Brevet FR2517070A1 — publié le 19830527

Ensemble pour exnlorations sismiques du fond de la mer La présente invention se rapporte à un ensemble devant être utilisé dans des explorations sismiques du fond de la mer à partir d'un navire océanographique, dans lequel des groupes d'émetteurs de signaux sismiques sont remorqués les uns der- rière les autres et/ou les uns à côté des autres sur la mer, les émetteurs étant supportés par des bouées flottantes et accrochées à celles-ci. Dans les explorations sismiques du fond de la mer, il est nécessaire de disposer de données caractéristiques des for- mations géologiques individuelles On le fait en utilisant des sources d'énergie qui émettent des impulsions de pression, qui se propagent en descendant vers les stratifications géologiques du fond de la mer et sont réfléchies en retour vers un récep- teur et enregistrées Les émetteurs d'impulsions de pression, qui sont normalement des canons à air comprimé ou à gaz com- primé, sont remorqués derrière un navire, accrochés à des bouées flottantes et positionnées ainsi à une certaine distance au- dessous du niveau de la mer A chaque tir, un câble acoustique enregistre une configuration de réflexion On obtient, par une mesure continue de cette configuration de réflexion, une image de la structure géologique, montrant les strates, les défauts, etc Les canons à air ou gaz comprimé fonctionnent en libérant un certain volume d'air qui oscille sensiblement sous la forme d'une onde lentement amortie, la période d'oscillation dépen- dant du volume d'air libéré Dans ce type de réflexion des im- pulsions sur les formations géologiques, il est désirable que l'onde réfléchie obtenue présente une forme "pointue", dans la mesure du possible, de façon à éviter les effets de dispersion. Ainsi, on vise à obtenir un signal d'émetteur aussi pur que pos- sible Pour y parvenir, on utilise une pluralité de canons à air comprimé accordés entre eux, engendrant simultanément des impulsions, accordés de façon que les réflexions des trains d'impulsions soient compensées/combattues, tandis que la pre- mière demi-période d'oscillation est renforcée Les canons sont disposés dans une zone limitée, et ils peuvent être considérés comme un émetteur unique qui fournit, en raison de la coopéra- tion entre les canons, une impulsion aig Ue ou pointue Ces sources d'émission qui comprennent plusieurs canons disposés dans une zone limitée peuvent être appelés sources ponctuelles. Dans les-explorations sismiques plusieurs de ces zones limi- tées ou sources ponctuelles dérivent derrière un navire, dis- posées en réseaux avec les sources les unes derrière les au- tres et/ou à côté les unes des autres, remorquées sur la mer. Un système fonctionnant selon ce principe est décrit, par exemple, dans le brevet norvégien NO 138 922. Pour obtenir un bon signal réfléchi d'une aussi bonne définition que possible, il est cependant important que les émetteurs qui se trouvent dans chaque zone limitée ou dans cha- que source ponctuelle soient placés à peu près à la même pro- fondeur Avec les systèmes de type banderoles classiques uti- lisés actuellement chaque canon séparé de la zone limitée est accroché à sa propre bouée flottante et les différents canons peuvent facilement pe trouver à différentes-profondeurs dans l'eau, selon-le mouvement des vagues C'est un facteur défavo- rablé pour obtenir des résultats corrects. Un autre inconvénient de ces systèmes de remorquage consiste en la résistance élevée de l'ensemble de remorquage à la propulsion en mer Par ailleurs, la position du point de remorquage entre le navire et la source ponctuelle aura une importance décisive, à la fois pour les emplacements indivi- duels des canons et pour la résistance au déplacement sur la mer - La présente invention a pour objet de remédier aux défauts ci-dessus et de procurer un ensemble de remorquage garantissant que les différents canons à air comprimé se trou- vent à peu près à la même profondeur dans l'eau, tout en ré- duisant en même temps la résistance de remorquage ou le frot- tement de l'ensemble de remorquage dans l'eau, dans la plus grande mesure possible Par ailleurs, l'ensemble de remorquage doit s'étendre sensiblement en ligne droite, c'est-à-dire avoir une configuration aussi stable que possible - On atteint ces objectifs avec un ensemble devant être utilisé dans des explorations sismiques du fond de la mer à partir d'un vaisseau océanographique dans lequel des groupes d'émetteurs de signaux sismiques sont remorqués les uns derrière les autres et/ou les uns à côté des autres, les émet- teurs étant supportés par des bouées flottantes et leur étant accrochés, caractérisé en ce que les bouées flottantes sont combinées pour former un seul corps flottant qui comporte un élément de tête d'une configuration susceptible de réduire la résistance à l'eau, et en ce que l'élément de tête est relié à un point d'attache d'un câble de remorquage aunavire, point qui se trouve en avant de l'élément de tête et à la même profondeur que les émetteurs. Grâce à la configuration décrite dans l'invention, le corps flottant obtient les propriétés désirées, de sorte que l'ensemble de remorquage glisse plus facilement sur l'eau, et l'ensemble de remorquage sera moins influencé par le mouvement des vagues qu'antérieurement, tout en gardant une flexibilité suffisante pour ne pas être brisé par la mer. