NO20120834A1 - Fremgangsmater og systemer for styring av streamerdybdeprofil - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet fremgangsmåter og systemer for styring av dybdeprofiler for marine sensorstreamere mens de slepes gjennom et vannlegeme. En utførelsesform beskriver en fremgangsmåte for marin geofysisk kartlegging der fremgangsmåten omfatter: å slepe en geofysisk sensorstreamer gjennom et vannlegeme som har en overflate og et gulv, den geofysiske sensorstreameren er koblet til et kartleggingsfartøy med en innføringskabel, at innføringskabelen har en lengde som strekker seg fra kartlegg i ngsfartøyet; at å justere lengden til innføringskabelen forårsaker at en fremre ende av den geofysiske sensorstreameren følger et dybdeprofil; og å avbøye den geofysiske sensorstreameren i vertikalplanplanet på ett eller flere steder i avstand fra hverandre.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt området marin geofysisk kartlegging. Nærmere bestemt vedrører denne oppfinnelsen, i en eller flere utførelsesformer, fremgangsmåter og systemer for å styre dybdeprofilene til marine geofysiske sensorstreamere mens de blir slept i en vannmasse.

Visse typer marin geofysisk kartlegging, slik som en seismisk eller elektromagnetisk kartlegging, inkluderer å slepe en energikilde på en valgt dybde i en vannmasse. En eller flere geofysiske sensorstreamere kan også slepes i vannet på valgte dybder. Streamerne er i hovedsak lange kabler med geofysiske sensorer plassert på disse og spredt fra hverandre. Aktivering av energikilden sender ut et energifelt inn i vannmassen. Energifeltet virker sammen med fjellformasjonene under vannflaten. Energi som virker sammen med grenseflater, vanligvis på grenseflatene mellom lag med fjellformasjoner, blir returnert mot overflaten og detekteres av sensorer på den ene eller flere sensorene. Den detekterte energien blir brukt til å tolke visse egenskaper ved undergrunnsflater, slike som struktur, mineral-sammensetning og fluid-innhold, for derved å skaffe tilveie informasjon som er nyttig for utvinning av hydrokarbon.

Til visse typer kartlegging kan det være viktig at en streamer blir opprettholdt så nær en valgt dybdeprofil som mulig i vannet. For eksempel kan det være viktig ved elektromagnetisk kartlegging å øke slepe-bredden med en optimal dybde som er så nær havbunnen som mulig mens streameren blir opprettholdt så vannrett som mulig. Dette slepearrangementet bør redusere støy som stammer fra det å slepe streameren gjennom vannet. Innretninger blir vanligvis benyttet til å styre streamerdybde inkludert styreinnretninger for sideveis kraft og dybde (LFD - lateral force and depth). I ett eksempel kan LFD-styreinnretninger være utstyrt med vinger med variabel innfallsvinkel som er roterbart feste på streameren. Når de brukes i forbindelse med trykksensorer som er i stand til å generere et signal som relaterer seg til dybde kan LFD-styreinnretningene brukes til å regulere streamerdybde. Hydrodynamiske nedtrykkere kan også installeres for å øke slepedybden til streameren. Foreksempel kan hydrodynamiske nedtrykkere installeres på spredelinene for å skaffe tilveie nedoverrettet drag mens streameren blir tauet gjennom vannet, for derved å tvinge ned de fremre endene til streamerne.

Noen kartleggingsbetingelser gjør det nødvendig å taue streamerne over en sjøbunn som har en varierende topografi. Selv om LFD-styreinnretninger og hydrodynamiske innretninger kan være tilstrekkelig til å opprettholde streamerdybde med en flat sjøbunn, vil disse anordningene vanligvis ikke tillate aktiv kontroll av streamerens dybdeprofil til å følge sjøbunnen med variabel topografi. Følgelig vil tauedybden til streamerne bli begrenset av sikkerhetsmarginer på det grunneste området av kartleggingsområdet. Denne begrensningen er spesielt problematisk i områder med en hellende sjøbunn eller der utstyr eller naturlige formasjoner strekker seg over sjøbunnen.

