源牵引装置的制作方法

文档序号:17726254发布日期:2019-05-22 02:32阅读:315来源:国知局
源牵引装置的制作方法

本申请要求于2016年6月24日提交的美国临时申请62/354,387的优先权,该临时申请通过引用而并入。



背景技术:

在过去的几十年里,石油工业已大力投资于海洋勘测技术的开发中,这些海洋勘测技术取得对水体底下的地下地层的认知,以便发现且提取有价值的矿产资源(诸如,油)。地下地层的高分辨率图像有助于定量解释和改进的油藏监测。对于典型的海洋勘测,海洋勘测船牵引将对于矿床而被勘测的位于水面的下方且位于地下地层的上面的一个或多个源。接收器可位于海底上或海底附近,位于由海洋勘测船牵引的一个或多个拖缆上,或位于由另一艘船牵引的一个或多个拖缆上。

海洋勘测船典型地包含海洋勘测设备,诸如导航控制器、源控制器、接收器控制器以及记录设备。源控制器可致使一个或多个源(其可为气枪、海洋振动器、电磁源等)在选定的时间产生信号。各个信号本质上是向下传播通过水且进入地下地层中的波场。在不同类型的岩石之间的各个界面处,波场的一部分可被折射,并且,另一部分可被朝水体反射(其可包括一定程度的散射)回来,以朝向水面传播。接收器从而测量源的启动所引发的波场。可使用线(诸如,线缆、绳索、绳带、绳缆、钢丝等)来将接收器、源或另外的勘测设备拉动通过水。当线被拉动通过水时,线可引起设备上的阻力,从而降低系统的效率。

附图说明

图1图示海洋勘测系统的俯视图。

图2图示海洋勘测系统的仰视图。

图3图示包括前浮体的海洋勘测系统的侧视图。

图4图示前浮体的俯视图。

图5图示前浮体的仰视图。

图6图示方法流程图。

图7图示包括前浮体、源拖运器以及潜降器的海洋勘测系统的侧视图。

图8图示包括源拖运器的海洋勘测系统的俯视图。

图9图示包括源拖运器和潜降器的海洋勘测系统的侧视图。

图10图示包括源拖运器和位于源拖运器上的主动翼潜降器系统的海洋勘测系统的侧视图。

具体实施方式

本公开大体上涉及海洋勘测的领域。海洋勘测除可包括例如地震或电磁勘测以及其它。例如,本公开可应用于海洋勘测中,其中,一个或多个源用于产生波场,并且接收器(牵引式或洋底式)接收由源产生以及通过与地下地层的相互作用激发的能量。特别地,本公开涉及用于交叉线式地且纵深地(in-depth)分配源的前浮体。浮体是如下的物体:具有浮力使得其保持在水面处或水面附近。浮体的示例是浮标。前浮体是定位于散布(spread)的“前部”处的浮体,意味着与海洋勘测系统中的其它浮体相比,前浮体更接近于海洋勘测系统中的拖缆。术语“前浮体”并非限制性的,因为,实施例可包括在成直线(inline)的方向上定位于前浮体的前方的其它浮体。

交叉线式地分配指源的横向定位,并且,纵深地分配指源的深度。例如,交叉线式地分配源可包括例如以与拖缆类似的方式与船的运动基本上正交而沿着散布的前端交叉地分配源。纵深地分配源可包括以相对于海底和海面基本上正交的方式分配源。基本上正交可包括例如略多于正交或略少于正交,但在阈值内。例如,基本上正交的方向可包括与平行相比更接近于正交的方向。类似地,基本上平行可包括略多于平行或略少于平行,但在阈值内。例如,基本上平行的方向可包括与正交相比更接近于平行的方向。

源是将能量以波的形式释放到大地中的装置,且可为脉冲或非脉冲的。非脉冲源与脉冲源的不同之处在于,与传送能量达短的时段的脉冲源相比,非脉冲源传送能量达延长的时段。例如,非脉冲源可近连续地或连续地传送能量,而脉冲源可在短时段内传送能量。如本文中所使用的,“近连续的”可包括不存在针对性的中断。如受益于本公开的本领域普通技术人员将理解的,操作情形可(由于设备失效等)引起间歇性的间断,并且,“近连续的”应当解释为包括存在间歇性或周期性的间断(无论是计划中的还是计划外的)的传输以及不存在间歇性或周期性的间断的传输,因而包括“连续传输”。为了简单起见,术语“近连续的”和“近连续地”将在本文中使用,且不排除“连续的”或“连续地”。非脉冲源的示例包括振动器,而脉冲源的示例包括气枪。

受牵引物体(诸如,源、接收器或拖缆)可在海洋勘测船的后面牵引。拖缆是海洋线缆组件,其可包括接收器和电或光连接件,以将接收器所收集的信息传送到海洋勘测船。拖缆可包括接收器,诸如地震接收器(例如,水中听音器、地音探听器等)或电磁接收器。接收器可布置于“散布”中。散布是接收器组相对于源的几何样式。来自源的单次启动的输出可在地震采集期间被散布同时地记录。

