NO20120587A1 - Kjedelinjet front-endeutstyr og fremgangsmate - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og kjedelinjeformet front- endeutstyr for å slepe streamere under vannflaten. Det kjedelinjedeformede utstyret inkluderer en ho ved ka bel konfigurert for å bli festet til e fartøy og en innretning; et tilkoplingssystem konfigurert for å forbinde streamere til hovedkabelen; og et flertall streamere. Hovedkabelen inntar en kjedelinjeform når den slepes av det første fartøyet under vannflaten.

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Utførelsesformer av søknadsgjenstanden beskrevet her relaterer seg generelt til fremgangsmåter og systemer, og med spesifikt, til mekanismer og teknikker for å slepe seismisk utstyr under vann.

Bakgrunn for oppfinnelsen

I løpet av de siste årene har interessen for utvikling av nye olje- og gasspro-duksjonsfelt økt dramatisk. Tilgjengeligheten av landbaserte produksjonsfelter er imidlertid begrenset. Industrien har følgelig nå utvidet boringen til offshorefelter som viser seg å inneholde en stor mengde med fossilt drivstoff. Boring offshore er en kostbar prosess. De som er engasjert i slike kostbare foretak, investerer vesentlig i geofysiske undersøkelser for mer nøyaktig å kunne fastslå hvor en skal bore for å unngå tørre brønner.

Marin seismisk datainnhenting og prosessering genererer en profil (avbildning) av geofysiske strukturer (formasjoner) under sjøbunnen. Mens denne profilen ikke fremskaffer en nøyaktig plassering av olje og gass, antyder den for de som er trenet på området tilstedeværelse eller fravær av olje og/eller gass. Å skaffe tilveie en høyoppløselig avbildning av grunnformasjonen er følgelig en vedvarende prosess for utvinning av naturressurser, inkludert blant andre olje og/eller gass.

Under en seismisk innsamlingsprosess, som vist i figur 1, trekker et fartøy 10 en gruppe med seismiske detektorer anordnet på en streamer 12. Streamerne kan være anordnet horisontalt, det vil si beliggende på en konstant dybde i forhold til havflaten 14. Fartøyet 10 sleper også en seismisk kildeenhet 16 som er konfigurert for å genere en akustisk bølge 18. Den akustiske bølgen forplanter nedover mot sjøbunnen 20 og penetrerer sjøbunnen inntil en reflekterende struktur 22 (reflektor) omsider reflekterer den akustiske bølgen. Den reflekterte akustiske bølgen 24 forplanter seg oppover inntil denne bølgen blir detektert av detektor 26.

Streamerne 12 er vist i figur 2, spredd over et forhåndsbestemt areal. Dette er kalt det seismiske slepet (spread). For å opprettholde flertallet av streamere 12 i det vesentlige parallelt og med lik avstand fra hverandre, benyttes ulikt front-endeutstyr. Streamere 12 blir spredd ut til en ønsket bredde for å fremskaffe målinger av de geologiske forholdene over et akkvisisjonsområde.

Et eksempel på et front-endeutstyr 30 er vist i figur 2. Front-endeutstyret 30 er anordnet mellom fartøyet 10, og de forskjellige streamerne 12 og dette utstyret er konfigurert for å oppnå den ønskede posisjoneringen av streamerhodene. Figur 2 viser front-endeutstyret 30 til å inkludere kabler 32 innkoplet mellom fartøyet 10 og deflektorene 34. Deflektor 34 er en konstruksjon som er i stand til å generere det nødvendige løftet når det slepes for å holde streamerne utplassert i tverretningen i forhold til slepefartøyets 10 seilingslinje. Avstandsholdere 36 er festet til kablene 32 for å distribuere løftekraften blant dem for å oppnå en i det vesentlige lineær profil på posisjonen til streamerhodene.

Som nevnt ovenfor anvendes deflektorene 34 vanligvis for å spre streamerne ut i tverretningen i forhold til det seismiske fartøyet. Slike deflektorer er tradisjonelt passive innretninger som inkluderer en eller flere vinger for å fremskaffe et løft i den ønskede retning. Fordi slepemotstanden i vann, forårsaket både av deflektorene og slepekablene, er det imidlertid grenser for hvor stort løft som kan oppnås ved bruk av passive deflektorer. På grunn av det begrensede løftet som kan bli generert av deflektorene, er følgelig også bredden på det seismiske slepet også begrenset, noe som er lite ønskelig. Når deflektorene er anvendt i seismiske undersøkelser, vil det i tillegg bli belastet med streamere som skal trekkes sideveis. Det er følgelig en grense for bredden til kabelslepet med passive deflektorer.

Andre konvensjonelle konfigurasjon som for tiden er i bruk, er vist i figur 3.

Figur 3 viser et fartøy 40 som sleper to tau 42 anordnet ved respektive ender med deflektorer 44 Et flertall ledekabler 46 er tilkoblet streamerne 50 (for eksempel kan de danne en singel kabel). Flertallet ledekabler 46 er også koplet til fartøyet 40. Streamerne 50 blir holdt i ønsket avstand fra hverandre ved hjelp av separeringstau 48. Flertallet kilder 52 er også koplet til fartøyet 40. Denne konfigurasjonen introduserer imidlertid en stor slepemotstand. Selv om posisjoneringen av streamerne kan være god, introduserer denne konfigurasjonen store interne krefter og høyt resul-terende stress i linene (kabler/tau) og tilkoplingsinnretninger. Dette resulterer fra raying mønstre og den høyt tvangsstyrt geometri, der alle ting er koplet til strekkbelastede liner.

Prosesseringsteknikker for seismiske data krever videre lengere og flere streamere, noe som bare øker lasten (på grunn av deres slepemotstand) på undersøkelsesfartøyet som sleper streamerne. Da slepefartøyet imidlertid har en begrenset kraft tilgjengelig, er det et behov for å redusere den store slepemotstanden. Følgelig er det ønskelig å skaffe tilveie systemer og fremgangsmåter som gir operatøren av fartøyet muligheten for å bruke lengere streamere og et økt antall med streamere, om ønskelig.

