Brevet FR2972813A1 — publié le 20120921

se de ahe élec ine en des flue de capu omagnét Plus au moins certes r ar curseurs électromagnétiques dans les lestes remorquées. 1() La publie on de ci .. aide de b. U.S. No. 2010/0017133 dépopar Ziolkowski et autre: décrit des techniques destiné â détecter le bruit induit par le mouvement dans des flutes marines de recherche de capteur électromagnétique remorquées. Le bruit induit par le 15 mouvement détecté peut être utilisé pour améliorer la qualité des signaux électromagnétiques détectés en réponse â un champ électromagnétique appliqué dans des formations sous le fond d'une étendue d'eau. Il est nécessaire d'améliorer l'agencement des 20 capteurs destinés â détecter le bruit induit par le mouvement dans les flutes marines de capteur électromagnétique remorquées. L'invention conce:;_} une (lute marine de capteur 25 êlectromag `igue, qui compote u~~e gai. i au ces, eur sur le au moins un oteur élece dan. :lute marine. Avantageuses la au moins une bobine de fil )ulée sur un. ur de la gaine. Avanta la au moine ene bobine fil est enroulée sur au moins l'un comprena une entretoise de flottabilité di l'intérieur de la gaine et un support de capteur :ais sé à l'intérieur de la gaine. IO Avantageusement, le au moins un e ,ur électromagnétique comporte une paire d'électrodes espacées en communication opérationnelle avec l'extérieur de la gaine. Avantageusement, la au moins une bobine de fil 15 est enroulée de telle sorte que, quand du courant circule à travers la au moins une bobine de fil, son moment de dipôle magnétique est essentiellement parallèle à l'axe longitudinal de la flute marine. Avantageusement, la au moins une bobine de fil 20 est enroulée de telle sorte que, quand du courant circule à travers la au moins une bobine de fil, son moment de dipôle magnétique est essentiellement transversal à l'axe longitudinal de la flute marine. Avantageusement, la flute marine de capteur 25 électromagnétique comporte en outre une deuxième bobine de fil, deux;_èrn~ bobine de fil étant (-niée telle sort- cour un pro- de Dn souterraine, est ^moulée? tell la lue audinal de la Avantageusemen l au moins enroulée de telle sorte que, quand le au moins une h-ine de 1i) magnétique est tï liement longitudinal de la fl? _ sine. Avantageusemenl procédé selon la revendication 14 comporte en outre une deuxième bobine de fil, la deuxième bobine de fil étant enroulée de telle sorte que, 15 quand du courant circule â travers la au moins une bobine de fil et la deuxième bobine de fil, un moment de dipôle de la deuxième bobine de fil est transversal â la fois au moment de dipôle de la au moins une bobine de fil et â l'axe longitudinal de la flute marine. 20 Avantageusement, la deuxième bobine de fil est enroulée autour d'au moins l'un des éléments comprenant l'entretoise de flottabilité, le support de capteur, une entretoise de flottabilité supplémentaire, et un support de capteur supplémentaire. l'axe es la robine de fil gant traverse son de dipôle l'axe de f isation d' lect L figure Ii3a d'un re un de forme de rxem- de flirte 10 capteur sensible au mouvement. La ijure 7 montre un ç_;L d' d'un capa ur sensibl au mouvement. e de forme de réali ue de Mats on d'exeiL. d'un La figure 1 montre un exemple de forme de 15 réalisation d'un système de recherche électromagnétique marine qui peut être utilisé pour mettre en application l'invention. Le système représenté dans la figure 1 comprend un câble d'émetteur électromagnétique 10 et une flirte marine de capteur électromagnétique 14. La flirte 20 marine de capteur électromagnétique 14 comprend une pluralité de capteurs électromagnétiques 12. Le câble d'émetteur électromagnétique IO et la flirte marine de capteur électromagnétique 14 peuvent être remorqués derrière un navire de recherche le long l'une ftendue 25 d'eau 11, telle qu'un lac ou un