采用受牵引物体的海洋勘测可涉及使用前浮体来提供对于受牵引物体的浮力或转向控制。受牵引物体可至少部分地通过前浮体的浮力支持,从而由受牵引物体与浮体之间的线或线缆使受牵引物体相对于水面保持特定距离。如本文中所使用的,线是可在海洋环境中使用的材料的(多条)圆柱形柔性钢绞线(诸如,编织钢绞线)。线的示例包括绳索、绳带、绳缆、钢丝等。线可为独立的,或可位于线缆中。如本文中所使用的,线缆是可在海洋环境中使用的材料的(多条)圆柱形柔性钢绞线(诸如,编织钢绞线),且包含线(例如,通信线、电力线等)。线缆的示例包括系绳线缆、脐带缆等。线和线缆可由金属、合金或任何长的、绳带的、纤维的材料(包括天然或合成纤维(诸如,大麻、聚丙烯、尼龙、聚酯、芳纶以及丙烯酸树脂))制成。

在一些海洋勘测系统中,没有构件被包容在前浮体上,或包容在前浮体上的构件限于绞盘。这些前浮体主要地漂浮于水面上,以对拖缆、线缆以及线赋予浮力且将拖缆保持于期望的深度处,但可未联接到源,且可不接收电能。例如,海洋勘测船可经由线而联接到拖缆,并且,拖缆由散布绳索及线缆吊架保持。线或线缆可将拖缆联接到前浮体,但线或线缆可不适应电能的传送。结果,这些前浮体的构件可并未被提供功率。

相反,本公开的至少一个实施例包括源牵引装置,该源牵引装置包括前浮体,该前浮体可包容多个构件,且可联接到拖缆和源两者。前浮体可经由包容电力线和通信线的线缆接收电能,并且,多个构件中的至少一个可使用该电能来对构件提供功率。另外或备选地,联接到前浮体的源可使用该电能。而且,本公开的至少一个实施例可包括前浮体,该前浮体包容备选能源,使得前浮体可(例如,经由电池、太阳能电池板、涡轮等)产生其自身的功率。

将理解,本公开不限于特定的装置或方法,这些装置或方法当然可变化。还将理解,本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而不旨在为限制性的。如本文中所使用的,除非上下文清楚地另外规定,否则单数形式“一”、“一种”以及“该”包括单数和复数的参考对象。此外,词语“可”和“可能”在许可性的意义(即,有可能、能够)上而不是在强制性的意义(即,必须)上遍及本申请而使用。术语“包括”及其派生词意指“包括但不限于”。术语“联接”意指直接地或间接地连接。除非上下文清楚地指示术语“或”意指“排他性的或”,否则术语“或”应当解释为意指“包括性的或”(例如,“和/或”)。

本文中的图遵循编号惯例,其中,首数字或首几位个数字对应于附图编号,并且,其余的数字标识附图中的元件或构件。不同的图之间的类似的元件或构件可通过使用类似的数字标识。例如,206可指图2中的元件“06”,并且,类似的元件可在图3中被指为306。一幅图内的多个相似的元件可利用后接连字符和另一数字或字母的参考数字来指示。例如,124-1可指图1中的元件24-1,并且,124-2可指元件24-2,其可与元件24-1相似。这种相似的元件可在不带连字符和额外的数字或字母的情况下大体上被指示。例如,元件124-1和124-2可大体上被指为124。

如将意识到的,可添加、更换或清除本文中所示出的元件,以便于提供本公开的许多另外的实施例。另外,如将意识到的,图中所提供的元件的比例和相对尺度旨在图示本发明的某些实施例,且不应当在限制性的意义上考虑。

图1图示海洋勘测系统100的俯视图。图1图示具有船载设备104(诸如,导航、源控制以及数据记录设备)的海洋勘测船102。船载设备104可包括用于控制系统100的构件的功能的控制单元101,然而,在至少一个实施例中,一些构件(诸如,前浮体)可具有位于构件本身上的构件自身的电子控制单元。对于控制单元101位于船载设备104上或位于船载设备104和系统构件两者上的实施例,可按有线或无线的方式在海洋勘测船102与系统构件之间提供控制。例如,前浮体上的控制单元可经由有线或无线传输而从海洋勘测船102接收控制信号。