Da bruken av seismiske fartøy er kostbar, er det ønskelig å gjøre bredden på slepet så stort som mulig, med et stort som mulig et stort antall streamere, slik at én fartøypassasje dekker et område som er så stort som mulig. I denne henseende er målsettingen å bruke ultrabrede seismiske slep med mer enn tjue streamere, men er noen ganger lite gjennomførbart når en bruker konvensjonelt front-endeutstyrsarki-tektur. En illustrativ konfigurasjon i dette tilfellet kan være en med tretti streamere, der hver har en lengde på opp til 8000 meter og en separasjon mellom streamerne i størrelsesorden 100 meter. En kort hånd for slik konfigurasjon er 30x8000x100.

På den annen side er det for å gjøre tett akkvisisjon påkrevet å ha mindre separasjon mellom streamerhodet, for eksempel i området 25 til 50 meter. Denne konfigurasjonen er vanskelig å oppnå ved å anvende konvensjonelt front-endeutstyr. En eksemplifisert anvendelse for denne type akkvisisjon er konfigurasjonen sammensatt av tjue streamere, der hver streamer er 6000 meter lang og har en separasjon mellom streamerne på 25 meter, det vil si 20x6000x25.

For svært brede og lavtetthetsakkvisisjon kan en svært stor separasjon mellom streamerne bli anvendt, i størrelsesorden 200 til 300 meter. Her også er det vanskeligheter når en anvender konvensjonelt front-sendeutstyr. En typisk anvendelse i dette tilfellet kan være en med 10 streamere, der hver streamer er 10000 meter lang og der separasjonen mellom streamerne er i området 300 m, det vil si 10x10000x300.

Oppsummering

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform anvendes et kjedelinjeformet front-endeutstyr for å slepe streamere under vann. Det kjedelinjede front-endeutstyret inkluderer en hovedkabel konfigurert for å spenne mellom et første fartøy og en innretning; et tilkoplingssystem konfigurert for å sammenkople et flertall streamere til hovedkabelen; og et flertall streamere. Hovedkabelen inntar en i hovedsak kjedelinjeform når den slepes av det første fartøyet under vannflaten.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform, er det en fremgangsmåte for å justere streamernes posisjon når disse slepes undervann. Fremgangsmåten inkluderer trinnet å slepe en hovedkabel med minst et fartøy, slik at hovedkabelen får en kjedelinjeform; et trinn for å feste streameren til hovedkabelen med en tilkobling og et styringssystem; og et trinn for å styre en streamerposisjon i forhold til nevnte minst ett fartøy.

Ifølge nok en annen eksemplifisert utførelsesform er det et hybrid front-endeutstyr for å slepe et flertall streamere under vannflaten langs en X-akse. Det hybride front-endeutstyret inkluderer en første kabel konfigurert for å bli tilkoplet et første fartøy og et andre fartøy; tverrstilte tau som er konfigurert for å strekke seg langs en Y-akse som i det vesentlige er vinkelrett på X-aksen; og forbindelser som er konfigurert for å forbinde den tverrstilte kabel til den første kabel. Den første kabelen inntar en kjedelinjeform når den slepes under vannflaten og de tverrstilte tauene er i det vesentlige rette og at flertallet tau er konfigurert for å være tilkoplet nevnte flertall streamere.

Kort beskrivelse av tegningene

De medfølgende tegningene, som er inkorporert i og utgjør en del av beskrivelsen, illustrerer en eller flere utførelsesformer og sammen med beskrivelsen, forklarer disse utførelsesformer, der: figur 1 er et skjematisk diagram av en konvensjonell marin seismisk akkvisisjonskonfigurasjon;

figur 2 er et skjematisk diagram av en annen konvensjonell marin seismisk akkvisisjonskonfigurasjon;

figur 3 er et skjematisk diagram av nok en annen konvensjonell marin seismisk akkvisisjonskonfigurasjon;

figur 4 er et skjematisk diagram av en marin seismisk akkvisisjonssystem som har kjedelinjekabler ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 5 er et detaljert oppriss av en del av en kjedelinjefomet kabel ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 6 er et oppriss sett ovenfra av et seismisk dataakkvisisjonssystem som har en kjedelinjeformet kabel ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 7 er et oppriss sett ovenfra av et annet seismisk dataakkvisisjonssystem ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 8 er et oppriss sett ovenfra av et seismisk dataakkvisisjonssystem som har en kjedelinjeformet kabel ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 9 er et skjematisk diagram av en forbindelse mellom forskjellige kabler av et seismisk dataakkvisisjonssystem ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 10 er et sideoppriss av en streamer og en ledekabel i et seismisk dataakkvisisjonssystem ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 11 er et oppriss sett ovenfra av nok et annet seismisk dataakkvisisjonssystem ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 12 er et oppriss sett ovenfra av et annet seismisk dataakkvisisjonssystem ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 13 er et oppriss sett ovenfra av et seismisk dataakkvisisjonssystem som har en kjedelinjeformet kabel for streamerne og en seismisk kilde ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 14 er et oppriss sett ovenfra av et seismisk dataakkvisisjonssystem som anvender deflektorer ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 15 er et oppriss sett ovenfra av et seismisk dataakkvisisjonssystem som anvender styreinnretninger (birds) for posisjonering av streamerne ifølge en eksemplifisert utførelsesform; og

figur 16 er et flytskjema som illustrerer en fremgangsmåte for styring av streamere i et seismisk dataakkvisisjonssystem ifølge en eksemplifisert utførelses-form.