Følgelig er det et behov for forbedrede fremgangsmåter og systemer for styring ved elektromagnetisk kartlegging, for eksempel for å følge sjøbunnen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Disse tegningene illustrerer visse aspekter ved noen av utførelsesformene til den foreliggende oppfinnelsen og skal ikke brukes til å begrense eller definere oppfinnelsen. Fig. 1 er et skjematisk diagram som illustrerer et geofysisk kartleggingssystem som omfatter tre streamere ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 2 er et skjematisk diagram som illustrerer et geofysisk kartleggingssystem som omfatter tre streamere i henhold til utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et skjematisk diagram som illustrerer et geofysisk kartleggingssystem som omfatter tre streamere og nedsenkbare nedtrykkere i henhold til utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen. Fig. 4 er et skjematisk diagram som illustrerer bruken av hellingssensormoduler i et geofysisk kartleggingssystem i henhold til utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt området marin geofysisk kartlegging. Nærmere bestemt vedrører denne oppfinnelsen, i en eller flere utførelsesformer, fremgangsmåter og systemer for å styre dybdeprofilene til marine geofysiske sensorstreamere mens de blir slept i en vannmasse.

En av de mange mulige fordelene med systemene og fremgangsmåtene til den foreliggende oppfinnelsen, der bare noen er presentert her, er at marine geofysiske sensorstreamere kan slepes med en dybdeprofil som stort sett følger havbunnens topografi. For eksempel gjør noen utførelsesformer det mulig å slepe en streamer til optimalt å følge kartleggingsområdets batymetri, for derved å optimalisere signal-støyforholdet i det mottatte signalet. I tillegg gjør noen utførelsesformer det mulig med individuelle streamere med ulik dybdeprofiler relatert til hverandre. I motsetning til konvensjonelle systemer begrenses ikke fremgangsmåtene og systemene til den foreliggende oppfinnelsen av sikkerhetsmarginen til det grunneste området av kartleggingsområdet.

Fig. 1 illustrerer et marint geofysisk kartleggingssystem 10 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. I den illustrerte utførelsesformen kan systemet 10 inkludere et kartleggingsfartøy 12 som beveger seg langs overflaten 14 av en vannmengde 16, slik som en innsjø eller et havområde. Fartøyet 12 kan inkludere utstyr, vist generelt med 18 og her samlet referert til som et "registreringssystem". Som et eksempel kan registreringssystemet 18 inkludere en eller innretninger (ikke vist adskilt) for å bestemme fartøyets 12 geodetiske posisjon (dvs. satellittmottagersignal fra et globalt posisjoneringssystem), som detekterer og foretar en tidsindeksert registrering av signaler som genereres av hver av flere geofysiske sensorer 20 (forklart nærmere lenger ned), og/eller for initiering av en eller flere energikilder som er egnet til geofysisk kartlegging under overflaten, inkludert uten begrensninger seismiske luftkanoner, vannkanoner, vibratorer eller matriser av slike innretninger, eller en eller flere elektromagnetiske feltsendere.

Fartøyet 12 kan videre inkludere utstyr, vist generelt som 22 og her kollektivt referert til som et "dybdestyresystem". I form av et eksempel kan dybdestyresystemet 22 inkludere en eller flere innretninger (ikke vist separat) for bestemmelse av en streamer dybdeprofil, sending av signaler til flere LED-styreinnretninger 26 (nærmere forklart lenger ned), og/eller sende styresignaler til en vinsj 28.1 en utførelsesform kan dybdestyresystemet 22 inkludere et datasystem som for eksempel har en sentral prosesseringsenhet. Vinsjen 28 kan være av enhver variant av ulike spoleinnretninger som er egnet til bruk i geofysiske kartleggingssystemer som kan brukes til å endre lengden til innledningskabelen 30 (forklart nærmere nedenfor), og på denne måten heve eller senke den fremre (relatert til taueretningen) enden av streameren 36 (forklart nærmere nedenfor). Vinsjen 28 kan motta styresignaler fra dybdestyringssystemet 22 for å utplassere eller hente inn innledningskabelen 30, som ønsket, for eksempel for å overveiende å følge topografien til havbunnen 34.

De geofysiske sensorene 20 kan være, uten begrensninger, seismiske sensorer, slike som hydrofoner eller akselerometre eller elektromagnetiske feltsensorer, slike som elektriske eller optiske signaler, som respons på å detektere energi sendt ut fra kilden (ikke vist) etter at energien gjensidig er påvirket av grunnformasjoner 32 under havbunnen 34.