海洋勘测船102构造成牵引一个或多个受牵引物体。受牵引物体大体上在本文中图示为拖缆,然而,实施例并非因此受限,因为,受牵引物体可为源、接收器或由海洋勘测船102牵引的其它物体。海洋勘测船102可构造成牵引受牵引物体106-1、106-2、106-3、106-4、106-5、106-6通过水。虽然图1示出六个受牵引物体106,但实施例并非因此受限,且可使用任何数量的受牵引物体。受牵引物体106可联接到牵引设备,该牵引设备使受牵引物体106相对于彼此且相对于海洋勘测船102而维持于选择的深度和横向位置处。例如,牵引设备可包括经由第一船载绞盘110-1而联接到海洋勘测船102的第一扫雷器牵引线108-1和经由第二船载绞盘110-2而联接到海洋勘测船102的第二扫雷器牵引线108-2。船载绞盘110允许改变每条扫雷器牵引线108的部署长度。第一扫雷器牵引线108-1的第二端部可联接到第一扫雷器112-1,并且,第二扫雷器牵引线108-2的第二端部可联接到第二扫雷器112-2。在各种情况下,牵引线108可通过被称为“系船索”的相应的成组线而联接到其相应的扫雷器112。扫雷器112各自构造成在扫雷器112在水中被牵引时,对海洋勘测系统的各种构件提供横向分力。扫雷器112的横向合力使受到在扫雷器112之间联接的一条或多条散布线120约束的扫雷器112彼此分离。扫雷器112可直接地联接到散布线120,或如图所示地经由第一支线122-1和第二支线122-2而联接到散布线120。如本文中所使用的,扫雷器可提供在海洋勘测系统的侧部,以维持拖缆之间的(相对于海洋勘测船的路径的)横向距离。扫雷器可经由线或线缆而连接到海洋勘测船,并且,相同或不同类型的线或线缆可用于使拖缆彼此分离。在至少一个实施例中,海洋勘测系统100不包括扫雷器112。

受牵引物体106可各自在最接近于海洋勘测船102的端部(即,近端)处联接到相应的引入线终端124-1、124-2、124-3、124-4、124-5、124-6。引入线终端124可联接到散布线120或与散布线120相关联,以便于控制受牵引物体106相对于彼此和相对于海洋勘测船102的横向位置。船载设备104的适当的构件和受牵引物体106中的接收器(诸如,接收器116-1和116-2)之间的电或光连接可使用引入线126-1、126-2、126-3、126-4、126-5、126-6进行。非常类似于与相应的船载绞盘110相关联的牵引线108,可通过相应的船载绞盘部署引入线126中的各条,使得可改变各条引入线126的部署长度。如本文中所使用的,引入线可为将拖缆连接到海洋勘测船的线缆或线。虽然由于透视而未在图1中图示,但如在本文中更详细描述的,各个受牵引物体106可联接到一个或多个前浮体,并且,那些一个或多个前浮体可联接到一个或多个源。如本文中所使用的,前浮体可将联接到浮体的源的功率用于控制及通信单元、绞盘、舱门、全球定位系统(gps)、声脉冲发射器、路由器、备选能源、导航灯或压缩机以及其它。

图2图示在海面234上行进的海洋勘测系统200的水下视图。海洋勘测系统200可与图1中所图示的海洋勘测系统100相似,且除了其它系统和受牵引构件之外,还可包括散布,该散布可包括拖缆和线。海洋勘测系统200可包括扫雷器(也被称为偏转器)212-1和212-2,这些扫雷器联接到拖缆206-1、206-2、206-3、206-4、206-5以及206-6,以散布拖缆206。更多个或更少个扫雷器和拖缆可存在于海洋勘测系统200中,且可与图2中所图示的结构不同地布置。在至少一个实施例中,海洋勘测系统200可包括散布线220、支线222以及扫雷器牵引线208。例如,这些线可连接散布。

拖缆206可在连接点294处连接到引入线226。例如,拖缆206在连接点294的右边图示,而引入线226在连接点294的左边图示。换言之,引入线226连接到海洋勘测船,并且,浮体232经由至少包容电力线和通信线的线缆253而联接到引入线226。拖缆206还连接到引入线226。如本文中所使用的,连接点可为引入线与拖缆之间的连接部的点。

线缆253-1、253-2、253-3、253-4、253-4以及253-5可从前浮体232-1、232-2、232-3、232-4以及232-5延伸到引入线226。线缆253可包容通信线、功率线或两者。在至少一个实施例中,线缆253可包容其它线(诸如,运载空气或气体的线)。功率线可适应各个拖缆206与各个前浮体232之间的电能(例如,功率)的传送,而通信线可适应数字通信、光通信或数字通信和光通信两者的传送。更多个或更少个线和前浮体可存在于海洋勘测系统200中,且可与图2中所图示的结构不同地布置。例如,虽然未图示,但多于六个拖缆可存在于海洋勘测系统200中。在图2中所图示的示例中,运载前浮体232的源可位于每一个第二拖缆206上,位于每一个第三拖缆206上,或以其它有规律或无规律的间隔定位。