Detaljert beskrivelse

Den følgende beskrivelse av de eksemplifiserte utførelsesformene viser til de medfølgende tegningene. De samme referansenumrene i forskjellige tegningene identifiserer de samme eller lignende elementer. Den følgende detaljerte beskrivelse begrenser ikke oppfinnelsen. Omfanget av oppfinnelsen er i stedet definert av de medfølgende patentkrav. De følgende utførelsesformer er diskutert for enkelthets skyld med hensyn til terminologien og en oppbygging av frontendeutstyret for å slepe et flertall streamere. Utførelsesformene som skal diskuteres nedenfor er imidlertid ikke begrenset til disse konstruksjonene, men kan anvendes på andre konstruk-sjoner som er i stand til å slepe seismiske kilder eller annet seismisk relatert utstyr.

Referanse gjennom hele beskrivelsen og kravene til «én utførelsesform» eller «en utførelsesform» betyr at et spesifikt trekk, konstruksjon eller karakteristikk beskrevet i forbindelse med en utførelsesform, er inkludert i minst en utførelsesform av søknadsgjenstanden som er beskrevet. Anvendelsen av frasene «i én utførelses-form» eller i «en utførelsesform» på forskjellige steder i beskrivelse og krav refererer ikke nødvendigvis til den samme utførelsesformen. De spesifikke trekkene, konstruksjonene eller karakteristikkene kan videre være kombinert på en hvilken som helst egnet måte i én eller flere utførelsesformer.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 4 anvendes et hybrid frontendeutstyrt 60 som er tilkoplet et masterfartøy 62 og til to slavefartøy 64 a-b. Minst ett av fartøyene er et seismisk fartøy om transporterer multiple streamere om bord. Det andre fartøyet kan enten være en slepebåt eller et seismisk fartøy i tilfeller der et stort antall streamere skal settes ut i sjøen.

En første kabel 66a (kalt en kjedelinjeformet slepeline) er anordnet mellom masterfartøyet 62 og slavefartøyet 64a, og en andre kabel 66b (kjedelinjeformet slepeline) er anordnet mellom masterfartøyet 62 og slavefartøyet 64b. I det følgende anses en kabel å være et element som er i stand til å overføre data og/eller elektrisk kraft og som også er i stand til å tåle en gitt last, det vil si at kabelen har en strukturell rolle i lastoverføringen. Et tau eller tilkopling er ansett å være et element som overfører en last, men som ikke er i stand til å overføre data og/eller elektrisk kraft. Ifølge en anvendelse inkluderer det hybride frontendeutstyret 60 bare et slavefartøy 64a og den første kabelen 66a, som vil bli diskutert senere i forbindelse med figur 6.

En eller flere tverrstilte tau 68 er koplet fra den første kabelen 66a og fra den andre kabelen 66b via forbindelser 70. Tilkoplingen 70, som kan være tau eller kabler eller begge deler eller andre innretninger kjent for fagmannen, har forskjellige lengder avhengig av deres plassering på Y-aksen. Forbindelsen 70 kan for eksempel inkludere en kabeldel og også en taudel, der taudelen blir benyttet for å justere en stilling til den tilhørende streamer, og kabelen er konfigurert for å overføre data og/eller kraft. Forbindelsene 70 kan være konfigurert for å danne en singel enhet med streamerne 80. For utførelsesformen vist i figur 4, har den første kabelen 66a et punkt 66c som er lengst vekk fra fartøyet 62 på X-aksen, og den andre kabelen 66b har et tilsvarende punkt 66d. Forbindelsene 70a er kortest nærmest disse punktene 66b og 66c, for eksempel 35 meter. Det er imidlertid forbindelser 70b som er mye lengere, for eksempel rundt 160 meter som også vist i figur 4. Direkte forbindelser 72 mellom fartøyene og de tverrgående tau 68 er også skaffet tilveie. Disse forbindelsene 72 kan ha lengder mellom for eksempel 200 og 400 meter, avhengig av deres plassering på Y-aksen.

Det skal anføres at endene til både den første og den andre kabelen 66a og 66b kun er festet til masterfartøyet og til tilhørende slavefartøy. Disse kablene inntar derfor en i det vesentlige kjedelinjeform. Det skal anføres at på grunn av forskjellige elementer (last, friksjon, forbindelser, osv.), vil en kabel eller et tau ikke innta en kjedelinjeform, men en form som er tilnærmet kjedelinjeformen. En kjedelinjeform er ansett å være en kurve som en idealisert kjetting eller kabel inntar når den festes ved sine ender og kun utsettes for sin egen vekt. Ifølge foreliggende tilfelle vil slepemotstanden på hver seksjon av den første og den andre kabel virke som en vekt. Om tauene 68 bare skulle være forbundet fra kablene 66a og 66b, ville et slikt utstyr bli benevnt et kjedelinjeformet utstyr. Tilstedeværelsen av de direkte forbindelsene 72, som forbinder deler av tauene 68 til fartøyene, gjør at utstyret 60 kan kalles «hybrid».

Ettersom den første kabelen 66a og den andre kabelen 66b kan ha en lengde rundt 1300 meter, kan et totalt spenn på de tverrstilte tauene 68 være rundt 2100 meter. Disse tallene er illustrative og er ikke ment å begrense de eksemplifiserte utførelsesformene. For de ovennevnte angitte tall kan en offset mellom fartøyet 62 og de tverrgående tauene 68 være rundt 380 meter og en offset mellom fartøyet 64a og de tverrgående tallene 68 være rundt 170 meter. Idet det skal anføres at disse tallene er illustrative og ikke ment å begrense de eksemplifiserte utførelsesformene, er det ansett at slike små offsets ikke er normen i industrien og at spennet til de tverrgående tauene 68 er signifikante. De tverrgående tauene 68 er innkoplet mellom streamerne 80 ved tilkoplingene 82. De tverrgående tauene 68 kan være laget av en singel kabel eller a multiple kabler forbundet med hverandre. Tauene 68a kan for eksempel være anordnet mellom tilstøtende forbindelser 70 eller 72.

