Brevet FR2979020A1 — publié le 20130215

s par ces sources 1.cent vers le e et sont réfléchis par ci .y interfaces de lexion dans la sous-surface. Les signaux réfléchis sont lors détectés par des détecteurs de signal, de manière 15 typique des hydrophones ou des géophones, sur ou près de la surface de la terre. La plupart des sources sismiques utilisées aujourd'hui dans une recherche marine sont du type à impulsion, dans lequel des efforts sont faits pour générer {j autant d'énergie acoustique que possible pendant une durée aussi courte que possible. La teneur en fréquence de ces sources peut être commandée seulement à un petit degré, et différentes urces vél ti pour la géné de ciiffére_-- jlageE c .. j.:: cc:..:.: dif de tes accu. 30 fréquence plus élevée. a depuis longtemps un besoin dans la recherche sismique pour des sources vibratoires acoustiques à basse fréquence puissantes fonctionnant dans la bande de fréquence jusqu'à 5 Hz. Il y a par conséquent un besoin persistant de sources acoustiques améliorées pour utilisation dans la 20 recherche marine. Ainsi, l'invention cerne un dispositif linéaire pour des sources acoustiques p e t evre ,ur d dis . plus Io] dans 1' -_tu et à des structure: logiques qui- ondes sonores de 10 20 25 i_.1-ue s' 10 la depui la sisssie_e de bobine citent de la première extension rom, igue. Avantageusement, les guides de bobine 15 ferromagnétiques s'étendent au delà du passage linéaire de la première partie de la bobine d'entraînement. Avantageusement, la bobine d'entraînement comporte une matière non magnétique. Avantageusement, la première extension ferromagnét'que est d'un seul tenant avec la bobine d'entraî t, la bobine d'entrain o tant une mati omacnéti 30 premiè partie de 'bobine d'entraînement. Avantageusement, au moins une deuxième partie de la bobine d'entraînement du deuxième ensemble de bobine est configurée pour être déplacée dans un passage linéaire dans un quatrième entrefer dans le circuit magnétique, et une ou plusieurs extensions ferromagnétiques s'étendent 20 latéralement depuis la deuxième partie de la bobine d'entraînement du deuxième ensemble de bobine. s' étend - lement d'' un ion é à un c leur la 10 15 le circuit magné les aim:ts premiel Avant an des 25 di sr de e étant des rcui 30 15 une bobine d'entraînement, au moins une partie de chacune des bobines d'entraînement étant configurée pour être déplacée dans un passage linéaire dans au moins un des entrefers dans le circuit magnétique ; une première extension ferromagnétique s'étendant 20 latéralement depuis la bobine d'entraînement ; et un élément de transmission relié â la bobine d'entraînement. ageuse l sou v'bratoix .stique conf pou aviron d'un-linéaire un circuit comportant es une paire d'- les de bobine tant chacun ensembles de bobine co 30 6 1( oui. ouigue bobine d' -,traînement cor d'entrai s e bob ne 2979020 L'invention concerne aussi un système de 15 recherche sismique marine, qui comporte en outre : un navire ; une source vibratoire acoustique reliée au navire, la source vibratoire acoustique comportant : une coque flextensionnelle définissant un grand axe 20 et un petit axe ; et un dispositif d'actionnement linéaire relié à la coque flextensionnelle à proximité d'une extrémité du petit axe, le dispositif d'actionnement linéaire comportant : un circuit magnétique (60) comportant des 25 une paire d' 30 ne compor- de bc seul tenant 'aque bobine ferro tiau la eW des les d bobine te une detu_ Elsion f =omagnétique s'étenC latér- depl.is la bobine d'entraînement l'opposé de l première extension 15 ferromagnétique. Avantageusement, la première extension ferromagnétique pour chaque bobine d'entraînement de ce système est d'un seul tenant avec la bobine d'entraînement 20 correspondante, la bobine d'entraînement pour chacun des ensembles de bobine comportant une matière ferromagnétique. 