Brevet FR2601642A1 — publié le 19880122

26O01642 Dispositif pour le déploiement de câbles sismiques La présente invention concerne un dispositif pour le déploiement de plusieurs cables sismiques à remorquer en parallèle à des distances mutuelles déterminées derrière un bateau. Les câbles sismiques 5 sont enroulés sur le tambour d'un treuil et sont équipés d'un élément de câble intérieur qui constitue une liaison au bateau lors des opérations de remorquage; ils sont également équipés d'un paravane et de moyens de commande pour guider et positionner le câble 10 latéralement par rapport au sens de propulsion du bateau. Dans les explorations sismiques en mer, on utilise de plus en plus des arrangements de plusieurs câbles sismiques remorqués derrière le bateau 15 d'exploration. Ainsi, les câbles sont tirés hors de la poupe du bateau par des moyens appropriés et ils sont guidés latéralement vers l'extérieur à l'aide de systèmes de guidage et de commande, combinés, si on le désire, avec des paravanes assurant que les cables sont 20 maintenus à des distances mutuelles déterminées. On a également développé récemment des systèmes d'exploration comportant plusieurs cables à hydrophones ou flûtes marines, qui sont remorqués en parallèle derrière un bateau. Dans le cas de tels systèmes, on 25 souhaite que les flûtes marines soient aussi écartées que possible et, lorsqu'on utilise plus de deux câbles, ce souhait est encore plus pressant. Avec les aides utilisées à ce Jour, la distance à laquelle on peut tirer les câbles sur le côté du bateau est limitée; 30 par ailleurs, le déploiement et le relevage des câbles posent également des problèmes. C'est un but de la présente invention de proposer une solution à ces deux problèmes mentionnés ci-dessus et de permettre ainsi de remorquer des câbles 35 sismiques à des distances mutuelles importantes et, en même temps, de relever et de déployer ces câbles d'une manière simple, fiable et rapide. Ces buts sont atteints par un dispositif du type mentionné ci-dessus, dans lequel la portion intérieure du câble circule à travers des moyens de poulies de guidage suspendus à un cable dont on peut régler la 5 longueur au bateau et passe de préférence sur un derrick se projetant du bateau, et dans lequel des moyens de poulies de guidage peuvent être remontés sur le bateau et être guidés hors de celui-ci. L'élément de câble intérieur peut avanta10 geusement être enroulé sur un treuil et en être déroulé. D'autre part, le derrick est fixé sur le flanc longitudinal du bateau et peut être réglé en position entre 0 et 90 degrés par rapport à ce flanc 15 longitudinal et l'élément de câble intérieur est relié à un treuil disposé plus près de la proue du bateau que le derrick sur une diagonale dirigée. vers le côté opposé de la plage arrière. Dans une réalisation préférée, les moyens de poulies de guidage ont la forme d'un guide incurvé dont le rayon de courbure est de préférence supérieur à-0,5 mètre. Le dispositif selon l'invention permet de déployer le câbles sismiques depuis la poupe, même s'il 25 est fixé sur le flanc du bateau plus près du milieu du bateau lors des opérations de remorquage. Le guide flexible permet également de régler le raccordement depuis le flanc du bateau et l'opération de relevage sur le flanc du bateau d'une manière suffisamment 30 souple pour permettre de dévider le câble particulièrement loin par rapport au bateau. Le dispositif selon l'invention permet de disposer les câbles Jusqu'à 150 m latéralement par rapport à l'axe longitudinal ou ligne de propulsion du bateau, ce qui 35 autorise un espacement de 300 m et plus entre les - flûtes marines le plus à l'extérieur. Une autre caractéristique particulière du dispositif selon l'invention est que l'élément de câble intérieur ou ce qu'il est convenu d'appeler le câble de 2601642- "guidage" est la seule liaison entre le bateau et la flûte marine proprement