Konfigurasjonen vist i figur 4 kan for eksempel understøtte streamerne 80, der hver streamer er 8000 meter lang og en avstand mellom to tilstøtende streamere kan være rundt 100 meter. For denne konfigurasjonen er en slepemotstand på master-fartøyet rundt 50 tonn og en slepemotstand på hver av slavefartøyene er rundt 14 tonn. Systemet vist i figur 4 tillater imidlertid ikke at en styring i tverretningen av en individuell streamer som en endring i lengden av et separasjonstau 68, vil ha innvir-kning på posisjonene til alle streamerne, da streamerne er sammenkoplet. Antallet diskutert i dette avsnittet er også for illustrasjon og flere eller færre streamere 80 kan være innfestet.

Fortsatt i tilknytning til figur 4 kan den eller de seismiske kilde(r) enten bli slept av fartøyene som sleper streamersystemet, eller av uavhengige kildefartøyer posi-sjonert rundt det seismiske slepet. Innkoplingene mellom forbindelsene 70 og kablene 66a og 66b er rett og slett strukturell i utførelsesformen beskrevet ovenfor, etter som forbindelsene 70 har en strukturell rolle for å overføre slepekreftene fra kabelen 66a til streamerhodet. Standard strukturelle taukonnektorer tilgjengelig i offshoreindustrien og som har hurtige tilkoplings-/frakoplingskapasitet, kan bli anvendt for å tilkople forbindelsene 70 til kablene 66a og 66b. Dette siste trekket letter utsetting og inntaking av de seismiske slepeinnretningene ifølge den foreliggende oppfinnelsen.

Det hybride front-endeutstyret 60 trenger ikke bare være anordnet for å skaffe tilveie den mekaniske styrken ved sleping av streamerne, men også for å skaffe tilveie strøm- og/eller dataoverføringskapasiteter. I denne henseende skal det anføre at hver mottaker på streamerne kan trenge elektrisk kraft og kan også trenge utvek-sling av data med fartøyet. Elektriske kabler og datakabler kopler følgelig fartøyet til mottakerne på streamerne. Disse elektriske kabler og datakablene kan være bygget sammen med kabler i front-endeutstyret, for eksempel kan de elektriske kablene og datakablene være anordnet inne i kablene til front-endeutstyret. Alternativt kan de elektriske kablene og datakablene speile kablene til det hybride front-endeutstyret på en utside av disse kablene.

For eksempel viser figur 5 et oversiktsoppriss av det hybride front-endeutstyret 60 og streamerne 80. Streamerne 80 har en tilkopling 82 til forbindelsene 70 og hver tilkopling 82 kan være forbundet med en korresponderende bøye 84 ved hjelp av tau 86. Tilleggsbøyer kan være lagt til ved den andre enden av streamerne og også ved forskjellige punkter langs streameren for å opprettholde streameren på en ønsket dybde eller dybder under vannflaten. Streamerne 80 strekker seg under vannflaten på en viss dybde som er bestemt av lengden på tauene 86. Styre-elementer (aktuatorer), for eksempel vinsjer (ikke vist), kan være tillagt bøyene 84 eller tilkoplingene 82 for å justere, som ønsket, lengden på tauene 86, som på sin side justerer dybden til streamerne. Tilkoplingene 82 kan være en hvilken som helst av de som er kjente på området og tilkoplingene kan være konfigurert for frigjøres fra et fjernt sted, enten fra streamerne eller fra forbindelsene 70. De elektriske kablene og datakablene 88 kan løpe fra tilkopling til tilkopling langs kablene 68, 66a,66b, og forbindelsene 70.1 en anvendelse kan de elektriske kablene og datakablene 88 bli erstattet av trådløs teknologi og lokale kraftkilder for detektorene på streamerne.

Figur 6 illustrerer en eksemplifisert utførelsesform der de elektriske kablene og datakablene 88 løper langs tauene 68, men ikke langs den første kabelen 66a. Andre arrangementer av kablene og forbindelsene er mulig, noe som fagmannen på området er klar over. Figur 6 illustrerer også at bare et slavefartøy 64 a blir anvendt og at den første kabelen 66a inntar en i det vesentlige kjedelinjeform når den slepes av fartøyene 62 og 64a og de tverrgående tauene 68 tar en i det vesentlige rettlinjet form under slepingen. Ifølge denne eksemplifiserte utførelsesformen er ikke den andre kabelen 66b tilstede.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform er et arrangement vist i figur 7 som inkluderer individuelle streamere uten spredertau, det vil si individuelle streamere som kan bli styrt uavhengig av tilstøtende streamere. I denne henseende har arrangementet 400 vist figur 7 streamere som ikke er forbundet med andre streamere, slik at posisjonene til de andre individuelle streamerne kan bli styrt uavhengig av nabostreamerne. Figur 7 viser to fartøy 402 og 404 som sleper en kjedelinjeformet kabel 406. Deler av streamerne 408 er festet av en styringsmekanisme 410 til en ledekabel 412. Styringsmekanismen 410 kan være en mekanisme 110 vist i figur 9, i form av en styringsinnretning (bird) 260 vist i figur 15 eller andre kjente mekanismer. Fordi ingen tau er anordnet mellom disse mekanismene, vil en posisjonsjustering på y-aksen til en streamer ikke ha noen effekt på de andre streamerne. Noen streamere kan imidlertid være forbundet med hverandre ved hjelp av spredetau 418 For at streamerne nær fartøyet skal forbli i posisjon kan ledekablene 418 bli benyttet for å forbinde streamerne 414 til tilhørende fartøy 402 eller 404. Tauene 422 kan bli anvendt for å plassere streamerne 414. Dette arrangementet er et hybrid front-endeutstyr, siden posisjonene til streamerne 414 er styrt via ledekablene 418, mens posisjonene til streamerne 408 er styrt via mekanisme 410.