25 3(1) IO emière exte-- rromagnétique s lé.' à psrti de la bobine d'entraînement ; et de transmission relié à la bobine d'entraî permettre au premier signal sismique de se propager à 15 travers l'étendue d'eau et la formation souterraine afin de procurer un premier signal sismique modifié ; et détecter le premier signal sismique modifié avec la (lute marine de capteur sismique. Avantageusement, la première source vibratoire acoustique de ce procédé a une fréquence de résonance en- us d'environ 10 Hz lorsqu'elle est disposée dans chacun des de bclne te est latér Ls la de 20 25 30 Avantager 9 u.rte en outre afin de source ie la ibrat__ IO per- ic isse ignal ssl lique de se pr à travers l' d'eau et la : on souterraine sin de procurer signal sis nodifié ; et détecter le deuxième signal sismi,L difié avec la (lute marine de capteur sismique. 15 Avantageusement, les premier et deuxième signaux sismiques de ce procédé sont générés de manière sensiblement simultanée. 20 Avantageusement les premier et deuxième signaux sismiques modifiés de ce procédé sont détectés de manière sensiblement simultanée. 25 vi Ave:: res acs a dif 1 'deus sources sont eau. de 30 d'un tif d'actiol linéaire et une bobine dans un elon formes de invent Les figure et 6 illustrent des s de principe de variantes d'agencement d'un circuit m jnétique 15 pour une source vibratoire acoustique selon des formes de réalisation de la présente invention. Les figures 7 â 10 illustrent des schémas de principe de variantes d'agencement d'un dispositif d'actionnement linéaire avec un circuit magnétique pour une 20 source vibratoire acoustique selon des formes de réalisation de la présente invention. Les figures 11 à 13 illustrent des schémas de principe d'un dispositif d'actionn t linéaire dans 20 V Les figures transversale de l'en une position supéri des formes de réalisation de la présente invention. La figure 24 illustre un exemple d'un système de recherche sismique marine utilisant au moins une source vibratoire acoustique selon des formes de réalisation de la présente invention. La présente invention se rapporte d'une manière générale au domaine de la recherche sismique marine. Plus particu ièrement, dans une ou plusieurs formes de réalis cette ventà des dispositifs dans 23 illu.-de bobine dans le circuit magnétique selon figure 15 dans une se n p` Dans aines détail ci-dessou.;, d=. f d'acti 15 peut être 3 o f d' a tiol c Da ration, la source en outre un 30 oque essentiellen ent sur ±a 4 forme de réalisation illustrée, les ensembles de bobine 50 15 peuvent comporter chacun une bobine d'entraînement 52 et des éléments de transmission 55. Comme cela est décrit plus en détail ci-dessous, chacune des bobines d'entraînement 52 peut comporter une extension ferromagnétique (par exemple, 70 sur la figure 21. Comme cela est illustré, les éléments 20 de transmission 55 peuvent s'étendre entre les bobines d'entraînement 52 et la coque flextensionnelle 50. Dans certain_ s formes de réalisation, le cela est il éaire 10 peut camp 50 sur opposés du montage 40 l'un par rappact à l'aut Dans au mouvement une seule des bobines ent 52, il est évident qu'elle s'applique aux autres bc:..,ines d'entraînement 52, du fait que les bobines d'entra 52 peuvent être sensiblement 15 identiques dans les fo- es de réalisation de la présente invention. Comme cela est illustré, les éléments de transmission 55 peuvent transférer le mouvement de la bobine d'entraînement 52 à la surface intérieure de la coque flextensionnelle 20 à proximité de son petit axe 35. 