c. Le v:.._'_ t.eur électromagrétl ne 10 -eut comprer un Ici- pêI d'él deux 10A, 'OC 30 uf r 1.. :. ma] (nt limitation, paru courant alternatif â une ou plusieurs fréquence discrètes, la mise courant continu, l'arrêt de courant continu, de polarité de courant continu, ou la commutation de courant continu dans une séquence de commutation prédéterminée telle qu'une séquence binaire pseudo-aléatoire. D'autres circuits (non représentés) inclus dans le système d'enregistrement 16A peuvent ]5 enregistrer ou analyser des signaux détectés par les différents capteurs électromagnétiques 12 sur la (lute marine de capteur électromagnétique 14. Des champs électromagnétiques produits en faisant passer le courant â travers l'émetteur électromagnétique peuvent se déplacer â 20 travers l'eau 11, et â travers des formations 13 sous le fond de l'eau. Des champs électromagnétiques induits en réponse peuvent être détectés par les capteurs électromagnétiques 12 sur la flute marine de capteur électre r tique 14. Les différents signaux peuvent être 25 inte p es afin de déduire la distribution spatiale de la conductivité électrique de en marche 10 le c 7 la figure 2 re i >out à recherche {16 dans figure 1) L° segment de (lute marine d Lion peut ire entre >s de total atio, l e fl enti environ 1C totale. Dans certaines flute marine 14A peut fal c ; Troll 150 totale. Une flute marine de derrière le e de longueur que telle pur élect que représentée en 14 dans 1 figure 1 p_ut ainsi être formée en reliant bout à bout un nombre sélectionné de ces segments de flute marine 14A. Le segment de (lute marine 14A peut comprendre une gaine 30 qui, dans la présente 15 forme de réalisation, peut être fabriquée, par exemple, à partir de polyuréthane transparent de 3,5 mm d'épaisseur ayant un diamètre externe choisi. D'autres matières étanches à l'eau non conductrices peuvent également être utilisées dans la gaine 30. Dans chaque segment de flute 20 marine 14A, chaque extrémité axiale de la gaine 30 peut être terminée par une plaque de couplage/terminaison 36. La plaque de couplage/terminaison 36 peut comprendre des éléments de nervure 36A sur une surface externe de la plaque de couplage/terminaison 36. Cette surface est e dans l'ext) ité de la gaine 30, anchéité contre la f inte la façon à assurer d' _ rde de fibre abri{ r : =e à partir d'une fibre endue sous la marc: ~e dép - -: c~ui est :A est relié 1 at â b no ::. dans la figi, 1 les lage/terminaison sont mble en utilisant n'importe quel cos de telle sorte que la force axiale est smi I' intermédiaire des plaques de couplage/terminaison des éléments de renfort 42 dans un segment de flute marine 1411 â l'élément de renfort dans le segment de flute marine adjacent. Le segment de (lute marine 14A peut comprendre un 15 certain nombre d'entretoises de flottabilité 34 et/ou de supports de capteur 32 disposés dans la gaine 30 et reliés aux éléments de renfort 42 dans des emplacements espacés sur leur longueur. Les entretoises de flottabilité 34 peuvent être fabriquées en mousse de polyuréthane ou une 20 autre matière de densité choisie appropriée. Les entretoises de flottabilité 34 peuvent avoir une densité choisie afin de pourvoir le segment de flute marine 14A d'approximativement la même densité globale que l'eau (Il dans la figure 1), de telle sorte que la (lute marine de ?5 capteur électromagnétique {14 dans l figure 1} flotte d',-e manière e- ement d =tc i plaques de qui coma ordre u électi'.: s i 1 (non une ou plus conducte et s~ . ?' conducteur peut .lement transporter différents circuits de représentés séparément) disi gurE la dans la figure 1). Le ans cer aines formes de réalisa' ion rtion électrique jusqu'à nt de signal {non dans un ou plusieurs segments de de la flute figure 1). segment de longue que 14A sous le flute marine 14A, ou disposés ailleurs le long marine de capteur