment ropes (not shown). Operators connect the lead-in cable 65 to the ice skeg 50, and the bend stop 67 on the lead-in cable 65 connects to a fixed towing cable 62 connected to a tow point 56 on the skeg 50. A soft towing structure 67 can be used between the fixed towing cable 62 and the bend stop 67 .

[0088] Как показано на фиг.9B, сейсмоприемная коса 60 и вводный трос 65 разматываются, и фиксированный буксировочный кабель 62 ставятся под механическое напряжение посредством разматывания вводного троса 65. Как затем показано на фиг.9C, тянущие тросы 58 соединяются с ограничителями 67 изгиба или "китайскими пальцами" для вводного троса 65, и тянущие тросы 58 используются, чтобы тянуть вводный трос 65 во внутренний канал 52 скега. Ограничители 67 ограничивают угол изгиба на вводном тросе 65 и гибком подводном кабеле, когда они втягиваются в скег 50. Так же, как показано на фиг.9D, вводный трос 65 располагается в скеге 50, чтобы защищаться ото льда, проходящего у борта или под судном 30.[0088] As shown in FIG. 9B, the streamer 60 and the lead-in cable 65 are unwound and the fixed tow cable 62 is energized by unwinding the lead-in cable 65. As then shown in FIG. 9C, the pull cables 58 are connected to bend stops 67 or "Chinese fingers" for the lead-in cable 65, and pull ropes 58 are used to pull the lead-in cable 65 into the inner channel 52 of the skeg. The stops 67 limit the bending angle on the lead-in cable 65 and the flexible underwater cable when they are pulled into the skeg 50. Just as shown in FIG. 9D, the lead-in cable 65 is located in the skeg 50 to protect against ice passing alongside or under the ship thirty.

[0089] Как отмечено ранее, позиция развернутой сейсмоприемной косы 60 может управляться множеством способов. Например, глубина сейсмоприемной косы может управляться посредством контроллеров глубины или регуляторов глубины погружения (например, ION 5010 DigiBirds), расположенных с интервалами по длине активной сейсмоприемной косы 60. Горизонтальная позиция сейсмоприемной косы может управляться посредством устройств или регуляторов глубины погружения. Дополнительно, горизонтальная позиция сейсмоприемной косы может быть измерена посредством устройств или регуляторов глубины погружения (например, прикрепленные к сейсмоприемной косе датчики с магнитным компасом ION 5011e), расположенных с интервалами по длине активной сейсмоприемной косы 60.[0089] As noted previously, the position of the deployed streamer 60 can be controlled in a variety of ways. For example, the depth of the streamer can be controlled using depth controllers or depth control knobs (for example, ION 5010 DigiBirds) located at intervals along the length of the active streamer 60. The horizontal position of the streamer can be controlled by devices or depth control knobs. Additionally, the horizontal position of the streamer can be measured using devices or regulators of immersion depth (for example, sensors with a magnetic compass ION 5011e attached to the streamer) located at intervals along the length of the active streamer 60.

[0090] Активный хвостовой буй может использоваться или может не использоваться на конце сейсмоприемной косы 60. Однако хвостовой плавучий якорь может быть насажен на хвосте сейсмоприемной косы 60, чтобы поддерживать устойчивость на дальнем конце сейсмоприемной косы 60. Датчики глубины развертываются вдоль сейсмоприемной косы 60, и сейсмоприемная коса 60 балластируется для нейтральной плавучести в начале исследования. Эта балансировка совершается с углами контроллера глубины, заданными в ноль. В то время как в работе сейсмоприемная коса 60 балластируется до предварительно определенной глубины, контроллеры глубины помещаются в сохраняющий глубину режим. Когда условия меняются, углы поворота крыла контроллеров глубины изменяются, чтобы управлять глубиной, и контроллеры глубины сейсмоприемной косы управляются вручную или автоматически в течение времени записи.[0090] An active tail buoy may or may not be used at the end of the streamer 60. However, a tail floating anchor may be attached to the tail of the streamer 60 to maintain stability at the far end of the streamer 60. Depth sensors are deployed along the streamer 60, and streamer 60 ballasts for neutral buoyancy at the start of the study. This balancing is done with the depth controller angles set to zero. While in operation the streamer 60 is ballasted to a predetermined depth, the depth controllers are placed in a depth-preserving mode. When conditions change, the wing angles of the depth controllers change to control the depth, and the streamer depth controllers are manually or automatically controlled during recording time.

b. Развертывание групп источниковb. Deploy source groups

[0091] После того как операторы гарантируют, что сейсмоприемная коса(ы) 60 полностью развернуты, и что вводные тросы 65 находятся в канале 52 ледового скега 50, как описано выше, операторы могут начинать развертывать источник(и) 90. Во время развертывания пушки 91 на источнике 90 падают быстро под поверхностью воды, так что они невидимы для большей части развертывания. В конечном счете, кабели 95 источника свободно свисают прямо вниз за судном 30, после того как источники 90 развернуты, и судно 30 поддерживает движение вперед.[0091] After the operators ensure that the streamer (s) 60 are fully deployed and the lead-in cables 65 are located in channel 52 of the ice skeg 50, as described above, operators can begin to deploy source (s) 90. During deployment of the gun 91 at source 90 fall rapidly below the surface of the water, so that they are invisible to most deployment. Ultimately, source cables 95 hang down freely downstream of vessel 30 after sources 90 are deployed and vessel 30 is propelled forward.

[0092] Как отмечено выше на фиг.7, например, судно 30 может использовать два сейсмических источника 90a-b - один на стороне левого борта и другой на стороне правого борта исследовательского судна 30. Процедуры для развертывания каждого из этих источников 90a-b практически одинаковы для обоих. В целом, исследовательское судно 30 использует несколько лебедок для обращения с закрепляющими тросами, воротниками, тросами лебедки, группами пушек и т.п. во время развертывания и извлечения. Закрепляющие тросы, воротники, лебедки и т.п. используются, чтобы травить источник 90a-b на корме судна 30. Поскольку каждый источник 90a-b развертывается отдельно, множество лебедок доступно, чтобы маневрировать одним источником 90a-b. Источник 90a-b полностью развернут, когда достигается предварительно определенная метка на кабеле 95 источника. Также, гибкие подводные кабели и вводный трос 95 источника 90a-b могут быть плотно втянуты в скег 50 для защиты ото льда аналогично процедурам для сейсмоприемных кос 60.[0092] As noted above in FIG. 7, for example, vessel 30 can use two seismic sources 90a-b — one on the port side and the other on the port side of the research vessel 30. The procedures for deploying each of these sources 90a-b are practical same for both. In general, research vessel 30 uses several winches to handle anchor cables, collars, winch cables, groups of guns, and the like. during deployment and retrieval. Fastening cables, collars, winches, etc. are used to etch source 90a-b at the stern of vessel 30. Since each source 90a-b is deployed separately, multiple winches are available to maneuver with one source 90a-b. Source 90a-b is fully deployed when a predetermined mark on source cable 95 is reached. Also, the flexible submarine cables and lead-in cable 95 of the source 90a-b can be tightly drawn into the skeg 50 for protection against ice, similarly to the procedures for streamers 60.

2. Исследование, разрушение льда и расстояния сопровождения2. Research, destruction of ice and tracking distance

[0093] С помощью развернутого оборудования и исследовательского судна 30, сопровождаемого в покрытые льдом воды ледокольным судном 20, операторы приводят исследовательское судно 30 в начальную точку запланированного маршрута и начинают проводить сейсмическое исследование, как отмечено ранее в блоке 150 на фиг.3. Для этого, ледокольное судно 20 и исследовательское судно 30 проходят запланированный маршрут исследования через покрытый льдом регион. Как отмечено выше, суда 20 и 30 работают вместе как система во льдах, таким образом, суда 20 и 30 работают вместе, используя связь, навигацию, наблюдение и другие системы 310, 320, 340 и т.д., чтобы непрерывно осуществлять навигацию судов 20 и 30 в различных встречающихся ледовых режимах.[0093] Using deployed equipment and a research vessel 30, escorted into ice-covered water by an icebreaking vessel 20, operators bring the research vessel 30 to the starting point of the planned route and begin to conduct seismic surveys, as previously noted in block 150 in FIG. 3. To this end, the icebreaking vessel 20 and the research vessel 30 go through the planned exploration route through the ice-covered region. As noted above, ships 20 and 30 work together as a system in ice, so ships 20 and 30 work together using communications, navigation, surveillance and other systems 310, 320, 340, etc. to continuously navigate ships 20 and 30 in various ice regimes encountered.

[0094] Чтобы физически управлять льдом, поддерживающие суда, такие как ледокольное судно 20 или любое другое сопровождающее судно(а), фрагментируют и/или расчищают потенциально опасные ледовые образования, когда требуется. Поскольку район изменяется динамически и имеет множество потенциальных опасностей и препятствий, операторы постоянно наблюдают за угрозами, управляют льдом, изменяют маршрут, если необходимо, и осуществляют контроль нештатных ситуаций.[0094] In order to physically manage the ice, support vessels, such as icebreaking vessel 20 or any other accompanying vessel (s), fragment and / or clear potentially dangerous ice formations when required. Since the area is changing dynamically and has many potential dangers and obstacles, operators constantly monitor threats, manage ice, change the route, if necessary, and monitor emergency situations.

[0095] Предпочтительно, встречаемые ледовые режимы имеют не более 10/10 покрытия однолетним льдом, но это может не всегда быть возможным. Например, суда 20 и 30 могут работать в более жестких ледовых режимах, включающих в себя некоторые концентрации многолетнего льда, но суда 20 и 30 предпочтительно избегают сильно торосистого льда, особенно льда, имеющего включения старого льда и льда под давлением. В любом случае, размер ледовых полей, так же как и другие топографические признаки должны наблюдаться и приниматься во внимание при прохождении запланированного маршрута.[0095] Preferably, the ice regimes encountered have no more than 10/10 annual ice coverage, but this may not always be possible. For example, vessels 20 and 30 may operate in more severe ice conditions, including some concentrations of perennial ice, but vessels 20 and 30 preferably avoid highly humid ice, especially ice having inclusions of old ice and ice under pressure. In any case, the size of the ice fields, as well as other topographic features should be observed and taken into account when passing the planned route.

[0096] Чтобы поддерживать работу, суда 20 и 30 поддерживаются посредством ледовых и погодных программ, как отмечено выше. Периодические и регулярные ледовые изображения, интерпретации ледовых изображений и погодная информация предоставляются автоматически всем судам 20 и 30 в работе. На тактическом уровне, суда 20 и 30 могут запрашивать специальные спутниковые изображения, и разрешение и интересующий район могут быть подстроены под требования. В дополнение к изображениям или погодным сводкам, профессиональная интерпретация данных может также быть получена из внешних источников.[0096] In order to support operation, vessels 20 and 30 are supported through ice and weather programs, as noted above. Periodic and regular ice images, interpretations of ice images and weather information are automatically provided to all vessels 20 and 30 in operation. At the tactical level, ships 20 and 30 may request special satellite imagery, and the resolution and region of interest can be tailored to requirements. In addition to images or weather reports, professional interpretation of data can also be obtained from external sources.