Ifølge en andre eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 8, har et kjedelinjeformet front-endeutstyr 100 en kjedelinjeformet slepekabel (hovedkabel) 102 innkoplet mellom et masterfartøy 103 og et slavefartøy 105. Et flertall streamere 104 er forbundet ved hjelp av et forbindelsessystem til hovedkabelen 102 som diskutert nedenfor. Hver streamer 104 er tilkoplet via en tilkopling 106 til en tilsvarende første forbindelse 108. Hver første forbindelse 108 kan være koplet til en styringsmekanisme 110. Styringsmekanismen 110 er koplet via en ledekabel 112 til hovedkabelen 102 og også ved en andre forbindelse 114 til hovedkabelen 102. De fleste, om ikke alle de første forbindelsene 108, er forbundet av to innretninger (112 og 114) til hovedkabelen 102. Tilkoplingen 115 mellom Iedekabelen112 og den andre forbindelsen 114 til hovedkabelen 102 er av typen som er kjent for fagmannen på området. I en anvendelse tilkopler forbindelsen 114 fra en første streamer hovedkabelen 102 på det samme punktet som en ledekabel 112 på en tilstøtende streamer. I en annen anvendelse kan imidlertid to elementer være koplet på forskjellige punkter til hovedkabelen. I en annen anvendelse utgjøres hovedkabelen, den første forbindelsen og ledekabelen av kabler (det vil si at de er i stand til å overføre data og/eller kraft og dessuten er i stand til å overføre en last), og den andre forbindelsen 114 er et tau, for eksempel et syntetisk tau uten data og/eller kraftoverføringsmuligheter. Elementene 108, 110,112 og 114 kan danne forbindelsessystemet. Grunnen for å bruke disse nye forbindelsene blir diskutert nedenfor.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 9, har styringsmekanismen 110 et legeme 120, til hvilket er anordnet en første aktiveringsinnretning (for eksempel vinsjer) 122 og en andre aktiveringsinnretning (for eksempel en vinsj) 124 kan være innfestet. Den første vinsjen 122 er koplet mellom legemet 120 og den andre forbindelsen 114, mens den andre vinsjen 124 er koblet inn mellom legemet 120 og den første forbindelsen 108. Begge vinsjene kan bli aktivert fra fartøyet, enten for trekke tilbake eller frigjøre de tilhørende kabler og/eller tau. Ved å aktivere den andre vinsjen 124 kan lengden på den første forbindelsen 108 bli modifisert, slik at streameren 104 blir beveget nærmere eller lengere bort langs retningen X fra fartøyet 103. Ved å aktivere den første vinsjen 122 modifiseres en lengde på den andre forbindelsen 114, slik at streameren 104 blir beveget sideveis (til venstre eller høyre) langs retningen Y i forhold til fartøyet 103. Når den første vinsjen 122 blir aktivert, kan streameren 104 også bevege seg langs X-aksen. Styring av streameren 104 blir følgelig oppnådd langs både X- og Y-retningene: Det skal noteres at i figur 8 beveger fartøyet 103 seg langs X-aksen, og Z-aksen indikerer en dybde på hvilken streameren blir slept i forhold til en overflate på vannet. Det skal også noteres at styringsmekanismen 110 også kan bli benyttet i tilknytning til de eksemplifiserte utførelsesformene vist i figurene 4-6.

Vinsjene 122 og 124 trenger ikke å være anordnet på styringsmekanismen 110. Den første vinsjen kan for eksempel være anordnet mellom hovedkabelen 102 og en andre forbindelse 114. Ifølge en annen utførelsesform er bare en vinsj anordnet, enten den første vinsjen eller den andre vinsjen. Andre arrangementer kan bli anvendt (for eksempel å plassere den andre vinsjen 124 på kabelen 112) som vil bli kjent av fagmannen på området, så lenge som styring av streameren 104 blir oppnådd.

Figur 10 illustrerer et sideoppriss av arrangementet 100 i figur 8.Det skal noteres at tilkoplingen 106 er forbundet med forbindelsen 130 til en bøye 132 for å opprettholde tilkoplingen 106 på en ønsket dybde under havflaten. Elektriske kabler og datakabler 134 (lead-in) er festet til den første forbindelsen 108 og andre kabler, og disse datakablene 134 er konfigurert for å overføre elektrisk kraft og/eller data til og fra mottakere 136 på streamerne 104. Alternativt, om den andre vinsjen 124 er anordnet på en kabel 112 som notert ovenfor, vil denne kabelen fungere som et tau, 108 blir en ledekabel og det vil ikke bli noe behov for kabel 134. En vinsj 140 kan være anordnet enten på bøyen 132 eller på tilkoplingen 106 for å justere en dybde til tilkoplingen 106 i forhold til en overflate på vannet.

Det kjedelinjeformede front-endeutstyret 100 er i stand til individuell justering av en posisjon på streamerhodene (forbindelse 106) på X-, Y- og Z-aksen. Andre utførelsesformer der styringsinnretningen blir anvendt for å styre posisjonen til streamerne kan bli benyttet.

Et annet arrangement 350 er vist i figur 11, der kjedelinjeformet slepetau 352, og tilkoplingene 354 og 356 til streameren 358 er laget av syntetisk tau. En ledetil-kopling 360 er løs. Ledetilkoplingen 360 sikrer at data og/eller kraft blir overført mellom fartøyet og sensorene på streamerne. For arrangementet vist i figur 11 er estimert total slepemotstand blitt bestemt, hvilken er lik et konvensjonelt 14x8000x100 streamerarrangement. Arrangementet 350 har imidlertid sju streamere flere enn det konvensjonelle streamerarrangementet, det vil si et 21x8000x100 streamerarrangement. Den totale reduksjonen i slepemotstand er åpenbar fra dette eksempelet.