Som illustrert i Fig. 1, kan systemet videre inkludere en streamer 36 der de geofysiske sensorene 20 kan plasseres spredt i avstand langs lengden til streameren 36.1 en utførelsesform kan streameren 36 utformes ved å koble flere streamersegmenter, for eksempel ende-til-ende, som forklart i US-patent nr. 7142481, der denne presentasjonen er innlemmet som referanse. Streamersegmentene kan kobles sammen ved å sette sammen termineringsplater (ikke vist) i hver ende av hvert streamersegment. I den illustrerte utførelsesformen inkluderer streameren 36 LFD-kontroll-innretninger 26 på steder langs lengden av streameren 36 i avstand fra hverandre. I en utførelsesform er LFD-kontrollinnretningene 26 plassert på utvalgte koblinger mellom streamersegmenter. LFD-kontrollinnretningene 26 kan for eksempel utplasseres for å regulere streamerdybde slik at streameren 36 kan holdes så vannrett som mulig på en enkelt dybde mens den slepes gjennom vannet 16.1 en annen utførelsesform kan LFD-kontrollinnretningene 26 være plassert for å styre helningsvinkelen til ulike segmenter av streameren 36 for å opprettholde streameren 36 med så ensartet helningsvinkel som mulig under sleping gjennom vannet 16.1 bestemte utførelsesformer kan streameren 36 fastholdes slik at dens dybdeprofil stort sett kan være tilpasset topografiprofilen til havbunnen 34, som kan være parallell med horisontalplanet eller med en helning. LFD-kontrollinnretningene 26 kan være en hvilken som helst av et spekter av forskjellige innretninger som er egnet til styring av streamerdybde og/eller helningsvinkel, inkludert "fugler" som har vinger med variabel innfallsvinkel. Ett eksempel på en LFD-kontrollinnretning 26 som kan kobles mellom streamersegmenter er beskrevet i U.S. patentsøknad nr. 2008/0192570, som her er innlemmet som referanse. Et annet eksempel på en LFD-kontrollinnretning 26 er beskrevet i U.S. patent nr. 6.144.342.

Streameren 36 kan også inkludere dybdesensorer 24 som er plassert på steder i avstand fra hverandre langs lengden til streameren 36.1 noen utførelsesformer kan dybdesensorene 24 være dybdesensorer. For eksempel kan dybdesensorene 24 være konfigurert til å måle trykk i vannet 16, som kan skaffe tilveie en tilnærmet indikasjon på dybden til streameren 36 i vannet 16 ved posisjonen til dybdesensorene 24. Som tidligere nevnt kan signalene som er generert av dybdekontrollinnretningene 26 sendes til dybdestyringssystemet 22 ifølge visse utførelsesformer.

Streameren 36 kan kobles til kartleggingsfartøyet 12 ved bruk av innføringskabelen 30.1 den illustrerte utførelsesformen er innføringskabelen 30 for eksempel brukt til å posisjonere streameren 36 fra det seismiske fartøyet 12 og til å holde streameren 36 i en valgt distanse fra og bak fartøyet 12. Som tidligere diskutert kan innføringskabelen 30 utplasseres med en vinsj 28 slik lengden til innføringskabelen 30 som strekker seg fra fartøyet 12 for eksempel kan endres. Innføringskabelen 30 kan for eksempel være enhver variant av spolbare kabler som er egnet til bruk i geofysiske kartleggingssystemer, inkludert og uten begrensninger, armerte kabler, eller en hvilken som helst tilsvarende innretning. I noen utførelsesformer kan innføringskabelen 30 overføre tauekraft fra fartøyet 12 til streameren 36.1 noen utførelsesformer kan innføringskabelen 30 overføre effekt og/eller signaler mellom komponentene i fartøyet 12 (for eksempel registreringssystemet 18, dybdekontrollsystemet 22) og de ulike elektroniske komponentene (for eksempel geofysiske sensorer 20, LFD-kontrollinnretninger 26) på streameren 36.

Som tidligere nevnt kan utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen brukes til å styre dybdeprofilen til streameren 36 mens den slepes gjennom vannet 16. For eksempel kan utførelsesformer inkludere det å styre dybdeprofilen til streameren 36 slik at streameren 36 overveiende følger havbunnens 34 topografi. Topografien til havbunnen 34 havbunnen 34 kan bestemmes ved å bruke en hvilken som helst egnet teknikk for å bestemme konturen til havbunnen 34, inkludert å bruke data som er innsamlet fra et ekkolodd, en sonar, og/eller for eksempel et globalt navigasjonssystem. I en utførelsesform kan en batymetrimodell tas frem ved bruk av innsamlede data. Batymetrimodellen kan for eksempel baseres på sonardata fra tilstøtende kartleggingslinjer eller a priori kjennskap til kartleggingsområdets batymetri. Man bør forstå at streamerdybdejusteringer bør minimaliseres under geofysiske kartleggingsoperasjoner for for eksempel å redusere streamerforårsaket støy. Følgelig kan utførelsesformer brukes med en valgt dybdeprofil til streameren 36 som er basert på batymetrimodellen for å minske, eller til og med eliminere, behovet for plutselige dybdeendringer.

