Brevet FR2618911A1 — publié le 19890203

Z618911 FLUTE MARINE D'INSPECTION SISXIQUE L'invention concerne une flûte marine destinée a l'exploration sismique, cette flûte étant suspendue à des moyens de mise en flotation pour être maintenu éloigné à la distance désirée de la surface de l'eau. Dans l'exploration sismique en mer, un ou plusieurs câbles contenant des sources d'énergie sismique et/ou sont communément remorqués derrière un navire de haute mer. Des impulsions émises par ces sources d'énergie sont réfléchies par diverses couches du fond de la mer et enregistrées par des récepteurs ou des hydrophones qui sont aussi remorqués dans l'eau et placés dans des cables spéciaux appelés "flûtes". Ces cables transmettent les signaux réfléchis et reçus par divers systèmes de transmission à un bloc d'enregistrement, généralement embarqué sur le navire remorqueur o les signaux peuvent être traités ou stockés dans un milieu convenable. En liaison avec la réception du signal dans la flûte, des interférences ou des erreurs peuvent facilement se produire en raison des circonstances externes ou des conditions a l'intérieur de la flûte ou liées à la transmission. De telles interférences peuvent être dues par exemple au mouvement dans la mer provoqué par la houle qui peuvent influencer les résultats parce que les hydrophones bougent pendant la réception et ne possèdent pas une distance définie par rapport a la surface ou du fond de l'eau. Ces problèmes peuvent être accrus lors d'exploration dans des eaux peu profondes. Une idée dans cette relation est de rendre la flûté plus lourde en la faisant supporter par des moyens de flotabilité qui sont apportés à intervalles réguliers à la flûte à l'aide de câbles de suspension robustes. Alors que même on obtiendrait cela dans un mouvement plus constant de la flûte, le flotteur peut encore bouger et son déplacement vers l'avant dans l'eau peut entraîner des des bruits. Une solution possible à ce problème peut être de guider la flûte à l'aide de gouvernails de profondeur appelés "oiseaux" qui maintiennent le cable a la profondeur voulue en dessous de la surface de l'eau. Cette idée est effectivement une bonne solution, mais les gouvernails de profondeur impliquent une complication et une liaison supplémentaire de système électronique, aussi la flûte doit elle être construite spécialement avec des caractéristiques adaptées à ce but. En.relation avec l'exploration sismique dans des zones d'eaux peu profondes, on utilise des flûtes à flotabilité positive mais munies de chaînes ou analogues glissant sur le fond pour maintenir une distance déterminée par rapport au fond. Cette idée est cependant affectée par des points d'affaiblissement évidents dès lors que les chaînes peuvent provoquer des bruits importants et en plus peuvent se coincer dans des installations du fond de la mer. Un but de la présente invention est donc d'apporter une conception de flûte, celle-ci étant remorquée à travers l'eau avec un minimum de résistance et ainsi "de façon douce" de façon à ce qu'il se produise un minimum de bruit et d'interférence et à éviter en même temps dans une large mesure les sources d'erVeurs dues aux variations de distance par rapport aux fonds marins. Un autre objet de l'invention est de concevoir une flûte qui soit bien adaptée à l'utilisation en eaux peu profondes et qui peut être remorquée à une distance déterminée de la surface. Egalement, la flûte pourra être conçue de façon à être flexible de sorte qu'elle soit capable de s'adapter facilement aux conditions locales également en ce qui concerne sa longueur et peut être débarassée d'équipements supplémentaires. Ces objectifs sont réalisés par une flûte qui présente les caractéristiques suivantes: - un câble de flûte actif ayant une flottabilité légèrement négative est suspendu par des câbles à intervalles réguliers à partir d'un flotteur légèrement flexible en forme de serpent ou de saucisse dont la longueur correspond pratiquement à celle de la flûte, cette dernière et le flotteur peuvent être divisés en sections connectées entre elles, le flotteur peut être muni de gouvernails