RU2640896C1 - Automatic device for deploying and wrapping of bottomed antenna under water and under ice cover - Google Patents
Automatic device for deploying and wrapping of bottomed antenna under water and under ice cover Download PDFInfo
- Publication number
- RU2640896C1 RU2640896C1 RU2016144060A RU2016144060A RU2640896C1 RU 2640896 C1 RU2640896 C1 RU 2640896C1 RU 2016144060 A RU2016144060 A RU 2016144060A RU 2016144060 A RU2016144060 A RU 2016144060A RU 2640896 C1 RU2640896 C1 RU 2640896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater
- seismic
- cable
- deploying
- automatic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской сейсморазведки районов, в том числе покрытых льдом, и может быть использовано при поиске полезных ископаемых, для уточнения строения месторождений углеводородов на морском шельфе, в том числе арктическом шельфе, и повышения эффективности процесса его освоения.The invention relates to the field of marine seismic exploration of areas, including those covered with ice, and can be used in the search for minerals, to clarify the structure of hydrocarbon deposits on the sea shelf, including the Arctic shelf, and to increase the efficiency of the process of its development.
Обычно в морской сейсморазведке используют сейсмический источник и некоторое количество сейсмокос, буксируемых позади сейсморазведочного судна, или погружаемые на морское дно донные антенны. Все эти буксируемые сейсмокосы и донные антенны имеют датчики, которые обнаруживают сейсмическую энергию, которая используется для построения изображений геологических структур под морским дном. Для эффективного фокусирования сейсмокосой или донной антенной сейсмической энергии ее апертура должна быть сопоставима с глубиной изучаемой геологической структуры (обычно первые километры) и, в силу этого, быть достаточно протяженной.Typically, a seismic source and some seismic streamers towed behind a seismic vessel, or bottom antennas immersed on the seabed, are usually used in marine seismic exploration. All of these towed seismic streamers and bottom antennas have sensors that detect seismic energy, which is used to create images of geological structures under the seabed. For effective focusing of a seismic or bottom antenna of seismic energy, its aperture should be comparable with the depth of the studied geological structure (usually the first kilometers) and, therefore, be quite long.
В арктических морях и водоемах, покрытых льдом, сейсморазведка становится намного более трудной и дорогостоящей, а иногда и невозможной по сравнению с выполнением сейсморазведочных работ на открытой воде. Поэтому существует потребность в технических средствах для морской сейсморазведки при наличии ледового покрова.In the Arctic seas and water bodies covered with ice, seismic exploration becomes much more difficult and expensive, and sometimes impossible, compared to performing open-water seismic exploration. Therefore, there is a need for technical means for marine seismic exploration in the presence of ice cover.
Известна донная кабельная антенна для мониторинга сейсмоакустической эмиссии на шельфе, содержащая подводный кабель, гидрофонные модули, соединенные подводным кабелем через определенные интервалы расстояния между собой, надводную аппаратуру сбора и преобразования, соединенную с одним из концов подводного кабеля, отличающаяся тем, что она снабжена якорным фиксатором, закрепленным на противоположном конце подводного кабеля, дополнительными грузами, закрепленными на подводном кабеле между соответствующими гидрофонными модулями, и поплавковыми подвесками, закрепленными на подводном кабеле в окрестностях соответствующих гидрофонных модулей, при этом гидрофонные модули выполнены в виде приемников давления (Патент России №2545365, МПК G01S 7/52, приоритет 07.08.2013 г.).Known bottom cable antenna for monitoring seismic acoustic emission on the shelf, containing an underwater cable, hydrophone modules connected by an underwater cable at certain intervals between each other, surface collection and conversion equipment connected to one of the ends of the underwater cable, characterized in that it is equipped with an anchor latch secured at the opposite end of the submarine cable, with additional weights secured to the submarine cable between the respective hydrophone modules, and lavkovymi pendants attached to the underwater cable in the vicinity of the respective hydrophone modules while modules hydrophone formed as a pressure receiver (Russian Patent №2545365, IPC G01S 7/52, priority of 07.08.2013).
Недостатком известного устройства является невозможность установить донную кабельную антенну под ледовым покровом.A disadvantage of the known device is the inability to install a bottom cable antenna under the ice cover.