Dybdeprofilen til streameren 36 kan opprettholdes til overveiende å følge havbunnens 34 topografi der dybdeprofilen til streameren 36 er aktivt styrt til å medføre at streameren 36 opprettholder en overveiende konstant distanse fra havbunnen 34. Det bør forstås at det, på grunn av variabler, slike som hastighet på fartøyet 12 og strøm i vannet 16, blant andre, kan være vanskelig å opprettholde en eksakt konstant distanse fra havbunnen. Faktisk kan en konstant avstand være vanskelig å oppnå, for eksempel der hvor havbunnen 34 har en plutselig eller drastisk endring i dybde. Fagpersoner vil imidlertid likevel forstå at dybdeprofilen til streameren 36 kan styres slik at variasjoner i dybdeprofilen for eksempel blir mindre enn 1 meter pr. 1000 meter med streamerlengde. Det bør forstås at en stor terskel for slik endring kan resultere i økt støy.

I noen utførelsesformer kan styringen av dybdeprofilen til streameren 36 inkludere justering av lengden til innføringskabelen 30 som strekker seg fra fartøyet 12. For eksempel kan lengden til innføringskabelen 30 justeres som svar på endringer i topografien til havbunnen 34. Ifølge utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen kan dybdekontrollsystemet 22 sende signaler for å medføre endring at vinsjen 28 justerer lengden til innføringskabelen 30 som strekker seg fra fartøyet 12. Ved å justere lengden til innføringskabelen 30, kan dybdeprofilen til enden av streameren 36 nærmest fartøyet 12 ("forover-enden") styres til å følge topografien til havbunnen. I foreliggende utførelsesformer kan dybdestyresystemet 22 inkludere programinstruksjoner til å sende et styresignal til vinsjen 28 for enten å gi ut eller trekke inn innføringskabelen 30 slik at forover-enden til streameren 36 følger topografien til havbunnens 34 topografi. For eksempel dersom det er ønskelig å redusere dybden til forover-enden av streameren 36, kan dybdestyresystemet 22 sende et signal til å lede til at vinsjen 28 henter inn innføringskabelen 30. Omvendt kan, dersom det er ønskelig å øke dybden til forover-enden av streameren 36, kan dybdestyresystemet 22 sende et signal for å lede til at vinsjen 28 legger ut innføringskabelen 30.

I noen utførelsesformer kan styring av dybdeprofilen til streameren 36 inkludere å avbøye streameren 36 i ett eller flere punkter i vertikalplanet ved ett eller flere steder i avstand fra hverandre. Ved vertikalt å avbøye streameren 36 kan dybdeprofilen for eksempel styres mer presist til å følge havbunnens 34 topografi mens lengden til innføringskabelen 30 justeres. For eksempel kan streameren 36 avbøyes vertikalt slik at hele streameren kan opprettholdes i en overveiende rett linje med overveiende ensartet helning mens streameren 36 blir slept gjennom vannet 16. I utførelsesformer kan LFD-kontrollinnretningene 26 brukes til å generere vertikal kraft (for eksempel kraft oppover, kraft nedover) som avbøyer streameren 36. Dersom det er ønskelig å avbøye streameren 36 nedover på et bestemt sted, kan LFD-kontrollinnretningen 26 ledes til å generere nedoverkraft, og på denne måten tvinge nedover den delen av streameren 36 som er nær ved den bestemte LFD-kontrollinnretningen 26. Motsatt, dersom det er ønskelig å avbøye streameren 36 oppover på et bestemt sted, kan LFD-kontrollinnretningen 26 ledes til å generere oppoverkraft, og på denne måten tvinge oppover den delen av streameren 36 som er nær ved den bestemte LFD-kontrollinnretningen 26.

I noen utførelsesformer kan dybdekontrollsystemet 22 sende signaler til LFD-kontrollinnretningene 26 som fører til at LFD-kontrollinnretningene 26 genererer vertikal kraft som avbøyer streameren 36. Dybdekontrollsystemet 22 kan for eksempel sende en utvalgt helningsvinkel for hver LFD-kontrollinnretning 26. Mens streameren 36 slepes kan hver av LFD-kontrollinnretningene 26 bli oppdatert slik at dybdeprofilen til streameren 36 overveiende kan følge topografien til havbunnen 34. Helningsstyringen til streameren 36 vil bli mer detaljert diskutert nedenfor med utgangspunkt i Fig. 4. Gjennom et nytt eksempel kan dybdestyringssystemet 22 sende en utvalgt dybde til hver LFD-kontrollinnretning 26. Mens streameren 36 blir slept kan dybden til hver LFD-kontrollinnretning 26 oppdateres på regelmessige intervaller slik at streameren 36 overveiende kan følge topografien til havbunnen 34. Hver LFD-kontrollinnretning 26 kan da generere vertikale krefter for å heve eller senke seksjoner av streameren 36 inntil målingene av den tilhørende dybdesensoren 24 er innenfor en utvalgt terskel av den utvalgte dybden til den bestemte LFD-kontrollinnretningen 26.

