RU2696816C1 - Device for underwater subglacial seismic survey - Google Patents

Device for underwater subglacial seismic survey Download PDF

Info

Publication number
RU2696816C1
RU2696816C1 RU2017142813A RU2017142813A RU2696816C1 RU 2696816 C1 RU2696816 C1 RU 2696816C1 RU 2017142813 A RU2017142813 A RU 2017142813A RU 2017142813 A RU2017142813 A RU 2017142813A RU 2696816 C1 RU2696816 C1 RU 2696816C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismic
submarine
streamlined
streamer
depth
Prior art date
Application number
RU2017142813A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Борисович Семенов
Евгений Евгеньевич Торопов
Владимир Леонидович Бородулин
Александр Николаевич Павловский
Владимир Евгеньевич Игнатьев
Андрей Игоревич Золотарев
Вячеслав Валерьевич Мовшук
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
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 Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Priority to RU2017142813A priority Critical patent/RU2696816C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696816C1 publication Critical patent/RU2696816C1/en

Links

Images

Classifications

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

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to geophysics and can be used for underwater multidimensional seismic survey on water areas covered with ice all year round or most of the year. Proposed device comprises container mounted on submarine with drive propeller provided with protective cap. Container accommodates winches, the length of which exceeds that of submarine many times. Wings of control of submarine with rudders of depth are equipped with streamlined posts with rudders of rotation in horizontal plane, on which there is a streamlined cantilever with streamlined superstructures, wherein streamlined superstructures are equipped with end bodies, seismic skews position control devices and discharge devices. End bodies are rigidly connected to seismic cables, and devices for monitoring position of seismic braids and discharge devices are configured to be fixed on seismic cables, wherein end bodies, devices for monitoring position of seismic braids and discharge devices are equipped with rudders of depth. Source of seismic vibrations is connected to the submarine by a towing cable-rope and is equipped with rudders of depth and a drive screw.
EFFECT: technical result is expansion of device functional capabilities.
1 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения подводной многомерной сейсмической разведки на акваториях, покрытых льдом круглогодично или большую часть года.The invention relates to the field of geophysics and can be used for underwater multidimensional seismic exploration in ice-covered waters year-round or for most of the year.

Известно «Подводное транспортное средство с продольно расположенными антеннами для приема акустических сигналов» (Патент ЕР №0214525 А1 МПК: B63G 8/39, G01V 1/38), которое содержит складные приемные системы по бокам и при необходимости по дну корпуса подводной лодки. Приемные системы представляют собой группы сейсмических датчиков, как вариант они могут представлять собой сейсмические косы. В нерабочем положении приемные системы прижаты к бортам подводной лодки и не мешают движению.It is known “Underwater vehicle with longitudinally arranged antennas for receiving acoustic signals” (EP Patent No. 0214525 A1 IPC: B63G 8/39, G01V 1/38), which contains folding receiving systems on the sides and, if necessary, on the bottom of the submarine’s hull. Receiving systems are groups of seismic sensors; alternatively, they can be seismic streamers. In the idle position, the receiving systems are pressed to the sides of the submarine and do not interfere with the movement.

Недостатком такого технического решения является то, что конструкция не предусматривает возможности разворота приемных систем в приемную решетку большой площади для эффективной реализации сейсморазведки 3D. Так, при использовании описанного механизма прижатия приемных систем к бортам подводной лодки площадь итоговой приемной решетки ограничена суммарной площадью бортов. Это очень существенно снижает эффективность работы такой системы и заметно увеличивает время, необходимое для сейсморазведки 3D больших территорий.The disadvantage of this technical solution is that the design does not provide for the possibility of a reversal of the receiving systems in the receiving array of a large area for the effective implementation of 3D seismic exploration. So, when using the described mechanism of pressing the receiving systems to the sides of the submarine, the area of the final receiving grate is limited by the total area of the sides. This greatly reduces the efficiency of such a system and significantly increases the time required for 3D seismic surveys of large areas.

Известно «Устройство и способ для сейсмического измерения морского дна с использованием подводной лодки» (Патент WO №2015/110255 А1 МПК: G01V1/38) взятое за прототип, предназначенное для сейсмического исследования дна в районах, покрытых льдом. Основными признаками в данном устройстве являются подводная лодка, пилотируемая или беспилотная, источник излучения звуковых волн для излучения акустических волн в направлении морского дна, лебедок с цепями гидрофонов, отводные блоки, разводящие растягивающее устройство, через узлы которого проходят цепи гидрофонов.The known "Device and method for seismic measurement of the seabed using a submarine" (Patent WO No. 2015/110255 A1 IPC: G01V1 / 38) is taken as a prototype designed for seismic research of the bottom in areas covered with ice. The main features in this device are a submarine, manned or unmanned, a source of radiation of sound waves for emitting acoustic waves in the direction of the seabed, winches with chains of hydrophones, tap-off units extending a tensile device through which nodes pass chains of hydrophones.

