Brevet FR2557309A1 — publié le 19850628

i Flotteur utilisé dans les relevés sismiques du fond de la mer. La présente invention concerne un flotteur utilisé dans les relevés sismiques du fond de la mer, ce flotteur étant prévu pour supporter une multiplicité d'émetteurs d'impulsions sismiques suspendus au flotteur par des câbles et ayant la forme d'un corps allongé en un matériau rigide. Dans la sismique marine, des rangées d'émetteurs d'impulsions sismiques sont remorquées derrière un bateau et les émetteurs d'impulsions sont suspendus à des corps flottants ou flotteurs. On a utilisé diverses réalisations de tels flotteurs. Une solution consiste à suspendre chaque émetteur à une bouée séparée. Une autre solution mise en oeuvre consiste à utiliser des corps flottants allongés, qui sont de préférence souples et tubulaires, ce qui permet au flotteur de glisser facilement dans l'eau. La suspension des émetteurs d'impulsions aux flotteurs par des cables a soulevé jusqu'ici de nombreux problèmes, car les nombreux cables peuvent aisément s'emmêler, notamment lorsque les flotteurs sont déployés ou récupérés. On a également rencontré des problèmes dans le guidage des flotteurs pour qu'ils suivent le trajet désiré et préféré, notamment dans le cas de relevés pour lesquels les émetteurs doivent être répartis pour couvrir une vaste zone. En outre, des problèmes sont appa- rus dans le remplacement d'un flotteur ou d'un émetteur ou d'une batterie d'émetteurs dans le système. Le but de la présente invention est de procurer un flotteur ne présentant pas les inconvénients des sys- tèmes antérieurs. L'invention vise à procurer un flotteur pour supporter les émetteurs d'impulsions sismiques qui permette le positionnement précis optimal du flotteur ou des émetteurs d'impulsions sismiques, ainsi que le réglage simple de l'immersion des émetteurs à la profondeur voulue, et qui par ailleur offre une résistance minimale au remorquage dans l'eau. En outre, l'invention doit simplifier le remplacement des émetteurs et le déploie- ment et la récupération à partir du bateau des flotteurs avec les émetteurs d'impulsions sismiques. Ces buts sont atteints avec un flotteur du type considéré ci-dessus, caractérisé en ce que des moyens de fixation pour un cable de remorquage et une entree pour des conduites de commande et des conduites d'alimentation pour la fourniture du fluide de travail aux émetteurs d'impulsions sont prévus sur une paroi latérale du flot-- teur, à une certaine distance en arrière de son extrémi- té avant, ces conduites étant rassemblées en un câble commun, qui s'étend derrière le bateau remorqueur; qu'à une certaine distance du flotteur, le cable est raccordé à un câble de régulation qui est guidé jusqu'à des moyens de réglage de longueur au niveau de la section avant du flotteur; que le flotteur-est équipé d'au moins un moteur avec un arbre d'entraînement raccordé à des tambours de levage pour les câbles fixes aux émetteurs d'impulsions sismiques, et d'un moteur pour régler le câble au niveau de la section avant du flotteur, les deux moteurs et les émetteurs d'impulsions sismiques étant raccordés à la conduite d'alimentation pour le fluide de travail; et en ce que les conduites de commande arrivent à des moyens de commande, ce qui permet d'actionner ceux-ci depuis le bateau. Dans les relevés sismiques, les émetteurs sont normalement disposés en batteries ou en éléments qui fonctionnent en synchronisme ou selon un schéma donné lors de l'émission des impulsions. Avec le flotteur de l'invention, chaque élément individuel peut être guidé individuellement en toute position à l'intérieur d'une zone relativement étendue derrière le bateau remorqueur, et maintenu en cette position avec une certaine tolérance prédéterminée. La commande de position s'effectue grâce à des moyens de commande, de préférence pneumatiques, qui reçoivent l'air nécessaire à leur fonctionnement des conduites d'air comprimé à forte pression déjà existantes arri- vant à