Ett eksempel på å styre dybdeprofilen til streameren 36 er illustrert i Fig. 1. Som illustrert har havbunnen 34 en profil som heller oppover der dybden til havbunnen 34 blir grunnere etter hvert som streameren 36 blir slept gjennom vannet 16.1 henhold til utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen kan dybdestyresystemet 22 sende signaler som fører til at vinsjen 28 trekker inn innføringskablene 30 etter hvert som streameren 36 blir slept gjennom vannet 16 slik at dybdeprofilen til streameren 36 overveiende følger den hellende profilen til havbunnen 34. Utførelsesformer kan i tillegg inkludere at dybdekontrollsystemet 22 sender signaler som medfører at LFD-kontrollinnretningene 26 genererer oppoverkraft som følgelig løfter delen av streameren 36 som er nær ved LFD-kontrollinnretningene 26. På denne måten kan streameren 36 for eksempel fastholdes i en overveiende rett linje mens den slepes gjennom vannet 16.

Fig. 2 illustrerer et marint geofysisk kartleggingssystem 10 i henhold til en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. I motsetning til systemet 10 vist i Fig. 1, illustrerer denne utførelsesformen at systemet 10 kan inkludere flere streamere 36 som slepes gjennom vannet 16.1 noen utførelsesformer kan hver av streamerne 36 ha ulik dybdeprofil. I en utførelsesform er dybdeprofilen til hver av streamerne 36 individuelt styrt slik at hver streamer er på hver sin dybde og/eller helningsvinkel. I den illustrerte utførelsesformen inkluderer systemet 10 tre streamere 36 som har sideveis avstand. Man bør merke seg at mens det viste eksempelet bare viser tre streamere 36, kan oppfinnelsen anvendes med et hvilket som helst antall streamere 36 i sideveis avstand mellom seg og som taues av et kartleggingsfartøy 12 eller et hvilket som helst annet fartøy. For enkelthets skyld er ulike komponenter (for eksempel geofysiske sensorer, dybdesensorer, LFD-kontrollinnretninger etc.) ikke illustrert i Fig. 2. Som illustrert kan hver av streamerne 36 kobles til kartleggingsfartøyet 12 med en tilsvarende innføringskabel 30. Hver innføringskabel 30 kan utplasseres fra fartøyet 12 med en tilhørende vinsj 28.

Som illustrert i Fig. 2 har havbunnen 34 en hellende profil. I den illustrerte utførelsesformen heller havbunnen 34 oppover i en retning som er i foran og til styrbord for fartøyet 12. Til de streamerne som skal styres til å følge topografien til havbunnen 34 med en dybdeprofil som er i en overveiende konstant distanse fra havbunnen 34, der hver av streamerne 36 kan ha en forskjellig profil. For eksempel kan hver av streamerne 36 være på ulike dybder og ha en forskjellig helningsvinkel relatert til hverandre. I noen utførelsesformer kan dybdestyresystemet 22 sende signaler som fører til at hver av vinsjene 28 henter inn den tilhørende innføringskabelen 30 slik at dybdeprofilen til den respektive streameren 36 overveiende følger helningsprofilen til havbunnen 34. Utførelsesformer kan i tillegg inkludere at dybdestyresystemet 22 sender signaler som fører til at LFD-kontrollinnretningene 26 generer oppoverkraft som følgelig løfter den delen av streameren 36 som er nær ved hver av LFD-kontrollinnretningene 26. På denne måten kan streamerne 36 for eksempel holde fast ved en overveiende rett linje mens de slepes gjennom vannet 16.

Fig. 3 illustrerer et marint geofysisk karleggingssystem 10 som benytter nedsenkbare ledeplater 38 som er konfigurert for å skaffe tilveie sideveis posisjonering til de ytre av streamerne 36 i henhold til en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. De sideveis virkende kraftkomponentene til hver av de nedsenkbare ledeplatene 38 er overveiende motsatte av den andre av de nedsenkbare ledeplatene 38, og er for eksempel overveiende i en retning som er motsatt bevegelsesretningen til fartøyet 12. Den kombinerte sideveis kraften til de nedsenkbare ledeplatene 38 separerer de nedsenkbare ledeplatene 38 fra hverandre inntil de plasserer streamerne 36 i valgte sideveis posisjon. I ett eksempel er separeringen valgt til å plassere spredelinene 40 i strekk, som kobler sammen streamerne 36.

