RU2650097C1 - Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны - Google Patents

Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны Download PDF

Info

Publication number
RU2650097C1
RU2650097C1 RU2016144062A RU2016144062A RU2650097C1 RU 2650097 C1 RU2650097 C1 RU 2650097C1 RU 2016144062 A RU2016144062 A RU 2016144062A RU 2016144062 A RU2016144062 A RU 2016144062A RU 2650097 C1 RU2650097 C1 RU 2650097C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sections
seismic exploration
complex
antenna
transit
Prior art date
Application number
RU2016144062A
Other languages
English (en)
Inventor
Герман Адольфович Максимов
Алексей Викторович Гладилин
Дмитрий Николаевич Лесонен
Дмитрий Михайлович Денисов
Original Assignee
АО "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева"
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 АО "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" filed Critical АО "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева"
Priority to RU2016144062A priority Critical patent/RU2650097C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650097C1 publication Critical patent/RU2650097C1/ru

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
    • 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
    • G01V1/3843Deployment of seismic devices, e.g. of streamers
    • 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
    • G01V1/3843Deployment of seismic devices, e.g. of streamers
    • G01V1/3852Deployment of seismic devices, e.g. of streamers to the seabed

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к области гидро- и геоакустики и может быть использовано в транзитной зоне вода-суша в качестве цифровой кабельной антенны для проведения исследований, мониторинга и сейсморазведки месторождений углеводородов в транзитных зонах и обеспечения инженерно-геофизических работ. Предложен комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой антенны, в котором предложено использовать секционное строение сейсмокос, входящих в состав мультилинейной цифровой кабельной антенны, которое позволяет менять геометрию приемной антенны в зависимости от решаемой задачи, например, увеличивая длину профиля наблюдения при 2D сейсморазведке за счет последовательной сборки секций или увеличивая площадь наблюдения при 3D сейсморазведке за счет параллельного или веерного расположения секций. Антенна включает секции с разными типами датчиков (гидрофонов и 3C геофонов), которые могут быть собраны в любой последовательности, что обеспечивает возможность полноты покрытия системой наблюдения транзитной зоны при минимальной ее избыточности за счет использования гидрофонных секций в воде, а геофонных секций - на предельном мелководье с выходом на берег. Ультразвуковой канал приема предусмотрен в каждом датчике для возможности их индивидуального позиционирования. Комплекс также характеризуется легкостью и простотой системы развертывания комплекса, состоящей из элементов (секции сейсмокосы, модуль сбора геофизической информации, блок питания, надувная лодка с мотором, надувной катамаран), не превышающих по массе 100 кг, которые могут быть легко доставлены на любой необорудованный берег или неспециализированное судно без использования специальных технических средств. Технический результат - возможность проведения сейсморазведочных работ (в том числе работ по 3D сейсморазведке) в транзитной зоне для поиска и мониторинга месторождений углеводородов на профилях и площадях разного масштаба. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области гидро- и геоакустики и может быть использовано в транзитной зоне вода-суша в качестве цифровой кабельной антенны для проведения исследований, мониторинга и сейсморазведки месторождений углеводородов в транзитных зонах и обеспечения инженерно-геофизических работ.
Известен стационарный измерительный гидроакустический комплекс (СИГК), состоящий из носителя аппаратуры, выполненного в виде буя с положительной плавучестью. Буй связан гибким кабель-тросом со спускоподъемным устройством, выполненным в виде заякоренного короба, внутри которого расположена барабанная лебедка с запасом кабель-троса, редуктором и приводом, при этом барабан лебедки закреплен неподвижно с вертикально ориентированной осью. Привод размещен внутри неподвижного барабана, причем на ось привода насажено горизонтально ориентированное коромысло, на одном конце которого закреплен ролик, опирающийся на верхнюю щеку барабана. На другом конце коромысла закреплен ролик-укладчик гибкого кабель-троса с горизонтальной осью вращения, причем нижняя кромка ролика-укладчика лежит в плоскости, проходящей через середину барабана лебедки. Управление приводом и подача электроэнергии на него для всплытия и притопления буя осуществляются по магистральному кабелю, связывающему СИГК с надводным центром управления (патент РФ № 2220069, МПК B63B 22/06, приоритет от 06.12.2001 г.).