Недостатком данного устройства является то, что устройство предназначено для определения только трехмерной структуры поверхности морского дна. При буксировке подводной лодкой отводных блоков, разводящих цепи гидрофонов с помощью растягивающего устройства имеющего специальные узлы для прохода цепей гидрофонов, отводные блоки имеют фиксированную длину между собой. Также к недостатку можно отнести конструкцию растягивающего устройства, на котором узлы для прохода цепей гидрофонов находятся на постоянном расстоянии, обеспечивая фиксированное расстояние между цепями гидрофоном с начальным параллельным положением цепей гидрофонов между собой на растягивающем устройстве в направлении движения подводной лодки. Такая конструкция растягивающего устройства с отводными блоками не даст стабильного параллельного движения и постоянного расстояния между цепями гидрофонов по всей длине цепей гидрофонов из-за наличия следа возмущения потока от винта, разницы плотностей воды и наличия течения при прямолинейном движении подводной лодки. В дополнение, смена курса в режиме циркуляции подводной лодки может привести к запутыванию и в следствии к разрыву цепей гидрофонов. Также во время развертывания цепей гидрофонов, возможно, их отсечение винтом подводной лодки. Такая конструкция устройства может привести к нестабильной курсовой устойчивости и тем самым неприемлемой работе цепей гидрофонов по приему отраженного от дна звуковых волн с последующей некорректной обработкой сигналов в блоке обработке.The disadvantage of this device is that the device is designed to determine only the three-dimensional structure of the surface of the seabed. When a submarine tows branch blocks distributing chains of hydrophones using a tensile device having special nodes for passage of chains of hydrophones, the branch blocks have a fixed length between each other. Another drawback is the design of the tensile device, on which the nodes for passage of the hydrophone circuits are at a constant distance, providing a fixed distance between the hydrophone circuits with the initial parallel position of the hydrophone chains between them on the tensile device in the direction of movement of the submarine. Such a design of a tensile device with diverting blocks will not give stable parallel movement and a constant distance between the hydrophone chains along the entire length of the hydrophone chains due to the presence of a trace of flow disturbance from the propeller, the difference in water densities and the presence of flow during the rectilinear movement of the submarine. In addition, a course change in the circulation mode of a submarine can lead to entanglement and, as a result, to rupture of hydrophone chains. Also during deployment of hydrophone circuits, it is possible that they are cut off by a submarine screw. Such a design of the device can lead to unstable directional stability and thereby unacceptable operation of the hydrophone circuits for receiving sound waves reflected from the bottom with subsequent incorrect signal processing in the processing unit.

Задача предполагаемого изобретения заключается не только в определении трехмерной структуры поверхности морского дна, но и в проведении многомерной сейсмической разведки структуры недр с вероятными местами расположения ловушек, где могут находится углеводороды. В проведении автоматической развертки буксируемых цепей гидрофонов за подводной лодкой с учетом технологических решений по компоновке цепей гидрофонов и буксировки их с возможностью различного постоянного расстояния между ними, не только в горизонте, но и в пространстве толщи воды, на всей протяженности цепей гидрофонов в независимости от их длин, для обеспечения различных способов расширения приема спектра сигнала. Тем самым исключении нестабильной курсовой устойчивости, запутывания, и как следствие, разрыва, отсечения буксируемых цепей гидрофонов, что может привести к потере всего буксируемого оборудования, а возможно и подводной лодки в акваториях, покрытых льдом круглогодично или большую часть года. Также данное изобретение позволит развернуть приемные цепи гидрофонов в большую приемную решетку за меньшее количество времени, что приведет к сокращению времени необходимого для проведения многомерной сейсмической разведки и повысит эффективность работы такого устройства на больших исследуемых площадях.The objective of the proposed invention is not only to determine the three-dimensional structure of the surface of the seabed, but also to conduct multidimensional seismic exploration of the structure of the subsoil with probable locations of traps where hydrocarbons may be located. In the automatic development of towed hydrophone chains behind a submarine, taking into account technological solutions for the layout of hydrophone chains and towing them with the possibility of different constant distances between them, not only in the horizon, but also in the space of the water column, over the entire length of the hydrophone chains, regardless of their lengths to provide various ways to expand the reception of the signal spectrum. Thus, the exclusion of unstable exchange rate stability, entanglement, and as a result, rupture, cut-off of towed chains of hydrophones, which can lead to the loss of all towed equipment, and possibly a submarine in ice-covered waters all year round or most of the year. Also, this invention will allow to deploy the receiving circuit of the hydrophones in a large receiving array in less time, which will reduce the time required for multidimensional seismic exploration and increase the efficiency of such a device in large areas under study.

