Brevet FR2664709A1 — publié le 19920117

Procédé et dispositif de sources de stabilisation de l'énergie sismique L'invention concerne un procédé de stabilisation de sources d'énergie sismique, dans le cadre d'études sismiques marines, les sources d'énergie sismique étant remorquées derrière un navire et suspendues au-dessous d'un moyen de flottaison, depuis des lignes dont les longueurs peuvent être réglées par activation d'un moyen d'entraînement. L'invention concerne également un dispositif pour l'utilisation avec ce procédé. Dans les études sismiques marines, on émet des impulsions depuis une ou plusieurs sources d'énergie remorquées dans l'eau, suspendues à des moyens de flottaison, ou flotteurs Les études sismiques ont pour objet de fournir des données qui décrivent les stratifications souterraines avec la meilleure précision possible A cet effet, des impulsions dont les fréquences sont adaptées sont émises depuis les sources d'énergie sismique, de sorte que le signal pénètre dans la croûte terrestre et est partiellement réfléchi par les différentes strates Les réflexions correspondantes sont mesurées à l'aide d'un câble récepteur sismique, ce que l'on appelle une flutte marine, qui peut présenter une longueur de plusieurs milliers de mètres. Les sources d'énergie sismique sont usuellement constituées par ce que l'on appelle le canon 3 air, les canons à gaz ou à eau Dans les études avec des eaux peu profondes, on utilise également des sources avec une décharge depuis une bougie électrique. Dans ces études, avec une série de canons sismiques remorqués, l'un derrière l'autre, dans l'eau, et dans lesquelles les signaux émis doivent être réfléchis par les différentes strates géologiques réparties sur de larges aires, il y a beaucoup de bruit de fond, et une série d'imprécision de mesure résulte à la fois du côté émetteur et du côté récepteur Les efforts antérieurs ont principalement été dirigés pour éviter le bruit de fond et pour obtenir des signaux ou signatures aussi précis et clairs que possibles A cet égard, les imprécisions dues au mouvement de l'eau, c'est-à-dire on a ignoré le mouvement des vagues qui va provoquer spécialement un déplacement en profondeur des positions des émetteurs de signaux La seule liaison dans laquelle la présence de ce mouvement des vagues a été pris en considération a été la conception du corps remorqué, d'o les canons sismiques sont suspendus, de façon à en faire un corps qui glisse aussi doucement que possible dans la mer et, par conséquent, se déplace de manière linéaire Les principes mentionnés et les problèmes associés sont décrits dans le brevet norvégien n'150 016 de la demanderesse La même approche du problème a été également trouvée dans les brevets norvégiens nos 148 762, et 16 478. Cependant, aucun des concepts mentionnés ne fournit une solution satisfaisante au problème de l'imprécision des mesures en cas de mer forte, étant donné que même avec la compensation du mouvement des vagues, effectué par les systèmes connus antérieurement, il y aura toujours des différences de hauteur entre les emplacements des différents canons à air dans une mer forte. Avec l'utilisation usuelle des canons à air qui sont placés par groupes il est cependant très important que les canons soient maintenus autant que possible au même niveau lors des tirs Dans le cas o, par exemple, les canons à air qui sont adaptés mutuellement pour être considérés comme une source de tir ponctuelle (comme décrit dans le brevet norvégien N O 147 655), le mouvement se produisant lors des fonctionnements, causé par l'action des vagues, ou une autre interférence de sonore correspondante, va provoquer la modification du caractère des impulsions émises, d'un tir à l'autre. Ainsi, le but de l'invention est de proposer un procédé et un dispositif permettant à des sources d'énergie sismique, au mois les sources d'un groupe, d'être maintenues à un niveau souhaité dans l'eau et, de plus, de permettre de maintenir un niveau antérieur, prédéterminé. Ce but est atteint par un procédé caractérisé en ce qu'on effectue une mesure d'énergie, par voie de la mesure des conditions de pression et/ou de déplacement, au même niveau que celui des sources d'énergie, pour chacune d'entre elles, et de façon que ladite mesure soit