Недостатком этого устройства является одноточечный характер данных, регистрируемых аппаратурой, расположенной в буе, что не позволяет использовать антенные технологии для выделения полезного сигнала, малая надежность работы на наклонном дне, т.к. при этом ось барабана с запасом кабель-троса не будет вертикально ориентированной, а также необходимость внешнего источника электроэнергии, подводимого по магистральному кабелю. Недостатком данного устройства также является невозможность его использования для проведения сейсморазведки в транзитной зоне на предельном мелководье с входом на берег.
Известен морской гидрогеофизический комплекс, содержащий подводную аппаратуру, подводный магистральный кабель, набор датчиков, соединенных подводным кабелем между собой, надводную аппаратуру сбора и преобразования, соединенную с подводной аппаратурой подводным магистральным кабелем, всплывающий буй, якорный фиксатор подводной аппаратуры, соединенный с всплывающим буем буйрепом через фалонакопитель, концы которого замкнуты размыкателем, при этом фалонакопитель выполнен в виде цилиндра с вращающейся крышкой, имеющей радиальную прорезь, фал уложен слоями со случайно размещенными в пространстве петлями. В накопителе имеются два щелевых отверстия, через которые перед установкой комплекса накопитель заполняется гибким фалом. При заполнении фала крышка накопителя вращается для более равномерного распределения петель фала в корпусе накопителя, который при заполнении самопроизвольно укладывается по всему объему накопителя, при этом длина фала должна быть достаточной для всплытия притопленного буя на поверхность моря. Для всплытия притопленного буя подается кодированная акустическая команда. Размыкатель срабатывает, и сила плавучести притопленного буя вытягивает фал из накопителя. Притопленный буй всплывает на поверхность (патент России №2446979, МПК B63B 22/06, приоритет 09.06.2010 г.).
Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности из-за того, что все датчики расположены на вертикальной линии и их зона действия ограничена. Диаграмма направленности, формируемая вертикальной антенной, не позволяет локализовать структурные неоднородности геологической среды, расположенные в породе под морским дном, которые представляют основной интерес в сейсморазведке. Кроме этого система всплытия буя недостаточно надежна из-за использования акустической команды. Недостатком данного устройства также является невозможность его использования для проведения сейсморазведки в транзитной зоне на предельном мелководье с входом на берег.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к предлагаемому устройству является геофизический комплекс для мониторинга и морской сейсморазведки, содержащий подводную аппаратуру, подводный магистральный кабель, набор датчиков, соединенных подводным кабелем между собой, надводную аппаратуру сбора и преобразования, соединенную с подводной аппаратурой подводным магистральным кабелем, всплывающий буй, якорный фиксатор подводной аппаратуры, соединенный с всплывающим буем буйрепом через фалонакопитель, концы которого замкнуты размыкателем, отличающийся тем, что подводная аппаратура выполнена в виде установленного на дне коммутатора, при этом набор датчиков выполнен в виде расположенных на дне мультилинейных кабельных антенн, включающих расположенные через определенные интервалы расстояния между собой приемники давления, причем все кабельные антенны подключены к соответствующим входам коммутатора, а их противоположные концы снабжены якорными фиксаторами и соединенными с ними соответствующими буйрепами через фалонакопители, концы которых замкнуты размыкателями, при этом каждый всплывающий буй выполнен в виде контейнера с дренажными отверстиями и с крышкой, внутри которого расположен фалонакопитель в виде плавучей катушки с центральным отверстием, в котором расположен размыкатель, зафиксированный стопорными кольцами в верхней части крышки и в нижней части контейнера, причем конец буйрепа пропущен через нижнее стопорное кольцо и соединен с якорным фиксатором, а размыкатель электрически герметично соединен с соответствующим кабелем антенны (патент России №2576351, МПК G01V 1/38, приоритет 09.04.2014 г.).
Недостатком данного комплекса является фиксирования площадь мониторинга, ограниченная длиной кабельных антенн, и отсутствие возможности ее увеличения за счет последовательного соединения секций. Недостатком данного устройства также является невозможность его использования для проведения сейсморазведки в транзитной зоне на предельном мелководье с входом на берег.
Отмеченные недостатки отсутствуют в комплексе для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны, который является предметом предлагаемого изобретения.
