Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления



Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления
Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления
Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления
Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления
Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления
Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления
Способ проведения подводно-подледной сейсмоакустической разведки с использованием ледокольного судна и комплекса для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2562747:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг РФ) (RU)

Изобретение относится к области морской геофизической разведки и может быть использовано для поиска полезных ископаемых на шельфе морей арктического региона. Согласно заявленному предложению морское дно облучают при помощи гидроакустического излучателя или системы излучателей, формирующих направленное в дно излучение звука (1), установленного на неавтономном подводном аппарате, выпускаемом с помощью несущего троса из шахты в днище судна-носителя (4), или установленного на выдвигаемой из шахты в днище судна-носителя разборной ферме (9). Основание шахты защищают от возможного контакта с обломками льда, затягиваемыми под судно, с помощью специально предусмотренной корпусной конструкции - обвода (8). Прием и регистрацию отраженного излучения осуществляют посредством сейсмоакустических кос (5), выпускаемых из днища или кормовой части судна ниже нижней границы ледового покрытия с помощью телескопически раскладывающегося трубного канала (6), имеющего электрический привод и позволяющего регулировать глубину погружения косы. Горизонтальную и вертикальную ориентацию приемной косы в толще воды регулируют с помощью неавтономных подводных аппаратов (7). Обработку принятых сигналов проводят с привлечением корреляционных методов. Технический результат - повышение качества и точности получаемых данных о структуре донных слоев. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области морской геофизической разведки и может быть использовано при проведении исследовательских и сейсморазведочных работ на морских акваториях, покрытых сплошными паковыми льдами или водах, имеющих препятствия (загрязнения) техногенного происхождения, в частности для поиска полезных ископаемых на шельфе морей арктического региона.

На сегодняшний день подавляющее большинство известных способов и устройств для морской сейсмоакустической разведки полезных ископаемых включает в себя буксировку судном сейсмоакустических кос и источников, исполненных в виде импульсных источников ударного типа (пневмопушек или искровых разрядников - спаркеров), выпускаемых с кормы судна. Известны способы, предполагающие заглубление сейсмокос ниже уровня нижней границы льда с помощью специализированных технических устройств, например скегов (пат. RU 2487374, МПК G01V 1/38 (2006/01), опубл. 10.07.2013) или стационарных трубных каналов (пат. RU 2483331, МПК G01V 1/38 (2006/01), опубл. 27.05.2013). Данные способы выбраны в качестве прототипов.

В указанных способах исследовательское судно (ледокол) буксирует за кормой систему сейсмокос и пневмоакустический источник или их батарею, которые удерживаются на определенной глубине. При этом, посредством специальных устройств, сейсмокосы заглубляются ниже уровня нижней границы ледяного покрова, а поплавок источника, благодаря обтекателям и дополнительной армированной защите, допускает периодические столкновения с ледяными осколками. Применяемые технологии в обоих случаях подразумевают необходимость значительного удаления источника от судна для минимизации воздействия звукового излучения на судно и его экипаж. Необходимость использования длинных (порядка нескольких километров) сейсмокос вызывает необходимость точной координатной привязки контрольных точек косы с использованием глобальной системы позиционирования. Необходимость регистрации координат кос в системе глобального позиционирования делает обязательным условие свободной ото льда воды, что влечет за собой необходимость предварительной расчистки акватории вспомогательными судами сопровождения. В ледовой обстановке осколки льда сомкнутся за ледоколом уже на небольшом удалении от судна, что рано или поздно приведет к обрыву буксируемых устройств. В сложной ледовой обстановке выполнение всех условий практически неосуществимо, а периодические касания и удары льда затрудняют работу источников звука и вызывают повреждения приемных кос. По высказанным выше соображениям возникают обоснованные сомнения в эффективности защитных устройств, предназначенных для отвода льда, и методик осуществления сейсморазведки. Кроме прочего, пневмоисточники, используемые в сейсморазведке, не обладают свойством когерентности излучения и имеют всенаправленное излучение даже при использовании батареи источников. В условиях ледового покрова значительно возрастает реверберация звука, что приводит к ухудшению качества сейсмоакустического сигнала.