Uttrykt ved arrangementet til hovedkablene, streamerledekablene og streamerne, viser figurene bare noen mulige kombinasjoner. Det er notert at disse kombinasjonene viser hodene til streamerne beliggende innrettet på en linje. Andre konfigurasjoner for hodene til streamerne er imidlertid mulig, for eksempel buen på en sirkel, kjedelinjeform, osv. Andre kombinasjoner vil nå bli diskutert i tilknytning til figur 12. Figur 12 illustrerer en eksemplifisert utførelsesform der et arrangement 300 har en kjedlinjeformet hovedslepetau 302 koplet til to fartøyer 304a og 304b. Dette arrangementet er også anvendbart for mer enn to fartøyer eller for et fartøy og en eller flere deflektorer. Hovedkabelen 302 kan være en syntetisk kabel konfigurert for å være sterk, (for eksempel Dyneema fibers, www. dyneema. com). Forbindelsen 305 til streamerne 306 er forbundet til det kjedelinjeformede slepetauet 302, mens datakabler 308 og 310 er løst forbundet til forbindelsen 304 og det kjedelinjeformede slepetauet 302. Datakablene 308 og 310 kan inkludere kabler ikke bare for over-føring av data, men også for overføring av kraft, komprimert luft, gass, osv.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 13, blir en global posisjonsstyring for hele utstyret diskutert. Figur 13 viser at ett av eller begge fartøyene 103 og 105 har samsvarende aktiveringsinnretninger (for eksempel vinsjer) 150 og 152 festet til hovedkabelen 102 for å endre en lengde på hovedkabelen 102. Det er notert at figur 13 ikke viser, for enkelthets skyld, den aktuelle tilkoplingen mellom streamerne 104 og hovedkabelen 102. Figur 13 viser også en seismisk kilde 160 som slepes av masterfartøyet 103, og en andre seismisk kilde 162 som slepes av slavefartøyet 105. Andre mulige konfigurasjoner for de seismiske kildene er også mulig.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform kan konfigurasjonen vist i figur 8 bli implementert med en konfigurasjon på front-endeutstyret som ikke anvender to eller flere fartøy. Dette arrangementet 200 (en konfigurasjon med et singel slepe-fartøy) er vist i figur 14 der et singel fartøy 202 sleper en eller flere kabler 204. Kabelen 204 er forbundet med den andre enden til en deflektor 206 eller andre lignende innretninger. Formen på kabelen 204 ligner følgelig på kjedelinjearrange-mentet som er vist i figurene 4 eller 6. Streamerne er koplet til kabler 204 på en lignende måte som vist i figur 8 (trekantet posisjonsstyringssystem), det vil si hver streamer kan ha en styringsmekanisme 210 som kopler til en første kopling 216, en lead-in 212 og en andre kopling 214. Styringsmekanismen 210 kan bli aktivert som diskutert ovenfor i tilknytning til figur 9 for styring av X- og Y-posisjonene til streamerne 104. Bøyene 132 som vist i figur 10 kan bli benyttet for å styre Z-posisjonen til streamerne 208.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 15 kan en styreinnretning bli anvendt som vist i arrangementet 250 i stedet for å anvende tilkoplingssystemet 110,112 og 115 vist i figur 9 for posisjonering av en streamer. Dette arrangementet inkluderer et masterfartøy 252 forbundet til deflektorer 254 for forming av kablene 256 på en kjedelinjeformet måte. Det noteres at i stedet for deflektorene 254, kan slavefartøyer som vist i figur 4 bli anvendt. Ikke alle streamere må nødvendigvis være koplet til en styringsinnretning. Med andre ord er det mulig at noen av streamerne ikke blir styrt eller at posisjonene til noe streamere blir styrt ved hjelp av kjente metoder. Tilkoplingssystemet kan følgelig inkludere elementer 260, 262 og 264.. Dette styringssystemet kan også bli benyttet forde eksemplifiserte utførelsesformer som er vist i figurene 4-6.

En styringsinnretning er en innretning som settes ut undervanns og som er i stand til å endre dens posisjon basert på instruksjoner mottatt fra fartøyet (for eksempel masterfartøyet) eller basert på instruksjoner lagret i en lokal styringsenhet i nevnte styringsinnretning (for eksempel kan nevnte styringsinnretning ha sensorer som bestemmer dens faktiske posisjon og en styringsenhet som justerer posisjonen til nevnte styringsinnretning for å oppnå en ønsket posisjon). Nevnte styringsinnretning kan ha vinger som aktiveres av en egnet motor for å justere dens posisjon (se US patentskrift nr. 7,267,070, overdratt til søkeren i foreliggende søknad, idet hele innholdet i nevnte US patentskrift herved inkorporeres ved referansen).

Nevnte styringsinnretning 260 kan være tilkoplet kabelen 256 via en forbindelse 262. En aktiveringsinnretning 264 (for eksempel en vinsj) kan være anordnet mellom kabelen 256 og nevnte forbindelse 262, slik at posisjonen til streameren 258 langs X-aksen kan bli styrt. Nevnte styringsinnretning 260 er konfigurert for å beveges sideveis (langs aksen Y) eller opp og ned (langs aksen X) når dette er nødvendig.

En fordel med én eller flere av de eksemplifiserte utførelsesformene diskutert ovenfor er at en offset i lengderetningen (avstanden mellom slepefartøyet og hodet på streamerne) blir redusert. Forden eksemplifiserte utførelsesformen illustrert i figur 8 kan for eksempel en slik avstand være mindre enn 200 meter, hvilket er vesentlig mindre enn en tilsvarende avstand for konvensjonelle arrangementer, som kan være rundt 700 meter. I tillegg kan et vertikalt fotavtrykk bli redusert med en slik konfigurasjon.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 16 er det en fremgangsmåte for å justere en streamerposisjon ved slep undervanns. Fremgangsmåten inkluderer et trinn 1600 med sleping av en hovedkabel (102) med minst ett fartøy

(103), slik at hovedkabelen 102 har en kjedelinjeform; et trinn 1602 ved å feste streameren 104 til hovedkabelen 192 med en tilkopling og et posisjonsstyringssystem (112, 114, 110, 108 eller 264, 262, 260); og et trinn 1604 med å styre en streamerposisjon 104 i forhold til minst ett fartøy.