[0097] Как отмечено ранее, и ледокольное судно 20, и исследовательское судно 30 предпочтительно оснащаются системами 310 навигации во льдах, чтобы осуществлять навигацию по маршруту исследования с помощью изображений или интерпретаций почти в реальном времени с дополнительными наложениями радиолокационных изображений в реальном или почти реальном времени. Дополнительно, каждое судно 20 и 30 может просматривать и использовать изображения в радиолокационном диапазоне частот другого судна 20 и 30. Система 310 навигации во льдах может включать в себя радиолокационные характеристики ледовых препятствий, такие как доступные от Sigma Radar Processing. Это улучшает навигацию во льдах и способность обнаруживать старый лед. Системы 310 навигации во льдах на борту обоих судов 20 и 30 предпочтительно включают в себя признаки радиолокатора ледовых препятствий.[0097] As noted previously, both the icebreaking vessel 20 and the research vessel 30 are preferably equipped with ice navigation systems 310 to navigate the research route using near real-time images or interpretations with additional real-time or near-real-time overlay radar images . Additionally, each vessel 20 and 30 can view and use images in the radar frequency range of another vessel 20 and 30. The ice navigation system 310 may include the radar characteristics of ice obstacles, such as those available from Sigma Radar Processing. This improves ice navigation and the ability to detect old ice. Ice navigation systems 310 aboard both vessels 20 and 30 preferably include signs of an ice obstacle radar.

Кроме того, ледовая и погодная информационная обслуживающая программа поддерживает исследовательские операции.In addition, an ice and weather information service program supports research operations.

[0098] Во время исследования, GPS-устройства используются, чтобы определять местоположение судов 20 и 30. Традиционные сейсмические практики, связанные с контролем качества GPS, могут быть применены. Например, два независимых навигационных решения предпочтительно используются и сравниваются, чтобы подтверждать позиционирование судов 20 и 30. В частности, точность геодезических измерений в реальном времени навигационных систем 310 может быть подтверждена следующим образом. Точность позиции GPS-спутника определяется посредством ссылки на два критерия, а именно, PDOP (показатель снижения точности определения положения в пространстве) и HDOP (показатель снижения точности определения положения в горизонтальной плоскости). Для PDOP, допустимый предел по любой линии равен 5 (пяти), а общее среднее может быть сконфигурировано, чтобы не превышать 2,5 (два с половиной). Для HDOP эти ограничения равны 4 (четыре) и 1,5 (полтора) соответственно. Различие между позициями основной системы в сравнении с вспомогательной системой, как правило, конфигурируется, чтобы не превышать RMS-значение, равное 5 метрам, обеспечивая обе функциональные системы.[0098] During the study, GPS devices are used to locate vessels 20 and 30. Traditional seismic practices related to GPS quality control can be applied. For example, two independent navigation solutions are preferably used and compared to confirm the positioning of vessels 20 and 30. In particular, the accuracy of real-time geodetic measurements of navigation systems 310 can be confirmed as follows. The accuracy of the position of the GPS satellite is determined by reference to two criteria, namely, PDOP (an indicator of a decrease in the accuracy of determining the position in space) and HDOP (an indicator of a decrease in the accuracy of determining the position in the horizontal plane). For PDOP, the allowable limit on any line is 5 (five), and the total average can be configured to not exceed 2.5 (two and a half). For HDOP, these limits are 4 (four) and 1.5 (one and a half), respectively. The difference between the positions of the main system in comparison with the auxiliary system is usually configured so as not to exceed an RMS value of 5 meters, providing both functional systems.

[0099] Для систем 340 сейсмического контроля компасы применяются вдоль сейсмоприемных кос 60. Смоделированная магнитная решетка (WMM или EMM) может быть введена в навигационные системы 310. Затем пространственно изменчивое отклонение для всех компасов на сейсмоприемная косах 60 может быть применено во время пост-обработки данных. Дополнительно, в зависимости от ледовых условий, глубина кабеля сейсмоприемных кос 60 и источников 90 может быть отрегулирована глубже во время работы во льдах, если рассматривается сохранность кабеля, или если кабель принимает на себя случайные удары льда.[0099] For seismic monitoring systems 340, compasses are used along streamers 60. A simulated magnetic array (WMM or EMM) can be inserted into navigation systems 310. Then a spatially variable deviation for all compasses on streamer 60 can be applied during post-processing data. Additionally, depending on the ice conditions, the depth of the cable of streamers 60 and sources 90 can be adjusted deeper during operation in ice, if the cable is considered intact, or if the cable takes on accidental impacts of ice.

[00100] Как типично выполняется, навигационные системы 310 могут быть объединены с другими системами 320 и 340 наблюдения и сейсмического контроля, и от этих систем могут быть записаны первоначальные данные, включающие в себя, но не только, все GPS-позиции (эфемериды и Rinex), направления по курсу, глубины погружения морской сейсмоприемной косы и глубины воды. Временная отметка применяется к записанным данным для более поздней компиляции и анализа.[00100] As is typically done, navigation systems 310 may be combined with other surveillance and seismic monitoring systems 320 and 340, and initial data including but not limited to all GPS positions (ephemeris and Rinex) may be recorded from these systems. ), direction along the course, the depth of immersion of the seismic streamer and the depth of the water. The timestamp applies to recorded data for later compilation and analysis.

[00101] Также, чтобы управлять льдом в дополнение к вышеописанным системам, операторы также используют наблюдения за погодой и океаном как в региональных, так и в локальных масштабах, так же как и сводки определенных погодных и морских параметров, и отчеты от судов 20 и 30 о ледовых условиях в локальной области и их работе в этих условиях. Диапазон связанных со льдом вспомогательных действий, которые очерчены выше, реализуется как объединенная система.[00101] Also, in order to manage ice in addition to the systems described above, operators also use weather and ocean observations at both regional and local scales, as well as summaries of certain weather and sea parameters, and reports from ships 20 and 30 about ice conditions in the local area and their work in these conditions. The range of ice-related support activities outlined above is implemented as an integrated system.

[00102] Погодные условия, включающие в себя ветер, видимость, волны, местную погоду и условия волнения моря, могут быть приняты во внимание при оценке ледово-сейсмических работ. Ветер является главной причиной пакового льда, и скорость, направление и переменчивость ветра могут влиять на распределение, концентрацию и перемещение пакового льда на пути исследования. Волны играют значительную роль в отношении размеров и ухудшения ледяного поля. Кроме того, движение льда в волнах, особенно когда противоположно движению судов 20 и 30, может увеличивать силы ударов и, в некоторых ситуациях сильного волнения, могут причинять сильные нагрузки от ударов льда на менее усиленную наружную обшивку корпуса, в частности, выше или ниже ледового пояса.[00102] Weather conditions, including wind, visibility, waves, local weather, and sea wave conditions, can be taken into account when evaluating ice seismic operations. Wind is the main cause of pack ice, and the speed, direction, and variability of wind can affect the distribution, concentration, and movement of pack ice along the way. Waves play a significant role in terms of size and ice field deterioration. In addition, the movement of ice in waves, especially when opposed to the movement of vessels 20 and 30, can increase impact forces and, in some situations of strong excitement, can cause severe stresses from impacts of ice on a less strengthened outer skin of the hull, in particular, above or below the ice belt.

Ухудшения в видимости вследствие тумана, осадков и темноты могут серьезно ограничивать эффективность операций по управлению льдом и увеличивать зависимость от изображений льда. Чтобы быть эффективными, скорости маневрирования судна, используемые для большинства способов управления паковым льдом, обычно являются высокими.Deteriorations in visibility due to fog, precipitation and darkness can severely limit the effectiveness of ice management operations and increase dependence on ice images. To be effective, the ship’s maneuvering speeds used for most pack ice management methods are usually high.

[00103] Когда суда 20 и 30 движутся вместе в ожидаемых и наблюдаемых условиях, ледокольное судно 20 проламывает путь для исследовательского судна 30 в условиях пакового льда, когда исследовательское судно 30 проводит исследование. Как будет оценено, исследовательское судно 30 не задействуется во льду по корме, поскольку ледовый скег 50 может быть поврежден. Поэтому ледокольное судно 20 проламывает путь для исследовательского судна 30, таким образом, исследовательское судно 30 способно постоянно двигаться со скоростью исследования по маршруту исследования.[00103] When the vessels 20 and 30 move together under the expected and observed conditions, the icebreaking vessel 20 breaks the path for the research vessel 30 in pack ice conditions when the research vessel 30 conducts research. As will be appreciated, the research vessel 30 is not activated in the stern ice, since the ice skeg 50 may be damaged. Therefore, the icebreaking vessel 20 breaks the path for the research vessel 30, thus, the research vessel 30 is able to constantly move with the speed of research along the research route.

Поскольку исследовательское судно 30 должно продолжать осуществлять продвижение вперед, когда буксирует сейсмоприемные косы 60 и источники 90 и получает данные, сопровождающее ледокольное судно 20 должно выполнять контроль за ледовой обстановкой эффективно, в то же время поддерживая близкие и непрерывные связи с исследовательским судном 30.Since the research vessel 30 must continue to move forward when the streamers 60 and sources 90 are towed and receives data, the accompanying icebreaking vessel 20 must monitor the ice situation efficiently, while maintaining close and continuous communication with the research vessel 30.

[00104] Когда суда 20 и 30 проходят маршрут, например, операторы осуществляют контроль за ледовой обстановкой с помощью обмена данными и командного подхода. Различный персонал на обоих судах 20 и 30 поддерживает контакт друг с другом, чтобы управлять льдом и выполнять принятие переменчивого решения и совместные роли в зависимости от ледовых условий. В частности, команда контроля за ледовой обстановкой возглавляется ответственным за ледовую обстановку на исследовательском судне 30. Команда также включает в себя капитанов обоих судов 20 и 30, так же как и двух ледовых лоцманов на борту ледокольного судна 20.[00104] When vessels 20 and 30 travel the route, for example, operators monitor the ice situation through data exchange and a team approach. The various personnel on both vessels 20 and 30 are in contact with each other in order to manage the ice and make changeable decisions and joint roles depending on ice conditions. In particular, the ice control team is led by the ice operator on the research vessel 30. The team also includes the captains of both vessels 20 and 30, as well as two ice pilots on board the icebreaking vessel 20.

[00105] Команда поддерживает открытые и непрерывные обмены данными на протяжении всего исследования, чтобы определять рекомендованные районы операции и просматривать ледовые условия. Ответственный за ледовую обстановку, в консультации с другими, рекомендует выбор запланированных путей исследования и какие-либо модификации первоначального плана съемки. Кроме того, в любой момент во время операции, любой член команды по контролю за ледовой обстановкой может иметь полномочие прекращать ход исследования вследствие встреченных фактических ледовых условий. Ответственный за ледовую обстановку также дает рекомендации о погружении сейсмоприемных кос 60 для защиты ото льда.[00105] The team maintains open and continuous data exchanges throughout the study to determine recommended areas of operations and view ice conditions. The person responsible for the ice situation, in consultation with others, recommends the selection of planned research paths and any modifications to the original survey plan. In addition, at any time during the operation, any member of the ice control team may be authorized to suspend the investigation due to actual ice conditions encountered. The person responsible for the ice situation also gives recommendations on the immersion of streamer 60 for protection against ice.