在至少一个实施例中,线255可从前浮体232延伸到源240。例如,线255-1、255-2以及255-3分别可从前浮体232延伸到源240-1、240-2以及240-3。虽然未在图2中编号,但与联接到前浮体232-5和源240-1、240-2以及240-3的线类似的线可联接到前浮体232-1、…、232-4及它们的相关联的源。在至少一个实施例中,源240中的至少一部分经由线缆连接到引入线226。线缆可包容电力线、通信线、空气/气体软管或这些的组合。这可允许交叉线式地且纵深地散布源240。例如,交叉线式散布可沿着散布线220。在至少一个实施例中,前浮体232可沿着散布线220分配,导致源240交叉线式地分配。前浮体232可对联接到前浮体232的线、拖缆以及源240赋予浮力。

线255可包括适应各个源240与各个前浮体232之间的电能的传送的电力线。更多个或更少个线和源240可存在于海洋勘测系统200中,且可与图2中所图示的结构不同地布置。线255可对位于前浮体232中的构件、位于前浮体232上的构件以及联接到前浮体232的构件供应功率。

还可存在绞盘(未在图2中图示),以调整拖缆206和源240的定位。例如,前浮体232可具有一个或多个船载绞盘,以使线在前浮体232与引入线226之间延伸且在前浮体232与源240之间延伸。线(包括线255)可经由联接到前浮体232的绞盘而从前浮体232向外延伸且朝向前浮体232向内收回。在至少一个实施例中,绞盘可包容于前浮体232内。在至少一个实施例中,绞盘可在前浮体232的外部联接到前浮体232。绞盘可转变使线延伸的特定方向,且转变使线收回的与该特定方向不同的方向。例如,绞盘可顺时针地旋转,以使线延伸,且逆时针地旋转,以使线收回,或反之亦然。绞盘可机动化,使得应用功率以转动绞盘。绞盘可包括卷筒或滑轮,线可卷绕于该卷筒或滑轮上。随着线收回,拖缆206和源240可被拉动而更接近于前浮体232且因此更接近于水面。随着线延伸,拖缆206和源240可相对于前浮体232下降得更多,且因此更深地下降到水中,且相对于水面下降得更多。线可具有任何长度。绞盘不限于本文中所描述的缠绕卷轴,且可包括可使线延伸且使线收回的其它装置。

海洋勘测系统200还可包括源250-1和250-2以及250-3。在至少一个实施例中,源250-3可为源拖运器。比图2中所示出的结构更多或更少的源可存在于海洋勘测系统200中。在至少一个实施例中,源250与海洋勘测系统200相关联,且可包括不同频率的源。例如,源250-3可为低频源拖运器,而源250-1可为中频源。低频源拖运器250-3可在散布的中间且比更高频率的源元件更深地受牵引。中频源250-1可在前浮体连接到引入线的点的下方受牵引。虽然在图2中图示一个低频源和一个中频源,但在至少一个实施例中,更多或更少的任一类型的源可存在于海洋勘测系统200中。例如,不同的低频源可在散布中沿横向更宽地受牵引。在至少一个实施例中,源250可经由线联接到引入线226。在至少一个实施例中,源250可经由线或线缆(包括例如引入线226、脐带缆或被动牵引部件)联接到海洋勘测船。

图3图示在海面334上行进且包括前浮体332的海洋勘测系统300的侧视图。海洋勘测系统300可与图1中所图示的海洋勘测系统100相似。海洋勘测系统300可包括拖缆306。虽然在图3中图示一个拖缆,但更多个拖缆可存在于海洋勘测系统300中。前浮体332可联接到线缆353,线缆353连接到引入线326。拖缆306也可联接到引入线326。在至少一个实施例中,线缆353可为包容电力线和通信线的线缆,电力线对前浮体332供应电能(例如,功率),并且通信线用于通信目的。前浮体332和拖缆306可连接到引入线326上的同一点或彼此紧密接近的多个点。在至少一个实施例中,线353可将电能和通信从海洋勘测船经由引入线326而传送到前浮体332。引入线326可独立于前浮体332而提供功率且适应与拖缆306的通信。在至少一个实施例中,线353可构造成在前浮体332与连接点394之间传送流体(诸如,空气)。在至少一个实施例中,当不从位于前浮体332上的源(诸如,独立的压缩机)供应流体(诸如,空气)时,前面提到的通信线和线353可将该流体从海洋勘测船运输到前浮体332。源340-1、340-2以及340-3分别经由线355-1、355-2以及355-3而联接到前浮体332。在至少一个实施例中,源340为带限(band-limited)源,包括例如压电曲片式水声器源。如本文中使用的,压电曲片式水声器源是弯曲盘式发射器。压电曲片式水声器源可采用一个或多个压电元件,使得压电曲片式水声器源的机械振动基于对压电元件施加的电能而通过压电扭曲来驱动。在至少一个实施例中,源340-1具有源340的最高频率,源340-3具有源340的最低频率,并且源340-2具有源340-1与源340-3之间的频率。例如,在至少一个实施例中,海洋勘测系统300包括窄带式高-高频源340-1、窄带式中-高频源340-2以及窄带式较低-高频源340-3。当一并考虑时,源340可在至少一个实施例中为高频源,且在前浮体332的底下且在拖缆306的上方悬挂。