Также известен малогабаритный телеуправляемый подводный аппарат, содержащий раму модульной конструкции, движители горизонтального и вертикального хода, прочные герметичные контейнеры для размещения электронной части подводного аппарата, светильники, обзорную и стационарную видеокамеры, датчики глубины и температуры, компенсаторы давления, блок плавучести, установленный в верхней части подводного аппарата, манипуляционный модуль, включающий снабженный охватом манипулятор и герметичный привод, причем манипулятор установлен на выходном валу этого привода, надводный модуль управления, включающий пульт управления, источник электропитания, блок отображения видеоинформации, и кабель связи, соединяющий подводный аппарат с надводным модулем, отличающийся тем, что на другом конце выходного вала привода манипулятора дополнительно установлена видеокамера так, что ее ось визирования постоянно направлена в центр схвата манипулятора, подводный аппарат снабжен съемным перфорированным контейнером для сбора образцов, установленным в верхней части подводного аппарата соосно с его вертикальной осью, а обзорная видеокамера установлена посредством кронштейна над блоком плавучести в диаметральной плоскости подводного аппарата в его кормовой части (Патент России №2387570, МПК B63G 8/00, приоритет 29.12.2008 г.).Also known is a small-sized telecontrolled underwater vehicle containing a modular design frame, horizontal and vertical propulsion engines, durable airtight containers to accommodate the electronic part of the underwater vehicle, lights, surveillance and stationary cameras, depth and temperature sensors, pressure compensators, a buoyancy unit installed in the upper part an underwater vehicle, a manipulation module including a manipulator equipped with a scope and a sealed drive, the manipulator being mounted at the exit the bottom of the drive shaft, a surface control module including a control panel, a power source, a video information display unit, and a communication cable connecting the underwater device to the surface module, characterized in that a video camera is additionally mounted on the other end of the manipulator drive output shaft so that its axis the sight is constantly directed to the center of the grip of the manipulator, the underwater vehicle is equipped with a removable perforated container for collecting samples installed in the upper part of the underwater vehicle coaxially with its vertical axis, and the surveillance video camera is mounted by means of a bracket above the buoyancy unit in the diametrical plane of the underwater vehicle in its aft part (Russian Patent No. 2387570, IPC
Известное устройство не предназначено для развертывания (соответственно и свертывания) донной кабельной антенны. Известное устройство также не может быть использовано для этой цели, поскольку не имеет средств для транспортировки кабельной антенны большой протяженности, а при помощи подвижного манипулятора не представляется возможным ее эффективное развертывание и свертывание.The known device is not intended for the deployment (respectively, and coagulation) of the bottom cable antenna. The known device also cannot be used for this purpose, because it does not have the means to transport a long cable antenna, and with the help of a movable arm it is not possible to effectively deploy and collapse it.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к предлагаемому устройству является устройство для обеспечения сейсмопрофилирования глубоководного морского шельфа методом укладки сейсмокос на морское дно с использованием подводного носителя и способ установки данного устройства на морское дно для обеспечения сейсмопрофилирования глубоководного морского шельфа методом укладки сейсмокос на морское дно с использованием подводного носителя, который доставляется и устанавливается на рабочей точке с помощью многофункциональной подводной станции и удерживается в рабочем положении якорной системой, а сейсмокосы устройства укладываются на морское дно также с помощью многофункциональной подводной станции с использованием стабилизаторов, положение которых в конечной точке фиксируется с помощью якорей, устанавливаемых необитаемыми подводными аппаратами с многофункциональной подводной станции (Патент России №2460096, МПК G01V 1/38, 25.06.2010 г.).The closest in technical essence and the achieved result (prototype) to the proposed device is a device for providing seismic profiling of the deep sea shelf by laying seismic streamers on the seabed using an underwater carrier and a method of installing this device on the seabed to ensure seismic profiling of the deep sea shelf by seismic laying on the seabed using an underwater carrier, which is delivered and installed at the operating point with the power of a multifunctional underwater station and is held in place by the anchor system, and the seismic strips of the device are laid on the seabed also using a multifunctional underwater station using stabilizers, the position of which at the end point is fixed using anchors installed by uninhabited underwater vehicles from a multifunctional underwater station (Russian Patent No. 2460096, IPC G01V 1/38, 06/25/2010).