Техническим результатом изобретения является возможность проведения сейсморазведочных работ (в том числе работ по 3D сейсморазведке) в транзитной зоне для поиска и мониторинга месторождений углеводородов на профилях и площадях разного масштаба.
Технический результат достигается за счет ряда разработанных технических решений, а именно:
- секционного строения сейсмокос, входящих в состав мультилинейной цифровой кабельной антенны, которое позволяет менять геометрию приемной антенны в зависимости от решаемой задачи, например, увеличивая длину профиля наблюдения при 2D сейсморазведке за счет последовательной сборки секций или увеличивая площадь наблюдения при 3D сейсморазведке за счет параллельного или веерного расположения секций;
- наличия секций с разными типами датчиков (гидрофонов и 3С геофонов), которые могут быть собраны в любой последовательности, что обеспечивает возможность полноты покрытия системой наблюдения транзитной зоны при минимальной ее избыточности за счет использования гидрофонных секций в воде, а геофонных секций - на предельном мелководье с выходом на берег;
- наличия ультразвукового канала приема в каждом датчике для возможности их индивидуального позиционирования;
- легкостью и простотой системы развертывания комплекса, состоящей из элементов (секции сейсмокосы, модуль сбора геофизической информации, блок питания, надувная лодка с мотором, надувной катамаран), не превышающих по массе 100 кг, которые могут быть легко доставлены на любой необорудованный берег или неспециализированное судно без использования специальных технических средств;
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3 схематически представлена блок-схема устройства с тремя различными вариантами соединения.
Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны содержит средство мониторинга, записи и хранения информации с блоком питания 1, модуль сбора геофизической информации 2, секцию цифровой сейсмокосы 3, соединенные кабелем между собой набор цифровых датчиков приема сигнала 4 (гидрофонов или четырехкомпонентных (гидрофон + 3C геофон) и линейный электрический модуль 5.
Устройство работает следующим образом: модуль сбора геофизической информации (МОСГИ) 2 устанавливают на берегу, а составные секционные сейсмокосы 3, подключенные к соответствующим входам МОСГИ, в которые могут входить как гидрофоны, так и 3С геофоны, располагают в исследуемой транзитной зоне (какую-то часть (секции с гидрофонами) погружают на дно водного пространства, а какую-то часть (секции с геофонами) укладывают на суше). При этом с выхода модуля сбора геофизической информации все зафиксированные сигналы с датчиков поступают на средство мониторинга, записи и хранения информации 1, которое вместе с блоком питания, питающим модуль сбора геофизической информации, расположено на суше.
После развертывания комплекса датчики приема сигнала, входящие в состав секций мультилинейной цифровой кабельной антенны, будут расположены через определенные интервалы на дне и на суше, создавая единую систему наблюдения в транзитной зоне.
При площадной системе наблюдений, используемой в 3D сейсморазведке, несколько антенных секций подключаются параллельно к соответствующим входам модуля сбора геофизической информации (Фиг. 1). Для увеличения площади сейсморазведки или мониторинга к модулю сбора геофизической информации можно параллельно подключить набор последовательно соединенных секций (Фиг. 2) при помощи линейного электрического модуля (ЛЭМ) 5, через который передается информация, зарегистрированная цифровыми датчиками присоединенной секции.
При линейной системе наблюдения, используемой в 2D сейсморазведке, увеличение ее глубинности возможно получить за счет последовательного соединения в один ряд всех имеющихся секций сейсмокос (Фиг. 3) при помощи линейных электрических модулей (ЛЭМ).
Отдельная секция цифровой кабельной сеймокосы имеет длину 500-600 м и содержит 48-50 цифровых датчиков, расположенных равномерно с интервалом не более 12,5 м. Рабочий сейсмический диапазон частот антенны 3-300 Гц при частоте дискретизации данных 4 кГц. Рабочий сейсмический диапазон частот определяется целевой глубиной и затуханием звука в земной коре и соответствует диапазону частот, который практически используется в морской сейсморазведке.
Каждый цифровой датчик в секциях антенны кроме основного канала приема в рабочем диапазоне частот имеет высокочастотный ультразвуковой канал для позиционирования, работающий на частотах 28-32 кГц. Местоположение приемных датчиков на дне определяется посредством системы ультразвукового акустического позиционирования. Информация о точном положении каждого датчика антенны позволяет существенным образом повысить разрешенность структур геологического разреза, получаемого после обработки зарегистрированных сейсмических данных.