De viste eksemplifiserte utførelsesformene fremskaffer et system og en fremgangsmåte for sleping av en gruppe streamere undervanns. Det skal anføres at denne beskrivelsen ikke er ment å begrense oppfinnelsen. Snarere tvert om er de eksemplifiserte utførelsesformene ment å dekke alternativer, modifikasjoner og ekvivalente løsninger som er inkludert i ånden og omfanget av oppfinnelsen slik denne er definert i de medfølgende patentkrav. I den detaljerte beskrivelsen av de eksemplifiserte utførelsesformene er det videre angitt et stort antall spesifikke detaljer for å skaffe tilveie en omfattende forståelse av oppfinnelsen slik denne er angitt i kravene. En fagmann på området vil imidlertid forstå at et stort antall utførelsesformer kan utøves uten slike spesifikke detaljer.

Slike eksemplifiserte utførelsesformer er nå presentert. Ifølge en eksemplifisert utførelsesform er det et kjedlinjeformet front-endeutstyr for sleping av streamere under vann. Det kjedelinjeformede front-endeutstyret inkluderer en hovedkabel som er konfigurert for å spenne mellom et første fartøy og en innretning; et forbindelsessystem som er konfigurert for å kople et flertall streamere til hovedkabelen og et flertall streamere. Hovedkabelen inntar en i det vesentlige kjedelinjeform når den blir slept av det første fartøyet undervanns. Koplingssystemet kan inkludere minst en første forbindelse som er konfigurert for å bli festet til en til-hørende streamer; minst én første ledekabel som er konfigurert for å feste nevnte minst en første forbindelse til hovedkabelen; og en andre forbindelse som er konfigurert for også å feste nevnte minst én første forbindelse til hovedkabelen. Innretningen er en deflektor eller et andre fartøy.

Ifølge en annen utførelsesform kan det kjedelinjeformede front-endeutstyret inkluderer en styringsmekanisme som er konfigurert for å tilkoples (i) nevnte minst én første forbindelse; (ii) nevnte minst én første ledekabel, og (iii) den andre forbindelsen. Styringsmekanismen kan inkludere en første styreinnretning innkoplet mellom et legeme på styringsmekanismen og den andre forbindelsen; og en andre styreinnretning innkoplet mellom legemet og nevnte minst én første forbindelse. Det kjedelinjeformede front-endeutstyret kan også inkludere en forbindelse anordnet mellom nevnte minst én første forbindelse og streameren; en bøye forbundet ved hjelp av en kabel til forbindelsen og konfigurert for å opprettholde forbindelsen på en forhåndsbestemt dybde under vannflaten; en styreinnretning mellom bøyen og forbindelsen og konfigurert for å bli styrt for å justere den forhåndsbestemte dybden til tilkoblingen; og en datakabel konfigurert for å strekke seg fra streameren eller en styringsmekanisme til det første fartøyet.

Tilkoplingssystemet til det kjedelinjeformede front-endeutstyret kan inkludere en styreinnretning koblet til hovedkabelen; en forbindelse forbundet til styreinnret-ningen; en styringsenhet (bird) koplet til forbindelsen, der nevnte styringsenhet er konfigurert for sideveis og/eller vertikal endring av dens posisjon; og en streamer koplet til nevnte styringsenhet. Styringsinnretningen er konfigurert for å justere en posisjon i lengderetningen av et hode på streameren i forhold til det første fartøyet.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform er det et hybrid front-endeutstyr for sleping av flere streamere under vannflaten langs en X-akse. Det hybride front-endeutstyret inkluderer en første kabel som er konfigurert for å koples til et første fartøy og et andre fartøy; tverrgående tau som er konfigurert for å strekke seg langs en Y-akse som i det vesentlige er vinkelrett på X-aksen; og forbindelser konfigurert for å den tverrgående kabelen til den første kabelen. Den første kabelen inntar en kjedelinjeform når den slepes under vann og de tverrgående tauene er i det vesentlige rette og et flertallet tau er konfigurert for å koples til flertallet streamere. Det hybride front-endeutstyret kan også inkludere en andre kabel som er konfigurert for å koples til det første fartøyet og et tredje fartøy, eller direkte forbindelser mellom det første og det andre fartøyet og de tverrgående tauene, eller med flertallet streamere koplet mellom de tverrgående tauene; og et forbindelsessystem for å forbinde flertallet streamere til de tverrgående tauene, der forbindelsessystemet inkluderer styringsinnretninger og/eller styreenheter (birds).

Det hybride front-endeutstyret kan også inkludere minst en første forbindelse som er konfigurert for å bli festet til en tilhørende streamer; minst én ledekabel som

er konfigurert for å feste nevnte første forbindelse til hovedkabelen; og en andre forbindelse som er konfigurert for også å feste nevnte minst én forbindelse til den første kabelen. Styringsmekanismen kan være konfigurert for å forbindes til (i) nevnte minst en første forbindelse, (ii) nevnte minst én ledekabel, og (iii) nevnte andre forbindelse. Styringsmekanismen inkluderer en første styringsinnretning koplet mellom et legeme på styringsmekanismen og nevnte andre forbindelse; og en andre styringsinnretning koplet mellom legemet og nevnte minst én første forbindelse. Det hybride front-endeutstyret kan også inkludere en forbindelse anordnet mellom nevnte minst én forbindelse og streameren; en bøye koplet ved hjelp av en kabel til forbindelsen og konfigurert for å holde forbindelsen på en forhåndsbestemt dybde under vannflaten; og en styringsinnretning mellom bøyen og tilkoplingen og konfigurert for å bli styrt for å justere den forhåndsbestemte dybden til tilkoplingen. Tilkoplingssystemet kan inkludere en styringsinnretning koplet til nevnte hovedkabel; en forbindelse koplet til styringsinnretningen, der nevnte styreenhet (bird) er konfigurert for sideveis og/eller vertikalt å endre sin posisjon; og en streamer koplet til nevnte styreenhet.Styrings-enheten er konfigurert for å justere en streamerposisjon i forhold det første fartøyet.