在至少一个实施例中,线355可为功率线或通信线,其可适应前浮体332与源340之间的电能的传送或通信。在至少一个实施例中,线355可为脐带缆,其为用以补偿水压的源内压补偿提供流体供应。如本文中所使用的,脐带缆可包括供应流体(诸如,空气、气体或其它消耗品)的线缆或线。在至少一个实施例中,线355可使用线355中所运载的空气来补偿环境水压。例如,可通过浮体332上的电动压缩机而在前浮体332上产生空气。源340可经由线357-1、357-2以及357-3而联接到线353。在至少一个实施例中,线357可为滑动轴环牵引绳索。滑动轴环牵引绳索可用于线353和线355的定位和源340的定位的控制(例如,将它们保持在期望的位置)。如本文中所使用的,滑动轴环牵引绳索可包括带有柱形件(也被称为“滑动轴环”)的绳索,当源340通过连接到线355的绞盘而提升或下降时,该柱形件可使线353上下滑动。在至少一个实施例中,引入线可具有多个连接点394(也被称为“取出部(take-out)”),并且各个连接点可连接到拖缆。结果,一条引入线可牵引多个拖缆。类似地,关于前浮体,一条引入线可包括针对前浮体(诸如,前浮体332)的多个连接点,且可促进牵引多个前浮体。

在至少一个实施例中,可通过前浮体332上的绞盘或同步的卷筒而使源340向上提升到前浮体332中。在至少一个实施例中,例如,当前浮体332是双体船时,源可在前浮体332的船体之间被提升。

在至少一个实施例中,前浮体332可从在拖缆306(如图3中所图示)的前部处的线353的端部或从单独的牵引线(诸如,可包容电力线和通信线的引入线或线缆)牵引。在这种示例中,线缆可包括用于在海洋勘测系统内牵引的脐带缆线,且可包括用作牵引线的钢丝绳索以及捆绑在一起的一捆单独的空气软管线和电缆。

在至少一个实施例中,海洋勘测系统300可包括源拖运器350。虽然在图3中图示源拖运器,但示例不限于源拖运器构造。可使用其它源构造(包括脉冲源构造和非脉冲源构造)。虽然在图3中图示一个源拖运器350,但海洋勘测系统300可包括更多个或更少的源拖运器350。与拖缆306相关联的引入线326可包括连接点394,在该处源拖运器350可从线(诸如,收容电力线和通信线的线缆)悬挂。例如,源拖运器350可将流体(诸如,空气)用于压力补偿,其可从海洋勘测船通过线325或引入线326(其可为脐带缆)传送。连接点394可为伸到海洋勘测船的引入线326与拖缆306之间的连接部的点。

在至少一个实施例中,前浮体332可在上游(例如在连接点396处)连接到线或线缆。例如,在至少一个实施例中,线缆392是跨接线缆。如本文中所使用的,跨接线缆可用于使地震仪器连接或使地震线缆互相连接。虽然在图3中图示一个线缆392,但海洋勘测系统300可包括更多或更少的线缆。在至少一个实施例中,前浮体332可在下游连接到线。例如,连接点394可为线353连接到引入线326以用于载荷传送的点,而电能和通信可在副连接点396处连接。连接点394和396在至少一个实施例中可位于与连接点394(在此处拖缆306的前部连接到引入线326)相同的位置处。

图4图示前浮体432的俯视图。虽然如图4中所图示的前浮体432包括多个构件,但图4中所图示的构件中的一些或全部可不存在于前浮体432上。另外,前浮体432上的构件的定位和尺度可不同于图4中所示出的定位和尺度。

前浮体432可包括绞盘454,绞盘454构造成调整多个源中的至少一个的位置。例如,绞盘454可控制多个源中的至少一个的深度。如关于图3讨论的,绞盘454可使线或线缆在前浮体432与多个源中的至少一个之间延伸。在至少一个实施例中,绞盘454定位成在前浮体432上。在另一实施例中,绞盘454可在前浮体432的外部联接到前浮体432。虽然在图4中图示一个绞盘,但更多个绞盘可在前浮体432上,且联接到前浮体432。

在本公开的至少一个实施例中,前浮体433可包括经由线或线缆而联接到源的绞盘454。绞盘454可使线或线缆延伸和收回,以使源在浮体与海底之间下降和升高。例如,绞盘454可使线或线缆收回,以使联接到线或线缆的源升高更接近于水面,或绞盘可使将延伸的线或线缆延伸,且使源相对于水面下降得更多且更接近于海底。