Известны альтернативные подходы, рассматривающие подводный носитель сейсмоакустического оборудования, который обеспечивает круглогодичную работу вне зависимости от ледового покрова, например патент RU 2485554, МПК G01V 1/38 (2006/01), опубл. 20.06.2013 или патент RU 2457515, МПК G01V 1/38 (2006/01), опубл. 27.07.2012. Подводная станция имеет ряд преимуществ, связанных с оптимизацией глубины буксировки излучателя звука и приемной системы, возможностью постановки донных приемных систем. Помимо сейсмических исследований, подводная станция обладает неоспоримыми преимуществами по контактному изучению характеристик грунта, возможностям контроля трубопроводов, кабельных линий и фундаментов бурильных платформ. В то же время к подводному носителю относительно надводного судна ужесточаются требования по надежности оборудования, простоте технологии развертывания буксируемых систем, дублированию различных систем и безаварийности функционирования в целом. Стесненность пространств, выделенных для размещения оборудования, и затрудненность обслуживания и наладки технических средств также являются осложняющими факторами при разработке. Установка сейсмического оборудования на подводную лодку не может происходить без существенной модернизации корабля, оборудования и методов его использования. Сложно обслуживать подводный корабль в условиях Арктики, и он в любом случае потребует надводное обеспечение. Кроме того, применение подводного корабля для сейсморазведки имеет ограничения по глубине акваторий, которые подводная станция сможет обслуживать. При этом в первую очередь выпадают прибрежные мелководные районы, наиболее удобные с точки зрения первоначального освоения шельфа и добычи.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка более технологичного способа, обеспечивающего надежное, безопасное для экипажа и технических средств, причиняющего меньший урон окружающей среде, сейсмоакустического зондирования морского дна и геологической разведки полезных ископаемых на шельфе в прибрежных районах и на глубокой воде при повышении экономической эффективности данных работ.

Заявленный способ реализуется с помощью комплекса сейсмоакустической аппаратуры, предназначенной для работы в условиях морских акваторий, покрытых паковыми льдами или загрязненных иными препятствиями техногенного происхождения.

Комплекс включает в себя судно-носитель ледокольного класса, аппаратный комплекс для излучения зондирующих импульсов, аппаратный комплекс для регистрации отраженных волн, аппаратный и программный комплекс для первичной обработки и архивации полученных данных и комплекс аппаратуры, предназначенный для выпуска сейсмоакустической аппаратуры в забортное пространство ниже нижней границы льда и выбора ее обратно на судно-носитель.

На чертежах, поясняющих изобретение, представлены:

- на фиг. 1 - схема профилирования грунта с помощью неавтономного погружаемого аппарата, где поз. 1 - направленное в дно излучение звука, поз. 2 - неавтономный подводный аппарат, несущий излучатели, поз. 3 - несущий трос, поз. 4 - судно-носитель, поз. 5 - сейсмоакустическая коса, поз. 6 - телескопически раскладывающийся трубный канал, имеющий электрический привод и позволяющий регулировать глубину погружения косы, поз. 7 - неавтономный подводный аппарат для регулирования пространственного положения косы, поз. 8 - корпусная конструкция обвода ледяных осколков;

- на фиг. 2 - схема профилирования грунта с помощью разборной фермы, где поз. 1 -направленное в дно излучение звука, поз. 4 - судно-носитель, поз. 5 - сейсмоакустическая коса, поз. 6 - телескопически раскладывающийся трубный канал, имеющий электрический привод и позволяющий регулировать глубину погружения косы, поз. 7 - неавтономный подводный аппарат для регулирования пространственного положения косы, поз. 8 - корпусная конструкция обвода ледяных осколков, поз. 9 - выдвигаемая из шахты в днище судна-носителя разборная ферма, поз. 10 - тросы (3 шт.) для фиксации фермы;

- на фиг. 3 - неавтономный подводный аппарат для буксирования излучателей, где поз. 3 - несущий трос, поз. 11 - подводный аппарат с собственным двигателем, поз. 12 - излучатели, поз. 13 - стабилизаторы положения аппарата;

- на фиг. 4 - рабочее положение комплекса со смонтированными низкочастотными излучателями при облучении акваторий небольшой глубины, где поз. 1 - излучатели, поз. 3 - несущие тросы, поз. 10 - тросы (3 шт.) для фиксации фермы, поз. 14 - разборный каркас из П-образных металлических балок, несущих смонтированные излучатели, поз. 15 - рамные конструкции для жесткой фиксации балок и монтажа излучателей, поз. 16 - опорные балки, поз. 17 - откидные барабаны, предназначенные для жесткой фиксации несущей фермы в районе донного люка и фиксации глубины погружения излучателей, поз. 18 - несущие П-образные балки, к которым крепится каркас поз. 14;

- на фиг. 5 - корпусная конструкция обвода ледяных осколков, где поз. 8 - корпусная конструкция обвода ледяных осколков, поз. 19 - шахта, в которой установлен комплекс аппаратуры для погружения излучателей, поз. 20 - донный вырез (люк);

- на фиг. 6 - телескопически раскладываемый трубный канал для выпуска сейсмокосы, где поз. 4 - судно-носитель, поз. 5 - сейсмокоса, поз. 21 - труба канала, поз. 22 - электрический привод трубы канала, поз. 23 - барабан для намотки сейсмокосы, поз. 24 - направляющие колеса трубы канала, поз. 25 - направляющее колесо сейсмокосы;

- на фиг. 7 - неавтономный подводный аппарат для регулирования пространственной ориентации участка косы.

