Brevet FR2745391A1 — publié le 19970829

La présente invention est relative aux câbles marins instrumentés, tels que des flûtes sismiques utilisées en géophysique marine. Elle s'applique en particulier avantageusement aux câbles instrumentés destinés à rester de façon prolongée dans le fond de la mer. Les flûtes sismiques de type analogique sont classiquement constituées par une gaine de protection et d'étanchéité dans laquelle s'étend un toron qui comprend une grande pluralité de fils (jusqu'à plusieurs centaines) reliés par paires à des capteurs de type hydrophone et/ou géophone qui sont situés à l'extérieur de la gaine et qui sont régulièrement répartis dans la longueur du câble. Les signaux analogiques en sortie des capteurs sont transmis dans la longueur du câble, par l'intermédiaire de ces paires de fils, jusqu'à une unité d'acquisition et/ou de traitement généralement située à terre ou sur une plateforme pétrolière ou sur un navire de prospection. Habituellement, le raccordement d'un capteur aux fils à l'intérieur de la gaine s'effectue de la façon suivante - on enlève la gaine de protection à l'endroit où le capteur doit être raccordé - on identifie les fils à raccorder et on les extrait du toron - on réalise le raccordement électrique proprement dit par épissure des fils ainsi extraits du toron avec les fils du capteur - on range les fils ainsi raccordés dans la gaine - on reconstitue l'étanchéité du câble par surmoulage de la gaine. Une telle flûte est par conséquent d'une grande complexité de réalisation. En particulier, la reconstitution de l'étanchéité de la gaine - qui est d'un diamètre important en relation avec le nombre de fils - est une opération délicate. Or, de la qualité de cette opération dépend la fiabilité du câble, puisqu'une entrée d'eau au niveau de l'un des surmoulages de la gaine est susceptible d'affecter toutes les mesures sismiques. Cette opération est d'autant plus importante dans le cas de câbles destinés à des séjours prolongés dans le fond de la mer ou destinés à être soumis à de fortes pressions. On notera en outre que la reconstitution de l'étanchéité de la gaine est d'un coût élevé. Par ailleurs, la sélection des fils dans le toron est une opération difficile à mettre en oeuvre. Un but de l'invention est de pallier ces inconvénients. Elle propose à cet effet un câble marin instrumenté analogique, notamment flûte sismique, comportant une pluralité de capteurs répartis dans sa longueur, caractérisé en ce qu'il comporte un faisceau de câbles élémentaires étanches auxquels lesdits capteurs sont reliés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard de la figure unique annexée, qui est une représentation schématique en coupe illustrant un mode de réalisation possible pour 1' invention. Le câble illustré sur la figure 1 est constitué par un faisceau de câbles élémentaires étanches 2 qui s'étendent dans sa longueur, à partir d'un boîtier de jonction commun 3. Ce boîtier 3 est relié par l'intermédiaire de moyens de connexion 5 à une unité d'acquisition et/ou de traitement qui est par exemple disposée à terre, sur une plate-forme pétrolière ou sur un navire de prospection sismique. Les câbles élémentaires 2 sont de l'ordre d'une ou plusieurs dizaines. Ils peuvent chacun s'étendre sur toute la longueur du faisceau ou se limiter à leur zone utile. Dans l'exemple illustré sur la figure, ces câbles élémentaires 2 sont protégés contre les agressions extérieures par une enveloppe de protection 1, qui est une gaine ou une tresse externe, par exemple en polyuréthanne. Ils sont assemblés en hélice ou en parallèle autour d'un porteur mécanique central 4, par exemple en acier, qui s'étend dans l'enveloppe 1, sur toute la longueur de celle-ci. Ces câbles élémentaires 2 sont reliés à des capteurs hydrophones H et géophones G répartis dans la longueur du câble. Chaque câble élémentaire 2 est constitué par plusieurs fils conducteurs (deux ou plus selon le type de capteur) reliés à un même capteur H ou G, ainsi que par une gaine étanche dans laquelle ces fils conducteurs s'étendent. En variante et de façon avantageuse, un même câble élémentaire 2 peut être relié à plusieurs capteurs situés à proximité immédiate les uns des autres dans la longueur du câble instrumenté. Par exemple, un câble élémentaire est relié à un bloc de capteurs constitué d'un hydrophone H et de trois