de profondeur qui permettent un guidage sous la surface de la mer, la liaison entre la flûte et le flotteur est assurée par des cables étroits et légèrement élastiques de préférence d'une longueur de 2 à 3 mètres, ces câbles sont rattachés au flotteur et à l'élément actif à l'aide d'un joint articulé, Il faut mentionner que le terme "flûte" dans ce contexte est entendu comme comprenant non seulement le câble électronique pour la réception et la retransmission de signaux, mais le cable dans son sens le plus large comportant bouées, flotteurs, suspensions, etc. c'est à dire les éléments appartenant à un cable fonctionnel en ordre de marche. Selon l'invention on a réalisé un câble d'une manière simple; ce câble peut être déplacé à travers l'eau avec un minimum d'influence du bruit engendré par le mouvement, le câble de flûte pouvant dans le même temps être muni d'un équipement électronique d'enregistrement du signal et être maintenu au niveau le plus convenable au dessus de la surface de l'eau, et espace de la surface. Le flotteur peut ainsi être muni de gouvernails de profondeur conçus pour assurer une stabilisation a une profondeur désirée, sans bruit provoqué par une possible turbulence au voisinage des gouvernails de profondeur et se transmettant au moyen de réception du signal à un niveau à prendre en considération. Le câble et son flotteur peuvent être facilement conçus sous forme de sections à connecter ou à déconnecter en réponse à des exigences locales, avec le maintien permanent de relations correctes entre le flotteur et le moyen d'enregistrement. En raison de leur conception analogue à celle d'un serpent, les câbles de suspension peuvent être placés indépendamment des moyens de fixation des flotteurs séparés répartis ainsi de façon plus avantageuse, ce qui permet aussi d'utiliser des cables plus fins que ceux qui étaient 261891 1 possibles auparavant. Cela est également avantageux pour permettre aux câbles de montrer une certaine flexibilité. La conception selon l'invention est basée sur l'utilisation de flotteurs legèrement flexibles analogue à des serpents ou à des saucisses du type de ceux qui sont utilisés pour le remorquage de sources sismiques d'énergie. Ce type de flotteur allongé n'était pas jusqu'à maintenant conçu ou utilisé pour des câbles de flûte qui montrent en soi la méme forme. L'invention va être décrite ci-dessous plus en détail en références aux réalisations illustrées par les figures, o: Les figures 1 A-F montrent diverses réalisations de flûtes, à la fois de type connu et selon l'invention; La figure 2 montre une réalisation de la connexion entre les moyens de flottaison de la flûte et sa partie active. Sur la figure 1 sont représentés trois types différents de flûtes connus ainsi que des variantes de flûtes selon l'invention. Sur ces figures, le navire de remorquage est désigné par 1, et la surface de l'eau par 2. La flûte est généralement désignée par 3 en référence à la définition donnée ci-dessus. L'extrémité de chaque flûte est munie d'un certain nombre de flotteurs il. La figure 1A montre une flûte de type conventionnel qui est concue avec une flotabilité indifférente et dont la profondeur est commandée à l'aide de gouvernails de profondeur ou d'"oiseaux" 4. Ces derniers peuvent être capables de maintenir la flûte neutre à une certaine profondeur mais peuvent engendrer du bruit en raison de leur déplacement aussi bien qu'en raison de leurs composants de commande ou de déplacement. La figure lB montre une flûte 3 à flotabilité positive mais se trouvant maintenue à un distance déterminée de la surface de l'eau à l'aide de chaînes montés qui sont remorquées le- long du fond de la mer. Ce type est conçu pour une utilisation en eau peu profonde. Il est évident qu'un tel procéde provoquera du bruit. La figure lC montre une flûte présentant une flotabilité négative, c'est a dire qu'elle est plus lourde que l'eau et étant maintenue à flot par des bouées 6 qui sont disposées espacées les unes des autres et sont remorquées dans l'eau, ces bouées étant fixes à la flûte 3 par des cables robustes 7. Comme il apparait sur la