[00106] Во время проведения сейсмической операции расстояние сопровождения между ледокольным судном 20 и исследовательским судном 30 может быть первоначально запланировано. Чтобы уменьшать сейсмический шум, расстояние сопровождения является настолько большим, насколько обстоятельства реалистически позволяют без подвергания риску безопасности операции. Ледокольное судно 20, в целом, расчищает путь для исследовательского судна 30, в то же время компенсируя расстояние сопровождения и направление и дрейф льда. Подразумеваемая постоянная связь между судами 20 и 30 может максимизировать эффективность этого.[00106] During the seismic operation, the tracking distance between the icebreaking vessel 20 and the research vessel 30 may be initially planned. In order to reduce seismic noise, the tracking distance is as large as circumstances realistically allow without compromising the safety of the operation. The icebreaking vessel 20 generally clears the path for the research vessel 30, while at the same time compensating for the tracking distance and the direction and drift of the ice. The implied ongoing communication between vessels 20 and 30 can maximize the effectiveness of this.

[00107] В любом случае, уровни шума во время работы во льдах и, в то же время, в близком сопровождении с ледокольным судном 20 будут неограниченными вследствие неизвестных шумовых профилей льда, увеличенной или неизвестной сейсмоприемной косы и акустических сигнатур судна во время толкания льда и традиционно высоких уровней шума, создаваемых ледокольным судном 20. Когда суда 20 и 30 движутся, расстояние между ледокольным судном 20 и исследовательским судном 30 поэтому наблюдается, чтобы сохранять предпочтительное расстояние для того, чтобы минимизировать шум, который может мешать исследовательским данным. В целом, предпочтительно поддерживать расстояние сопровождения в три кабельтовых или более, чтобы смягчать проблемы с шумом, когда ледокольное судно 20 обращается со льдом.[00107] In any case, the noise levels during operation in the ice and, at the same time, closely accompanied by the icebreaking vessel 20 will be unlimited due to unknown noise ice profiles, an enlarged or unknown streamer and acoustic signatures of the vessel during ice pushing and the traditionally high noise levels generated by icebreaking vessel 20. When vessels 20 and 30 are moving, the distance between icebreaking vessel 20 and research vessel 30 is therefore observed to maintain a preferred distance so that the minimans Generate noise that may interfere with research data. In general, it is preferable to maintain the tracking distance of three cable or more in order to mitigate noise problems when the icebreaking vessel 20 handles ice.

[00108] Временами, могут существовать условия во льдах, которые требуют от ледокольного судна 20 диапазона в несколько миль впереди исследовательского судна 30. В других ледовых режимах ледокольному судну 20 может быть необходимо иметь дело лишь с полосами, небольшими участками и аналогичными концентрациями льда впереди исследовательского судна 30, и он может поддерживать более короткое расстояние сопровождения впереди исследовательского судна 30. Кроме того, суда 20 и 30 должны работать с расстояниями, которые будут предохранять исследовательское судно 30 от остановки во льдах, таким образом, расстояние сопровождения может изменяться во время операций.[00108] At times, ice conditions may exist that require the icebreaker 20 to have a range of several miles ahead of the research vessel 30. In other ice modes, the icebreaker 20 may need to deal only with streaks, small sections and similar ice concentrations in front of the research vessel 30, and it can maintain a shorter tracking distance in front of the research vessel 30. In addition, vessels 20 and 30 must operate at distances that will keep the research some vessel 30 from stopping in ice, so the tracking distance may vary during operations.

[00109] В отличие от строгих коммерческих ледокольных сопровождений, когда вся работа управляется ледокольным судном 20, управление сейсмической операцией должно быть разделено между двумя судами 20 и 30. Как отмечено выше, например, конкретное расстояние сопровождения может требоваться между исследовательским судном 30 и ледокольным судном 20, чтобы уменьшать шумовую помеху и другие неблагоприятные воздействия. Операторы на исследовательском судне 30 лучше подходят для наблюдения за этим расстоянием. Поскольку им необходимо также поддерживать скорость исследования, им может быть необходимо постоянно передавать ледокольному судну 20 необходимость увеличить расстояние сопровождения ледокольного судна от следующего за ним исследовательского судна 30.[00109] Unlike strict commercial icebreaking escorts, when all work is controlled by icebreaker 20, seismic control should be shared between two vessels 20 and 30. As noted above, for example, a specific tracking distance may be required between research vessel 30 and the icebreaker 20 to reduce noise interference and other adverse effects. Operators on research vessel 30 are better suited to observing this distance. Since they also need to maintain the speed of research, they may need to constantly convey to the icebreaking vessel 20 the need to increase the tracking distance of the icebreaking vessel from the next research vessel 30.

[00110] С другой стороны, исследовательское судно 30 также должно сообщать ледовые условия, которые оно встречает во время следования за ледокольным судном 20, например, сообщать встречаемые ледовые нагрузки, глетчерный лед и т.д. Ледокольное судно 20 может затем изменять свои действия, чтобы улучшать условия, встречаемые исследовательским судном 30, ломая и рассеивая лед по-другому.[00110] On the other hand, the research vessel 30 must also report the ice conditions that it encounters while following the icebreaking vessel 20, for example, report encountered ice loads, glacier ice, etc. The icebreaking vessel 20 can then change its actions to improve the conditions encountered by the research vessel 30, breaking and dispersing the ice differently.

[00111] В то же время, ледокольное судно 20 постоянно рассматривает лед впереди и должно сохранять полную резервную мощность, доступную в случае встречи сильных гряд или полей торосов. Это может означать, что ледокольное судно 20 движется порой с помощью своего центрального винта задним ходом, чтобы принимать меры по управлению энергией. Исследовательское судно 30 аналогично поддерживает полную резервную мощность, подготовленную, чтобы осуществлять успешную навигацию во время сопровождения.[00111] At the same time, the icebreaking vessel 20 constantly looks at the ice ahead and must maintain the full reserve power available in case of encountering strong ridges or hummock fields. This may mean that the icebreaking vessel 20 sometimes moves with the aid of its central propeller in reverse to take energy control measures. Research vessel 30 likewise maintains full reserve power prepared to enable successful navigation during escort.

3. Контроль за ледовой обстановкой3. Ice control

[00112] Как обсуждалось ранее, суда 20 и 30 осуществляют контроль за встречающейся ледовой обстановкой по плану съемки. Контроль за ледовой обстановкой является сложным вопросом вследствие затронутых динамических факторов, таких как возможности поддерживаемого исследовательского судна 30, возможности используемого поддерживающего судна 20 и различные ледовые условия, которые могут встретиться. Например, паковый лед и паковый лед, имеющий как старый лед, так и глетчерный лед, могут встречаться в различных концентрациях в районе исследований. Поэтому исследовательские операции в районе планируются и выполняются так, что возможности судов 20 и 30 не превышаются. Для этого ледовые условия впереди судов 20 и 30 всесторонне определяются заранее, как отмечено ранее, но ледовые условия также наблюдаются во время исследования, как отмечено в данном документе, так что ледокольное судно 20 и исследовательское судно 30 могут согласовывать условия без прекращения работ из-за льда. Подробная информация о льде требуется, чтобы поддерживать этот подход. Как отмечено в данном документе, требуемая информация получается из различных ледовых карт, сводок о давлении льда, анализа дрейфа льда, сводок и изображений, включающих в себя изображения высокого разрешения вплоть до разрешения 100-150 м.[00112] As previously discussed, vessels 20 and 30 monitor the ice conditions encountered according to the survey plan. Ice control is a complex issue due to the dynamic factors involved, such as the capabilities of the supported research vessel 30, the capabilities of the used support vessel 20, and various ice conditions that may occur. For example, pack ice and pack ice, which has both old ice and glacier ice, can occur at different concentrations in the study area. Therefore, research operations in the area are planned and carried out so that the capabilities of vessels 20 and 30 are not exceeded. To this end, ice conditions ahead of vessels 20 and 30 are comprehensively determined in advance, as noted earlier, but ice conditions are also observed during the study, as noted in this document, so that icebreaking vessel 20 and research vessel 30 can agree on conditions without interruption due to ice. Detailed ice information is required to support this approach. As noted in this document, the required information is obtained from various ice maps, ice pressure reports, ice drift analysis, reports and images including high resolution images up to a resolution of 100-150 m.

[00113] Суда 20 и 30 избегают тяжелого пакового льда и, когда необходимо, работают с медленными скоростями продвижения согласно окружающим ледовым условиям. Когда условия предоставляют возможность, суда 20 и 30 могут осуществлять контроль за ледовой обстановкой, разламывая или отводя паковый лед, движущийся по направлению к трассе исследования, чтобы эффективно защищать исследовательское судно 30 и буксируемое оборудование от приближающегося льда. Чтобы справляться с паковым льдом, ледокольное судно 20 агрессивно ломает лед с большими скоростями, особенно если дрейф льда быстрый, и затопляемые элементы пакового льда являются крупными или плохо определенными. Также, ледокольному судну 20 может быть необходимо толкать большие плавающие льдины с большой мощностью.[00113] Vessels 20 and 30 avoid heavy pack ice and, when necessary, operate at slow speeds according to the surrounding ice conditions. When conditions provide an opportunity, vessels 20 and 30 can monitor ice conditions by breaking or diverting pack ice moving toward the research route to effectively protect research vessel 30 and towed equipment from approaching ice. To cope with pack ice, icebreaker 20 aggressively breaks ice at high speeds, especially if ice drift is fast and flooded pack ice elements are large or poorly defined. Also, icebreaking vessel 20 may need to push large floating ice floes with high power.

[00114] Хотя встречаемые характеристики могут быть очень динамичными по природе, некоторые ключевые соображения по контролю за ледовой обстановкой могут быть очерчены. Когда используется в данном документе, контроль за ледовой обстановкой ссылается на требуемые поддерживающие действия, таким образом исследовательское судно 30 может поддерживать свой маршрут по трассе исследования и продолжать операции в движущемся льде. Например, контроль за ледовой обстановкой включает в себя следующий диапазон задач, все из которых предназначены, чтобы повышать безопасность и эффективность исследовательских операций во льдах: наблюдение и прогнозирование льда; обнаружение и отслеживание ледовых препятствий; предупреждение о ледовой опасности и руководство ледовой командой; и разрушение льда и/или расчистка (включающая в себя буксировку айсбергов), когда требуется, чтобы физически уменьшать угрозу потенциально опасных или функционально ограничивающих ледовых взаимодействий с судном 30.[00114] Although the characteristics encountered can be very dynamic in nature, some key considerations for controlling ice conditions can be outlined. When used herein, ice control refers to the required supporting actions, so the research vessel 30 can maintain its route along the exploration route and continue operations in moving ice. For example, control of ice conditions includes the following range of tasks, all of which are designed to increase the safety and effectiveness of research operations in ice: observation and forecasting of ice; detection and tracking of ice obstacles; ice hazard warning and leadership of the ice team; and ice breaking and / or clearing (including towing icebergs) when required to physically reduce the risk of potentially dangerous or functionally restricting ice interactions with the vessel 30.