utilisée pour régler les longueurs des différentes lignes de suspension, afin de maintenir les sources autant que possible à des profondeurs égales Le but est également atteint par un dispositif pour l'utilisation dans le procédé ci-dessus, dans lequel des sources d'énergie sont suspendues à des lignes d'un moyen de flottaison ou flotteur, si on le souhaite avec une liaison intermédiaire d'une section de suspension qui est maintenue à une profondeur souhaitée sous la surface de la mer, caractérisé en ce qu'au moins un capteur de pression et/ou de déplacement est prévu dans la ligne de suspension de chaque source, à la même longueur (distance verticale), et chaque dit capteur étant relié fonctionnellement à un moyen d'entraînement pour permettre le réglage de la longueur de la ligne de suspension Selon une autre caractéristique de l'invention, les sources sont suspendus à des amortisseurs mécaniques. Selon l'invention, des capteurs de pression ou de déplacement, connus en soi, sont utilisés près de chaque source d'énergie, pour enregistrer le niveau de profondeur et chaque source respective Ce signal est ensuite utilisé pour commander un moyen d'entraînement qui actionne un mécanisme provoquant le réglage de la suspension de la source, de façon 3 la faire revenir au niveau souhaité En effectuant ces enregistrements du niveau de profondeur de façon continue, la source d'énergie peut ainsi être continuellement abaissée/remontée, et l'on peut maintenir le niveau souhaité Ceci signifie que tous les signaux sont émis depuis la même distance du niveau du fond de la mer, de sorte que les mesures peuvent être correliées et que les sources d'erreur imputables aux déviations de la position de l'émission des impulsions sismiques sont éliminées. L'invention est expliquée ci- dessous plus en détail, en référence au modes de réalisation représentés schématiquement sur les dessins, dans lesquels: La figure 1 représente le principe d'un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 représente un second mode de réalisation, en utilisant une section intermédiaire entre le moyen de flottaison et les sources sismiques; et la figure 3 représente une variante du mode de réalisation de la figure 2. Sur la figure 1, un groupe de sources d'énergie sismique, par exemple de canons à air 2, est représenté de manière générale et schématique, lesdits canons à air étant suspendus depuis un corps remorqué ou flotteur 1, remorqué derrière un navire L'agencement de remorquage qui n'est pas représenté, est constitué par tout moyen connu. Un certain nombre de canons 3 air 2 sont suspendus au flotteur, attachés à l'aide des lignes de suspension 3 et reliés mutuellement 3 l'aide d'une ligne 6 Le dispositif remorqué est tiré en direction de la flèche qui est indiquée du côté gauche de la figure. Dans chacune des lignes de suspension 3 est prévu un capteur de pression ou de déplacement 5, près de la source d'énergie sismique Le capteur 5 émet en continu des impulsions de mesure qui sont transmises de manière non représente en détail sur la ligne 3, à une unité de commande 9 prévue sur le flotteur 1, ou à bord du navire de remorquage L'unité de commande 9 va comparer les impulsions reçues entre elles et à une valeur prédéterminée et, sur la base de valeurs différentielles, elle va actionner les moteurs 6 situés sur les lignes qui nécessitent un réglage pour placer la source d'énergie associée en position correcte Dans ce mode de réalisation, les moteurs 6 sont prévus dans le flotteur et sont ainsi protégés des intempéries. Lesdits moyens d'entraînement peuvent être pourvus de raccords flexibles/b embrayage, qui peuvent également être prévus dans les flotteurs. Sur la figure 2 est représenté un autre mode de réalisation, dans lequel une section intermédiaire est prévue entre le flotteur 1 et le groupe de sources sismiques 2, la section intermédiaire pouvant être un organe rigide ou flexible Les moteurs avec les ensembles d'entraînement servant au réglage des positions des différentes sources sismiques peuvent ainsi être prévus dans ladite section intermédiaire 4. L'unité de commande 9 peut également être placée dans la section intermédiaire 4 ou être placée dans le flotteur 1, ou sur le navire, comme précédemment Si la section intermédiaire 