dite. Ceci constitue une amélioration évidente en ce qui concerne la résistance hydrodynamique. Une autre caractéristique de l'invention est que les forces de tension dans l'élément de câble intérieur sont encaissées uniquement par l'extrémité extérieure et par le tambour du treuil pour l'élément de câble intérieur. Dans une réalisation de l'invention, cet 10 élément de cable n'est soumis à aucun moment de flexion allieurs que sur le treuil et dans les moyens de poulie de guidage, dont la courbure est telle qu'elle entraîne un rayon de courbure maximal du câble de 0,5 mètre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de 15 la description détaillée d'une réalisation préférée, donnée à titre d'exemple seulement, en liaison avec le dessin Joint sur lequel: La figure 1 est une vue en élévation schématique de la poupe d'un bateau sismique, montrant le cable et 20 les treuils au début du déploiement; La figure 2 est une vue correspondant à la figure 1, mais montrant un stade ultérieur du déploiement; et La figure 3 est une vue en élévation 25 schématique, montrant plusieurs câbles remorqués en parallèle à des distances mutuelles différentes. Les figures 1 et 2 du dessin montrent la moitié arrière d'un bateau de remorquage sismique, illustrant les principes du déploiement selon l'invention. Le 30 bateau proprement dit est repéré en 1, tandis que le câble sismique, par exemple une flûte marine, est repéré en 2. L'élément de câble intérieur, ou ce qu'il est convenu d'appeler le cable de guidage, est repéré en S. Le tambour du treuil pour les flûtes marines est 35 repéré en 4 et est monté sur la plage arrière du bateau, à partir de laquelle on a libre accès à la mer. Les figures 1 et 2 illustrent l'emploi de quatre câbles en formation de remorquage, ces câbles étant remorqués, par exemple selon le modèle de la figure 3. Les deux câbles le plus à l'intérieur sont ainsi remorqués directement depuis la poupe, tandis que les deux câbles le plus à l'extérieur, qui doivent être déployés à la distance maximale sur le côté du bateau, sont-fixés en 5 des points situés sensiblement au milieu sur le bateau et sont transportés latéralement à l'aide du dispositif selon l'invention, qui sera décrit plus en détail ciaprès. Sur la figure 1, les moyens de déploiement du cable extérieur sur le côté droit sont représentés 10 repliés au tout début du déploiement. Les moyens de déploiement du cable extérieur sur le côté gauche sont indiqués avec le derrick sorti. Un seul des deux câbles intérieurs est représenté sur la figure 1, l'autre étant en position rentrée. On va d'abord décrire le déploiement des flûtes marines extérieures, c'est-à-dire celles qui sont fixées sur le milieu du bateau. Un bâti 13 est prévu sur le côté longitudinal du bateau pour recevoir des moyens de poulies de guidage pour l'élément de cable 20 intérieur 3, lequel est relié à un treuil 11 sur lequel il peut être enroulé ou dont il peut être déroulé respectivement. Plus loin vers l'arrière de ce côté longitudinal est monté un derrick 9, qui peut pivoter jusqu'à une position perpendiculaire au côté du bateau, 25 par exemple sous l'action d'un vérin hydraulique 10, représenté sur la figure 2. Il en résulte que l'élément de cable intérieur s'étend depuis le treuil 11il en longeant le flanc du bateau et en passant sur une poulie de guidage 5, laquelle, dans la position 30 représentée sur la figure 1, est adJacente au derrick et au flanc du bateau, Jusqu'à l'arrière en un point ou il est raccordé à la flûte marine proprement dite, point qui est repéré en 6 sur le dessin. Un autre élément de câble 3' va de ce point de 35 raccordement à un treuil 12, de préférence prévu sur une diagonale en travers de la plage arrière du bateau. Ce treuil peut pivoter autour d'un axe vertical. Ce câble 3' permet de tirer le point de raccordement 6 sur la plage arrière pour le montage d'une flûte marine 2 et de