[00115] Посредством тщательного контроля ледовой обстановки ледокольное судно 20 пытается изменять ледовое окружение впереди по маршруту исследовательского судна 30. Ледокольное судно 20 устраняет опасные или ограничивающие взаимодействия пакового льда от исследовательского судна 30 и его буксируемого оборудования (60, 90 и т.д.). При контроле за ледовой обстановкой ледокольное судно 20 уменьшает ледовые нагрузки на исследовательское судно 30, таким образом, исследовательское судно 30 может непрерывно осуществлять навигацию и придерживаться пути исследования. Выполняя это, ледокольное судно 20 расчищает паковый лед вокруг исследовательского судна 30, в то же время не запутываясь в исследовательском оборудовании (60, 90 и т.д.).[00115] Through careful monitoring of the ice situation, the icebreaking vessel 20 attempts to change the ice environment ahead along the route of the research vessel 30. The icebreaking vessel 20 eliminates dangerous or restricting interactions of pack ice from the research vessel 30 and its towed equipment (60, 90, etc.) . In monitoring the ice situation, the icebreaking vessel 20 reduces ice loads on the research vessel 30, so that the research vessel 30 can continuously navigate and follow the research path. In doing this, the icebreaking vessel 20 clears the pack ice around the research vessel 30, while at the same time not getting entangled in the research equipment (60, 90, etc.).

[00116] Контроль за ледовой обстановкой может быть разделен на две основные процедуры, которые включают в себя разрушение льда и разгон льда. При разрушении льда ледокольное судно 20 ломает большие плавающие ледяные поля или высокие концентрации мобильного пакового льда на небольшие куски. Получающийся в результате разбитый лед может затем протекать вокруг корпуса исследовательского судна, в то время как ледовый скег 50 защищает развернутые кабели и тросы для сейсмоприемных кос 60 и источников 90. Этот также уменьшает ледовые нагрузки на исследовательское судно 30. При разгоне льда поддерживающее судно 20 ломает и разбрасывает большие плавающие ледяные поля, используя высокоскоростные маневры и/или отбрасываемую винтом струю.[00116] Ice control can be divided into two main procedures, which include ice breaking and ice dispersal. When ice is destroyed, the icebreaking vessel 20 breaks large floating ice fields or high concentrations of mobile pack ice into small pieces. The resulting broken ice can then flow around the hull of the research vessel, while the ice skeg 50 protects the deployed cables and cables for streamers 60 and sources 90. This also reduces the ice load on the research vessel 30. When dispersing ice, the support vessel 20 breaks and scatters large floating ice fields using high-speed maneuvers and / or a propeller-thrown jet.

[00117] Различные схемы разламывания льда могут быть использованы, чтобы расчищать лед, так что исследовательское судно 30 может проходить маршрут исследования. Как показано на фиг.10A-10D, эти схемы включают в себя линейную, секторальную, круговую и толкающую методики, используемые в перемещении пакового льда. В дополнение к этим методикам существует множество вариаций и комбинаций, которые эффективны в определенных ледовых условиях. Вариации и комбинации этих методик вместе с традиционными методиками сопровождения ледокольным судном могут быть приведены в действие текущим ледовым режимом и из других соображений.[00117] Various ice breaking schemes can be used to clear the ice, so that the research vessel 30 can follow the research route. As shown in FIGS. 10A-10D, these schemes include linear, sectoral, circular, and push techniques used in moving pack ice. In addition to these techniques, there are many variations and combinations that are effective in certain ice conditions. Variations and combinations of these techniques, together with the traditional methods of escorting an icebreaking vessel, can be activated by the current ice regime for other reasons.

[00118] Как показано на фиг.10A, линейная методика является схемой разрушения льда, используемой сопровождающим судном 20, чтобы ломать паковый лед, дрейфующий впереди исследовательского судна 30, по прямым линиям, параллельно направлению дрейфа льда. Эта схема разрушения льда типично используется, когда скорость дрейфа льда является быстрой, а направление дрейфа льда остается вполне постоянным.[00118] As shown in FIG. 10A, the linear technique is an ice breaking scheme used by the accompanying vessel 20 to break pack ice drifting in front of the research vessel 30 in straight lines parallel to the ice drift direction. This ice breaking scheme is typically used when the ice drift speed is fast and the direction of ice drift remains quite constant.

[00119] Как показано на фиг.10B, секторальная методика является схемой разрушения льда, которая обеспечивает широкий охват контролируемого пакового льда вокруг направления дрейфа приближающегося льда. Этот технический прием требует, чтобы сопровождающее судно 20 ходило назад и вперед через линию дрейфа между двумя назначенными курсами по компасу, которые создают сектор. Эта схема типично используется, когда скорость дрейфа льда является низкой, и/или когда направление дрейфа переменчиво или быстро изменяется.[00119] As shown in FIG. 10B, the sectoral technique is an ice breaking scheme that provides wide coverage of controlled pack ice around the drift direction of approaching ice. This technique requires the accompanying vessel 20 to go back and forth through the drift line between the two assigned compass courses that create the sector. This pattern is typically used when the ice drift speed is low, and / or when the drift direction is changeable or rapidly changing.

[00120] Как показано на фиг.10C, методика кругового разламывания льда является процедурой, которая требует, чтобы сопровождающее судно 20 ходило в круговой схеме впереди исследовательского судна 30. Диаметр кругов будет изменяться со скоростью дрейфа льда и маневренностью и скоростью исследовательского судна 30. Эта схема типично используется в высоких концентрациях тонкого льда или толстых плавучих льдин небольшого диаметра, и когда направление дрейфа льда переменчиво. Круговая схема может также выполняться полностью вокруг исследовательского судна 30 в качестве эффективного способа, чтобы ослаблять давление льда, предусмотренные сейсмоприемные косы 60 и другое развернутое оборудование 90 не сталкиваются с ним.[00120] As shown in FIG. 10C, a circular ice breaking technique is a procedure that requires an accompanying vessel 20 to go in a circular pattern in front of the research vessel 30. The diameter of the circles will vary with the ice drift speed and the maneuverability and speed of the research vessel 30. This The scheme is typically used in high concentrations of thin ice or thick floating ice of small diameter, and when the direction of ice drift is variable. A circular pattern can also be performed entirely around the research vessel 30 as an effective way to relieve ice pressure, the provided streamers 60 and other deployed equipment 90 do not collide with it.

[00121] Как показано на фиг.10D, толкание льда является эффективным способом устранения средних и больших плавающих ледяных полей с линии дрейфа. Направление толкания обычно находится под прямыми углами к приближающемуся льду. Преимуществом толкания большого плавающего ледяного поля вместо его разламывания является то, что угроза устраняется с линии дрейфа и от исследовательского судна 30, тогда как если лед ломается впереди, разломанные обломки могут все еще представлять угрозу. Поэтому технический прием должен правильно прогнозировать какое-либо изменение в дрейфе льда, чтобы гарантировать, что лед не будет становиться угрозой позднее.[00121] As shown in FIG. 10D, ice pushing is an effective way of removing medium and large floating ice fields from a drift line. The direction of pushing is usually at right angles to the approaching ice. The advantage of pushing a large floating ice field instead of breaking it is that the threat is eliminated from the drift line and from the research vessel 30, whereas if the ice breaks in front, the broken fragments can still be a threat. Therefore, the technique must correctly predict any change in ice drift to ensure that ice will not become a threat later.

[00122] В дополнение к паковому льду глетчерный лед может также представлять угрозу исследовательскому судну 30 в районе исследований. Если эта ситуация возникает, исследование может быть необходимо остановить, когда айсберг представляет неприемлемый риск для исследовательского судна 30 или сейсмических кос 60. В частности, направление и дрейф айсберга могут отличаться от окружающего ледового поля, поскольку айсберг приводится в движение течениями, в то время как паковый лед имеет тенденцию приводиться в движение силами ветра.[00122] In addition to pack ice, glacier ice may also pose a threat to research vessel 30 in the research area. If this situation arises, the study may need to be stopped when the iceberg presents an unacceptable risk to the research vessel 30 or seismic streamers 60. In particular, the direction and drift of the iceberg may differ from the surrounding ice field, because the iceberg is driven by currents, while pack ice tends to be driven by wind.

[00123] Небольшие ледяные куски, отрывающиеся от основного айсберга, такие как гроулеры и крупные несяки, могут также быть в окружающем районе. В некоторых обстоятельствах эти небольшие куски льда может быть трудно идентифицировать в паковом льду, особенно в условиях плохой видимости. Любой контакт, осуществляемый судном 30 с низким классом льда, может приводить в результате к серьезным повреждениям.[00123] Small ice pieces tearing away from the main iceberg, such as growlers and large little ones, may also be in the surrounding area. In some circumstances, these small pieces of ice can be difficult to identify in pack ice, especially in conditions of poor visibility. Any contact made by the low ice class vessel 30 can result in serious damage.

4. Направление, дрейф и отклонение4. Direction, drift and deviation

[00124] Поскольку предложенный маршрут исследования проходит через лед, движущийся в воде, маршрут ледокольного судна 20 учитывает направление и дрейф льда относительно исследовательского судна 30 и трассы исследования в случае необходимости. Например, маршрут для ледокольного судна 20 может изменяться в диапазоне от почти без отклонения ледокольного судна 20 от трассы исследования в процессе близкого сопровождения до большего отклонения при расположении дальше вперед или в сторону. В то время как суда 20 и 30 работают, поддерживаются близкие связи, и в то же время операторы уделяют внимание преобладающим и вероятным ледовым условиям. Когда они движутся по маршруту, оба судна 20 и 30 также управляют своей резервной тяговой мощностью, чтобы гарантировать, что мощность непосредственно доступна, если сильные торосы или другие ледовые образования требуют немедленных увеличений в мощности, чтобы ломать лед (без прекращений работы).[00124] Since the proposed research route passes through ice moving in the water, the route of the icebreaking vessel 20 takes into account the direction and drift of ice relative to the research vessel 30 and the research route, if necessary. For example, the route for the icebreaking vessel 20 can vary from almost no deviation of the icebreaking vessel 20 from the survey path during close tracking to a larger deviation when located further forward or to the side. While vessels 20 and 30 operate, close liaison is maintained, while at the same time, operators pay attention to the prevailing and likely ice conditions. As they move along the route, both vessels 20 and 30 also control their reserve propulsion power to ensure that power is directly available if strong hummocks or other ice formations require immediate increases in power to break the ice (without interruption).