Недостатком известного способа является сложная конструкция, состоящая по крайней мере из многофункциональной подводной станции, подводного носителя и необитаемых подводных аппаратов. Использование многофункциональной подводной станции при наличии ледового покрова ограничивает область ее применение только глубоководным морским шельфом, в то время как наиболее перспективные месторождения углеводородов расположены на мелководном арктическом шельфе. Кроме того, для сейсмопрофилирования глубоководного морского шельфа в заявленном устройстве необходимо соединение двух частей антенны в одну систему под водой, для чего требуется наличие манипуляторов и сложной системы управления.The disadvantage of this method is the complex structure, consisting of at least a multifunctional underwater station, underwater media and uninhabited underwater vehicles. The use of a multifunctional underwater station in the presence of ice cover limits its area of application only to the deep-sea shelf, while the most promising hydrocarbon deposits are located on the shallow Arctic shelf. In addition, for seismic profiling of the deep sea shelf in the claimed device, it is necessary to connect two parts of the antenna into one system under water, which requires the presence of manipulators and a complex control system.
Отмеченные недостатки отсутствуют в автоматическом устройстве для развертывания и свертывания донной антенны под водой и под ледовым покровом, которое является предметом предлагаемого изобретения.The noted drawbacks are absent in the automatic device for the deployment and coagulation of the bottom antenna under water and under the ice cover, which is the subject of the invention.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность автоматического развертывания и свертывания протяженной донной антенны (сейсмокосы) для сейсморазведки и сейсмоакустического мониторинга шельфовых месторождений углеводородов вне зависимости от климатических условий и ледовой обстановки, а также оперативного получения данных сейсморазведки и сейсмоакустического мониторинга в реальном масштабе времени.The technical result of the invention is the ability to automatically deploy and collapse an extended bottom antenna (seismic streamer) for seismic exploration and seismic monitoring of offshore hydrocarbon deposits, regardless of climatic conditions and ice conditions, as well as real-time acquisition of seismic data and seismic acoustic monitoring in real time.
Технический результат достигается за счет разработанных нами технических решений, а именно:The technical result is achieved due to the technical solutions developed by us, namely:
- выбора специальной формы корпуса подводного устройства в виде вертикального диска, обеспечивающей размещение катушки с сейсмокосой большой протяженности и вертикальную стабилизацию подводного устройства;- selection of a special form of the underwater device case in the form of a vertical disk, which ensures the placement of a coil with a long seismic spit and the vertical stabilization of the underwater device;
- совмещения функции кабеля электропитания подводного устройства и сейсмокосы, которая намотана на катушку, являющуюся элементом корпуса подводного устройства;- combining the functions of the power cable of the underwater device and the seismic cable, which is wound on a reel, which is an element of the body of the underwater device;
- использования системы двигателей, движителей, клапанов, датчиков, кабелеукладчика и блока электроники, обеспечивающих автоматическое или управляемое движение подводного устройства с огибанием профиля дна на заданном от него расстоянии и развертывание-свертывание сейсмокосы на морское дно в подводном положении.- the use of a system of engines, propulsors, valves, sensors, a cable layer and an electronics unit that provide automatic or controlled movement of the underwater device with the bottom profile enveloped at a predetermined distance from it and the deployment of the seismic scythe to the seabed in the underwater position.
Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже представлены: 1 - бортовая аппаратура, 2 - цифровая кабельная сейсмокоса, 3 - кабелеукладчик, 4 - блок управляющей электроники, 5 - колеса, 6 - катушка, 7 - металлический корпус, 8 - кинокамера, 9 - ультразвуковой сонар, 10 - вертикальный движитель, 11 - баллон со сжатым воздухом, 12 - поплавки, 13 - балластная емкость, 14 - система позиционирования, состоящая из гироскопа, компаса, альтиметра и датчика давления, 15 - маршевый движитель.The invention is illustrated in the drawing. The drawing shows: 1 - on-board equipment, 2 - digital cable seismic scythe, 3 - cable layer, 4 - control electronics unit, 5 - wheels, 6 - reel, 7 - metal case, 8 - movie camera, 9 - ultrasonic sonar, 10 - vertical mover, 11 - a cylinder with compressed air, 12 - floats, 13 - ballast capacity, 14 - positioning system, consisting of a gyroscope, compass, altimeter and pressure sensor, 15 - marching mover.