前浮体432还可包括控制单元459,控制单元459构造成控制且监测与前浮体432相关联的功能。控制单元459可为船载设备458的部分,船载设备458可包括导航、源控制和数据记录设备,以及其它。在至少一个实施例中,控制单元59可被远程地操作。在至少一个实施例中,控制单元459可自动地操作。自动地操作可意指例如在不需要来自远程地点或操作人员的另外输入的情况下,响应于预定的条件或序列而对系统进行启动。例如,控制单元459可监测且保存与前浮体432及构件的功能相关联的所有活动和与前浮体432相关联的活动的跟踪。功能可包括例如前浮体432或其构件的操作,这些操作包括控制及通信单元、绞盘、舱门、全球定位系统(gps)、声脉冲发射器、路由器、备选能源、导航灯或压缩机以及其其它的操作。控制单元459可位于浮体上,但在至少一个实施例中,可远程地超驰。例如,一些活动和系统可自动地受控制,而其它活动和系统可远程地受控制。示例性的自动操作或功能可包括独立地、近连续地或无用户输入地指示前浮体432的位置的gps。另一示例性的自动操作可包括独立地、近连续地或无用户输入地接通的导航灯。在一些示例中,自动操作或功能可独立地或无用户输入地且响应于预定的条件或序列而发生。例如,导航灯可自动地操作,使得导航灯响应于特定的光级而照明。虽然描述了这些示例性的自动功能,但与前浮体432或其构件相关联的其它功能也可自动地操作。

前浮体432还可包括构造成促进前浮体432的远程操作的通信单元。远程操作可包括从远离前浮体432的地点(例如,从海洋勘测船或办公室设施)操作前浮体432,以及其它。在至少一个实施例中,通信单元可与船载设备458一起被包容,且可为控制单元459的部分。通信单元可为计算机单元、无线电系统单元以及/或遥测单元的部分。例如,通信单元可适应可用于促进源启动的定时的精密时间协议。例如,由于可存在对源的反馈环路,因而源启动的定时可为期望的。

在本公开的至少一个实施例中,控制单元459可构造成控制多个源的主动升沉补偿。如本文中所使用的,主动升沉补偿用于提起构件或使构件下降,以降低波对离岸操作的影响。主动升沉补偿相对于被动升沉补偿的不同之处在于,具有主动尝试补偿具体的点处的任何移动的单元,使用功率来取得准确度。例如,可为期望的是,在特定深度处具有一个或多个源。前浮体432可基于海况(诸如,波)而上下移动。控制单元459可实施主动升沉补偿,以将一个或多个源保持于特定深度处。控制单元459可与联接到前浮体432的一个或多个绞盘454通信,以将源保持于期望的特定深度处。主动升沉补偿可自动地执行,使得没有用户输入用于调整源位置。

例如,在至少一个实施例中,绞盘454可包括电子控制器。电子控制器可控制绞盘454的操作(诸如,使线或线缆延伸或收回)。电子控制器可以多个源中的一个的第一位置或相关联的线或线缆的第一长度来进行编程,使得绞盘454将不会使线或线缆延伸得过多。电子控制器可以源中的至少一个的第二位置或线或线缆的第二长度来进行编程,使得绞盘454将不会使线或线缆收回得过多。在至少一个实施例中,电子控制器或电子控制器的功能性中的至少一部分可通过控制单元459且利用海洋勘测船的船载设备(例如,与图1中所图示的海洋勘测船102的船载设备104相关联的控制单元101)提供。在至少一个实施例中,绞盘454可包括构造成检测多个源中的至少一个的位置或延伸的相关联的线或线缆的长度的传感器。来自传感器的信息可传递至控制单元459和与海洋勘测船的船载设备相关联的控制单元。绞盘454可包括或联接到用于与控制单元459和与海洋勘测船的船载设备相关联的控制单元进行无线通信的收发器。在至少一个实施例中,绞盘454、前浮体432以及海洋勘测船之间的这种通信可按有线的方式提供。

前浮体432还可包括构造成对前浮体432进行定位的gps456。在至少一个实施例中,gps456可与船载设备458一体化。例如,可使用gps456来确定前浮体432的地点,并且必要时,可调整前浮体432的地点。在至少一个实施例中,前浮体432可包括声脉冲发射器(未在图4中图示)。如本文中所使用的,声脉冲发射器是出于检测、测量或标识的目的而以短暂的间隔传输短的尖声信号的装置。例如,海洋勘测系统的散布可包括声网络。在至少一个实施例中,为了使前浮体432连接到声网络,声脉冲发射器与gps456(或海洋勘测船上的gps)通信,因为gps456可在水下工作,或可不在水下工作。

前浮体432还可包括备用功率源452,以响应于诸如由于联接到前浮体432的线或线缆中的至少一个中的故障而导致的功率损耗而对前浮体432提供功率。例如,备用功率源452可包括电池、太阳能电池板和涡轮,以及其它。例如,可经由引入线(诸如,图3中所图示的引入线326)和系绳线缆(诸如,图3中所图示的可包容电力线和通信线的线缆353)而从海洋勘测船对前浮体432提供功率。然而,如果任何前面提到的线缆遭受故障(诸如,失灵或功率损耗),则备用功率源452可承担提供功率的职责。这可保持控制单元459例如即使在主功率损耗期间也运作。在至少一个实施例中,不仅可从备用功率源452对前浮体432提供功率,而且还可经由电力线对前浮体432提供功率。例如,备用功率源452可对前浮体432的某些构件提供功率,而经由电力线接收的功率用于对前浮体432的其它构件提供功率。