l'équipement complémentaire nécessaire pour maintenir le cable déporté latéralement, par exemple un otter 14 et un corps flottant, par exemple un paravane 15. Ces éléments sont bien connus. La flûte marine 2 5 commence à se dérouler d'un treuil de flûte marine 4, ou bien elle est transférée d'un bateau auxiliaire. Après montage, ces éléments sont mis à la mer en dévidant le treuil 12; après quoi, l'otter 14 et le paravane 15 déporteront le câble de flûte marine 2 10 latéralement. L'élément de cable intérieur 3 est alors enroulé de sorte que son extrémité est amenée vers l'intérieur jusqu'à la poulie de guidage arrière (dans le derrick). Le cable 3' peut être libéré et le derrick 9 est tourné de 90' vers l'extérieur par rapport au 15 flanc du bateau, comme on le voit sur la figure 2 et sur le haut de la figure 1. Il en résulte une extension du cable 7 qui passe sur une poulie 8 à l'extrémité extérieure du derrick 9, de sorte que les moyens de poulies de guidage 5 prévus à l'extrémité du cable 7 20 sont éloignés vers l'extérieur du flanc du bateau. Le derrick et les moyens de poulies de guidage servent - également à empêcher l'élément de cable intérieur et le système de paravane de venir en contact avec l'hélice du bateau, ce qui pourrait arriver si la porte de 25 l'otter tournait du mauvais côté. En déroulant l'élément de cable intérieur 3, on peut positionner la flûte marine 2 à toute distance désirée du flanc du bateau, par exemple à 150m, comme on le voit sur le côté droit de la figure 3. Lorsque le cable doit être 30 rentré, la séquence d'opérations est inversée, l'élément de cable intérieur 3 est enroulé, tandis que le cable 7 est tendu, du fait que le derrick est replié le long du flanc du bateau et que les moyens de poulies de guidage atteignent le flanc du bateau. Ensuite, ou 35 bien le cable 3' peut être fixé au point de raccordement 6 qui peut être proche des moyens de poulies de guidage 5, ou bien il peut y être fixé par avance, de sorte que le cable sismique 2 peut être remonté comme on le voit sur la figure 1. Cette opération peut être exécutée d'une manière simple et très fiable. Lorsqu'on déploie les deux flûtes sismiques intérieures 2, on utilise un dispositif du même type, 5 mais modifié pour être placé sur la poupe du bateau. Dans ce cas, on utilise un derrick 9 avec un câble 7 qui peut être déroulé et enroulé pour amener des moyens de poulies de guidage 5 dans la position appropriée pour déployer le câble. La figure 1 montre un cable 7 10 partant du derick en haut de la figure et s'incurvant à proximité de moyens de poulies de guidage 5 montés sur le pont du bateau. Dans cette position, ces moyens 5 peuvent être montés sur le câble sismique. Après déploiement du câble sismique proprement dit, le 15 dispositif de liaison est monté sur l'extrémité extérieure de l'élément de cable intérieur (de guidage). La même figure montre le stade suivant du déploiement en partant du derrick du bas 9, avec les moyens de poulies de guidage 5 (en bas de la figure) 20 s'éloignant du bord de la plage arrière, et l'on voit également le point de raccordement entre l'élément de cable intérieur 3 et le câble sismique 2. En déroulant davantage d'éléments de câble intérieur, par exemple de l'un des treuils 4, on peut régler le positionnement du 25 cable de flûte marine par rapport à l'axe longitudinal du bateau et par rapport aux autres flûtes. La figure 3 montre diverses positions de ce genre et aussi diverses distances appropriées de l'axe central du bateau, elle montre également comment ces positions peuvent être 30 atteintes à l'aide de différentes longueurs d'élément de câble intérieur, et également l'utilisation éventuelle d'un câble intermédiaire entre deux cables de flûte marine, de préférence entre des points de raccordement 6. Dans ce cas, on utilise un seul otter 35 seulement sur le cable extérieur. La figure 2 montre également l'utilisation de