figure, les bouées sont poussées vers l'arrière quand elles sont remorquées, et cela provoque une résistance et du bruit. La figure lE illustre en outre comment une telle bouée se comportera dans le cas o la mer est forte. De façon évidente, cela ne crée pas des conditions favorables à l'exploration. La figure ID montre une conception de flûte selon l'invention. Dans ce cas la flûte 3 se compose de deux parties, c'est à dire ie flotteur 8 et le câble électronique actif 9. Selon l'invention, le flotteur est un serpent ou une saucisse de forme allongée et légèrement flexible. Le câble actif présente une flottabilité légèrement négative et est maintenu dans la position désir.nee par le flotteur 8 par l'intermédiaire des câbles fins et légèrement élastiques 10. Les deux parties de la flûte sont assemblées par leurs zones adjacentes vers le navire de remorquage et dans la zone voisine 12, la flûte est aussi renforcée du fait d'espaces plus courts entre les câbles. Si on le désire, cette réalisation peut être modifiée par apport de gouvernails de profondeur sur les flotteurs 8. Cela est effectivement possible en r aison de la conception spéciale, étant donné que des gouvernails de profondeur seront apportés avec leurs éléments à une certaine distance de l'élément électronique actif 9. De cette manière la totalité de la flûte avec ses deux parties peut être commandée vers le haut ou vers le bas. Il apparaît sur la figure 1F, particulierement en comparaison avec la figure 1E, comment l'invention est favorable par gros temps. Avec le flotteur allonge, l'influence de la houle est considérablement réduite puisque le flotteur peut être réalisé sous forme fine. La figure 2 illustre comment peut être disposée la connexion entre le flotteur 8 et l'élément actif 9. Le flotteur 8 peut être muni de moyens analogues & une douille facile à attacher, par exemple un tourillon 14 dans lequel sont fixés les câbles 10 à l'aide de colliers de façon à avoir une certaine liberté de mouvement. L'élément de cable actif 9 est également muni de douilles 15 portant des colliers ou des tourillons 16 pour les câbles, Ces colliers peuvent être plus larges pour répartir la charge. Dans le cas d'une flûte divisée en sections, à la fois le flotteur et l'élément actif sont divisés en sections. Les connexions entre les sections peuvent alors être protégées à l'arrière des douilles de fixation respectives 14 et 16. Il ressort de la description ci-dessus que toute modification est possible dans le cadre de l'invention. Il est possible ainsi d'opérer avec des flûtes divisées en sections, la fixation peut être réalisée de diverses manières, la profondeur de travail peut être réglée, par exemple par le choix de câbles de longueur différent de la longueur préférée de 2 à 3 mètres et la conception des éléments séparés peut varier dans une certaine mesure. 2 6 1 8 911 REVEND I C A T I ON S 1. Flûte marine destinée a l'exploration sismique avec le câble de flûte actif suspendu à des flotteurs pour être maintenu a la distance souhaitee de la surface de l'eau, caractérisé en ce qu'un câble de flûte actif (9) présentant une flotabilité légèrement négative est suspendu par des câbles (10) à intervalles réguliers à partir d'un flotteur (8) légèrement flexible, sous forme de serpent ou de saucisse, dont la longueur correspond pratiquement à celle de la flûte. 2. Flûte marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément actif (9) de la flûte et son flotteur (8) sont tous deux divisés en sections qui peuvent être connectées. 3. Flûte marine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le flotteur (8) est muni de gouvernails de profondeur pour permettre à ce flotteur d'être guidé sous la surface de la mer. 4. Flûte marine telle que définie dans la revendication 1, caractérisée en ce que le flotteur (8) et l'élément actif (9> sont connectés par des câbles fins et légèrement élastiques, ayant de préférence une longueur de 2 à 3 mètres. 5. Flûte marine telle que définie dans la revendication 1, caractérisée en ce que les câbles sont fixés au flotteur et à l'élément actif a l'aide de tourillon (16).