Поставленная задача достигается тем, что подводная лодка снабжена контейнером и приводным винтом, который снабжен защитной насадкой, причем в контейнере размещена, по меньшей мере, одна лебедка. Габариты лебедки зависят от длины, размещенной на ней цепи гидрофонов представленной в виде, например, сейсмической косы. Длина сейсмической косы многократно превышает длину подводной лодки. Крылья управления подводной лодкой с рулями глубины, снабжены, по меньшей мере, одной обтекаемой стойкой с рулем поворота в горизонтальной плоскости. На обтекаемых стойках размещена обтекаемая консоль с по меньшей мере, одной обтекаемой надстройкой. Обтекаемая надстройка снабжена, по меньшей мере, одним концевым телом, устройством контроля положения сейсмической косы и отводящим аппаратом. Концевое тело, жестко соединено с сейсмической косой, а устройства контроля положения сейсмических кос и отводящий аппарат выполнены с возможностью фиксации на сейсмической косе. Причем концевое тело, устройство контроля положения сейсмической косы и отводящий аппарат снабжены, по меньшей мере, одним рулем глубины служащим для управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Дополнительно концевое тело снабжено приводным винтом. Сейсмическая коса выполнена с возможностью прохода ее, например, через устройства контроля положения сейсмических кос и отводящий аппарат, с возможностью фиксации на ней. Причем концевые тела, устройства контроля положения сейсмических кос и отводящий аппарат выполнены с возможностью управления через сейсмические косы при их фиксации на ней. Источник излучения звуковых волн представлен в виде, например, источника сейсмических колебаний, соединенный одним концом с буксировочным тросом, а другим концом с подводной лодкой. Причем источник сейсмических колебаний снабжен, по меньшей мере, одним рулем глубины для возможности управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях и по меньшей мере, одним приводным винтом.The problem is achieved in that the submarine is equipped with a container and a drive screw, which is equipped with a protective nozzle, and at least one winch is placed in the container. The winch dimensions depend on the length placed on it of a chain of hydrophones presented in the form, for example, of a seismic streamer. The length of the seismic streamer is many times greater than the length of the submarine. The control wings of a submarine with rudders are equipped with at least one streamlined rack with a rudder in a horizontal plane. A streamlined console with at least one streamlined superstructure is located on the streamlined racks. The streamlined superstructure is equipped with at least one end body, a device for monitoring the position of the seismic streamer and a diverting device. The end body is rigidly connected to the seismic streamer, and the seismic streamer position control devices and the take-off apparatus are made with the possibility of fixation on the seismic streamer. Moreover, the end body, the device for monitoring the position of the seismic streamer and the discharge unit are equipped with at least one rudder serving to control in the vertical and horizontal planes. Additionally, the end body is equipped with a drive screw. A seismic streamer is configured to pass it, for example, through seismic streamer position monitoring devices and a take-off apparatus, with the possibility of fixation on it. Moreover, the end bodies, devices for monitoring the position of seismic streamers and the discharge unit are made with the possibility of control through seismic streamers when they are fixed on it. The radiation source of sound waves is presented in the form, for example, of a source of seismic vibrations connected at one end with a tow rope and at the other end with a submarine. Moreover, the source of seismic vibrations is equipped with at least one rudder depth for the ability to control in the vertical and horizontal planes and at least one drive screw.

Сущность заявляемого устройства для подводной подледной сейсмической разведки поясняется чертежами, где:The essence of the claimed device for underwater under-ice seismic exploration is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 изображен изометрический вид устройства для подводной подледной сейсмической разведки в сложенном состоянии;- in FIG. 1 is an isometric view of a device for underwater under-ice seismic exploration when folded;

- на фиг. 2 изображен изометрический вид контейнера с размещенными в нем лебедками, установленного на подводной лодке;- in FIG. 2 is an isometric view of a container with winches placed therein mounted on a submarine;

- на фиг. 3 изображен изометрический вид кормовой части подводной лодки с крыльями управления, обтекаемыми стойками и обтекаемой консолью с обтекаемыми надстройками;- in FIG. 3 is an isometric view of the stern of the submarine with control wings, streamlined struts and streamlined console with streamlined superstructures;

- на фиг. 4 изображен изометрический вид размещения в обтекаемой надстройке концевого тела, устройств контроля положения сейсмических кос и отводящего аппарата;- in FIG. 4 is an isometric view of the placement of a terminal body in a streamlined superstructure, devices for monitoring the position of seismic streamers and a diverting apparatus;

- на фиг. 5 изображен изометрический вид разложенного состояния устройства для подводной подледной сейсмической разведки, с вариантом буксировки сейсмических кос в горизонтальной плоскости;- in FIG. 5 is an isometric view of the decomposed state of a device for underwater under-ice seismic exploration, with the option of towing seismic streamers in a horizontal plane;

- на фиг. 6 изображен изометрический вид разложенного состояния устройства для подводной подледной сейсмической разведки, с вариантом буксировки сейсмических кос в пространстве, одна над другой;- in FIG. 6 is an isometric view of the decomposed state of a device for underwater under-ice seismic exploration, with the option of towing seismic streamers in space, one above the other;

- на фиг. 7 изображена схема вариантов разложения устройства для подводной подледной сейсмической разведки в пространстве с учетом различных технологических решений в обеспечение различных способов расширения приема спектра сигнала (вид А - буксировка сейсмических кос в горизонтальной плоскости, вид Б - буксировка сейсмических кос одна над другой в горизонтальной плоскости, вид В - буксировка сейсмических кос в наклонном положении).- in FIG. 7 shows a diagram of the decomposition options for a device for underwater under-ice seismic exploration in space, taking into account various technological solutions to provide various ways to expand the reception of the signal spectrum (type A - towing seismic streamers in the horizontal plane, type B - towing seismic streamers one above the other in the horizontal plane, view B - towing seismic streamers in an inclined position).