Selv om trekkene og elementene i foreliggende eksemplifiserte utførelses-former er beskrevet i utførelsesformene i spesifikke kombinasjoner, kan hvert trekk eller element bli anvendt alene uten de andre trekkene og elementene i utførelses- formene eller i et stort antall kombinasjoner med eller uten andre trekk eller utførelsesformer vist her.

Denne beskrivelse anvender eksempler av søknadsgjenstanden beskrevet for å gjøre det mulig for fagmannen på området å utøve oppfinnelsen, inkludert å lage og anvende en hvilken som helst anordning eller system og å gjennomføre en hvilket som inkorporert fremgangsmåte. Det patenterbare omfang av søknadsgjenstanden er definert av kravene og kan inkludere andreeksempler som fremtrer for fagmannen på området. Slike andre eksempler er ment å ligge innenfor kravenes beskyttelsesomfang.

Claims (10)

1. Et kjedelinjeformet front-endeutstyr (100,250) for sleping av streamere under en vannflate, der det kjedelinjeformede front-endeutstyr (100,250) omfatter: en hovedkabel (102,256) konfigurert for å spenne mellom et første fartøy (103) og en innretning (105,254); et tilkoplingssystem (112,114,110,108 eller 264,262,260) konfigurert for å forbinde flere streamere (104,258) til hovedkabelen (102, 256); og flertallet streamere (104,258); der hovedkabelen (102,256) inntar en i det vesentlige kjedelinjeform når den slepes av det første fartøyet under vannflaten.

2. Kjedelinjeformet front-endeutstyr ifølge krav 1, der tilkoplingssystemet omfatter: minst en første forbindelse (108) konfigurert for å bli festet til en tilhørende streamer (104); minst en første ledekabel (112) konfigurert for å feste nevnte minst én første forbindelse (108) til hovedkabelen (102); og en andre forbindelse (114) som er konfigurert også å feste nevnte minst én første forbindelse (108) til hovedkabelen (102).

3. Kjedelinjeformet front-endeutstyr ifølge krav 2, som videre omfatter: en styringsmekanisme (110) som er konfigurert for å forbinde (i) nevnte minst en første forbindelse, (ii) nevnte minst én første ledekabel; og (iii) den andre forbindelse.

4. Kjedelinjeformet front-endeutstyr ifølge krav 3, der styringsmekanismen omfatter: en første styringsinnretning (122) forbundet mellom et legeme (120) til styringsmekanismen (110) og den andre forbindelsen (114); og en andre styringsinnretning (124) forbundet mellom legemet (120) og nevnte minst én første forbindelse (108).

5. Kjedelinjeformet front-endeutstyr ifølge krav 1, som videre omfatter: en tilkopling (106) anordnet mellom nevnte minst én første forbindelse (108) og streameren (04); en bøye (132) forbundet gjennom en kabel (130) til tilkoplingen (106) og konfigurert for å holde tilkoplingen (106) på en forhåndsbestemt dybde under vann; og en styringsinnretning (140) mellom bøyen (132) og tilkoplingen (106) og konfigurert for å være styrt for å justere den forhåndsbestemte dybden til tilkoplingen (106).

6. Kjedelinjeformet front-endeutstyr ifølge krav 1, der tilkoplingssystemet videre omfatter: en styringsinnretning (264) koplet til hovedkabelen (256); en forbindelse (262) koplet til styringsinnretningen (264); en styreenhet (260) koplet til nevnte forbindelse (262), der nevnte styreenhet (260) er konfigurert for sideveis og/eller vertikal endring av dens posisjon; og en streamer (258) koplet til nevnte styreenhet (260); der styringsinnretningen (264) er konfigurert for å justere en lengdeveis posisjon til et hode på streameren (258) i forhold til det første fartøyet.

7. Fremgangsmåte for å justere en posisjon til en streamer (104) når denne slepes under vann, der fremgangsmåten omfatter: å slepe en hovedkabel (102) med minst ett fartøy (103), slik at hovedkabelen (102) får en kjedelinjeform; å feste streamerne (104) til hovedkabelen (102) med en tilkopling og styringssystem (112,114,110,108 eller 264,262,260); og å styre en posisjon til streameren (104) i forhold til nevnte minst ett fartøy.

8. Et hybrid front-endeutstyr (60) for å slepe et flertall streamere under vann langs en X-akse, idet det hybride front-endeutstyret omfatter: en første kabel (66a) konfigurert for å tilkobles et første fartøy (62) og et andre fartøy (64a); tverrgående tau (68) som er konfigurert for å strekke seg langs en Y-akse som er i det vesentlige vinkelrett på X-aksen; og forbindelser (70) konfigurert for å forbinde de tverrgående kabelen (68) til den første kabelen (66a), der den første kabelen (66a) inntar en kjedelinjeform når den slepes under vann og de tverrgående tauene (68) er i det vesentlige rette og der flertallet tauer er konfigurert for å være koplet til flertallet streamere.

9. Hybrid front-endeutstyr ifølge krav 8, som videre omfatter en andre kabel (68b) som er konfigurert for å koples til det første fartøyet (62) og et tredje fartøy.

10. Hybrid front-endeutstyr ifølge krav 8, som videre omfatter et flertall streamere (80) koplet mellom de tverrgående tauene (68); og et tilkoplingssystem for å forbinde flertallet streamere (80) til de tverrgående tauene (68), der tilkoplingssystemet inkluderer styringsinnretninger og/eller styreenheter.