l'élément. Le positionnement de l'élément peut être commandé de façon continue depuis le bateau. Un tel positionnement individuel de chaque élément séparé signifie qu'on peut aisément obtenir toutes les confi- gurations désirées de la batterie d'éléments. Il est également très facile de modifier la configuration. En outre, une telle commande individuelle et indépendante de la position signifie qu'on peut ramener à bord du bateau chaque élément individuel à des fins de répara- tion ou d'entretien sans affecter les autres éléments de la configuration. On peut également commander avec une grande précision la profondeur d'immersion de l'émetteur d'impulsions dans l'eau. Des réglages peuvent être effectués alors que les émetteurs sont dans l'eau grace à des treuils, de préférence pneumatiques. Les réglages et les commandes sont ici encore effectués depuis le bateau. Lors du déploiement ou de la récupération des flotteurs, les émetteurs sont relevés sous les flotteurs. L'équipement est ensuite hissé à bord grâce à des treuils sans que des parties de l'élément touchent le pont, ce qui minimise l'usure de l'élément et les dommages qui lui seraient éventuellement causés. Par comparaison avec les équipements existants, le flotteur de l'invention réduit également la résistance totale au remorquage. Outre le fait que la résistance au remorquage de chaque élément est réduite, les rangées s'étendant latéralement par rapport à la direction d'avancement du bateau peuvent être remorquées sans l'adjonction de gouvernails supplémentaires. Ce seul fait réduit considérablement la résistance au remorquage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, d'uneréalisation préférée, en liaison avec le dessin joint sur lequel: la figure 1 représente schématiquement les flotteurs de l'invention en cours de remorquage; la figure 2 montre schématiquement l'écart de marche latéral d'un flotteur par rapport au bateau; la figure 3 représente schématiquement un flot- teur selon l'invention montrant son raccordement au câble de remorquage partant du bateau; la figure 4 montre le flotteur en vue latérale (sans le câble de remorquage), montrant l'emplacement des moyens de levage des émetteurs dlimpulsions; la figure 5 est une coupe transversale à travers la section avant d'un flotteur selon l'invention, montrant les moyens de commande de position; et la figure 6 est une coupe verticale correspondant à la figure 5, en vue partiellement arrachée. Selon l'invention, un bateau S remorque dans l'eau une multiplicité de sources d'énergie sismique d'émetteurs d'impulsions. Les émetteurs sont disposés en rangées ou en éléments, qui sont maintenus en flottaison dans l'eau grace à des flotteurs 1,1',1" et 1"'. En aval desflotteurs représentés sont d'autres flotteurs avec d'autres éléments d'émetteurs. Entre les émetteurs d'impulsions sismiques, un c&ble récepteur ou flnte marine 2 est remorqué derrière le bateau. La figure 2 montre de façon très schématique comment un flotteur avec son ensemble d'émetteurs d'im- pulsions est amené à s'écarter latéralament par rapport au bateau. Un câble 3 part du flotteur 1; ce cable com- prend un câble de remorquage et des conduites addition- nelles pour la commande en position des flotteurs et pour amener le fluide de travail (par exemple, l'air comprimé) aux émetteurs d'impulsions au niveau du flotteur. Le cable est fixé sur le côté du flotteur 1, de préférence en son milieu. Un câble de régulation 4 part de la section avant du flotteur 1 et va au câble 3 et la longueur du câble 4 est réglable. En réglant cette longueur, on peut guider le flotteur pour l'amener dans une position plus ou moins écartée latéralement par rapport à la direction d'avancement du bateau, de la même manière qu'on pilote une paravane. Le raccordement du flotteur au câble 3 et au câble 4 est représenté plus en détail sur la figure 3. Le câble 3 comprend un cable de remorquage fixé sur le côté du flotteur de toute manière appropriée. A l'inté- rieur du