- на фиг. 8 изображен изометрический вид линий сейсмических кос с концевыми телами, устройствами контроля положения сейсмических кос и отводящими аппаратами, при буксировки сейсмических кос в горизонтальной плоскости;- in FIG. 8 is an isometric view of seismic streamer lines with end bodies, seismic streamer position monitoring devices and tapping apparatuses when towing seismic streamers in a horizontal plane;

- на фиг. 9 изображен изометрический вид разложенного состояния устройства для подводной подледной сейсмической разведки, с вариантом буксировки сейсмических кос в горизонтальной плоскости и источником сейсмических колебаний.- in FIG. 9 is an isometric view of the decomposed state of a device for underwater under-ice seismic exploration, with the option of towing seismic streamers in the horizontal plane and a source of seismic vibrations.

- на фиг. 10 изображен изометрический вид расположения источника сейсмических колебаний на подводной лодке.- in FIG. 10 is an isometric view of the location of a seismic source in a submarine.

- на фиг. 11 изображен изометрический вид выпускания источника сейсмических колебаний с подводной лодки.- in FIG. 11 is an isometric view of the release of a seismic source from a submarine.

Устройство для подводной подледной сейсмической разведки (фиг. 1) состоит из подводной лодки 1 снабженной контейнером 2, приводным винтом 3 который снабжен защитной насадкой 4. Причем в контейнере 2 размещена, по меньшей мере, одна лебедка 5. Габариты лебедки 5 зависят от длины, размещенной на ней сейсмической косы 6, длина которой многократно превышает длину подводной лодки 1. Крылья управления 7 подводной лодкой 1 с рулями глубины 8, снабжены, по меньшей мере, одной обтекаемой стойкой 9 с рулем поворота в горизонтальной плоскости 10, на которой размещена обтекаемая консоль 11 с по меньшей мере, одной обтекаемой надстройкой 12. Причем обтекаемая надстройка 12 снабжена, по меньшей мере, одним концевым телом 13, устройством контроля положения сейсмической косы 14 и отводящим аппаратом 15, где концевое тело 13, жестко соединено с сейсмической косой 6. Устройства контроля положения сейсмических кос 14 и отводящий аппарат 15 выполнены с возможностью фиксации на сейсмической косе 6, причем концевое тело 13, устройство контроля положения сейсмической косы 14 и отводящий аппарат 15 снабжены, по меньшей мере, одним рулем глубины 16 служащим для управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а концевое тело 13 снабжено приводным винтом 17. Сейсмическая коса 6 выполнена с возможностью прохода ее, например, через устройства контроля положения сейсмических кос 14 и отводящий аппарат 15, с возможностью фиксации на ней. Причем концевые тела 13, устройства контроля положения сейсмических кос 14 и отводящий аппарат 15 выполнены с возможностью управления через сейсмические косы 6 при их фиксации на ней. Источник излучения звуковых волн представлен в виде, например, источника сейсмических колебаний 18 соединенный одним концом с буксировочным кабель-тросом 19, а другим концом с подводной лодкой 1. Причем источник сейсмических колебаний 18 снабжен, по меньшей мере, одним рулем глубины 20 для возможности управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях и, по меньшей мере, одним приводным винтом 21.The device for underwater under-ice seismic exploration (Fig. 1) consists of a submarine 1 equipped with a container 2, a drive screw 3 which is equipped with a protective nozzle 4. Moreover, at least one winch 5 is placed in the container 2. The dimensions of the winch 5 depend on the length, placed on it a seismic spit 6, the length of which is many times greater than the length of the submarine 1. The control wings 7 of the submarine 1 with rudders of depth 8 are equipped with at least one streamlined rack 9 with the rudder in the horizontal plane 10, on which A streamlined console 11 with at least one streamlined superstructure 12 is also provided. Moreover, the streamlined superstructure 12 is provided with at least one end body 13, a device for monitoring the position of the seismic streamer 14 and a diverting device 15, where the end body 13 is rigidly connected to the seismic streamer. 6. The device for monitoring the position of the seismic streamer 14 and the discharge unit 15 are made with the possibility of fixing on the seismic streamer 6, and the end body 13, the device for monitoring the position of the seismic streamer 14 and the removal unit 15 are provided with at least m re, one rudder of depth 16 used to control in the vertical and horizontal planes, and the end body 13 is equipped with a drive screw 17. The seismic streamer 6 is made with the possibility of its passage, for example, through the device for monitoring the position of the seismic streamers 14 and the discharge unit 15, with the possibility of fixation on her. Moreover, the end body 13, the device for monitoring the position of the seismic streamers 14 and the discharge unit 15 are made with the possibility of control through the seismic streamers 6 when they are fixed on it. The radiation source of sound waves is presented, for example, as a source of seismic vibrations 18 connected at one end with a towing cable-cable 19, and the other end with a submarine 1. Moreover, the source of seismic vibrations 18 is equipped with at least one rudder of depth 20 for control in the vertical and horizontal planes and at least one drive screw 21.