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails dans la description qui va suivre, en se référant à un exemple d'exécution non limitatif, en regard du dessin annexé dont la figure unique est une vue latérale schématique d'un- mode d'exécution de l'invention. Une pluralité d'émetteurs d'impulsions de pression, par exemple des canons à air comprimé 1, sont remorqués sur l'eau. derrière un navire (non représenté), les canons à air comprimé 1 étant maintenus à une distance prédéterminée, par exemple 4, 5 mètres, audessous de la surface de la mer Un groupe de, par exemple, cinq de ces canons à air comprimé, constitue une ré- gion d'émission réduite de canons à air comprimé qui coopèrent, ou bien une source de pression Ces canons sont supportés par un corps flottant 2 qui constitue une combinaison de corps flot- tants séparés pour les canons à air comprimé respectifs Comme indiqué sur le dessin, les canons à air comprimé sont supportés, en principe, par des bouées flottantes séparées 3, qui sont in- diquées en tirets sur le dessin Un manchon en forme de tuyau 4 est disposé à l'extérieur de ces bouées flottantes, manchon qui a une flexibilité limitée et peut être constitué, par exemple, par la même matière que des tuyaux d'écoulement classiques -Le tuyau est scellé à une extrémité, et un élément de tête de forme profilée particulièrement favorable, désigné par la référence. sur le dessin, est fixé à l'autre extrémité du tuyau La tête 5 peut être, par exemple, moulée en polyester. Comme le montre le dessin, des lignes 6-sont fixées au corps flottant 2 et à la tête 5, et ces canons pneumatiques 1 sont suspendus et attachés à ces lignes Les canons à air com- primé 1 sont eux-mêmes reliés entre eux par une ligne 7, et le câble de connexion permettant de faire tirer les canons à air pour délivrer les impulsions suit également le même trajet que la ligne 7 C'est en face du premier canon pneumatique 1 et en alignement avec la rangée de canons pneumatiques, que se trouve le point de remorquage destiné à amarrer l'ensemble de remor- quage à un navire Ce point est désigné par la référence numé- rique 8 sur le dessin Du point de remorquage 8, une ligne de connexion 9 aboutit à l 'extrémité antérieure de la tête 5 Le point 8 est, de préférence, disposé de façon que lrangle entre la ligne 7 reliant les canons à air comprimé 1 et la ligne 9 aboutissant à la tête soit de 450. Avec le mode d'exécution représenté et le placement bas du point de remorquage représenté, l'ensemble de remorquage obtient la stabilité maximale dans l'eau et la vulnérabilité minimale aux effets du mouvement des vagues, de sorte que les canons 1 sont maintenus à la même profondeur, dans la plus grande mesure possible Dans des mers agitées ou avec des vagues, le corps flottant unifié gardera dans une certaine mesure sa position horizontale dans la mer et, grâce à-sa flexibilité limitée, il sera relativement peu influencé par le mouvement des vagues La forme de la tête 5 contribue également aux pro- priétés de remorquage favorables, la tête 5 ayant une plus grande dimension que la portion suivante en forme de tuyau sou- ple du corps flottant. L'invention ne se limite pas au mode d'exécution repré- senté ici, et des modifications de l'angle entre le point de remorquage et le corps flottant sont possibles, le facteur essentiel étant que le point de remorquage doit se trouver en avant de la tête 5 On peut modifier les distances, et le man- chon en forme de tuyau souple 4 peut également être constitué par une matière différente De même il entre dans le cadre de l'invention de remplir le manchon d'une substance flottante, au lieu de placer les corps flottants 3 à l'intérieur du manchon, et de former ainsi un corps flottant doué de cohésion, ou un corps flottant subdivisé en chambres. Il y a lieu de noter que le corps flottant ne doit pas être forcément réalisé d'un seul tenant, mais qu'il peut se com- poser de plusieurs sections fixées ensemble longitudinalement par des moyens de fixation appropriés, de façon à former un corps flottant unifié de longueur désirée Les sections séparées peuvent être elles-mêmes étanches, ou bien ce peuvent être des longueurs de manchon susceptibles d'être reliées. REVENDICATIONS 1 Ensemble devant être utilisé dans des explorations sismiques du fond de la mer à partir d'un vaisseau océanogra- phique dans lequel des groupes d'émetteurs de signaux sismi- ques ( 1) sont remorqués les-uns derrière les autres et/ou les uns à côté des autres, les émetteurs étant supportés par des bouées flottantes et leur étant accrochés, caractérisé en ce que les bouées flottantes sont combinées pour former un seul corps flottant ( 2) qui comporte un élément de tête ( 5) d'une configuration susceptible de réduire la résistance à l'eau, et en ce que l'élément de tête ( 5) est relié à un point ( 8) d'at- tache d'un câble de remorquage au navire, point ( 8) qui se trouve en avant de l'élément de tête ( 5) et à la même profon- deur que les émetteurs ( 1). 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bouées flottantes ( 3) sont combinées grâce à un manchon ( 4) entourant et recouvrant toutes les bouées respec- tives ( 3) correspondant à un groupe d'émetteurs. 3 Ensemble selon-la revendication 1, caractérisé en ce que le corps flottant combiné ( 2) est constitué par un man- chon ( 4) d'un seul bloc rempli d'une substance flottante et fermé à ses deux extrémités. 4 Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que-le manchon ( 4) a une flexibilité limitée et est constitué, par exemple, par un tuyau d'écoule ment. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de tête ( 5) a un plus grand diamètre que le reste du corps flottant ( 2). 6 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'attache de remorquage ( 8) est disposé à un angle d'environ 450 en face de l'élément de tête ( 5). 7 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs émetteurs ( 1) sont fixés à l'élément de tête ( 5). 8 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps ( 2) est constitué par une pluralité de sections pouvant être reliées entre elles longitudinalement 9 Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que les sections séparées sont étanches.