4 est rigide, il peut être suffisant de prévoir des capteurs de pression ou de déplacement, par exemple sur les aires d'extrémité de la section 4, comme indiqué par les points 5 En se basant sur les résultats de mesure obtenus desdits points, la section intermédiaire peut être relevée/abaissée a l'aide des moteurs 6, qui sont actionnés en coopération mutuelle, ou les suspensions 3 ' des canons à air situées dans la section intermédiaire 4 peuvent être allongées/raccourcies, pour obtenir le même effet, avec des moteurs avec des poulies 6 ' qui sont actionnés dans le dernier cas. Evidemment, ces deux possibilités peuvent être également combinées Si la section intermédiaire 4 est flexible, de sorte qu'elle peut s'adapter à un mouvement tel que celui des vagues, l'activation des moyens d'entraînement 6 ' sera du plus grand intérêt. La troisième variante représentée sur les dessins, sur la figure 3, est une modification de la figure 2, dans laquelle on utilise une section intermédiaire Dans ce cas, le moyen d'entraînement, y compris le moteur et la poulie, avec les embrayages/accouplements associés, sont de nouveau placés dans le flotteur 1, pour permettre v la section intermédiaire 4 d'être maintenue au niveau souhaitée et en une position horizontale donnée En variante, le moteur peut également être prévu dans la section intermédiaire L'unité de commande 9 est de nouveau placée dans le flotteur La différence par rapport au mode de réalisation de la figure 2 est qu'il n'y a pas de moyen d'entraînement spécial pour le réglage des lignes 3 ' Au lieu de ceci, les lignes sont pourvues de moyens d'amortissement mécaniques qui agissent à l'encontre des effets de secousses et de saccades et provoquera ainsi le maintien de la source sismique à un niveau souhaité, aussi constant que possible ces amortisseurs mécaniques peuvent également être utilisés avec les autres modes de réalisation. Il a été supposé que l'invention peut être utilisée indépendamment du type de moyen de flottaison/du type de moyen de suspension, et de nombreuses modifications sont possibles sans quitter le champ d'application de l'invention Le but est d'atténuer le bruit qui se propage vers le bas, sur la source d'énergie sismique, à l'aide du moyen de suspension et pour maintenir les sources d'énergie 7 2664709 sismique au même niveau, de façon stable Pour assurer le niveau souhaite des sources sismiques, un capteur supplémentaire 8 peut être prévu dans la ligne de remorquage du groupe de sources d'énergie, comme indiqué sur la figure 1, ce capteur émettant des signaux qui peuvent contribuer en plus à maintenir un niveau stable de l'équipement remorqué Il est également évident que l'invention n'est pas liée à aucun types spécial de source d'énergie sismique ou de flotteur. REVENDICATIONS 1 Procédé de stabilisation de sources d'énergie sismique, lorsqu'elles effectuent des études de sismique marine, grâce auquel les sources d'énergie sismique ( 2) sont remorquées derrières un navire et sont suspendues au-dessous d'un moyen de flottaison, depuis des lignes dont les longueurs peuvent être réglées par activation d'un moyen d'entraînement, caractérisé en ce qu'on effectue une mesure d'énergie, par voie de la mesure des conditions de pression et/ou de déplacement, au même niveau que celui des sources d'énergie, pour chacune d'entre elles, et de façon que ladite mesure soit utilisée pour régler les longueurs des différentes lignes de suspension, afin de maintenir les sources autant que possible à des profondeurs égales. 2 Dispositif pour l'utilisation dans le procédé selon la revendication 1, dans lequel des sources d'énergie sont suspendues à des lignes d'un moyen de flottaison ou flotteur, si on le souhaite avec une liaison intermédiaire d'une section de suspension qui est maintenue à une profondeur souhaitée sous la surface de la mer, caractérisé en ce qu'au moins un capteur de pression et/ou de déplacement est prévu dans la ligne de suspension de chaque source, à la même longueur (distance verticale), et chaque dit capteur étant relié fonctionnellement à un moyen d'entraînement pour permettre le réglage de la longueur de la ligne de suspension. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les sources sont suspendus à des amortisseurs mécaniques.