Claims (1)

  1. Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны, состоящий из аппаратуры сбора и преобразования, цифрового кабеля, гидрофонных модулей, отличающийся тем, что предложено использовать секционное строение сейсмокос, входящих в состав мультилинейной цифровой кабельной антенны, которое позволяет менять геометрию приемной антенны в зависимости от решаемой задачи, увеличивая длину профиля наблюдения при 2D сейсморазведке за счет последовательной сборки секций или увеличивая площадь наблюдения при 3D сейсморазведке за счет параллельного или веерного расположения секций, причем кабельная антенна содержит секции с разными типами датчиков, представленными гидрофонами и 3C геофонами, которые могут быть собраны в любой последовательности, что обеспечивает возможность полноты покрытия системой наблюдения транзитной зоны при минимальной ее избыточности за счет использования гидрофонных секций в воде, а геофонных секций - на предельном мелководье с выходом на берег, ультразвуковой канал приема предусмотрен в каждом датчике для возможности их индивидуального позиционирования, при этом комплекс, состоящий из таких элементов, как секции сейсмокосы, модуль сбора геофизической информации, блок питания, надувная лодка с мотором, надувной катамаран, не превышающих по массе 100 кг, характеризуется легкостью и простотой системы развертывания, поскольку все элементы комплекса могут быть легко доставлены на любой необорудованный берег или неспециализированное судно без использования специальных технических средств.
RU2016144062A 2016-11-09 2016-11-09 Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны RU2650097C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144062A RU2650097C1 (ru) 2016-11-09 2016-11-09 Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016144062A RU2650097C1 (ru) 2016-11-09 2016-11-09 Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2650097C1 true RU2650097C1 (ru) 2018-04-06

Family

ID=61866943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016144062A RU2650097C1 (ru) 2016-11-09 2016-11-09 Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650097C1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2072534C1 (ru) * 1992-04-16 1997-01-27 Алексей Александрович Архипов Способ морской поляризационной сейсморазведки и устройство для его осуществления
RU28923U1 (ru) * 2003-01-21 2003-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и проектный институт геофизических методов разведки океана" "НИПИокеангеофизика" Многокомпонентное приемное устройство для сейсмической разведки на шельфе и в переходных зонах суша-море
RU34259U1 (ru) * 2003-06-24 2003-11-27 Государственный научный центр - Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие "Южное научно-производственное объединение по морским геологоразведочным работам" Система комплексной инженерно-геофизической разведки мелководных транзитных зон шельфа
US20110063948A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Kluever Tilman Method for combining signals of pressure and particle motion sensors in marine seismic streamers
RU2545092C2 (ru) * 2013-08-14 2015-03-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Устройство для укладки сейсмокос на морское дно для сейсмоакустического мониторинга
RU2545365C2 (ru) * 2013-08-07 2015-03-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Донная кабельная антенна для мониторинга сейсмоакустической эмиссии на шельфе
RU2576352C2 (ru) * 2014-04-09 2016-02-27 Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" Буксируемое устройство для измерения акустических характеристик морского грунта