Устройство для подводной подледной сейсмической разведки работает следующим образом:A device for underwater under-ice seismic exploration works as follows:

Определяется технология и вариант автоматического развертывания сейсмических кос в пространстве в конкретном заданном районе сейсморазведки. Осуществляется транспортировка устройства для подводной подледной сейсмической разведки к месту проведения многомерной сейсмической разведки подводной лодкой.The technology and the option of automatic deployment of seismic streamers in space in a specific predetermined area of seismic exploration are determined. A device for underwater under-ice seismic reconnaissance is being transported to the site of multidimensional seismic exploration by a submarine.

Работа устройства для сейсмической разведки в целом происходит на малом ходу подводной лодки 1 и осуществляется с размотки сейсмической косы 6 с лебедки 5, размещенной в контейнере 2, установленном на подводной лодке 1. В момент начала размотки сейсмической косы 6, конец которой жестко соединен с концевым телом 13, размещенным в обтекаемой надстройке 12, концевое тело 13 выпускается из обтекаемой надстройки 12 набегающим потоком воды используя, свои рули глубины 16 и приводной винт 17, тем самым увлекая и держа в натяжении сейсмическую косу 6 через обтекаемую надстройку 12 с лебедки 5 из контейнера 2.The operation of the device for seismic exploration as a whole takes place at the low speed of submarine 1 and is carried out from the unwinding of the seismic streamer 6 from the winch 5 located in the container 2 mounted on the submarine 1. At the time of the beginning of the unwinding of the seismic streamer 6, the end of which is rigidly connected to the end body 13, located in the streamlined superstructure 12, the end body 13 is discharged from the streamlined superstructure 12 by an oncoming flow of water using its rudders of depth 16 and the drive screw 17, thereby capturing and holding the seismic streamer 6 through btekaemuyu superstructure 12 from a winch 5 of the container 2.

По мере вытягивания концевым телом 13 сейсмической косы 6 с лебедки 5, через заданное, технологией и вариантом автоматического развертывания сейсмических кос, расстояние, на сейсмическую косу 6 фиксируется устройство контроля положения сейсмической косы 14, при фиксации устройства контроля положения сейсмической косы 14 на сейсмическую косу 6 происходит кратковременная остановка разматывания сейсмической косы 6 с лебедки 5. Далее за счет непрерывного натяжения и вытягивания концевым телом 13 сейсмической косы 6, зафиксированное устройство контроля положения сейсмической косы 14 увлекается из обтекаемой надстройки 12. После вытягивания концевым телом 13 сейсмической косы 6 с первичным устройством контроля положения сейсмической косы 14, аналогично фиксируется последующее, на заданном расстоянии, и так далее, до вытягивания необходимой длины сейсмической косы 6 для исследования в заданном районе разведки, с последующей фиксацией отводящего аппарата 15 на сейсмической косе 6 аналогичным фиксации устройства контроля положения сейсмической косы 14.As the end body 13 pulls the seismic streamer 6 from the winch 5, at a predetermined distance, to the seismic streamer 6, the device for monitoring the position of the seismic streamer 14 is fixed at the seismic streamer 6 by the technology and the automatic seismic streamer 6 option, when the position control device of the seismic streamer 14 is fixed to the seismic streamer 6 there is a short stop of unwinding of the seismic streamer 6 from the winch 5. Further, due to the continuous tension and pulling of the end body 13 of the seismic streamer 6, the fixed device to the control of the position of the seismic streamer 14 is carried away from the streamlined superstructure 12. After the end body 13 extends the seismic streamer 6 with the primary device for controlling the position of the seismic streamer 14, the next one is fixed similarly, at a given distance, and so on, until the necessary length of the seismic streamer 6 is pulled for examination a given area of exploration, with subsequent fixation of the take-off apparatus 15 on the seismic streamer 6 similar to the fixation of the device for monitoring the position of the seismic streamer 14.

В развернутом состоянии буксируемая за подводной лодкой 1 сейсмическая коса 6 с концевым телом 13 и зафиксированными на ней устройствами контроля положения сейсмических кос 14 и отводящим аппаратом 15, отводится в сторону отводящим аппаратом 15 занимая свое положение за подводной лодкой 1 в соответствии с заданной схемой буксировки сейсмических кос (фиг. 5, 6, 7).In the unfolded state, the seismic streamer 6 towed behind the submarine 1 with the end body 13 and the seismic streamer position control devices 14 and the retracting apparatus 15 fixed thereon, is retracted to the side by the retrieval apparatus 15 taking its position behind the submarine 1 in accordance with the specified seismic towing pattern braid (Fig. 5, 6, 7).

Длина применения сейсмической косы 6, а также количество устройств контроля положения сейсмической косы 14 фиксируемых на ней, расстояние фиксации между концевым телом 13 и устройством контроля положения сейсмической косы 14; между устройствами контроля положения сейсмической косы 14, а также между устройством контроля положения сейсмической косы 14 и отводящим аппаратом 15 на сейсмической косе 6, определяется заранее и зависит от исследуемой площади, течения и запланированной траектории движении с учетом режима циркуляции подводной лодки 1 над исследуемой площадью морского дна.The length of use of the seismic streamer 6, as well as the number of devices for monitoring the position of the seismic streamer 14 fixed on it, the distance of fixation between the end body 13 and the device for monitoring the position of the seismic streamer 14; between the control devices for the position of the seismic streamer 14, as well as between the control device for the position of the seismic streamer 14 and the take-off device 15 on the seismic streamer 6, is determined in advance and depends on the area under investigation, the course and the planned trajectory, taking into account the circulation mode of the submarine 1 over the investigated area of the sea bottom.