[00125] Предпочтительно, исследовательское судно 30 не отклоняется от запланированной трассы исследования, таким образом, желаемые сейсмические данные могут быть получены. Кроме того, отклонения от трассы исследования могут возникать при необходимости вследствие ледовых условий. При отклонении от трассы исследования небольшие изменения в маршруте предпочтительно выполняются в начале отклонения. Например, скорости поворота приблизительно 3-4 градуса в минуту предпочтительно выполняются в начале отклонения курса исследовательского судна 30, поскольку более быстрые изменения могут нарушать получение данных. Конечно, резкое изменение в направлении может, в конечном счете, быть необходимым, чтобы предотвращать повреждение и избегать остановки во льдах.[00125] Preferably, the research vessel 30 does not deviate from the planned survey path, so that the desired seismic data can be obtained. In addition, deviations from the study route may occur if necessary due to ice conditions. When deviating from the study route, small changes in the route are preferably made at the beginning of the deviation. For example, turning speeds of about 3-4 degrees per minute are preferably performed at the beginning of the course deviation of the research vessel 30, since faster changes may interfere with data acquisition. Of course, a sharp change in direction may ultimately be necessary to prevent damage and to avoid stopping in ice.

[00126] При переходе исследования с одного маршрута на другой сейсмические косы 60 предпочтительно приводятся в движение до предварительно определенной глубины, чтобы уменьшать риски встречи со льдом и помогать переходу на следующую трассу. Погружение сейсмоприемных кос 60 выполняется даже в однолетнем льду, который является практически плоской поверхностью, поскольку всегда существует вероятность того, что лед с глубоким килем присутствует и остался незамеченным.[00126] When the study moves from one route to another, the seismic streamers 60 are preferably set in motion to a predetermined depth in order to reduce the risk of encountering ice and to assist the transition to the next route. Diving of streamers 60 is carried out even in annual ice, which is almost a flat surface, since there is always the possibility that ice with a deep keel is present and has gone unnoticed.

[00127] В одном примере сейсмическая коса 60 может обычно быть развернута на -28 м. Кроме того, кили льдов могут протягиваться вплоть до -35 м в некоторых случаях. Поэтому погружение сейсмоприемной косы 60 глубже приблизительно до -55 м может уменьшать риск зацепления сейсмоприемной косой 60 глубокого киля льда. Как отмечено выше, глубина -55 м предполагает глубину исследования -28 м. Если используется меньшая глубина исследования, такая как -20 метров, тогда опасные ледяные кили могут быть более редкими, и высоты надводной части могут тогда считаться приемлемыми, когда равны только 4 метрам. Сейсмический источник 90 должен соответствующим образом управляться во время изменения трасс всякий раз, когда возможно, так что извлечения и повторного развертывания пушки в тяжелом льду можно избегать.[00127] In one example, seismic streamer 60 can typically be deployed at -28 m. In addition, keels of ice can extend up to -35 m in some cases. Therefore, diving the streamer 60 deeper to approximately -55 m can reduce the risk of the seismic streamer 60 catching a deep keel of ice. As noted above, a depth of -55 m implies a research depth of -28 m. If a shorter research depth, such as -20 meters, is used, then dangerous ice keels can be rarer and the surface heights can then be considered acceptable when they are only 4 meters . Seismic source 90 should be appropriately controlled during trace changes whenever possible, so that the extraction and redeployment of the gun in heavy ice can be avoided.

[00128] Направление и дрейф пакового льда, айсбергов и отдельных плавающих льдин постоянно определяются с помощью ручных и ARPA радиолокационных способов отображения данных на карте, навигации во льдах и других целесообразных способов, чтобы поддерживать постоянный журнал встречаемого направления и дрейфа. В свою очередь, направление и дрейф льда определяет смещение ледокольного судна 20 и идентифицирует интересующие ледовые образования. Поскольку исследовательское судно 30 буксирует сейсмоприемные косы 60, которые могут быть до 6 км длиной, ледовые образования впереди по курсу трассы исследования и маршрута ледокольного судна особенно интересны. Во время сопровождения сектор поддерживается, чтобы уменьшать риск ледяных килей, которые могут ударять сейсмические косы 60.[00128] The direction and drift of pack ice, icebergs and individual ice floes are constantly determined using manual and ARPA radar methods for displaying data on a map, navigation in ice, and other appropriate methods to maintain a constant log of the encountered direction and drift. In turn, the direction and drift of the ice determines the displacement of the icebreaking vessel 20 and identifies the ice formations of interest. Since the research vessel 30 tows streamers 60, which can be up to 6 km long, the ice formations ahead of the course of the survey route and the icebreaking route are especially interesting. During escort, the sector is supported to reduce the risk of ice keels that can strike seismic streamers 60.

[00129] Как отмечено выше, паковый лед имеет тенденцию приводиться в движение как течением, так и ветром, в то время как айсберги имеют тенденцию приводиться в движение большей частью течением. Плавающие ледяные поля, состоящие из старых торосов, могут быть менее прогнозируемыми вследствие их характеристик надводной части и киля. Эти вариации обычно поддерживаются для более коротких периодов времени, но лед этого типа в открытых паковых условиях оправдывает дополнительную осторожность. Поскольку исследовательское судно 30 буксирует сейсмоприемную косу до 6 км длиной с относительно низкими скоростями (4,6 узла или меньше), и при обычной глубине исследования -28 м, сейсмоприемная коса 60 может флюгировать вследствие океанских течений, встречаемых на этой глубине, которые отличны от течений на поверхности океана.[00129] As noted above, pack ice tends to be driven by both the current and the wind, while icebergs tend to be driven mostly by the current. Floating ice fields, consisting of old hummocks, may be less predictable due to their surface and keel characteristics. These variations are usually maintained for shorter periods of time, but ice of this type under open pack conditions warrants extra caution. Since research vessel 30 tows a streamer up to 6 km long with relatively low speeds (4.6 knots or less), and with a typical exploration depth of -28 m, streamer 60 can fly due to ocean currents encountered at this depth that are different from currents on the surface of the ocean.

[00130] Запасы безопасности могут не быть однозначно измерены на основе расстояния, поскольку пределы могут фактически зависеть от многих факторов, включающих в себя достоверность информации о направлении и дрейфе, вероятность ледовых килей, составляющих истинные риски, скорость исследовательского судна 30, вероятность того, что исследовательское судно 30 должно замедлять ход в направлении льда, прежде чем элемент риска не будет полностью очищен, и т.д. Как следствие, запасы безопасности будут изменяться согласно скрытым обстоятельствам. Это будет обычно предметом для непрерывной оценки и определения операторами.[00130] Safety margins may not be unambiguously measured based on distance, because the limits may actually depend on many factors, including the accuracy of the direction and drift information, the likelihood of ice keels constituting the true risks, the speed of the research vessel 30, the likelihood that research vessel 30 must slow down in the ice direction before the risk element is completely cleared, etc. As a result, safety margins will vary according to hidden circumstances. This will usually be the subject of continuous assessment and determination by operators.

[00131] Чтобы оценивать запасы безопасности, существует соотношение между высотой надводной части гряды торосов в паковом льду и глубиной киля для этой гряды торосов. Для сильных торосов глубина киля приблизительно до 4 раз больше высоты надводной части. Предпочтительно, запас безопасности 20% может быть применен, когда операторы наблюдают гряду торосов с конкретной высотой гряды. Следовательно, операторы могут считать многолетние гряды торосов с высотой надводной части 5,6 м и выше как максимальную высоту надводной части, допустимую поверх буксируемой сейсмоприемной косы 60.[00131] In order to evaluate safety margins, there is a relationship between the height of the surface of the hummock ridge in pack ice and the keel depth for this hummock ridge. For strong hummocks, the keel depth is approximately 4 times greater than the surface of the surface. Preferably, a safety margin of 20% can be applied when operators observe a ridge of hummocks with a specific ridge height. Therefore, operators can consider perennial ridges of hummocks with a surface height of 5.6 m and above as the maximum height of the surface part permissible over a towed streamer 60.

[00132] С учетом этих соображений обсуждение обращается к фиг.11, где показано ледокольное судно 20, проламывающее путь для исследовательского судна 30, движущегося по трассе исследования. Ледокольное судно 20 проламывает маршрут, смещаясь для направленности и дрейфа льда. Таким образом, расчищенный маршрут будет пролегать по линии исследования, когда исследовательское судно 30 достигает этой точки на основе скорости исследовательского судна и направления и дрейфа льда. Угловое соотношение между трассой исследования и ледокольным судном 20 называется углом смещения.[00132] With these considerations in mind, the discussion is directed to FIG. 11, which shows an icebreaking vessel 20 breaking a path for a research vessel 30 moving along a research route. Icebreaking vessel 20 breaks through the route, shifting for directivity and ice drift. Thus, the cleared route will run along the survey line when the research vessel 30 reaches this point based on the speed of the research vessel and the direction and ice drift. The angular relationship between the study track and the icebreaking vessel 20 is called the offset angle.

[00133] Ледовые образования, дрейфующие впереди (т.е. выше по ходу трассы исследования в дрейфе плавающего ледового поля), тщательно оцениваются, чтобы гарантировать отсутствие глубоких килей поперек сейсмической косы (не показана), буксируемой позади исследовательского судна 30, после того как эти образования достигли трассы исследования и возможно прошли над буксируемой сейсмоприемной косой. Это может быть выражено как линия киля минимальной глубины, как показано на фиг.11. В качестве дополнительной предосторожности, линия коэффициента безопасности глубокого киля может также быть вычислена с помощью скоростей дрейфа, которые преднамеренно увеличиваются от фактических наблюдаемых скоростей дрейфа. Когда глубокие кили лежат внутри этой линии, суда 20 и 30 предпринимают соответствующие действия.[00133] Ice formations drifting ahead (that is, upstream of the study path in the drift of a floating ice field) are carefully evaluated to ensure that there are no deep keels across the seismic streamer (not shown) towed behind the research vessel 30 after these formations reached the study route and possibly passed over a towed streamer. This can be expressed as a keel line of minimum depth, as shown in FIG. 11. As an added precaution, the deep keel safety factor line can also be calculated using drift velocities that deliberately increase from the actual observed drift velocities. When the deep keels lie within this line, vessels 20 and 30 take appropriate action.

[00134] Чтобы избегать льда с глубоким килем, когда флюгирование присутствует в сейсмоприемной косе 60, операторы принимают во внимание направление флюгирования, чтобы изменять курс исследовательского судна 30 и сейсмоприемной косы 60 вокруг опасного глубокого киля. Как показано на фиг.12A, например, операторы изменяют направление исследовательского судна 30 на направление флюгирования сейсмоприемной косы, когда лед с глубоким килем лежит впереди на линии исследования. Это приводит флюгерное положение в один ряд с исследовательским судном 30, когда оно проходит опасный глубокий киль. Исследовательское судно 30 может затем возобновлять свой курс по линии исследования, когда это безопасно выполнять.[00134] In order to avoid deep keel ice when feathering is present in the streamer 60, operators take into account the direction of the feathering to change course of the survey vessel 30 and streamer 60 around the dangerous deep keel. As shown in FIG. 12A, for example, operators change the direction of the research vessel 30 to the direction of feathering of the streamer when the deep keel ice lies ahead of the survey line. This brings the weathervane in line with the research vessel 30 when it passes a dangerous deep keel. Research vessel 30 may then resume its course along the line of research when it is safe to perform.