20 La bobine d'entraînement 52 peut être relié à un dispositif e un équipement nder le __en d' ec égal de commande électrique approprié (par électrique 240 sur la figure 24)) afin de dispo.-itif d'actionnement linéaire 15. Par di i i f d cc i.. _fie électrique (par Figure 2 d'en raî appliqué fore 52 en rai la bobine d' électriqu I 52 peut représentée par la formule suiv (1) F = I 1 B, ] où 1 est la longueur du conducteur dans la bobine d'entraînement 52 et B est le flux magnétique généré par le circuit magnétique 60. Pour une longueur 1 et un flux magnétique B constants, la grandeur du courant électrique I détermine ainsi la grandeur de la force F agissant sur la 20 bobine d'entraînement 52. La force F peut amener la bobine d'entraînement 52 à se déplacer, l'élément de transmission 55 pert transférer ce mouvement et cette force 25 1{ soupai une cation particullrE = des dispositJ'act plus petits, u bobine t c ` d'en 52 ~ayë ~~on transe cula peut ilisée, pa e. Pour v dispositifs d'acti plus grands, une bobine d'entraînement 52 15 ayant un section transversale rectangulaire peut être utilisée, par exemple. Pour obtenir une sortie acoustique de grande amplitude de la coque flextensionnelle 20 dans des plages de basse fréquence, il est souhaitable que le dispositif 20 d'actionnement linéaire 15 ait des courses mécaniques longues. D'une manière générale, le flux magnétique généré dsn les entrefers 62 par les aimants permanents (par 90 dans la figure 5? peuavoir une détérioration e quan~ '- -' es d Dosition les électr 25 d'en extensions eues 70 a est il ar ?a figure Bure 2 Illustre une section de bobine 50 selon des formes de on nte invention. Dans la forme de réalisation 15 illustrée, l'ensemble de bobine 50 comporte une bobine d'entraînement 52, des extensions ferromagnétiques 70 reliées à la bobine d'entraînement 52, et un élément de transmission 55. La forme de réalisation illustrée illustre également une bobine d'entraînement 52 ayant une section 20 transversale circulaire avec une ligne de symétrie 72. Il est à noter qu'une bobine d'entraînement 52 ayant une sec transversale rectangulaire aurait un plan de ie plutôt qu'une ligne de ie 72. La bobine d'en trai 52 peut -loir une qui rate d de la 15 laquelle d'une variété de techniques différentes peut être utilisé pour relier les extensions ferromagnétiques 70 et la bobine d'entraînement 52, y compris, par exemple, un adhésif, un élément de fixation, ou une combinaison de ceux-ci. Dans des variantes de formes de réalisation (non 20 illustrées), la bobine d'entraînement 52 peut comporter seulement une unique extension ferromagnétique 70, par exemple s'étendant depuis un côté de la bobine d'entraînement 52. Z lions ferros -, tiques 70 d'ente. ferros. côtés on, n illustrée, bine 52 comprend une paire d'e:t es 70 s'étendant latéralement depui des de bobine d'entraînement 52. N'importe peuvent comprendre que du fer on, p les guides de côtés de traject 52 per: une longueur de co des guid_:7 de bobine 75 moira_ d'entraînement 52. Dans la éaire. La bobine d' air égale à la longue-_. eur H- de la bobine isation illustrée, 15 la longueur de course est lcngue un- fois comparée à la hauteur H, de la bobine d'entraînement 52. A titre d'exemple, la bobine d'entraînement 52 peut avoir une longueur de course qui est plus grande que la hauteur HI de la bobine d'entraînement 52, en variante au moins 2 fois la î() hauteur, en variante au moins 3 fois la hauteur H:, et en variante au moins 4 fois la hauteur H,. L'ensemble de bobine 50 peut comprendre en outre des bouchons d'extrém de bobine 80 qui délimitent l_: bobine d'entraînement 52 en en outre un m de la forme d=. l sation llustr montage de Dîne s`étend d'us.