Развертывание сейсмических кос 6 с концевыми телами 13, устройствами контроля положения сейсмических кос 14 и отводящими аппаратами 15 в целом, осуществляется последовательно, предпочтительно начиная от крайних обтекаемых надстроек 12 к центральным обтекаемым надстройкам 12 расположенных на обтекаемой консоли 11.The deployment of seismic streamers 6 with end bodies 13, position control devices of seismic streamers 14 and tapping devices 15 as a whole is carried out sequentially, preferably starting from the extreme streamlined superstructures 12 to the central streamlined superstructures 12 located on the streamlined console 11.

После развертывания необходимого количества сейсмических кос 6 за подводной лодкой 1, подводная лодка 1 выпускает источник сейсмических колебаний 18 на буксируемом кабель-тросе 19 через который осуществляется обеспечение работы по управлению источником сейсмических колебаний 18 и излучению сейсмических колебаний, для последующего приема спектра сигнала сейсмических колебаний сейсмическими косами 6 над исследуемой площадью. Управление источником сейсмических колебаний 18 в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляется за счет рулей глубины 20 и приводного винта 21 (фиг. 9, 10, 11).After deploying the required number of seismic streamers 6 behind submarine 1, submarine 1 releases a source of seismic vibrations 18 on a towed cable 19 through which the work is done to control the source of seismic vibrations 18 and radiation of seismic vibrations, for subsequent reception of the spectrum of the signal of seismic vibrations of seismic 6 braids over the investigated area. The source of seismic vibrations 18 in the vertical and horizontal planes is controlled by the rudders of depth 20 and the drive screw 21 (Fig. 9, 10, 11).

Стабилизация сейсмических кос 6 при буксировке в пространстве толщи воды, а также соответствии их заданной траектории движения за подводной лодкой 1, как прямолинейно, так и в режиме циркуляции, в соответствии со схемой буксировки над исследуемой площадью, осуществляется при помощи управления рулями концевых тел 13, устройств контроля положения сейсмических кос 14 и отводящих аппаратов 15 (фиг. 4, 8).Stabilization of seismic streamers 6 when towing in space the water column, and also according to their given trajectory of movement behind the submarine 1, both rectilinearly and in the circulation mode, in accordance with the towing scheme over the area under study, is carried out by means of the control of the end bodies 13, devices for controlling the position of seismic streamers 14 and diverting apparatuses 15 (Fig. 4, 8).

В процессе развертывания и буксировки, сейсмических кос 4, для маневрирования над исследуемой площадью морского дна подводная лодка 1 использует рули глубины 8 размещенные на крыльях управления 7 и рули поворота в горизонтальной плоскости 10, размещенные на обтекаемых стойках 9 (фиг. 3).In the process of deployment and towing, seismic streamers 4, for maneuvering over the studied area of the seabed, submarine 1 uses rudders of depth 8 located on the wings of control 7 and rudders in horizontal plane 10 placed on streamlined racks 9 (Fig. 3).

В обеспечение отсечения буксируемых сейсмических кос 6 при развертывании в большую приемную решетку приводной винт 3 подводной лодки 1 снабжен защитной насадкой 4 (фиг. 3).To ensure that the towed seismic streamers 6 are cut off when deployed into the large receiving grating, the drive screw 3 of the submarine 1 is equipped with a protective nozzle 4 (Fig. 3).

В случае возможной остановки движения подводной лодки 1 во избежание запутывания и потери, сейсмических кос 6 с устройствами контроля положения сейсмических кос 14 и отводящими аппаратами 15 набегающим потоком, течением и так далее, включаются в работу концевые тела 13 обеспечивающие своими приводными винтами 17 натяжение от подводной лодки 1 и разводку сейсмических кос 6 между собой.In the event of a possible stop of the movement of the submarine 1 in order to avoid entanglement and loss of seismic streamers 6 with seismic streamer position control devices 14 and diverting devices 15 by flow, flow, and so on, the end bodies 13 are turned on and provide tension from the underwater with their drive screws 17 boats 1 and the layout of seismic streamers 6 among themselves.

Принимаемый спектр сигнала сейсмических колебаний сейсмическими косами 6 обрабатывает записывающее устройство и связанная с ним аппаратура обработки сигнала на посту управления исследованиями подводной лодки 1, который не показан на фиг. 1-11.The received spectrum of the signal of seismic vibrations by seismic streamers 6 processes the recording device and the associated signal processing equipment at the research control post of submarine 1, which is not shown in FIG. 1-11.

Складывание устройства для подводной подледной сейсмической разведки после сейсмических исследований происходит, в целом, в порядке обратном развертыванию.The folding device for underwater under-ice seismic exploration after seismic surveys occurs, in general, in the reverse deployment order.