câble se trouvent également des conduites de commande pour transmettre les impulsions de commande et pour transférer les signaux entre les composants indi- viduels commandables dans le flotteur et pour couper ou actionner les émetteurs d'impulsions sismiques. Le fluide de travail actuellement préféré est l'air comprimé, c'est-à-dire qu'on utilise un équipement pneumatique. Ces conduites sont guidées dans l'intérieur du flotteur 1. Dans la réalisation représentée, la conduite pneumatique qui conduit aux émetteurs d'impulsions sismiques, lesquels sont ici des canons à air, sort à l'arrière du flotteur et est repérée en 5 sur la figure 3. La figure 4 montre le flotteur en vue latérale. La conduite pneumatique 5 est guidée vers le bas jusqu'aux émetteurs d'impulsions sismiques ou aux canons à air 6, lesquels sont suspendus au flotteur par des câbles 7. La caractéristique particulière de ces câbles selon l'inven- tion est qu'on peut les lever et les descendre en les enroulant autour de tambours de levage 8, disposés sur un arbre commun 9 entraîné par un moteur 10. Les tambours, l'arbre et le moteur sont disposes à l'intérieur du flotteur. Le moteur 10 est entraîné pneumatiquement par l'air comprimé arrivant par le cable 3. L'ensemble est équipé de moyens de commande et de valves classiques lui permettant d'accomplir deux fonctions. Depuis le bateau, on peut commuter l'arrivée de l'air comprimé entre les canons à air 6 et le moteur 10. Lorsqu'il n'y a pas besoin d'air pour actionner les canons, l'air peut ali- menter le moteur 10 pour lever ou abaisser les canons à air. Un autre moteur pneumatique 12 est monté dans la section avant du flotteur et entraîne un tambour 13 pour règler la longueur du cable de régulation 4. Les divers composants ne sont que schématisés sur la figure 4, du fait qu'ils sont constitués d'élé- ments connus et que l'homme de l'art peut aisément réali- ser l'ensemble sur cette base. On doit toutefois noter qu'on peut diviser l'arbre 9 de façon à pouvoir abaisser un groupe de canons à air indépendamment des autres. Dans ce cas, on doit également prévoir un nombre correspondant de moteurs d'entraînement. De nombreuses possibilités analogues existent dans le domaine de l'invention. Les figures 5 et 6 montrent la section avant du flotteur de l'invention, avec le moteur pneumatique 12 pour régler la longueur du cable 4. Celuici pénètre dans la section avant du flotteur 1 à travers un ensemble de rouleaux 15 et est guidé autour d'un rouleau de renvoi jusqu'au tambour 13, lequel est monté sur l'arbre 14 du moteur pneumatique 12. Un signal de commande émis du navire actionne le moteur 12, qui fait tourner le tambour 13; en même temps, le moteur se déplace le long de l'arbre 14 de sorte qu'une seule spire du câble 4 est enroulée à la fois, ce qui permet de mesurer de façon précise la longueur enroulée en enregistrant le nombre de tours par minute du moteur. On peut ainsi régler très précisément la longueur du câble 4. La longueur des câbles reliant les canons à air 6 aux moyens de levage est mesurée d'une manière analogue. Un autre tambour 16 est également monté sur l'arbre 14 pour enrouler un cable supplémentaire 17, guidé vers l'avant et sortant au niveau de-la section avant du flotteur 1. Ce câble pend librement dans la mer et est fixé de façon amovible sur le câble 3; c'est un câble auxiliaire qui sert lorsque les flotteurs sont déployés ou sont ramenés à bord du bateau. Pour empêcher qu'il ne s'emmêle avec les autres équipements et les autres cables, le câble auxiliaire est enroulé autour du tambour 16, comme le montrent les figures. On doit également noter qu'il peut être souhai- table de disposer un gouvernail auxiliaire à l'arrière du flotteur. Ce gouvernail est utilisé pour guider initiale- ment le flotteur, pour l'écarter de sa position dans la- quelle il fait un angle nul avec la direction longitudi- nale du bateau, avant le positionnement final du flotteur au moyen du câble de régulation 4. Chaque flotteur