NO20121026A1 - Stoyundertrykkelse ved adaptiv hastighetsregulering av slept, maringeofysisk streamer - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte for sleping av marine geofysiske sensorstreamere i en vannmasse innbefatter å bevege et slepefartøy 10 med en valgt hastighet langs overflaten av vannmassen. Minst en geofysisk sensorstreamer 20 blir slept av fartøyet ved en valgt dybde i vannet. Hastigheten til streameren i vannet blir målt ved minst en posisjon langs streameren. Den valgte hastigheten til slepefartøyet 10 blir justert hvis den målte hastigheten overskrider en valgt terskel.

Description

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt det område som gjelder marine geofysiske undersøkelser. Mer spesielt angår oppfinnelsen fremgangsmåter og systemer for adaptiv hastighetsregulering av slepte marine streamere.

Teknisk bakgrunn

Marine geofysiske undersøkelsessystemer innbefatter slepte elektromagnetiske sensorstreamere. Slike sensorstreamere blir slept av et fartøy ved en valgt dybde i en vannmasse og innbefatter et antall elektriske og/eller magnetiske feltsensorer anordnet langs lengden av streameren. Sensorene genererer signaler relatert til elektromagnetiske felter indusert i formasjoner under bunnen av vannmassen ved hjelp av en sender. Se for eksempel US-patentsøknad nummer 2010/0017133.

Som forklart i '133-publikasjonen er en betydelig støykilde for de signalene som detekteres av sensorene i en elektromagnetisk streamerkabel, fra bevegelse av kabelen i jordas magnetfelt. Ved marine, seismiske undersøkelser blir seismiske streamere slept ved forholdsvis grunne dybder i vannet, og for praktiske formål blir det antatt at streamerhastigheten er omkring den samme som hastigheten til slepe-fartøyet. I tilfelle med marine, elektromagnetiske undersøkelser blir sensor-streamerne slept ved større dybde i vannet. Det er dermed en svakere korrelasjon mellom hastigheten til streamerne i vannet og hastigheten til slepefartøyet. Hvis den aktuelle hastigheten til streamerne ved en dybde i vannet blir for stor som et resultat av vannstrømmer under overflaten, kan for stor støy bli innbefattet i målingene som tas ved hjelp av de elektromagnetiske sensorene.

Det er behov for å måle og regulere streamerhastighet ved en valgt slepe-dybde.

Oppsummering av oppfinnelsen

En fremgangsmåte for sleping av marine geofysiske sensorstreamere i en vannmasse i henhold til et aspekt ved oppfinnelsen, innbefatter å bevege et slepe-fartøy med en valgt hastighet langs overflaten av vannmassen. Minst én geofysisk sensorstreamer blir slept av fartøyet ved en valgt dybde i vannet. En hastighet for den marine streameren i vannet blir målt ved minst én posisjon langs streameren. Den valgte hastigheten til slepefartøyet blir justert hvis den målte hastigheten overskrider en valgt terskel.

Andre aspekter og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå tydelig av den følgende beskrivelse og de vedføyde patentkravene.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser et eksempel på en slept, marin geofysisk sensorstreamer.

Figur 2 viser en lateralt atskilt gruppe med streamere.

Detaljert beskrivelse

Figur 1 viser et geofysisk letefartøy 10 som beveger seg langs overflaten av en vannmasse 11, slik som en innsjø eller havet. Fartøyet 10 kan innbefatte utstyr, vist generelt ved 12 og hensiktsmessig referert til som «et registreringssystem». Registreringssystemet 12 innbefatter typisk anordninger slik som en dataregistre-ringsenhet (ikke vist separat) for å lage en registrering med hensyn til tid av signaler generert av forskjellige sensorer i innsamlingssystemet. Registreringssystemet 12 innbefatter vanligvis også navigasjonsutstyr (ikke vist separat) for å bestemme og registrere, ved valgte tidspunkter, den geodetiske posisjonen til fartøyet 10.

Fartøyet 10 kan slepe én eller flere kildekabler 14. Kildekabelen 14 kan innbefatte en elektromagnetisk energikilde slik som et par atskilte elektroder 15. Drift av de elektromagnetiske energikildene for geofysiske undersøkelser er velkjent på området og behøver ikke å bli gjentatt her.

I det foreliggende eksemplet kan en sensorstreamerkabel 20 slepes ved en valgt dybde i vannet 11 og holdes ved denne dybden ved hjelp av en depressor 18. Streamerkabelen 20 kan innbefatte et antall i langsgående retning atskilte elektromagnetiske sensorer 22, ikke begrensende eksempler på dette er magnetometre, ledningsspoler, atskilte elektroder eller kombinasjoner av slike. Sensorene 22 detek-terer komponenter av den elektromagnetiske energien som reaksjon på elektromagnetisk energi påført formasjonene 24 under vannbunnen 23.