在至少一个实施例中,可在前浮体432上包括导航灯450-1、…、450-7,以提供前浮体432的位置信息。如本文中所使用的导航灯可包括用于以信号报告位置、航向以及状态的在水上的物体上的彩色照明源。例如,导航灯450可帮助确定前浮体432的位置和地点。该位置信息(其包括地点或取向,以及其它)可在确定海洋勘测系统的其它构件(诸如,联接到前浮体432的源)的位置方面有用。导航灯450可在前浮体432上,且在外部联接至前浮体432。

前浮体432还可包括压缩机451,压缩机451构造成对联接到前浮体432的源供应压缩空气。例如,由于源或源的部分可为柔性的,且可需要在内部加压(例如,压力补偿),以防止在下沉时塌陷,因而压缩机451可经由线(诸如,脐带缆)而对源或加压的存储罐分配压缩空气或其它气体。

图5图示前浮体532的仰视图。虽然如图5中所图示的前浮体532包括多个构件,但图5中所图示的构件中的一些或全部可不存在于前浮体532上。另外,前浮体532上的构件的定位和尺度可不同于图5中所示出的定位。前浮体532可与图4中所图示的前浮体432相似。

前浮体532可包括构造成提供前浮体532的位置信息的导航灯550-1、…、550-7。这些导航灯550可与图4中所图示的导航灯450相似。与图5中所图示的结构相比,更多或更少的导航灯550可存在于前浮体532上。导航灯550可在前浮体532上,或在外部联接至前浮体532。

前浮体532还可包括舱门560,舱门560构造成响应于电子、机械或液压启动等而以电子、机械、液压的方式打开和关闭,且适应联接到前浮体532的多个源中的至少一个的存储。例如,源可存储于受舱门560保护的舱内。通过以电子方式打开舱门560且释放源而可从舱释放源。该释放可由位于前浮体532上的控制单元(例如,关于图4描述的控制单元459)控制。

前浮体532还可包括藤壶抵御物(未在图5中图示),以减少在前浮体532上生长的藤壶。藤壶可本身附接到合成结构(诸如,前浮体532),有时附接到结构的损害物。藤壶抵御物或其它抵御技术可用于减少至前浮体532的藤壶附接。

图6图示方法流程图670。在672,方法可包括利用海洋勘测船来牵引多个第一受牵引物体,其中,多个第一受牵引物体至少部分地由前浮体支持。例如,多个第一受牵引物体可包括源,并且,源可经由线缆(诸如,脐带缆或系绳线缆)联接到前浮体。在至少一个实施例中,第二受牵引物体可利用海洋勘测船来牵引,且可至少部分地由前浮体支持。第二受牵引物体可包括例如拖缆,且可经由与前浮体相同的引入线联接到海洋勘测船。

在674,方法可包括使第一线缆从前浮体经由联接到前浮体的绞盘而延伸到多个第一受牵引物体中的各个。第一线缆可包括脐带缆或系绳线缆,且可适应前浮体与第一受牵引物体之间的电能、以及通信和空气或气体的传送。在至少一个实施例中,该方法还包括使第二线缆从前浮体延伸到第二受牵引物体。第一线缆可包括前面提到的脐带缆或系绳线缆,且可适应前浮体与第二受牵引物体之间的电能、以及通信和空气或气体的传送。例如,在至少一个实施例中,第一受牵引物体可为源(诸如,压电曲片式水声器源)。这些源可使用构造成传送电能、通信以及空气,以补偿环境水压的线缆。照此,伸到源的线缆可为脐带缆型通信线(包括电力线、通信线),且在一些实例中,为空气软管。

在676,方法可包括通过经由绞盘调整多个第一受牵引物体中的至少一个的位置而纵深地分配多个第一受牵引物体。例如,前浮体可具有一个或多个船载绞盘,以使线在前浮体与多个第一受牵引物体之间延伸,且在前浮体与第二受牵引物体之间延伸。为了调整多个第一受牵引物体的纵深位置,线或线缆可经由联接到前浮体的绞盘而从前浮体向外延伸和朝向前浮体向内收回。在至少一个实施例中,绞盘可收容于前浮体上和前浮体内,且在外部联接至前浮体。可通过使绞盘旋转且使线延伸和收回而纵深地调整多个第一受牵引物体。另外或备选地,滑动轴环牵引绳索可用于纵深地调整多个第一受牵引物体。

在至少一个实施例中,方法可包括经由位于前浮体上的控制单元控制多个第一受牵引物体的分配。例如,绞盘可包括电子控制器,该电子控制器可控制绞盘的操作(诸如,使线延伸或收回)。电子控制器可与前浮体上的控制单元通信,并且控制单元可控制多个第一受牵引物体的分配。例如,该控制可远程地或自动地执行。