Эффективность устройства для подводной подледной сейсмической разведки будет достигнута за счет, применения его в проведении многомерной сейсмической разведки структуры недр с вероятными местами расположения ловушек, где могут находится углеводороды. В проведении автоматической развертки сейсмических кос за подводной лодкой с учетом технологических решений по компоновке сейсмических кос и буксировки их с возможностью различного постоянного расстояния между ними, не только в горизонте, но и в пространстве толщи воды, на всей протяженности сейсмических кос в независимости от их длин, для обеспечения различных способов расширения приема спектра сигнала. Тем самым исключении нестабильной курсовой устойчивости, запутывания, и как следствие, разрыва, отсечения буксируемых сейсмических кос, что может привести к потере всего буксируемого оборудования, а возможно и подводной лодки в акваториях, покрытых льдом круглогодично или большую часть года. Также данное изобретение позволит развернуть приемные сейсмические косы в большую приемную решетку, что приведет к сокращению времени необходимого для проведения многомерной сейсмической разведки и повысит эффективность работы такого устройства на больших исследуемых площадях.The effectiveness of the device for underwater under-ice seismic exploration will be achieved through its use in multidimensional seismic exploration of the structure of the subsoil with probable locations of traps where hydrocarbons may be located. In the automatic development of seismic streamers behind a submarine, taking into account technological solutions for the layout of seismic streamers and towing them with the possibility of various constant distances between them, not only in the horizon, but also in the space of the water column, over the entire length of seismic streamers, regardless of their length , to provide various ways to expand the reception of the spectrum of the signal. Thus, the exclusion of unstable exchange rate stability, entanglement, and as a result, rupture, cut-off of towed seismic streamers, which can lead to the loss of all towed equipment, and possibly a submarine in ice-covered waters year-round or most of the year. Also, this invention will allow to deploy receiving seismic streamers in a large receiving grating, which will reduce the time required for multidimensional seismic exploration and increase the efficiency of such a device in large areas under study.

А также такое устройство для подводной подледной сейсмической разведки позволит производить сейсморазведочные работы на акваториях, покрытых льдом круглогодично или большую часть года, тем самым, расширив районы подводной сейсмической разведки.And also such a device for underwater under-ice seismic exploration will allow for seismic exploration in areas covered with ice year-round or for most of the year, thereby expanding the areas of underwater seismic exploration.

Claims (2)

1. Устройство для подводной подледной сейсмической разведки, содержащее подводную лодку с приводным винтом и крыльями управления подводной лодкой, содержащими рули глубины и включающие лебедки с намотанными цепями гидрофонов, отводные блоки с растягивающим устройством, источник излучения звуковых волн, соединенный буксировочным тросом с подводной лодкой, отличающееся тем, что подводная лодка снабжена контейнером и приводным винтом, который снабжен защитной насадкой, причем в контейнере размещена по меньшей мере одна лебедка, габариты которой зависят от длины размещенной на ней цепи гидрофонов, представленной в виде, например, сейсмической косы, длина которой многократно превышает длину подводной лодки, а крылья управления подводной лодкой с рулями глубины снабжены по меньшей мере одной обтекаемой стойкой с рулем поворота в горизонтальной плоскости, на которой размещена обтекаемая консоль с по меньшей мере одной обтекаемой надстройкой, причем обтекаемая надстройка снабжена по меньшей мере одним концевым телом, устройством контроля положения сейсмической косы и отводящим аппаратом, где концевое тело жестко соединено с сейсмической косой, а устройства контроля положения сейсмических кос и отводящий аппарат выполнены с возможностью фиксации на сейсмической косе, причем концевое тело, устройство контроля положения сейсмической косы и отводящий аппарат снабжены по меньшей мере одним рулем глубины, служащим для управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а концевое тело снабжено приводным винтом, а сейсмическая коса выполнена с возможностью прохода ее, например, через устройства контроля положения сейсмических кос и отводящий аппарат, с возможностью фиксации на ней, причем концевые тела, устройства контроля положения сейсмических кос и отводящий аппарат выполнены с возможностью управления через сейсмические косы при их фиксации на ней, а источник излучения звуковых волн представлен в виде, например, источника сейсмических колебаний, причем источник сейсмических колебаний снабжен по меньшей мере одним рулем глубины для возможности управления в вертикальной и горизонтальной плоскостях и по меньшей мере одним приводным винтом.1. Device for underwater under-ice seismic reconnaissance, comprising a submarine with a power propeller and submarine control wings containing depth rudders and including winches with wound hydrophone circuits, tap-off units with a tensile device, a sound wave emission source connected by a tow cable to the submarine, characterized in that the submarine is equipped with a container and a drive screw, which is equipped with a protective nozzle, and at least one winch is placed in the container, dimensions which depend on the length of the hydrophone chain located on it, presented, for example, as a seismic streamer, the length of which is many times greater than the length of the submarine, and the control wings of the submarine with depth rudders are equipped with at least one streamlined rack with a rudder in a horizontal plane, on which hosts a streamlined console with at least one streamlined superstructure, wherein the streamlined superstructure is provided with at least one end body, a device for monitoring the position of the seismic streamer and a seeding apparatus, where the end body is rigidly connected to the seismic streamer, and the seismic streamer position control devices and the discharge unit are made with the possibility of fixing on the seismic streamer, the end body, the seismic streamer position monitoring device and the discharge unit are provided with at least one depth rudder serving for control in vertical and horizontal planes, and the end body is equipped with a drive screw, and the seismic streamer is made with the possibility of its passage, for example, through control devices the position of the seismic streamers and the diverting apparatus, with the possibility of fixation on it, and the end bodies, the position control devices of the seismic streamers and the diverting apparatus are made with the possibility of control through the seismic streamers when they are fixed on it, and the radiation source of sound waves is presented in the form, for example, seismic vibrations, and the source of seismic vibrations is equipped with at least one rudder depth for the possibility of control in the vertical and horizontal planes and at least one drive screw. 2. Устройство для подводной подледной сейсмической разведки по п. 1, отличающееся тем, что концевое тело, устройство контроля положения сейсмической косы и отводящий аппарат, а также источник сейсмических колебаний могут быть выполнены автономными.2. A device for underwater under-ice seismic exploration according to claim 1, characterized in that the end body, the device for monitoring the position of the seismic streamer and the diverting apparatus, as well as the source of seismic vibrations can be made autonomous.
RU2017142813A 2017-12-07 2017-12-07 Device for underwater subglacial seismic survey RU2696816C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142813A RU2696816C1 (en) 2017-12-07 2017-12-07 Device for underwater subglacial seismic survey