Hver av de nedsenkbare ledeplatene 38 kan kobles til overflatefartøyet 12 ved bruk av en tilhørende av slepelinene 42.1 den illustrerte utførelsesformen blir slepelinene 42 for eksempel brukt til å utplassere de nedsenkbare ledeplatene 38 fra kartleggingsfartøyet 12 og til å opprettholde de nedsenkbare ledeplatene 38 i en valgt avstand bak fartøyet 12.1 en utførelsesform kan lengden til slepelinene 42 bli styrt for å oppnå en ønsket dybde for hver nedsenkbare ledeplate 38. Som illustrert kan hver av slepelinene 42 kobles til i en ende til kartleggingsfartøyet 12 og i den andre enden til den ene korresponderende nedsenkbare av ledeplatene 38. Hver av slepelinene 42 kan utplasseres av sin respektive vinsje 28 slik at lengden til hver slepeline 42 for eksempel kan endres. Slepelinene 42 kan for eksempel være enhver av flere spolbare liner som er egnet for bruk til geofysiske kartleggingssystemer, inkludert og uten begrensninger, fibertau, armerte kabler eller enhver tilsvarende innretning eller kombinasjon av slike. I noen utførelsesformer kan slepelinene 42 sende slepekraft fra fartøyet 12 til de nedsenkbare ledeplatene 38.1 noen utførelsesformer kan slepelinene 42 kommunisere effekt og/eller signaler mellom utstyr på fartøyet 12(for eksempel registreringssystemet 18, dybdestyringssystemet) og de ulike elektroniske komponentene (for eksempel geofysiske sensorer 20, LFD-kontrollinnretningene) til systemet 10.

Som fagpersoner vil forstå etter foreliggende presentasjon kan de nedsenkbare ledeplatene 38 styres til å generere oppoverkraft eller nedoverkraft etter ønske i en bestemt anvendelse. For eksempel kan nedsenkbare ledeplater 38 styres til å generere oppoverkraft eller nedoverkraft i henhold til det som presenteres i US patentsøknad med serienummer 13/176,665 som er til samtidig behandling og som herved innlemmes som referanse. Følgelig kan utførelsesformer inkludere det å styre de nedsenkbare ledeplatene 38 til å føre til at dybdeprofilen til steamerne 36 sporer havbunnens 34 topografi (Fig. 1 og 2). I en utførelsesform kan dybdestyringssystemet 22 sende signaler til å medføre at de nedsenkbare ledeplatene 38 endre sitt kursavvik og/eller rullevinkel. "Kursawiket", som noen ganger refereres til som "angrepsvinkel", refererer seg til rullingsvinkelen om den vertikale aksen relatert til som retningen som retningen til en bestemt nedsenkbar ledeplate 38 idet den blir slept gjennom vannet 16. Kursawiket kan justeres til å modifisere den sideveis rettede kraften som genereres av den bestemte nedsenkbare ledeplaten 38, og følgelig øke eller redusere spredningen etter ønske i en bestemt anvendelse. I tillegg, dersom den nedsenkbare ledeplaten 38 ikke er knyttet til noen overflatereferanse, kan det å justere kursawiket også resultere i en ny likevekt, som kan være på en annen dybde. "Rullevinkelen" blir noen ganger referert til som "helningsvinkelen", og betegner rullingsvinkelen langs den langsgående aksen relatert til den vertikale aksen. Rullevinkelen kan justeres for å modifisere den vertikale kraften som genereres av den bestemte nedsenkbare ledeplaten 38, og på denne måten øke eller redusere dybden etter ønske i en bestemt anvendelse. I en utførelsesform kan signaler sendes fra registreringssystemet 16 for å styre kursawiket og rullevinkelen til den nedsenkbare ledeplaten 38. Som et eksempel, dersom dybden til den fremre enden av streamerne 36 skal reduseres, kan dybdestyresystemet 22 sende signaler som fører til at de nedsenkbare ledeplatene 38 generer oppoverrettet kraft. I motsatt fall, dersom dybden til den fremre enden av streamerne 36 skal økes, kan dybdestyresystemet 22 sende signaler som fører til at de nedsenkbare ledeplatene 38 generer nedoverrettet kraft. Fagpersoner vil forstå at mange ulike teknikker kan brukes for å styre helningsvinkler og rullevinkler, inkludert for eksempel justerbare flaps eller føringssystem.