[00135] В некоторых ситуациях, однако, исследовательское судно 30 не может поворачивать в направлении флюгерного положения, поскольку дополнительные риски лежат в этом направлении. В этом случае, как показано на фиг.12B, операторы поворачивают исследовательское судно 30 так, что его направление находится на одной линии с флюгерным положением. Судно 30 поддерживает этот курс, пока сейсмоприемная коса 60 не будет свободна от риска.[00135] In some situations, however, the research vessel 30 cannot turn in the direction of the vane position, since additional risks lie in this direction. In this case, as shown in FIG. 12B, the operators rotate the research vessel 30 so that its direction is in line with the vane position. Vessel 30 maintains this course until streamer 60 is risk free.

[00136] Даже при исследовании и принятии во внимание направления и дрейфа льда и каких-либо ледовых килей, исследование может все еще встречать лед со значительными топографическими элементами рельефа. Эти ледовые образования избегаются всякий раз, когда возможно, поскольку они означают районы во льдах, которые более тяжело ломать. Поля торосов и другие образования старого льда предпочтительно также избегаются. Дополнительно, лед может быть встречен со значительным снежным покровом, который может в значительной степени способствовать трудности навигации, поскольку снег увеличивает коэффициент трения между льдом и корпусами судов.[00136] Even when exploring and taking into account the direction and drift of ice and any ice keels, the study may still encounter ice with significant topographic features. These ice formations are avoided whenever possible, as they indicate areas in the ice that are more difficult to break. Fields of hummocks and other formations of old ice are preferably also avoided. Additionally, ice can be encountered with significant snow cover, which can greatly contribute to navigation difficulties, as snow increases the coefficient of friction between ice and ship hulls.

F. Конфигурации пополнения запасов и непредвиденные нештатные ситуацииF. Replenishment configurations and unforeseen contingencies

[00137] Исследование проводится в неблагоприятных ледовых средах в Арктике удаленно от пунктов обеспечения, так что соблюдаются некоторые операции общего поля. Поскольку ледокольное судно 20 может быть с атомной силовой установкой, он может не требовать пополнения расхода топлива во время всей операции. Исследовательское судно 30, если снабжается судовым маловязким топливом (MGO), несет достаточный запас для работы с помощью резервной емкости. В большинстве случаев суда 20 и 30 не способны двигаться по кругу из-за отказов системы вследствие ледового покрова. Кроме того, весьма маловероятно, что источники 90 или сейсмоприемной косы 60 могут быть извлечены или повторно развернуты во время нахождения во льдах.[00137] The study is conducted in adverse ice environments in the Arctic remotely from support points, so some common field operations are followed. Since the icebreaking vessel 20 may be with a nuclear power plant, it may not require replenishment of fuel consumption during the entire operation. Research vessel 30, if supplied with marine low-viscosity fuel (MGO), carries sufficient headroom to operate with a reserve tank. In most cases, vessels 20 and 30 are not able to move in a circle due to system failures due to ice cover. In addition, it is highly unlikely that sources 90 or streamer 60 can be removed or redeployed while in ice.

[00138] Во время контроля за ледовой обстановкой в исследовании могут быть встречены ледовые условия, когда безопасность сейсмоприемной косы 60 находится под угрозой. Когда это происходит, суда 20 и 30 направляются в воды, где ледовые условия позволят извлекать сейсмоприемные косы 60. Как только находятся в таком местоположении, сейсмоприемные косы 60 укорачиваются до 600 м или менее, и последующая исследовательская работа может затем продолжаться с уменьшенной длиной сейсмоприемной косы.[00138] During ice control, the study may encounter ice conditions where the safety of streamer 60 is at risk. When this happens, vessels 20 and 30 are sent to waters where ice conditions will allow the acquisition of streamers 60. Once at this location, streamers 60 are shortened to 600 m or less, and subsequent research work can then continue with a reduced streamer length. .

[00139] Например, угрожающие ледовые условия могут возникать, когда морские ледовые условия являются опасно хребтообразными с оцененными высотами надводной части, равными 5,6 метра или больше, или хребтообразными с высотами надводной части, превышающими 4,5 метра или больше, в течение продолжительного периода времени, так что любой результирующий ледовый инцидент вынудит судно 30 двигаться к меньшему ледовому режиму, чтобы иметь возможность извлекать или повторно развертывать сейсмическое оборудование. Угрожающие ледовые условия могут также возникать, когда один или более ударов льда происходят по сейсмоприемной косе 60, или когда произошла значимая или катастрофическая потеря сейсмоприемной косы 60 и/или другого оборудования в воде. Определение угрожающего ледового условия может быть основано на визуальных наблюдениях, так же как и интерпретациях спутниковых изображений, ледовых карт и т.д., даже когда видимость может быть ухудшена снегом или туманом.[00139] For example, threatening ice conditions can occur when sea ice conditions are dangerously ridged with estimated surface heights of 5.6 meters or more, or ridged with surface heights of more than 4.5 meters or more, over an extended period of time, so that any resulting ice incident will force the vessel 30 to move to a lower ice regime in order to be able to retrieve or redeploy seismic equipment. Threatening ice conditions can also occur when one or more impacts of ice occur along the streamer 60, or when there is a significant or catastrophic loss of the streamer 60 and / or other equipment in the water. The definition of a threatening ice condition can be based on visual observations, as well as interpretations of satellite images, ice maps, etc., even when visibility can be impaired by snow or fog.

[00140] Несмотря на усилия команды по контролю за ледовой обстановкой и доступное оборудование для навигации во льдах, сейсмоприемная коса 60 может отрываться от исследовательского судна 30, или может быть необходимо отделять сейсмоприемную косу 60 преднамеренно от исследовательского судна 30. Поскольку сейсмоприемная коса 60 находится в ледяном поле, встречаются определенные логистические проблемы, которые отличаются от обычных сейсмических операций.[00140] Despite the efforts of the ice control team and the available ice navigation equipment, the streamer 60 may be torn away from the survey vessel 30, or it may be necessary to separate the streamer 60 intentionally from the survey vessel 30. Since the streamer 60 is located in ice field, there are certain logistic problems that differ from conventional seismic operations.

[00141] Когда сейсмоприемная коса 60 потеряна или отделена, об этом сообщается ледокольному судну 20, таким образом, он не плывет поверх сейсмоприемной косы 60. Операторы укладывают все оборудование в море на борт и выполняют поиск потерянной сейсмоприемной косы 60. Наиболее открытый морской район проверяется первым и типично на полпути в направлении сейсмоприемной косы 60 или даже далее назад.[00141] When the streamer 60 is lost or separated, the icebreaker vessel 20 is notified so that it does not sail over the streamer 60. The operators put all the equipment into the sea on board and search for the lost streamer 60. The most open sea area is being checked first and typically halfway in the direction of the streamer 60 or even further back.

[00142] Если сейсмоприемная коса 60 не может быть локализована немедленно, исследовательское судно 30 не плывет вокруг, чтобы пытаться сломать лед, поскольку это может дополнительно повредить сейсмоприемную косу 60. Вместо этого морской нанос наблюдается на предмет естественного разлома льда, таким образом, исследовательское судно 30 может использовать естественный разлом для маневра. После того как сейсмоприемная коса 60 локализована, и полагается безопасным спускать на воду рабочую шлюпку, извлечение сейсмоприемной косы 60 может выполняться.[00142] If the streamer 60 cannot be located immediately, the research vessel 30 does not sail around to try to break the ice, as this may further damage the streamer 60. Instead, marine sediment is observed for natural ice fracture, thus the research vessel 30 may use the natural fault to maneuver. After the streamer 60 is localized, and it is considered safe to launch a work boat, retrieval of the streamer 60 can be performed.

[00143] Несмотря на попытки команды по контролю за ледовой обстановкой и доступное оборудование для навигации во льдах, могут быть моменты при исследовании во льдах, когда исследовательское судно останавливается окружающим льдом. Исследовательское судно 30 может быть остановлено во льдах вследствие поломки, ледовых условий или других причин. Если судно 30 останавливается в то время, когда морское оборудование развернуто, кабели для сейсмоприемной косы 60 и группы 90 источников могут быть затянуты на винт и повреждены. Чтобы минимизировать возможности этого, операторы следуют установленным процедурам.[00143] Despite attempts by the ice control team and available ice navigation equipment, there may be times when exploring in ice when the research vessel is stopped by surrounding ice. Research vessel 30 may be stopped in ice due to breakage, ice conditions, or other reasons. If the ship 30 stops while the marine equipment is deployed, the cables for the streamer 60 and source group 90 may be screwed and damaged. To minimize the possibilities of this, operators follow established procedures.

[00144] Когда исследовательское судно 30 останавливается, операторы немедленно оповещаются. Ледокольное судно 20 и любые другие суда поблизости могут начинать пытаться высвободить из льда исследовательское судно 30, но ориентация ледокольного судна 20 по отношению к сейсмическим косам 60 наблюдается, чтобы избегать задевания сейсмоприемных кос 60. Когда исследовательское судно 30 останавливается, значительная кинетическая энергия сейсмоприемной косы 60 будет вынуждать ее продолжать двигаться вперед, несмотря на усилия, применяемые, чтобы смягчать это, такие как использование регуляторов глубины погружения и множества digiFin и т.д.[00144] When the research vessel 30 is stopped, operators are immediately notified. An icebreaking vessel 20 and any other vessels nearby may begin to try to free the research vessel 30 from the ice, but the orientation of the icebreaking vessel 20 with respect to seismic streamers 60 is observed to avoid seismic streamers 60. When the research vessel 30 stops, significant kinetic energy of the streamer 60 will force her to continue to move forward, despite efforts to mitigate this, such as the use of diving depth controls and a variety of digiFin, etc.

[00145] Если сначала распознается, что исследовательское судно 30 будет физически остановлено льдом, прокладка маршрута вдоль трассы исследования может быть преимущественно завершена, и скорость транспортного средства может быть медленно уменьшена. Пост наблюдения может быть размещен посредством кормового барабана со связью с мостиком. Если время позволяет, начинается извлечение пушек сейсмического источника 90. После того как источники 90 находятся на носовой части судна 30, передняя часть вводного троса на сейсмоприемная косах 60 может быть извлечена, и извлечение вводного троса и подгрупп продолжается до тех пор, пока все тяжелое оборудование не будет на борту. Когда извлечение сейсмоприемной косы продолжается, оборудование извлекается медленно, чтобы гарантировать, что провисшая часть не дрейфует под судно 30, в то время как регуляторы глубины погружения и крылья снимаются.[00145] If it is first recognized that the research vessel 30 will be physically stopped by ice, the routing along the research route can be advantageously completed and the vehicle speed can be slowly reduced. The observation post can be placed through the stern drum with communication with the bridge. If time permits, the extraction of the guns of the seismic source 90 begins. After the sources 90 are located on the bow of the vessel 30, the front part of the input cable on the streamer 60 can be removed, and the extraction of the input cable and subgroups continues until all the heavy equipment will not be on board. As seismic streamer extraction continues, equipment is removed slowly to ensure that the sagging part does not drift under vessel 30, while the depth controls and wings are removed.