- manière général rail ële aux_ ies longues 54 de la bobine d'entrain_ 52 et est re ié à la bobine d'entraîne 52. Dans ersaines formes de réalisation, les éléments de transmission 55 peuvent être montés sur la bobine d'entraînement 52 avec le montage de bobine 56. Comme cela est illustré, l'ensemble de bobine 50 peut comprendre en outre des paliers linéaires 58 reliés au 20 montage de bobine 56. Les paliers linéaires 58 peuvent, par exemple, limiter le mouvement de l'ensemble de bobine 50 par rapport au magnétique 60 (par exemple repr su gure 25 L,e e 15. Cç: cela est illustré, le 'action_ -e 15 peut être relié à une érieure 84 élément de ressort interne 81, par exemple, l'intermédiaire de l'élément de transmission 55. La barre d'extrémité intérieure 83 peut être montée sur le montage 40 par l'intermédiaire des paliers linéaires 45. Comme cela a été précédemment mentionné, le montage 40 peut être prévu pour suspendre le dispositif d'actionnement linéaire 15 dans la coque lextensionnelle 20 (représenté par exemple sur la figure 1). Lorsqu'il est complètement assemblé, un deuxième é1° t de ressort intérieur (non représenté), qui peut sensiblement le reflet premier élément de erne 81, peut être relis de manière articu charnière intérieures 82 tin de terme manière lü, ie pre i µ.0 e 81 p réalisation de la présente invention. Si l'on se réfère maintenant à la figure 7, un exemple de disposition des ensembles de bobine 50 dans des circuits magnétiques reliés en série 100 va être décrit plus en détail. Comme cela est illustré, les circuits magnétiques 20 reliés en série 100 comportent une culasse commune 105 piques 95. 7 i0 illustrent des va: bobine 50 disposés dans les re 110, respec`vem ation, les aimants côtés intérieurs de la de la partie de culasse e, un adhésif, un élément de être reliés aux intérieure 110 extérieure 115 avec, par 15 fixation, ou une combinaion de ceux-ci. Comme cela est illustré, les entrefers 62 peuvent être prévus entre les aimants permanents 90. Dans la forme de réalisation illustrée, les guides de bobine 75 de chacun des ensembles de bobine 50 peuvent être reliés aux côtés intérieurs des 2{) aimants permanents 90, par exemple avec un adhésif. Dans la forme de réalisation illustrée, les guides de bobine 75 ont une longueur L, qui est plus longue que la longueur L2 des aimants permanents 90. Par exemple, les guides de bobine 75 vent étr: 25% à environ 150â plus longs q les et e -ariante d` envirc:_ â les Cett =a plus des aimant: per, et/ou pour diminuer la de fi ._ .c cei est illustré, les formes de réalisaticuvent comprendre une réduction de l'épaisseur des aimants permanents Par exemple, l'épaisseur des 1 aimants permanents 90 peut être approximativement divisée par deux comparée à la forme de réalisation illustrée par la figure 7. De plus, la différence de longueur entre les guides de bobine 75 et les aimants permanents 90 a été réduite dans les formes de réalisation illustrées. Par 20 exemple, les guides de bobine 75 et les aimants permanents 90 peuvent avoir des longueurs qui sont à environ 10%, en variante environ. 5%, en variante environ 1% l'une de l'autre, et en variante de longueur égale. Cette différence de longueurs peut e ajustée, par exemple, en allongeant les imants :jermanents ) et/o.:. en racc 2{} de bobine p ieure de la les :ides de bobine en variante ieure de la bobine d'entraînement 52. Dans la forme de réalisation illustrée, les guides de bobine 75 comprennent les extrémités effilées 125 qui restreignent ou limitent le mouvement de la bobine d'entraînement 52 â l'extrémité des guides de bobine 75. La figure 10 illustre encore un autre exemple de disposition des ensembles de bobine 50 dans des circuits magné -es reliés en série 100. Comme cela est illustré, les les de bobine 50 comprennent de bobines entra52 ayant des :. usions fe ïques 70 