porte de préférence une rangée d'émetteurs d'impulsions sismiques et sa longueur peut être de 22 mètres. Les moyens de levage et de commande sont actionnés pneumatiquement. La commande des diverses fonctions est de préférence électronique ou pneumatique. Le flotteur et les équipements au contact de l'eau de mer sont de préférence en acier inoxydable, en matière plas- tique ou en une matière résistant à l'eau salée. Les équipements situés à l'intérieur de compartiments fermés, et qui ne sont pas en acier inoxydable, sont protégés par surpression et fuite d'air. Certains de ces compartiments peuvent se vidanger automatiquement. Le flotteur est réalisé de telle manière qu'on peut l'adapter à divers types et longueurs de groupes d'émetteurs. Le flotteur est construit par sections et est facile à entretenir. Lorsque le flotteur a été hissé à bord du bateau remor- queur, il est de préférence suspendu à un chariot ou à un treuil mobile et stocké sur un système de rails à à bord du bateau. Cette description ne considère qu'un seul exemple de réalisation de la présente invention et de nombreuses variantes sont possibles dans le domaine de la protection définie par les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Flotteur utilisé dans les relevés sismiques du fond de la mer, ce flotteur étant prévu pour suppor-: ter une multiplicité d'émetteurs d'impulsions sismiques (6) suspendus au flotteur (1) et ayant la forme d'un corps allongé en un matériau rigide, caractérisé en ce que des moyens-de fixation pour un câble de remorquage et une entrée pour des conduites de commande et des con- duites d'alimentation pour la fourniture du fluide de travail aux émetteurs d'impulsions sont prévus sur une paroi latérale du flotteur (1), à une certaine distance en arrière de son extrémité avant, ces conduuites étant rassemblées en un câble commun (3), qui s'étend derrière le bateau remorqueur; qu'à une certaine distance du flotteur (1), le câble (3) est raccordé à un câble de régulation (4) qui est guidé jusqu'à des moyens de ré- glage de longueur (12, 13, 14, 15) au niveau de la section avant du flotteur (1); que le flotteur est équipé d'au moins un moteur (10) avec un arbre d'en- trainement (9) raccordé à des tambours de levage (8) pour les cables (7) fixés aux émetteurs d'impulsions sismiques (4), et d'un moteur (12) pour régler le câble (4) au niveau de la section avant du flotteur, les deux moteurs (12, 10) et les émetteurs d'impulsions sismiques (6) étant raccordés à la conduite d'alimentation pour le fluide de travail; et en ce que les conduites de commande arrivent à des moyens de commande, ce qui per- met d'actionner ceux-ci depuis le bateau. 2. - Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les émetteurs d'impulsions sismiques (6) sont des émetteurs pneumatiques (canons à air) et que les moteurs (10, 12) sont des moteurs pneumatiques. 3. Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tambours de levage (8) sont montés sur l'arbre (9) du moteur (10) à l'intérieur du flotteur (1). 4. Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre moteur (9) est un arbre divisé et que chaque section de l'arbre peut être entraînée séparément. 5. Flotteur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que la conduite d'ali- mentation amenant le fluide de travail aux émetteurs d'impulsions sismiques (6) est guidée hors de l'extré- mité arrière du flotteur. 6. Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moteurs (10, 12) sont disposés dans des compartiments étanches à l'eau. 7. Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moteurs (10, 12) sont équipés de moyens de mesure pour mesurer la longueur de cable enroulée sur les tambours respectifs. 8. Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur (12) du câble de régulation (4) a une sortie (16) pour régler la longueur d'un câble auxiliaire (17). 9. Flotteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un gouvernail auxiliaire est monté à la poupe du flotteur