[00146] Ледокольное судно 20 может также быть использовано, чтобы проламывать маршрут эвакуации исследовательского судна 30. Если исследовательское судно 30 останавливается из-за льда, например, ледокольное судно 20 может высвобождать судно 30 и возобновлять близкое сопровождение в некоторых случаях. Однако маневры ледокольного судна необходимо наблюдать с тем, чтобы не задеть сейсмоприемную косу 60. Система навигации во льдах и позиционирования сейсмоприемной косы может отображать форму и позицию сейсмоприемной косы, что полезно в таких обстоятельствах.[00146] An icebreaking vessel 20 may also be used to break through the evacuation route of the research vessel 30. If the research vessel 30 stops due to ice, for example, the icebreaking vessel 20 can release the vessel 30 and resume close escort in some cases. However, maneuvers of the icebreaking vessel must be observed so as not to touch the streamer 60. The navigation system in ice and the position of the streamer can display the shape and position of the streamer, which is useful in such circumstances.

[00147] Отказ пушки на источнике 90 может делать необходимым извлечение источника 90 для технического обслуживания. Источник 90 может быть извлечен во льдах, в то же время оставляя сейсмические кабели сейсмоприемных кос 60 защищенными. В свете ледовых условий восстановленный источник 90 может затем быть повторно развернут, и гибкий подводный кабель снова уложен в защитный ледовый скег 50.[00147] The failure of the gun at source 90 may make it necessary to remove source 90 for maintenance. The source 90 can be recovered in ice, while leaving the seismic cables of the streamer 60 protected. In light of ice conditions, the recovered source 90 can then be redeployed, and the flexible submarine cable is again laid in the protective ice skeg 50.

[00148] При работе с каким-либо из кабелей во льдах, контакт кабелей с плавающими ледяными полями или фрагментами может вызывать непреднамеренные перемещения кабелей и оборудования на палубе. Кроме того, ледовое поле или фрагмент, после того как оказался под сейсмической косой, может проходить под отрезком сейсмоприемной косы и вызывать значительное повреждение.[00148] When working with any of the cables in ice, contact of the cables with floating ice fields or fragments can cause unintentional movements of cables and equipment on the deck. In addition, an ice field or fragment, after being under a seismic streamer, can pass under a segment of the streamer and cause significant damage.

[00149] Приведенное выше описание предпочтительных и других вариантов осуществления не предназначено, чтобы ограничивать или стеснять рамки или применимость изобретенных концепций, задуманных заявителями. Будет понятно с пользой настоящего изобретения, что признаки, описанные выше в соответствии с каким-либо вариантом осуществления или аспектом раскрытого предмета изучения, могут быть использованы, либо отдельно, либо в комбинации с каким-либо другим описанным признаком, в каком-либо другом варианте осуществления или аспекте раскрытого предмета изучения.[00149] The above description of preferred and other embodiments is not intended to limit or limit the scope or applicability of the inventive concepts conceived by the applicants. It will be understood with the benefit of the present invention that the features described above in accordance with any embodiment or aspect of the disclosed subject of study can be used, either alone or in combination with any other feature described, in any other embodiment implementation or aspect of the disclosed subject of study.

[00150] Взамен раскрытия изобретенных концепций, содержащихся в данном документе, заявители желают все патентные права, позволяемые прилагаемой формулой изобретения. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения включает в себя все модификации и изменения в полной мере, в какой они подпадают под рамки последующей формулы изобретения или ее эквивалентов.[00150] In lieu of the disclosure of the invented concepts contained herein, applicants desire all patent rights permitted by the appended claims. Therefore, it is intended that the appended claims include all modifications and changes to the fullest extent that they fall within the scope of the following claims or their equivalents.

Claims (37)

1. Способ выполнения морской сейсморазведки в покрытых льдом водах, способ содержит этапы, на которых:1. A method of performing marine seismic exploration in ice-covered waters, the method comprises the steps of: планируют маршрут исследования, пересекающий район исследования, на основе первоначальных ледовых условий в районе исследования, имеющем покрытые льдом воды;planning a research route crossing the study area based on the initial ice conditions in the study area with ice-covered water; развертывают сейсмическую систему в воду с исследовательского судна в районе исследования;deploy a seismic system into the water from a research vessel in the study area; проходят маршрут исследования, по меньшей мере, с одним сопровождающим судном, сопровождающим исследовательское судно;pass the research route with at least one accompanying vessel accompanying the research vessel; получают сейсмические данные по маршруту исследования, буксируя сейсмическую систему с исследовательского судна под поверхностью покрытой льдом воды;receive seismic data along the research route, towing a seismic system from a research vessel under the surface of ice-covered water; наблюдают в районе исследования по маршруту исследования за фактическими ледовыми условиями; и observe the actual ice conditions in the study area along the study route; and контролируют фактические ледовые условия по маршруту исследования, по меньшей мере, с помощью одного сопровождающего судна.actual ice conditions are monitored along the research route using at least one accompanying vessel. 2. Способ по п. 1, в котором планирование маршрута исследования, пересекающего район исследования, на основе первоначальных ледовых условий в районе исследования, имеющем покрытые льдом воды, содержит этап, на котором определяют первоначальные ледовые условия в районе исследования, имеющем покрытые льдом воды.2. The method according to claim 1, in which the planning of the route of the study crossing the study area, based on the initial ice conditions in the study area having ice-covered water, comprises the step of determining the initial ice conditions in the study area having ice-covered water. 3. Способ по п. 1, в котором планирование маршрута исследования, пересекающего район исследования, на основе первоначальных ледовых условий содержит этап, на котором заканчивают маршрут исследования в районе области исследования с новым или меньшим ледовым покрытием.3. The method according to claim 1, in which the planning of the research route crossing the study area, based on the initial ice conditions, comprises the step of completing the research route in the area of the research area with a new or lesser ice cover. 4. Способ по п. 1, в котором развертывание сейсмической системы в воду с исследовательского судна в районе исследования содержит этап, на котором развертывают сейсмический источник сейсмической системы, чтобы протягиваться вертикально с судна.4. The method of claim 1, wherein deploying the seismic system into the water from the research vessel in the study area comprises the step of deploying the seismic source of the seismic system to extend vertically from the vessel. 5. Способ по п. 1, в котором развертывание сейсмической системы в воду с исследовательского судна в районе исследования содержит этапы, на которых развертывают сейсмический источник сейсмической системы, чтобы протягиваться горизонтально от судна, и поддерживают сейсмический источник затопленным ниже поверхности воды с помощью плавучего средства.5. The method of claim 1, wherein deploying the seismic system into the water from the research vessel in the study area comprises the steps of deploying a seismic source of the seismic system to extend horizontally from the vessel and keeping the seismic source flooded below the surface of the water using a floating means . 6. Способ по п. 1, в котором развертывание сейсмической системы в воду с исследовательского судна в районе исследования содержит этап, на котором буксируют сейсмический источник сейсмической системы с точкой буксировки на судне ниже поверхности воды.6. The method of claim 1, wherein deploying the seismic system into the water from the research vessel in the study area comprises the step of towing a seismic source of the seismic system with a towing point on the vessel below the surface of the water. 7. Способ по п. 1, в котором развертывание сейсмической системы в воду с исследовательского судна в районе исследования содержит этап, на котором буксируют сейсмическую косу сейсмической системы с точкой буксировки на судне ниже поверхности воды.7. The method of claim 1, wherein deploying the seismic system into the water from the research vessel in the study area comprises the step of towing the seismic streamer of the seismic system with a towing point on the vessel below the surface of the water. 8. Способ по п. 1, в котором развертывание сейсмической системы в воду с исследовательского судна в районе исследования содержит этап, на котором защищают кабели сейсмической системы в канале скега, протягивающемся под поверхностью воды от судна.8. The method of claim 1, wherein deploying the seismic system into the water from the research vessel in the study area comprises the step of protecting the cables of the seismic system in the skeg channel extending beneath the surface of the water from the vessel. 9. Способ по п. 1, в котором наблюдение в районе исследования по маршруту исследования за фактическими ледовыми условиями содержит этап, на котором совместно используют наблюдаемую информацию между исследовательским судном и, по меньшей мере, одним сопровождающим судном.9. The method of claim 1, wherein monitoring the actual ice conditions in the study area along the research route comprises the step of sharing the observed information between the research vessel and at least one accompanying vessel. 10. Способ по п. 1, в котором наблюдение в районе исследования по маршруту исследования за фактическими ледовыми условиями содержит этап, на котором используют одно или более из ледового радара, физических наблюдений, погодных программ или ледовых карт.10. The method according to p. 1, in which the observation in the study area along the research route of the actual ice conditions comprises the step of using one or more of the ice radar, physical observations, weather programs or ice maps. 11. Способ по п. 1, в котором действия наблюдения и контроля содержат этапы, на которых: определяют направление и дрейф льда в покрытых льдом водах относительно маршрута исследования; и расчищают путь через лед с помощью, по меньшей мере, одного сопровождающего судна впереди исследовательского судна на основе направления и дрейфа, так что исследовательское судно, движущееся по пути, придерживается маршрута исследования.11. The method according to p. 1, in which the actions of observation and control comprise the steps of: determining the direction and drift of ice in ice-covered waters relative to the route of investigation; and clear the path through the ice with at least one accompanying vessel in front of the research vessel based on direction and drift, so that the research vessel moving along the path adheres to the research route. 12. Способ по п. 11, в котором расчистка пути содержит этапы, на которых разламывают и рассеивают встречающийся лед.12. The method according to p. 11, in which the clearing of the path contains the stages in which break and disperse the encountered ice. 13. Способ по п. 11, в котором расчистка пути содержит этап, на котором расчищают путь в пределах зоны безопасности.13. The method according to p. 11, in which clearing the path includes a step on which to clear the path within the security zone. 14. Способ по п. 1, в котором действия наблюдения и контроля содержат этапы, на которых: обнаруживают ледяной киль в районе исследования больше предварительно определенной глубины, предполагаемой для прохождения над сейсмической системой, буксируемой под поверхностью воды; и14. The method according to claim 1, in which the monitoring and control actions comprise the steps of: detecting an ice keel in the study area greater than a predetermined depth expected to pass over the seismic system towed under the surface of the water; and погружают сейсмическую систему на более глубокую глубину под водой в ответ на обнаруженный ледяной киль.submerge the seismic system to a deeper depth underwater in response to the detected ice keel. 15. Способ по п. 14, в котором обнаружение ледяного киля в районе исследования больше предварительно определенного размера содержит этапы, на которых обнаруживают ледяной торос на поверхности воды выше предварительно определенной высоты надводной части и сопоставляют обнаруженный ледяной торос с соответствующим ледяным килем предварительно определенной глубины.15. The method according to claim 14, wherein detecting an ice keel in a study area larger than a predetermined size comprises the steps of detecting an ice hummock on a water surface above a predetermined surface portion and comparing the detected ice hummock with a corresponding ice keel of a predetermined depth. 16. Способ по п. 1, в котором действия наблюдения и контроля содержат этапы, на которых: наблюдают флюгирование сейсмической системы, буксируемой исследовательским судном;16. The method according to claim 1, in which the monitoring and control actions comprise the steps of: observing the feathering of a seismic system towed by a research vessel; обнаруживают ледовое препятствие по маршруту исследования впереди исследовательского судна; иdetect an ice obstacle along the exploration route in front of the research vessel; and поворачивают исследовательское судно в сторону от обнаруженного ледового препятствия на основе наблюдаемого флюгирования.turn the research vessel away from the detected ice obstacle based on observed feathering. 17. Способ по п. 16, в котором, если область сбоку от исследовательского судна по направлению к флюгерному положению является свободной от обнаруженного препятствия, поворот исследовательского судна содержит этап, на котором поворачивают исследовательское судно в сторону, в которую флюгирует исследовательская система.17. The method according to p. 16, in which, if the area on the side of the research vessel in the direction of the vane position is free from the detected obstacles, the rotation of the research vessel comprises the step of turning the research vessel in the direction in which the research system is plumbing. 18. Способ по п. 16, в котором, если область сбоку от исследовательского судна по направлению к флюгерному положению не является свободной от обнаруженного препятствия, поворот исследовательского судна содержит этап, на котором поворачивают исследовательское судно в одну линию с флюгерным положением сейсмической системы.18. The method according to p. 16, in which, if the area to the side of the research vessel in the direction of the vane position is not clear of the detected obstacle, the rotation of the research vessel comprises the step of turning the research vessel in line with the vane position of the seismic system. 19. Способ выполнения морской сейсморазведки в покрытых льдом водах, способ содержит этапы, на которых:19. A method of performing marine seismic exploration in ice-covered waters, the method comprises the steps of: получают сейсмические данные по маршруту исследования посредством буксировки, с помощью исследовательского судна, сейсмической системы ниже поверхности покрытой льдом воды со скоростью исследования; определяют направление и дрейф ледовых условий по маршруту исследования;receive seismic data along the research route by towing, using the research vessel, the seismic system below the surface of the ice-covered water with the speed of research; determine the direction and drift of ice conditions along the research route; определяют маршрут расчистки в области впереди исследовательского судна на основе скорости исследования и направленности и дрейфа ледовых условий;determining a clearing route in the area in front of the research vessel based on the speed of investigation and the directivity and drift of ice conditions; расчищают ледовые условия в районе впереди исследовательского судна по маршруту исследования с помощью, по меньшей мере, одного сопровождающего судна.ice conditions are cleared in the area in front of the research vessel along the research route using at least one accompanying vessel. 20. Способ по п. 19, дополнительно содержащий этап, на котором:20. The method of claim 19, further comprising the step of: непрерывно контролируют фактические ледовые условия по маршруту исследования, наблюдая в районе исследования по маршруту исследования фактические условия и используя, по меньшей мере, одно сопровождающее судно, чтобы ломать или рассеивать лед, встречающийся по маршруту исследования.continuously monitor the actual ice conditions along the research route, observing actual conditions in the study area along the research route and using at least one accompanying vessel to break or disperse the ice encountered along the research route. 21. Система морской сейсморазведки для исследования маршрута исследования в районе покрытых льдом вод, содержащая:21. A marine seismic survey system for investigating a research route in an area of ice-covered waters, comprising: исследовательское судно, имеющее защитный скег, по меньшей мере, одну сейсмическую косу и, по меньшей мере, один сейсмический источник, по меньшей мере, одна сейсмическая коса и источник разворачиваются с исследовательского судна и защищаются ото льда на поверхности покрытых льдом вод посредством защитного скега, исследовательское судно буксирует, по меньшей мере, одну сейсмическую косу и источник по маршруту исследования под поверхностью покрытых льдом вод;a research vessel having a protective skeg, at least one seismic streamer and at least one seismic source, at least one seismic streamer and the source are deployed from the research vessel and are protected from ice on the surface of ice-covered waters by means of a protective skeg, the research vessel tows at least one seismic streamer and source along the research route below the surface of the ice-covered waters; сопровождающее судно, контролирующее лед в районе относительно исследовательского судна и маршрута исследования;an accompanying vessel monitoring the ice in the area relative to the research vessel and the research route; управляющее оборудование, наблюдающее за ледовыми условиями в районе и координирующее связь и навигацию наблюдаемых ледовых условий между исследовательским судном и сопровождающим судном.control equipment that monitors the ice conditions in the area and coordinates the communication and navigation of the observed ice conditions between the research vessel and the accompanying vessel.
RU2015144061A 2013-03-15 2014-03-17 Arctic seismic survey operations RU2624835C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361793446P 2013-03-15 2013-03-15
US61/793,446 2013-03-15
PCT/US2014/030697 WO2014145861A1 (en) 2013-03-15 2014-03-17 Arctic seismic surveying operations