Система погружения и всплытия состоит из поплавков 12 и балластной емкости 13, баллона со сжатым воздухом 11, соединенного с балластной емкостью управляемым клапаном, и вертикального движителя. Вертикальная стабилизация подводного устройства обеспечивается конструктивным разнесением центра масс и центра водоизмещения за счет размещения поплавков в верхней части модуля и тяжелых элементов в его нижней части. Переменная плавучесть модуля обеспечивается изменением объема емкости системы погружения и всплытия при помощи системы клапанов и запаса воздуха, находящегося в баллоне под давлением. Стабилизация по глубине осуществляется вертикальным движителем. Управление движением по курсу в горизонтальной плоскости осуществляется маршевым движителем с изменяемым вектором тяги за счет его размещения на поворотном устройстве.The immersion and ascent system consists of
Система управления автоматикой подводного устройства состоит из системы позиционирования 14 (гироскоп, компас, альтиметр, датчик давления), ультразвукового сонара 9, кинокамеры 8, системы управления вертикальным 10 и маршевым 15 движителями (трастером).The control system for the automation of the underwater device consists of a positioning system 14 (gyroscope, compass, altimeter, pressure sensor), an
Управление осуществляется через блок управляющей электроники 4 в автоматическом или управляемом режиме посредством связи с бортовой аппаратурой 1 на борту при помощи канала передачи данных, интегрированного в цифровую кабельную сейсмокосу 2.The control is carried out through the control electronics unit 4 in automatic or controlled mode by communicating with the on-board equipment 1 on board using a data channel integrated into the digital cable
Устройство работает следующим образом. На борту несущего судна устройство через сейсмокосу подключается к источнику питания и бортовой аппаратуре, затем оно опускается за борт в воду (при наличии ледового покрова - с ледокола в образованную им полынью). Далее за счет работы системы погружения-всплытия и системы позиционирования устройство опускается на заданную глубину (заданное расстояние до дна). После этого подводное устройство начинает движение в заданном направлении по показанию компаса (в автоматическом или управляемом режиме) с одновременным раскладыванием сейсмокосы на морское дно за счет вращения катушки 6, на которую намотана цифровая кабельная сейсмокоса 2, и работы кабелеукладчика 3. При этом показания системы позиционирования (гироскопа, компаса, альтиметра и датчика давления) 14 используются для обхода возможных препятствий и удержания подводного устройства на заданном расстоянии от дна. Длина выпущенной сейсмокосы контролируется числом оборотов катушки. После раскладки всей сейсмокосы подводное устройство опускается на дно за счет выпуска воздуха из балластной емкости. Далее сейсмокоса включается в режим регистрации и записи сейсмоакустических сигналов. После окончания регистрации и записи сейсмоакустических сигналов подводное устройство подвсплывает на заданную глубину и начинает свертывание сейсмокосы за счет вращения катушки и работы кабелеукладчика. Маршевый движитель при этом не используется. После сворачивания всей сейсмокосы подводное устройство всплывает на поверхность и поднимается на борт судна.The device operates as follows. On board the carrier vessel, the device is connected through a seismic scythe to a power source and on-board equipment, then it is lowered overboard into the water (in the presence of ice cover, from the icebreaker to the wormwood formed by it). Further, due to the operation of the immersion-ascent system and the positioning system, the device lowers to a predetermined depth (a predetermined distance to the bottom). After that, the underwater device starts moving in a given direction according to the compass (in automatic or controlled mode) while the seismic scythe is laid out on the seabed due to the rotation of the
Для удобства перемещения устройства на судне и на суше в его конструкции предусмотрены колеса 5. С их помощью также возможен спуск устройства в воду с необорудованного берега и его обратный подъем с помощью стандартной лебедки.For the convenience of moving the device on the ship and on land,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016144060A RU2640896C1 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Automatic device for deploying and wrapping of bottomed antenna under water and under ice cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016144060A RU2640896C1 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Automatic device for deploying and wrapping of bottomed antenna under water and under ice cover |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2640896C1 true RU2640896C1 (en) | 2018-01-12 |
Family