图7图示海洋勘测系统700的侧视图,海洋勘测系统700包括前浮体732、源拖运器750以及潜降器780。虽然在图7中仅图示一个源拖运器和一个潜降器,但在海洋勘测系统700中,可包括更多个源拖运器和潜降器。同样地,虽然图示源拖运器,但可利用其它源构造。如本文中所使用的,潜降器可包括构造成使另一系统构件压低的系统构件,例如,潜降器可包括重物或水翼船系统。海洋勘测船702可经由线缆788牵引源拖运器750。线缆788可包容电力线和通信线,以在源拖运器750与海洋勘测船702之间传送电能且提供数字通信,且在至少一个实施例中,可(例如,经由脐带缆)对源拖运器750提供空气。在至少一个实施例中,潜降器780将源拖运器750向下拉动,并且前浮体732防止源拖运器750被拉动到阈值深度以下。在至少一个实施例中,阈值深度由线缆788或线(诸如,连接到线缆788且伸到前浮体732的线789)的长度确定。在至少一个实施例中,阈值深度由潜降器780的这些线缆长度、重量、力以及对海洋勘测系统700的构件的阻力确定。

图8图示海洋勘测系统800的俯视图,海洋勘测系统800包括源拖运器850-1和850-2。在至少一个实施例中,海洋勘测系统800可为图7中所图示的海洋勘测系统700。类似地,虽然图示源拖运器850,但可使用其它源构造。源拖运器850-1和850-2可由线886(其可为被动牵引部件)连接。源拖运器850-1和850-2可分别经由线缆888-1和888-2连接到海洋勘测船802,线缆888-1和888-2可包容电力线和通信线,以在各个单独的源拖运器与海洋勘测船802之间传送电能、通信且在至少一个实施例中传送空气。例如,线缆888-1和888-2可包括系绳线缆。水翼船880-1可将源拖运器850-1沿横向拉出,同时水翼船880-2可将源拖运器850-2沿横向拉出,以使源拖运器850-1和850-2分离。虽然在图8中图示两个源拖运器和两个水翼船,但更多或更少的源拖运器和潜降器可存在于海洋勘测系统800中。

图9图示海洋勘测系统900的侧视图,海洋勘测系统900包括源拖运器950和潜降器980。在至少一个实施例中,与如图7中所指示的潜降器780相比,潜降器980以更大的力向下拉动。在至少一个实施例中,与潜降器780相比,后倾距离更短。如本文中所使用的,后倾距离可包括源拖运器950在海洋勘测船902后面的距离。在至少一个实施例中,海洋勘测船902上的主动升沉补偿绞盘982可将源拖运器950-1部署到期望的深度,并且,海洋勘测船902上的加速度计和控制系统可用于通过调整主动升沉补偿绞盘982而主动地补偿竖向的海洋勘测船移动。在至少一个实施例中,当源拖运器950-1位于期望的深度处时,控制系统可补偿速度和电流上的改变。虽然在图9中图示源拖运器950,但可使用其它源构造。

图10图示海洋勘测系统1000的侧视图,海洋勘测系统1000包括源拖运器1050和位于源拖运器1050上的主动翼潜降器系统1084。在至少一个实施例中,主动翼潜降器系统1084内的主动翼可用于将源拖运器1050向下拉动。位于海洋勘测船1002上的绞盘可以足够的后倾距离部署源拖运器1050,使得主动翼可将源拖运器1050向下拉动到期望的深度或期望的深度范围。后倾距离可例如比图9中所图示的示例更大。在至少一个实施例中,在期望的深度或期望的深度范围处,主动翼还可补偿速度和电流改变,以及其它因素。虽然在图9中图示源拖运器1050,但可使用其它源构造。

虽然已在上文中描述具体实施例,但即使在关于特定特征而仅描述单个实施例的情况下,这些实施例也不旨在限制本公开的范围。除非另外陈述,否则本公开中所提供的特征的示例旨在为图示性的,而不是限制性的。上文的描述旨在涵盖如将对于受益于本公开的本领域技术人员而言显而易见的这种备选方案、修改方案以及等效方案。

本公开的范围包括本文中所公开(显式地或隐式地)的任何特征或特征的组合或其任何推广,而不论它是否缓和本文中所解决的任何问题或全部问题。已在本文中描述本公开的各种优点,但实施例可提供这种优点中的一些、全部或不提供这种优点,或可提供其它优点。

在前面的具体实施方式中,出于使本公开合理化的目的,一些特征在单个实施例中被分组在一起。本公开的方法将不被解释为反映本公开的所公开的实施例必须使用比在各个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。更确切地说,如以下权利要求书所反映的,本发明的主题在于少于单个所公开的实施例的所有特征。因而,以下权利要求书特此被结合到具体实施方式中,其中各个权利要求自身作为单独的实施例而存在。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1