ce qu'il est convenu d'appeler un carénage sur les câbles intérieurs, et sur des câbles 18, 19 entre l'extrrémité du cable intérieur et l'otter, et entre l'otter et le flotteur; le but de - 2601642 ces carénages est de réduire la traînée hydrodynamique et les vibrations dans les cables. Ces carénages 17 sont déjà connus. Avec le dispositif selon l'invention, on peut 5 déployer d'une manière simple et fiable un nombre désiré de cables sismiques, de préférence des cables de flûte marines, derrière un bateau d'exploration sismique, et les câbles peuvent être disposés à une distance désirée de l'axe longitudinal du bateau et des 10 autres câbles, respectivement. Il faut noter que l'on a présenté ci-dessus seulement une illustration très simplifiée des principes du dispositif selon l'invention et de la manière dont ces principes peuvent être mis en oeuvre 15 dans les différentes zones du bateau. Il est évident qu'on peut apporter de nombreuses modifications en ce qui concerne la mise en oeuvre de ce dispositif, toutes ces possibilités tombant dans le domaine de l'invention. Le dispositif selon l'invention est le 20 seul système connu permettant d'obtenir, comme des essais l'on montré, des espacements de flûtes marines supérieurs à 150 m, et pouvant atteindre 300 m. On pense qu'on pourrait atteindre un espacement entre les câbles extérieurs de l'ordre de 450 à 500 m. Dans le 25 dispositif selon l'invention, l'élément de câble intérieur constitue la seule liaison entre le bateau et le paravane 15. De cette manière, la traînée hydrodynamique est la plus faible possible. Les forces de tension apparaissant dans l'élément de câble 30 intérieur peuvent être encaissées par l'extrémité extérieure 6 et le tambour du treuil. L'élément de câble intérieur n'est soumis à aucun moment de flexion ailleurs que sur le treuil et dans les moyens de poulies de guidage 5, ceux-ci ayant de préférence un 35 rayon de courbure supérieur à 0,5 mètre. Revedicati-ons 1. Dispositif pour déployer et remorquer plusieurs cables sismiques en parallèle, à des distances mutuelles déterminées derrière un bateau, dans lequel les câbles sismiques sont enroulés sur le 5 tambour d'un treuil et sont équipés d'un élément de câble intérieur qui constitue la liaison au bateau lors des opérations de remorquage, et d'un paravane et de moyens de commande pour guider et maintenir le câble latéralement par rapport au bateau de remorquage, 10 caractérisé en ce que la portion intérieure (3) du câble circule à travers dés moyens de poulies de guidage (5) suspendus à un câble (7) dont on peut régler la longueur au bateau et passe de préférence sur un derrick (9) se projetant du bateau (1), et en ce que 15 les moyens de poulies de guidage (5) peuvent être remontés sur le bateau et être guidés hors de celui-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de cable intérieur (3) peut être enroulé sur un treuil (11) et en être 20 déroule. S. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le derrick (9) est fixé sur le flanc longitudinal du bateau et peut être réglé en position entre 0 et 90 par rapport à ce flanc 25 longitudinal et en ce que l'élément de cable intérieur (3) est relié à un treuil (12) disposé plus près de la proue du bateau que le derrick (9). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un cable de traction (3') part 30 d'un treuil (12) monté sur la plage arrière du bateau et se raccorde en (6) à l'élément intérieur du cable (3) ou à la portion terminale intérieure de la flûte marine (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, 35 caractérisé en ce que le treuil (12) est disposé sur une diagonale dirigée vers le côté opposé de la plage arrière. g 6. Dispositif selon une ou plusieurs de revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de poulies de guidage (5) ont la forme d'un guide incurvé dont le rayon de courbure est de préférence supérieur à 0,5 mètre.