ID=68235543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016144060A RU2640896C1 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Automatic device for deploying and wrapping of bottomed antenna under water and under ice cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2640896C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2317572C1 (en) * | 2006-05-19 | 2008-02-20 | Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" | Complex for towing of outboard seismic equipment |
RU2427860C1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" | Complex for towing outboard seismic equipment |
RU2460096C2 (en) * | 2010-06-25 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" | Apparatus for profile shooting of deep-water sea shelf by laying seismic cables on sea floor using underwater carrier and method of mounting said apparatus on sea floor |
RU2485554C1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-06-20 | ОАО "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" | Method of conducting 3d submarine-subglacial seismo-acoustic survey using submarine vessel |
US20140104985A1 (en) * | 2009-03-09 | 2014-04-17 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying in icy or obstructed waters |
US20150101420A1 (en) * | 2009-03-09 | 2015-04-16 | Ion Geophysical Corporation | Marine Seismic Surveying with Towed Components Below Water's Surface |
-
2016
- 2016-11-09 RU RU2016144060A patent/RU2640896C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2317572C1 (en) * | 2006-05-19 | 2008-02-20 | Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" | Complex for towing of outboard seismic equipment |
US20140104985A1 (en) * | 2009-03-09 | 2014-04-17 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying in icy or obstructed waters |
US20150101420A1 (en) * | 2009-03-09 | 2015-04-16 | Ion Geophysical Corporation | Marine Seismic Surveying with Towed Components Below Water's Surface |
RU2427860C1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Мурманское морское пароходство" | Complex for towing outboard seismic equipment |
RU2460096C2 (en) * | 2010-06-25 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" | Apparatus for profile shooting of deep-water sea shelf by laying seismic cables on sea floor using underwater carrier and method of mounting said apparatus on sea floor |
RU2485554C1 (en) * | 2011-12-26 | 2013-06-20 | ОАО "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" | Method of conducting 3d submarine-subglacial seismo-acoustic survey using submarine vessel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100478811B1 (en) | Autonomous underwater vehicle and operational method | |
US9297920B2 (en) | Enhanced method and device for aquatic seismic prospecting | |
JP6883461B2 (en) | Underwater survey system and underwater survey method using unmanned aircraft | |
EP2920613B1 (en) | Marine seismic survey and method using autonomous underwater vehicles and underwater bases | |
US10746154B1 (en) | Autonomous underwater beacon locator | |
KR101946542B1 (en) | Unmanned vehicle for underwater survey | |
US20130083622A1 (en) | Underwater node for seismic surveys | |
Agarwala | Monitoring the ocean environment using robotic systems: Advancements, trends, and challenges | |
JP2021049985A (en) | Underwater survey system and underwater survey method using unmanned flying body | |
US20140169125A1 (en) | Seismic Data Acquisition System Comprising at Least One Towfish Tail Device Connectable to a Tail of a Towed Acoustic Linear Antenna | |
CN106394836B (en) | Microminiature submarine | |
JP2022145659A (en) | Coupling system between water surface relay machine and underwater vehicle, and operation method for the same | |
CN108519621B (en) | Submarine seismic detection flight node arrangement method | |
Nishida et al. | Hovering type AUV “Tuna-Sand” and its surveys on Smith caldera in Izu-Ogasawara ocean area | |
JP2023525872A (en) | Apparatus and method for underwater sampling | |
RU2640896C1 (en) | Automatic device for deploying and wrapping of bottomed antenna under water and under ice cover | |
Humphris | Vehicles for deep sea exploration | |
Nedelcu et al. | A survey of autonomous vehicles in scientific applications | |
Ferreira et al. | TURTLE—Systems and technologies for deep ocean long term presence | |
Nishida et al. | Virtual mooring buoy “ABA” for multiple autonomous underwater vehicles operation | |
Corredor et al. | Platforms for coastal ocean observing | |
WO2022196812A1 (en) | System for coupling aquatic relay machine and underwater cruising body, and operation method therefor | |
US12129822B1 (en) | Autonomous underwater beacon locator | |
Toal et al. | A flexible multi-mode of operation survey platform for surface and underwater operations | |
Khan et al. | Cutting-edge marine seismic technologies—Some novel approaches to acquiring 3D seismic data in a complex marine environment |