électromagnétique {14 dans la La longueur du câble conducteur 40 dans un (lute marine 14A peut être globalement plus la longueur axiale du segment de flute marine plus grand effort axial prévu sur le segment de flute marine 14A, de telle sorte que les conducteurs 20 électriques et les fibres optiques dans le câble conducteur 40 ne subissent aucun effort axial substantiel quand la (lute marine de capte .r électromagnétique (14 dans la figure 1) est remorq dans l'eau par le navire de recherche (16 dans la fibres optiques dans (e 1). Lei conducteurs et/ou les e col 40 peuvent être terni un connecteur 38 disposes dans chaque p -.que de ,nne l (non r i né â l'orient (lute I4A tique 44. _ éurs d' of 44 peuvent coma un te_ de électromagnétique 44A pour la communica 1{) transducteur correspondant 44B â l'intérieur de la gaine 30 pour la transmission le long du cible conducteur 40 jusqu'au système d'enregistrement (16A dans la figure 1). Des mesures de direction sont utilisées, comme cela est connu dans le domaine, pour déduire la position des 15 différents capteurs dans le segment de (lute marine 14A, et ainsi sur toute la longueur de la (lute marine de capteur électromagnétique {14 dans la figure 1). De manière typique, un capteur d'orientation géomagnétique 44 est fixé sur la flute marine de capteur électromagnétique environ 20 tous les 300 métres (tous les deux segments de (lute marine 14A pour des segments de (lutes marines d'une longueur d'environ 150 métres). Le type de capteur d'orientation géomagnétique 44 qui peut être utili dans certaines formes de réalisation est décrit dans l brevet U.S. No. ? 4 481 611 délivré au nom de Burrage. Dans l présente forme de rélisation, un capteur d'orientée sur l.: surface d' o ion de signaux â un 2972813 Il peut C -nserv: une certaine fle il~~ lité afin de avoir une ticité dtv que la matiere de remplissage de vide de flott-bilité utilisée dans la présente forme de réalisation est seulement un exemple d'une substance analogue â du gel qui peut être utilisée 15 pour remplir l'intérieur de la (lute marine. D'autres matières peuvent être également utilisées pour atteindre des buts similaires. Par exemple, le chauffage d'une substance choisie, telle qu'une matière thermoplastique, au-dessus de son point de fusion, et l'introduction de la 20 matière plastique fondue â l'intérieur de la gaine 30, et le refroidissement consécutif, peuvent également être utilisés dans une flute marine selon l'invention. De l'huile ou une matière similaire peut également être utilisée p bine supports de capteur (32) et â l'inter de 'affin U1 _iéme relu a l'autre trémité du segment de f IO une extrémité correspondante du prenne fil A4 peut être enroulé de maniérc l'extérieur de la gaine {30 dans la f. direction par rapport â l'axe longitudinal du segment de flute marine 14A mais avec un angle de pose sensiblement 15 opposé â l'angle de pose du premier fil A3. Il est également dans la portée de la présente invention que les premier et deuxième fils A3, A4 puissent être fabriqués partir d'une unique longueur de fil {non représenté} ; l'angle de pose peut être dans une direction pendant 20 l'enroulement du fil unique dans une direction sur la longueur du segment de flute marine 14A, et l'angle de pose peut être inversé quand l'enroulement atteint l'extrémité longitudinale du segment de (lute marine et l'enrouler nt sse dans la direction oppos e sur la 1_:zqueur du s lute marine. Dans certai ier et fils A3, es éalisation, les nique) peuvent (30 la 3u A3 é du être leur le la >n et anal du e la electric ce marine A3. Le deus i lz :oïdale autour (ure 2) dans la même o~ chai i t sis le br délivré au nom. lds et a~ enroulées avec dei angles d interconnectées comme cela est re procure l'équivalent d'une plural enroulées dans des plans transe â l'axe longitudinal de la flute marine de capteur électromagnétique (14 dans la figure 1), c'est-à-dire que la sortie corn': des bobines 15 de fil formées par les premier et deuxième fils A3, A4 sont essentiellement insensibles â la rotation de la flute marine de capteur électromagnétique (14 dans la figure l) et au mouvement transversal â l'axe longitudinal de la flute marine de capteur électromagnétique {14 dans la 20 figure 1). La forme de réalisation de la figure 6 peut être de capteur enroulées dans des plans parallèles -lectromagnétique iqué en se ré! D complétée en utilisant des bobines de fil sur des longitudinal de la (lute marine supports â l'axe capteur cela est la figure 1) â la figure 5. exemrle de forme d réalisation, un aine Des babines de fil pose et é dans l _. f figure 6 de bobines de fil au noi. ur rE un fil ï au p..:; ï -t capaLl e de lancer arriere et e titrant. Afin de modéliser la bobine de les bob' ment- -pur un support de capteur (par de fil Al dans la figure 4 et A2 dans la figure 5), ur unique bobine d'approximativement 1000 tours de fil de cuivre de 0,1 millimètre de diamètre a été montée dans l'extrémité se balançant librement de la tige rigide avec 15 des fils diriges le long de la tige rigide jusqu'à l'extrémité fixe de celle-ci, et ensuite jusqu'à un amplificateur. Afin de modéliser la bobine enroulée autour de la flute marine de capteur électromagnétique comme cela est représenté par l'enroulement des premier et deuxième 20 fils A3, A4 dans la figure 6, environ 150 tours avec un angle de pose et 150 tours avec un autre angle de pose de fil de cuivre (diamètre 0,1 mm} ont été enroulés autour de an: nés jusqu'à un amplificateur à fixe de la tige rigide. Daa-_. mobil- de tige, les deux fils sont rel afin de former une beucle fermée. fin, d' inter un la tige rigide proximité de l' ëlec.e.,. des .atif Les vectées et les amplificateurs et numé i ensuite dans des convertisseurs analogique-numérique. Un filtrage Wiener/de référence, comme cela est décrit pour la réduction du bruit de remorquage en utilisant d'autres 15 capteurs qui sont décrits dans le brevet U.S. No. 7 671 598 au nom de Ronaess et autres, a été appliqué afin de filtrer la tension induite dans le fil d'électrode grâce â l'utilisation du signal de chaque bobine. Comme cela peut être observé dans la figure 7, le signal de fil d'électrode 20 avant filtrage, représenté par la courbe 54, comprend une tension induite de relativement grande amplitude. La tension induite dans une des bobines, représentée par la courbe 54, a été utilisée pour un opérateur de filtre. L'opérateur de filtre ainsi géré a été appliqué sur le signal de tension de fil d'électrode mesuré afin de >enté par la toute la a e d' u _:lute eur elect l' t a n induite 1 l d'él trode > et les « bobines > représentatives respec 10 tensions induites respectives ont été amplifi. été générer un signal nitr. be On peut par en se 11 de àl,-,,V,.-,ttt,-..",- 21 lec f nètique es erant dare d' bobine de indi/ d'avoir des en Lie et/ou en parallèle. Il ese ion tes égalemeri de c.c bobines inver )lificate a boel reliées dans la idre un de fil 10 ID( t de la présente inv mufti-lexeur encre les di d'induction de détection de mouvement et un unique amplificateur, dans lequel les mesures de tension induites individuelles peuvent être traitées dans n'importe quelle 15 combinaison afin de fournir l'indication la plus efficace de la quantité de bruit électrique induit par le mouvement appliquée sur des capteurs électromagnétiques sur un câble de détection conçu pour la recherche électromagnétique marine. 20 Un des nombreux bénéfices possibles des dispositifs et des procédés contenus dans cette description est que du bruit électromagnétique induit par le mouvement d'une (lute marine électromagnétique peut être détecté alors q-,e la (lute marine est utilisée dans ' recherche 2 élec` ghétique marine. Une meilleure c ion du -lus .voir