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2072534C1 (ru) * 1992-04-16 1997-01-27 Алексей Александрович Архипов Способ морской поляризационной сейсморазведки и устройство для его осуществления
RU28923U1 (ru) * 2003-01-21 2003-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и проектный институт геофизических методов разведки океана" "НИПИокеангеофизика" Многокомпонентное приемное устройство для сейсмической разведки на шельфе и в переходных зонах суша-море
RU34259U1 (ru) * 2003-06-24 2003-11-27 Государственный научный центр - Федеральное государственное унитарное геологическое предприятие "Южное научно-производственное объединение по морским геологоразведочным работам" Система комплексной инженерно-геофизической разведки мелководных транзитных зон шельфа
US20110063948A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Kluever Tilman Method for combining signals of pressure and particle motion sensors in marine seismic streamers
RU2545365C2 (ru) * 2013-08-07 2015-03-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Донная кабельная антенна для мониторинга сейсмоакустической эмиссии на шельфе
RU2545092C2 (ru) * 2013-08-14 2015-03-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Устройство для укладки сейсмокос на морское дно для сейсмоакустического мониторинга
RU2576352C2 (ru) * 2014-04-09 2016-02-27 Открытое акционерное общество "Акустический институт имени академика Н.Н. Андреева" Буксируемое устройство для измерения акустических характеристик морского грунта

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2538042C2 (ru) Усовершенствованный способ и устройство для водной сейсморазведки
AU2004256370B2 (en) Geophysical data acquisition system
US9081119B2 (en) Underseas seismic acquisition
EP2684075B1 (en) Water-coupled underwater node for seismic surveys
RU2485554C1 (ru) Способ проведения 3d подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием подводного судна
MXPA04009334A (es) Metodo y aparato geofisico.
US20140269173A1 (en) Methods and systems for marine survey acquisition
US20140362661A1 (en) Unmanned vehicle-based seismic surveying
US20110228635A1 (en) Self-positioning nodal geophysical recorder
EA036738B1 (ru) Способ и устройство для сейсмической съемки одновременно с зуммерными и свип-источниками
Shiobara et al. New step for broadband seismic observation on the seafloor: BBOBS-NX
RU2576351C2 (ru) Геофизический комплекс для мониторинга и морской сейсморазведки
Shin et al. Development of a portable 3D seismic survey system for nearshore surveys and the first case study offshore Pohang, South Korea
RU2650097C1 (ru) Комплекс для сейсморазведки в транзитных зонах на основе мультилинейной цифровой кабельной антенны
KR101488216B1 (ko) 선체장착형 천부지층 탐사시스템
RU2545159C1 (ru) Заякоренная профилирующая подводная обсерватория
RU2410725C2 (ru) Буйковая гидроакустическая станция для определения предвестников сильных землетрясений и цунами
RU2572047C1 (ru) Автономная донная широкополосная сейсмостанция
RU2598622C1 (ru) Система и способ сбора сейсмических данных
Khan et al. Cutting-edge marine seismic technologies—Some novel approaches to acquiring 3D seismic data in a complex marine environment
Kim et al. Imaging the completely buried anomaly using a small-ship three-dimensional seismic survey system
Kim et al. Development of Small Vessel 3D Seismic Survey System: EOS3D
RU2483330C1 (ru) Способ регистрации сейсмических сигналов на акватории моря при поиске подводных залежей углеводородов
RU2640896C1 (ru) Автоматическое устройство для развертывания и свертывания донной антенны под водой и под ледовым покровом
Makris* et al. The Geosyn Ocean Bottom Seismograph and its various applications for active and passive seismic obsrevations