Fig. 4 illustrerer en utførelsesform for bruk av LFD-kontrollinnretningene 26a-c for å opprettholde streameren 36 i en homogen helning av den fremre vinkelen T. I den illustrerte utførelsesformen inkluderer hver av LFD-kontrollinnretningene 26a-c en tilhørende helningssensormodul 44a-c. I en utførelsesform kan helningssensormodulene 44a-c være en komponent til den tilhørende av LFD-kontrollinnretningene 26a-c. I en utførelsesform kan dybdesensorene 24 (vist for eksempel i Fig. 1) alle være plassert i en av helningssensormodulene 44a-c. Helningssensormodulene kan inkludere for eksempel en helningssensor (ikke vist) for måling av helningen til streameren 36.1 en utførelsesform kan helningssensoren måle helningen til streameren 36 i langsgående retning. I en bestemt utførelsesform kan dybdesensormodulen 24 (vist for eksempel i Fig. 1) sende en valgt helningsvinkel T til steameren 36 til hver av helningssensormodulene 44a-c. Dersom helningen eAobservert av helningssensormodulen 44a er mindre enn T, så skulle helningssensormodulen 44a medføre at LFD-kontrollinnretningen 26 a genererer en oppoverkraft, og følgelig å løfte den delen av streameren 36 som er nær ved LFD-kontrollinnretningen 26a. En mer detaljert beskrivelse av helningskontroll er vist i US patentsøknad nr. 12/928,667, der presentasjon av denne herved er inkludert ved referanse.

Fagpersoner vil forstå at fremgangsmåtene og systemene til den foreliggende oppfinnelsen burde gjøre det mulig å slepe marine geofysiske sensorstreamere med dybdeprofiler som overveiende følger havbunnens topografi. I henhold til foreliggende utførelsesformer kan fremgangsmåtene og systemene brukes til å slepe streamere på en dybde på omtrent 25 meter. I en utførelsesform kan streamerne taues på en dybde på minst 100 meter og i en annen utførelsesform på en dybde på omtrent 500 meter eller mer. I noen utførelsesformer kan fremgangsmåtene og systemene brukes til å slepe streamere innenfor omtrent 100 meter fra havbunnen 34 og alternativt innenfor 50 meter fra havbunnen 34.

Dersom det er en konflikt i bruken av et ord eller et uttrykk i denne spesifikasjonen eller flere patenter eller andre dokumenter som kan innlemmes her ved referanse, skal definisjoner som er i overensstemmelse med foreliggende spesifikasjon innlemmes i den hensikt å forstå denne oppfinnelsen.

Derfor er den foreliggende oppfinnelsen godt tilrettelagt for å oppnå konklusjoner og fordeler som er nevnt så vel som de som her er inkludert. De bestemte utførelsesformene som her er presentert ovenfor er kun illustrative, ettersom den foreliggende oppfinnelsen kan modifiseres og praktiseres i ulike men ekvivalente måter som er åpenbare for fagpersoner som har fordelen av herværende presentasjoner. Selv om individuelle utførelsesformer er diskutert dekker oppfinnelsen alle kombinasjoner av alle disse utførelsesformene. Videre er det ikke hensikten med noen begrensninger for konstruksjonsdetaljer eller design som her er vist, annet enn det som er beskrevet i kravene lenger ned. Det er derfor åpenbart at de bestemte illustrerende utførelsesformene som er vist ovenfor kan endres eller modifiseres og at alle slike variasjoner er betraktet å være innenfor rekkevidden og ånden i den foreliggende oppfinnelsen. Alle tall og områder som er vist ovenfor kan variere i en viss grad. Når et tallmessig område med en lavere grense og en øvre grense er vist, kan alle tall og ethvert område som faller innenfor grensene bestemt fremvist. Videre er de ubestemte artiklene "en" eller "ett" som brukt i kravene her definert til å bety en eller flere enn ett av de elementene som introduseres. Uttrykkene i kravene har også sin rett frem, ordinære betydning med mindre annet er eksplisitt og klart definert av patentsøker.