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142813A RU2696816C1 (en) 2017-12-07 2017-12-07 Device for underwater subglacial seismic survey

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696816C1 true RU2696816C1 (en) 2019-08-06

Family

ID=67587080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017142813A RU2696816C1 (en) 2017-12-07 2017-12-07 Device for underwater subglacial seismic survey

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696816C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0214525A1 (en) * 1985-09-11 1987-03-18 Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung Submarine craft
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
US20140056108A1 (en) * 2011-08-24 2014-02-27 Stephen Chelminski Marine vibratory sound source for beneath water seismic exploration
WO2015082010A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Statoil Petroleum As Geophysical data acquisition systems
WO2015110255A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-30 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Device and method for seismic measuring the sea floor using a submarine boat
RU2562747C1 (en) * 2014-02-19 2015-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) Method of conducting underwater/under-ice seismoacoustic survey using ice-breaker ship and system therefor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0214525A1 (en) * 1985-09-11 1987-03-18 Fried. Krupp Gesellschaft mit beschränkter Haftung Submarine craft
US20140056108A1 (en) * 2011-08-24 2014-02-27 Stephen Chelminski Marine vibratory sound source for beneath water seismic exploration
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
WO2015082010A1 (en) * 2013-12-05 2015-06-11 Statoil Petroleum As Geophysical data acquisition systems
WO2015110255A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-30 Thyssenkrupp Marine Systems Gmbh Device and method for seismic measuring the sea floor using a submarine boat
RU2562747C1 (en) * 2014-02-19 2015-09-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) Method of conducting underwater/under-ice seismoacoustic survey using ice-breaker ship and system therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8792298B2 (en) Interconnecting tow members of a marine seismic system
US9857485B2 (en) Methods and systems for marine survey acquisition
AU2017281128B2 (en) Unmanned marine vessel for seismic sources
US10479455B2 (en) Performing geophysical surveys using unmanned tow vessels
RU2747833C1 (en) Towing configuration of seismic sources located at a large distance
EP2761333A1 (en) Underwater node for seismic surveys
US10495621B2 (en) Apparatus and method for surveying
PL214872B1 (en) Sonar array system
AU2013201350B2 (en) Steering submersible float for seismic sources and related methods
GB2529463A (en) Apparatus and method for steering marine sources
EP2909655B1 (en) Flared pseudo-random spiral marine acquisition
EP2743736A1 (en) Tail device connectable to a tail of a towed acoustic linear antenna cooperating with a set of at least one depth control means.
US20170153345A1 (en) Process and system for analysis of the seabed
US4387450A (en) Expendable seafloor sensor exploration system
RU2696816C1 (en) Device for underwater subglacial seismic survey
US4709356A (en) Seismic array positioning
RU2562747C1 (en) Method of conducting underwater/under-ice seismoacoustic survey using ice-breaker ship and system therefor
RU2696820C1 (en) Method of underwater under-ice seismic survey and device for implementation thereof
RU2545092C2 (en) Apparatus for installing seismic cable at sea bed for seismic-acoustic monitoring
KR102023343B1 (en) Distance preservation apparatus of streamer for automatic underwater route maintenance device
US5757725A (en) Dual zero velocity towed array system
RU2621272C1 (en) Device for seismic exploration
US20120134235A1 (en) Areal Marine Seismic Exploration Method
RU2663308C2 (en) Method for carrying out underwater/under-ice seismic profiling using a bottom seismic inspection streamer moved by an underwater vessel cross and the technological complex for its implementation
CN116413813A (en) Ocean three-dimensional seismic acquisition system with double alternately excited sources

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191208

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210906