dans les 75 s bobine 75 peuvent 'étend_ sur plus d'e d'environ 5 cm au delà de la positior. nt au de 32. Pa la e L30 asse 130 qui. compor. ne par ie d ?asse ieure 135, ~-re de cu e 140, et une partie de cula térieure 145. Dans ._:ne forme de réalisation, chacune de la partie de culasse intérieure 135, de la partie de culasse de base 140, et de la partie 15 de culasse extérieure 145 sont des plaques séparées qui ont été reliées l'une à l'autre. Dans certaines formes de réalisation, la partie de culasse extérieure 145 pour chacun des circuits magnétiques parallèles 95 peut être effilée, par exemple, pour réduire la quantité de matière 20 ferromagnétique. Comme cela est illustré, les circuits magnétiques parallèles 95 peuvent également comporter des aimants permanents 90. Par exemple, une paire ants permanents 9C peut être reliée aux cc irtérieu.: de la partie 'ivre déplac mail_ sont .présent champs magnétiques vers les entrefers 52. Si 1l, les bobines ur position espondants 150 se finement avec les érés par les 1i aimants permanents 90 qui suivent essentiellement les bobines d'entraînement 52. Comme cela peut se voir sur la figure 12, les champs magnétiques 150 suivent sensiblement les bobines d'entraînement 52 lorsqu'elles se déplacent vers leur position centrale. De plus, les champs 20 magnétiques 150 continuent à suivre sensiblement les bobines d'entraînement 52 lorsqu'elles se déplacent vers leur position supérieure, comme cela est illustré par la figure " 3 . Par cc_.iéquent, un éle\tre dans 1' cela est illus+-r peuvent 90. Par e 1 paire e 90être reliée au:. côtés intérieurs d la part bras extérieure 160 et de la partie de bras intérieure 1.65, respectivement, pour chacun des uits magnétiques parallèles permanents la partie intérieure 20 permanents 95. Dans une forme de réalisation, les aimants 90 peuvent être reliés aux côtés intérieurs de de bras extérieure 160 et de la partie de bras 165 avec un adhésif, par exemple. Les aimants 90 doivent générer un champ magnétique constant 150. Comme cela est illustré, les entrefers 62 peuvent être prévus entre les aimants permanents 90. Dans la forme de réalisation illustrée, les guides de bobine de chacun des ense de k hi ne auvent être re côtés 0 avec des e._ ;' ont décrits plus ail en r port avec les s 15 13. La figure 15 illustre un ensemble de bobiné 50 comportant une bobine ferromagnétique 175. Les figures 16 à 23 illustrent en outre le circuit magnétique 60 dans lequel la bobine ferromagnétique 175 peut être orientée selon des formes de réalisation de la présente invention. L'ensemble de bobine 50 peut comporter la bobine ferromagnétique 175 et les 20 éléments de transmission 55. La bobine ferromagnétique 175 peut être fabriquée à partir d'une matière comportant une matière ferromagnétique, telle que le fer, par exemple. Dans s form -_ de réalisation, l-: matière une =re fe :rétique li, 20 au intérieures 185 et extérieure 190, respe s entre les aimants per Dans la forme_ de isation illustrée, des qa-.des de bobine 75 ' ens_ ble de bobine 50 peuvent e reli aux côtés intérieurs des aimants permanents 90. Comme cela est illustré, la bobine ferromagnétique 175 peut comporter deux parties longues avec chacune des parties longues orientée dans un entrefer correspondant des entrefers 62 entre les aimants permanents 90. Selon des formes de réalisation de la présente invention, la bobine ferromagnétique 175 avec des extensions d'un seul tenant doivent amener le champ magnétiq par les permanents 90 à suivre ensibl la bobine fer nétique 175 lorsqu'elle se avec. les 62. Les res 17 et 18 175 >a 32 es vib 210 ~tre â diff des rces v_' acoustiq coque du navire de Ycherche 20 . En outre, l _ s sources à 10E sur le câble vibratoires acousti