Claims (25)

1. Fremgangsmåte for marin geofysisk kartlegging omfattende: å taue en geofysisk sensorstreamer i et vannlegeme som har en overflate og et gulv, der den geofysiske sensorsteameren er koblet til et kartleggingsfartøy med en innføringskabel, der innføringskabelen har en lengde som strekker seg fra kartleggingsfartøyet; å justere lengden til innføringskabelen for å medføre at en fremre ende av den geofysiske sensorstreameren følger en dybdeprofil; og avbøye den geofysiske sensorstreameren i vertikalplanet ved et eller flere steder i avstand fra hverandre.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der dybdeprofilen overveiende følger topografien til vannlegemets gulv.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der dybdeprofilen medfører at den geofysiske sensorstreameren blir tauet innenfor 100 meter fra vannlegemets gulv.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den geofysiske sensorstreameren omfatter elektromagnetiske feltsensorer som er plassert på steder som er i avstand fra hverandre langs den geofysiske streameren.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der å justere lengden til innføringskabelen omfatter å bruke en vinsj for å føre ut eller trekke inn innføringskabelen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, som videre omfatter å sende et styresignal til vinsjen for å resultere i at vinsjen fører ut eller trekker inn innføringskabelen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der å avbøye den geofysiske streameren omfatter å generere vertikal kraft med en eller flere sideveis krefter og dybdestyringsinnretninger plassert på streameren.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den geofysiske streameren avbøyes for å rette inn streameren med en valgt helningsvinkel.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den geofysiske streameren blir avbøyd for å rette inn en eller flere segmenter av den geofysiske streameren på utvalgte dybder.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, som videre omfatter å slepe en andre geofysisk sensorstreamer gjennom vannlegemet som er sideveis i avstand fra den geofysiske streameren.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, som videre omfatter å slepe en tredje geofysisk streamer gjennom vannlegemet som er sideveis mellom den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske sensorstreameren.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, som videre omfatter individuelt å styre dybdeprofilene til den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske sensorstreameren slik at dybdeprofilene til den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske sensorstreameren er ulike.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 10, som videre omfatter å slepe nedsenkbare ledeplater gjennom vannlegemet for å skaffe tilveie sideveis posisjonering til den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske streameren.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, som videre omfatter å justere lengden til slepeliner som forbinder de nedsenkbare ledeplatene til kartleggingsfartøyet.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13, som videre omfatter å styre de nedsenkbare ledeplatene for å modifisere dybdeprofilen til den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske sensorstreameren.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der dybdeprofilen til streameren blir vedlikeholdt slik at variasjoner i streamerprofilen er mindre enn 1 meter per 1.000 meter streamerlengde.

17. Fremgangsmåte for marin geofysiske kartlegging, omfattende: å slepe en geofysisk sensorstreamer i et vannlegeme som har en overflate og et gulv, der den geofysiske sensorstreameren er koblet til et kartleggingsfartøy med en innføringskabel, der innføringskabelen har en lengde som strekker seg fra kartleggingsfartøyet; å justere lengden til innføringskabelen som respons på endringer i topografien til gulvet til vannlegemet; og å avbøye den geofysiske sensorstreameren i vertikalplanet på ett eller flere steder i avstand fra hverandre.

18. Et marint geofysisk kartleggingssystem, omfattende: et kartleggingsfartøy; en vinsj som er plassert på kartleggingsfartøyet; en geofysisk sensorstreamer; en innføringskabel som er koblet i en ende til den geofysiske sensorstreameren og i den andre enden til vinsjen; sideveis kraft og dybdestyringsinnretninger som er plassert på den geofysiske sensorstreameren i avstand fra hverandre; og et dybdestyringssystem som er innrettet til å sende signaler for å medføre at vinsjen justerer lengden til innføringskabelen for å medføre at en fremre ende av den geofysiske sensorstreameren følger en dybdeprofil.

19. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 18, der dybdeprofilen overveiende følger topografien til vanngulvet som den geofysiske streameren skal slepes over.

20. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 18, videre omfattende elektromagnetiske feltsensorer som er plassert i avstand fra hverandre på steder langs den geofysiske sensorstreameren.

21. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 18, videre omfattende en andre geofysisk sensorstreamer koblet til kartleggingsfartøyet og som er sideveis plassert vekk fra sensorstreameren.

22. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 21, videre omfattende en tredje geofysisk sensorstreamer som er sideveis mellom den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske sensorstreameren.

23. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 21, der dybdestyringssystemet er innrettet til individuelt å styre dybdeprofilene til den geofysiske sensorstreameren og den andre geofysiske sensorstreameren.

24. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 18, der dybdestyringssystemet er innrettet til å sende utvalgte dybdeprofiler til hver av de sideveis kraft- og dybdestyringsinnretningene etter hvert som den geofysiske sensorstreameren blir slept gjennom vannet.

25. Det marine geofysisk kartleggingssystemet i krav 18, der dybdestyringssystemet er innrettet til å sende en utvalgt helningsvinkel til hver av de sideveis kraft- og dybdestyringsinnretningene etter hvert som den geofysiske sensorstreameren blir slept gjennom vannet.