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017120971A Division RU2017120971A (en) 2013-03-15 2014-03-17 ARCTIC SEISMIC EXPLORATION OPERATIONS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015144061A RU2015144061A (en) 2017-04-27
RU2624835C2 true RU2624835C2 (en) 2017-07-07

Family

ID=51538118

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015144061A RU2624835C2 (en) 2013-03-15 2014-03-17 Arctic seismic survey operations
RU2017120971A RU2017120971A (en) 2013-03-15 2014-03-17 ARCTIC SEISMIC EXPLORATION OPERATIONS

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017120971A RU2017120971A (en) 2013-03-15 2014-03-17 ARCTIC SEISMIC EXPLORATION OPERATIONS

Country Status (5)

Country Link
CA (1) CA2911840C (en)
DK (1) DK201470703A1 (en)
NO (1) NO20151281A1 (en)
RU (2) RU2624835C2 (en)
WO (1) WO2014145861A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696820C1 (en) * 2017-12-07 2019-08-06 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method of underwater under-ice seismic survey and device for implementation thereof
RU2722258C1 (en) * 2019-10-21 2020-05-28 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Autonomous unmanned underwater vehicles

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012327836B2 (en) 2011-10-28 2014-07-31 Gx Technology Canada Ltd. Steerable fairing string
CA2970609C (en) 2014-12-05 2019-12-17 Gx Technology Canada Ltd. Segmented-foil divertor
AU2016337528B2 (en) 2015-10-15 2020-11-12 Ion Geophysical Corporation Dynamically controlled foil systems and methods
WO2017141111A1 (en) 2016-02-16 2017-08-24 Gx Technology Canada Ltd. Ribbon foil depressor
BR112021005679A2 (en) 2018-10-09 2021-06-22 Gx Technology Canada Ltd. modular sheet system for towed marine assembly
CN113359183B (en) * 2021-05-25 2023-09-29 哈尔滨工程大学 Source positioning method for polar ice layer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113376A (en) * 1990-04-09 1992-05-12 Geco A.S. Method for conducting seismic surveys in waters covered with ice
US5157636A (en) * 1990-04-09 1992-10-20 Geco A.S. Method of towing sources of seismic energy behind a vessel, and an arrangement for use in the method
SU1835938A1 (en) * 1990-11-12 1995-04-10 Научно-исследовательский институт морской геофизики Производственного объединения "Союзморгео" Method of marine seismic exploration in water basins covered with ice
RU2317572C1 (en) * 2006-05-19 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" Complex for towing of outboard seismic equipment
RU2388022C1 (en) * 2008-09-10 2010-04-27 ООО "Комплексные Инновационные Технологии" Method for underwater-subglacial geophysical exploration and technological complex for realising said method
US20100226204A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying in icy or obstructed waters

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2200672B (en) * 1986-09-10 1991-01-23 David Sidney Dallimer Apparatus for installing marine silos
US7974151B2 (en) * 2008-09-17 2011-07-05 Westerngeco L.L.C. Cetacean protection system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113376A (en) * 1990-04-09 1992-05-12 Geco A.S. Method for conducting seismic surveys in waters covered with ice
US5157636A (en) * 1990-04-09 1992-10-20 Geco A.S. Method of towing sources of seismic energy behind a vessel, and an arrangement for use in the method
SU1835938A1 (en) * 1990-11-12 1995-04-10 Научно-исследовательский институт морской геофизики Производственного объединения "Союзморгео" Method of marine seismic exploration in water basins covered with ice
RU2317572C1 (en) * 2006-05-19 2008-02-20 Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" Complex for towing of outboard seismic equipment
RU2388022C1 (en) * 2008-09-10 2010-04-27 ООО "Комплексные Инновационные Технологии" Method for underwater-subglacial geophysical exploration and technological complex for realising said method
US20100226204A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Ion Geophysical Corporation Marine seismic surveying in icy or obstructed waters

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696820C1 (en) * 2017-12-07 2019-08-06 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Method of underwater under-ice seismic survey and device for implementation thereof
RU2722258C1 (en) * 2019-10-21 2020-05-28 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Autonomous unmanned underwater vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
CA2911840A1 (en) 2014-09-18
RU2015144061A (en) 2017-04-27
NO20151281A1 (en) 2015-09-30
WO2014145861A1 (en) 2014-09-18
RU2017120971A (en) 2018-11-15
CA2911840C (en) 2018-06-19
RU2017120971A3 (en) 2020-07-06
DK201470703A1 (en) 2014-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9933536B2 (en) Arctic seismic surveying operations
RU2624835C2 (en) Arctic seismic survey operations
CN102405419B (en) Freeze and have the offshore seismic exploration in obstacle waters
CN109460061A (en) A kind of concurrent job method of autonomous underwater robot and geological sampling equipment
CA2920447C (en) Apparatus and method for surveying
RU2459738C2 (en) Survey and patrol service ship
Dzikowski et al. Analysis of IWRAP mk2 application for oil and gas operations in the area of the Baltic Sea in view of fishing vessel traffic
Orthmann et al. The force multiplier effect using autonomous surface vessels for hydrographic survey in the arctic
Efimov et al. Iceberg Towing in Ice Conditions
Kermeen et al. The application of remote sensing methods to identify disarticulated shipwreck remains in a complex shallow dynamic environment in Cape Banks: The SS'Admella'case study
Froese Safe and efficient port approach by vessel traffic management in waterways
Olsen Operating in Arctic Conditions
Anderson et al. Autonomous Surface Vehicles for Arctic Data Collection
SAMSUL INFLUENCE CURRENT AND WIND CONCERNING BEST ESCAPE HEADING WHEN WILL OPERATE THE DP VESSEL FROM MANUAL SYSTEM TO DP MODE SYSTEM
Busby Unmanned submersibles
Røds Navigation in the Arctic. How can simulator training be used for assessment and reduction of risk?
Kermeen How and to what extent can Historical Ship Structural Components be Observed in a Shallow Dynamic Environment?
Campania Wessex Archaeology
Hamilton DOLPHIN: A High Speed Semi-Submersible with Mine Countermeasure and Surveying Capabilities
McDonald Demonstration of the Marine Towed Array on Bahia Salinas del Sur Vieques, Puerto Rico ESTCP Project MM-0324
PLATFORM the Arctic voyage of the US Navy submarine" Sea Dragon"(Ref. 8).
Ferguson et al. SeaKeeper–An Operational Remote Minehunting System
Trammel et al. Please feel free to call me at (832) 813-7629 or Greg Green with Tetra Tech ECI at (425) 482-7795 if you have any questions.
Morley Polar ships and navigation in the Antarctic
Fagot et al. A Large Moored Tripod Structure for the Deep Ocean

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210318