géophones G s'étendant selon trois axes perpendiculaires. L'enveloppe 1 présente une pluralité d'ouvertures 6, qui sont réparties régulièrement dans sa longueur. Chaque ouverture 6 est traversée par le ou les câbles élémentaires 2 reliés au(x) capteur(s) immédiatement voisin(s) de ladite ouverture 6. La distance entre deux ouvertures 6 successives correspond au pas P de répartition des paires de capteurs H et G dans la longueur de l'enveloppe 1. Ce pas P est par exemple de quelques dizaines de mètres. Ces ouvertures 6 permettent à un opérateur d'accéder à l'intérieur de la gaine pour relier par des épissures 7 les fils d'un capteur H ou G aux fils d'un câble élémentaire 2, puis pour reconstituer par surmoulage une étanchéité au niveau de ces épissures 7. Le matériau utilisé pour le surmoulage est par exemple, mais non limitativement, un matériau de type polyuréthanne. On notera que les surmoulages ainsi réalisés sur les câbles de petit diamètre, que sont les câbles élémentaires 2, sont d'une plus grande fiabilité d'étanchéité que les surmoulages de gaine de l'art antérieur. Egalement, les fils des câbles élémentaires 2 peuvent être raccordés directement sur les capteurs ou blocs de capteurs, l'étanchéité étant assurée par presse étoupe. En variante encore, on peut prévoir sur les câbles élémentaires 2 et les capteurs H et G des moyens de connectique complémentaires étanches. On notera que dans tous les cas - que les capteurs soient reliés aux câbles élémentaires par des épissures, par presse étoupe ou par des moyens de connectique - le raccordement des capteurs H et G aux câbles élémentaires 2 est une opération relativement aisée. Elle ne nécessite pas le même outillage que pour la reconstitution d'une gaine de diamètre plus important. En outre, l'identification des fils à raccorder à un même capteur ne pose aucune difficulté à l'opérateur, puisque ces fils sont dans un même câble élémentaire 2. Comme on l'aura compris, la structure qui vient d'être décrite présente une grande fiabilité. Du fait de la redondance des étanchéités, en cas de défaillance d'une étanchéité, seules les mesures du ou des capteurs correspondant au câble défaillant sont affectées. D'autres variantes de réalisation de l'invention sont bien entendu possibles. Notamment, le boîtier de jonction 3 peut présenter des moyens pour le traitement des signaux transmis par les câbles élémentaires 2 (conversion analogique/numérique par exemple), ainsi que pour le stockage des données. REVENDICATIONS 1. Câble marin instrumenté analogique, notamment flûte sismique, comportant une pluralité de capteurs (H et G) répartis dans sa longueur, caractérisé en ce qu'il comporte un faisceau de câbles élémentaires (2) étanches auxquels lesdits capteurs (H et G) sont reliés. 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les câbles élémentaires (2) étanches sont reliés aux capteurs (H et G) par épissure (7) de leurs fils avec les fils des capteurs (H et G) et en ce qu'une étanchéité est reconstituée par surmoulage au niveau des zones d'épissure (7). 3. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils des câbles élémentaires sont directement raccordés sur des capteurs ou des blocs de capteurs, l'étanchéité étant assurée par presse étoupe. 4. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les câbles élémentaires (2) et les capteurs (H et G) sont reliés par des moyens de connectique étanches complémentaires. 5. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau de câbles élémentaires (2) est protégé contre les agressions extérieures par une enveloppe de protection (1), telle qu'une gaine ou une tresse externe. 6. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe présente une pluralité d'ouvertures (6) réparties dans sa longueur avec un pas qui correspond au pas de répartition des capteurs (H et G) dans la longueur du câble. 7. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les câbles élémentaires (2) sont assemblés autour d'un porteur mécanique central (4). 8. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est terminé par un boîtier de jonction (3) auquel les différents câbles élémentaires (2) sont reliés. 9. Câble selon la revendication 8, caractérisé en ce que le boîtier de jonction (3) présente des moyens pour le traitement des signaux transmis par les câbles élémentaires (2), ainsi que pour le stockage des données.