Depressoren 18 mottar i det foreliggende eksemplet energi og styresignaler for å endre dybden og retningen (ved å bruke styreflater slik som dybderor 18A og sideror 18B) fra en innføringskabel 17 koblet fra depressoren 18 til fartøyet 10. Innføringskabelen 17 innbefatter også elektriske og/eller optiske ledere som mulig-gjør kommunikasjon av signaler i sann tid detektert av sensorene 22, i registreringsenheten 12.

I andre eksempler kan depressoren 18 være en passiv anordning slik som en vekt. I ytterligere andre eksempler kan depressoren være fullstendig utelatt.

Hvis det er ønskelig å operere mer enn én streamer samtidig, viser figur 2 et eksempel på hvordan dette kan utføres ved å bruke streamerkabler som har ytterligere navigasjonskomponenterforå unngå sammenblanding og innfiltring. Hver av fire sensorstreamere 20 som forklart under henvisning til figur 1, kan ved sine fremre ender være koblet til en respektiv depressor 18. Hver depressor 18 kan være koblet til fartøyet 10 ved hjelp av en respektiv innføringskabel 17 som forklart ovenfor. I det foreliggende eksemplet kan streamerne 20 brukes til å forbli i et valgt mønster (for eksempel slik som parallelle som vist) og for å reagere på virkningene av kryssende vannstrømmer for å opprettholde dette mønsteret ved bruk av laterale kraft- og styrings-anordninger 26 (LFD-anordninger) anordnet ved valgte posisjoner langs streamerne. Se for eksempel US-patent nummer 6144342 utstedt til Bertheas m.fl. Lateral avstand mellom streamerne 20 ved valgte punkter langs disse (for å opprettholde det valgte mønsteret) kan bestemmes ved å bruke et akustisk av-standsbestemmelsessystem med komponenter som vist ved 27. Se for eksempel US-patent nummer 7376045 utstedt til Falkenberg m.fl. og som er en deleier i foreliggende oppfinnelse.

Det vises igjen til figur 1, fordi den ene eller de flere streamerne blir slept ved hovedsakelig en dybde i vannet hvor den aktuelle hastigheten til streamerne ved mange punkter kan være betydelig forskjellige fra hastigheten til fartøyet 10 nær vannoverflaten. I det foreliggende eksemplet kan én eller flere akustiske doppler-strømningsprofiler (ADCP-er) 40 være festet til utsiden av streameren 20. En egnet ADCP solgt under varemerke DOPPLER VOLUME SAMPLER, som er et varemerke eid avTeledyne RD Instruments USA, 14020 Stowe Drive, Poway, CA 92064.

Under drift av et system i henhold til oppfinnelsen, måler ADCP-anordningen 40 streamerens hastighet i vannet. Hastighetsmålingen kan utføres over streameren 20 og innføringskabelen 17 til registreringsenheten 12. Registreringsenheten 12 kan være utformet for automatisk å regulere hastigheten av fartøyet 10, slik at hastigheten ved streameren 20 blir redusert til et nivå i overensstemmelse med akseptable nivåer for nivåindusert støy (for eksempel til under en valgt terskel). Fordi den nedadrettede kraften som utøves av depressoren 18 og LFD-anordningene (26 på figur 2) er avhengig av angrepsvinkelen til de respektive styreflatene og hastigheten, kan registreringsenheten 12 overføre styresignaler til både depressoren 18 og LFD-anordningene (hvis slike brukes) for å øke angrepsvinkelen til dybderegulerings-flatene for å opprettholde dybden til den ene eller de flere streamerne 20 i vannet.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med et begrenset antall utførelseseksempler, vil fagkyndige på området som har hatt anledning til å sette seg inn i denne beskrivelsen, forstå at andre utførelsesformer kan tenkes, som ikke av-viker fra oppfinnelsens ramme slik den er beskrevet her. Omfanget av oppfinnelsen skal følgelig bare begrenses av de vedføyde patentkravene.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å slepe marine, geofysiske sensorstreamere i en vannmasse, omfattende: å bevege et slepefartøy ved en valgt hastighet langs overflaten av vannmassen; å slepe i det minste én geofysisk sensorstreamer fra fartøyet ved en valgt dybde i vannet; å måle en hastighet av streameren i vannet ved minst én posisjon langs streameren; og å justere den valgte hastigheten til slepefartøyet hvis den målte hastigheten overskrider en valgt terskel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende å justere en angrepsvinkel for en dybdereguleringsflate på en depressor ved en fremre ende av streameren for å opprettholde en valgt nedadrettet kraft på streameren som reaksjon på den valgte justerte hastigheten.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, hvor hastigheten blir målt ved å bruke en akustisk doppler-strømprofilerer.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, hvor de geofysiske sensorene på streameren omfatter minst én av magnetometre, ledningssløyfer og atskilte elektrodepar.