Разработанный способ реализуется следующим образом:

- морское дно облучают при помощи гидроакустического излучателя или системы излучателей, формирующих направленное в дно излучение звука (фиг. 1 поз. 1, или фиг. 2 поз. 1), установленного на неавтономном подводном аппарате (фиг. 1 поз. 2) (вариант 1 способа), выпускаемом с помощью несущего троса (фиг. 1 поз. 3) из шахты в днище судна-носителя (фиг. 1 или фиг. 2 поз. 4), или установленного на выдвигаемой из шахты в днище судна-носителя разборной ферме (фиг. 2 поз. 9), жестко закрепленной на днище (вариант 2). Основание шахты защищено от возможного контакта с обломками льда, затягиваемыми под судно, с помощью специально предусмотренной корпусной конструкции - обвода (фиг. 1, или фиг. 2, или фиг. 5 поз. 8). В случае применения разборной фермы, для придания конструкции дополнительной жесткости и предварительного напряжения, нижний конец фермы дополнительно фиксируется тросами (фиг. 2 или фиг. 4 поз. 10), оттягивающими конец фермы к носу и бортам судна. Излучатель выполнен в виде, по крайней мере, одного источника когерентного широкополосного низкочастотного акустического излучения мощностью порядка 1 кВт и более, который в состоянии излучать сигналы со сложным спектром и работать с сохранением выбранных фазовых соотношений с другими источниками излучающей системы, используемой для облучения. Прием и регистрацию отраженного излучения осуществляют посредством сейсмоакустических кос (фиг. 1 или фиг. 2 поз. 5), выпускаемых из днища или кормовой части судна ниже нижней границы ледового покрытия. Сейсмоакустические косы имеют нейтральную плавучесть, выпускаются в забортное пространство с помощью телескопически раскладывающегося трубного канала (фиг. 1 или фиг. 2 поз. 6), имеющего электрический привод и позволяющего регулировать глубину погружения косы. Горизонтальная и вертикальная ориентация приемной косы в толще воды регулируется с помощью неавтономных подводных аппаратов (фиг. 1 или фиг. 2 поз. 7), жестко сцепленных с косой и имеющих стабилизаторы положения с отклоняемыми закрылками, позволяющими регулировать глубину погружения участка косы и его горизонтальную ориентацию. Обработку принятых сигналов проводят с привлечением корреляционных методов, предполагающих сжатие сигнала со сложным спектром;

- при исследовании пластов с большой (до десяти километров) глубиной залегания для излучения зондирующих импульсов при облучении дна акваторий большой (до 1 км) глубины применен источник, исполненный в виде набора из нескольких излучателей (фиг. 3 поз. 12) когерентного широкополосного низкочастотного (60-120 Гц) акустического излучения с линейно частотной модуляцией или модуляцией псевдослучайной последовательностью и диаграммой направленности для облучения дна в надир. Данный источник стационарно установлен на подводном аппарате (фиг. 3 поз. 11), оборудованный собственным двигателем и складывающимися стабилизаторами положения (фиг. 3 поз 13), который погружают на необходимую глубину с помощью троса (фиг. 3 поз. 3).

- при исследовании пластов с большой (до десяти километров) глубиной залегания для излучения зондирующих импульсов при облучении дна акваторий небольшой (от 50 до 100 м.) глубины применен источник, исполненный в виде набора из нескольких излучателей (фиг. 4 поз. 12) когерентного широкополосного акустического излучения (в диапазоне частот 60-120 Гц) с линейно частотной модуляцией или модуляцией псевдослучайной последовательностью и диаграммой направленности для облучения дна в надир. Данный источник жестко установлен на выпускаемой из днища судна-носителя разборной ферме (фиг. 4 поз. 14), и погружается на минимально необходимую глубину для обеспечения санитарных требований по уровню шума на судне-носителе. Основание фермы защищено от возможного соприкосновения с осколками льда специальной корпусной конструкцией (Фиг.5). Выпуск фермы осуществляется посредством системы, состоящей из тросов лебедок (фиг. 4 поз. 3), рамных конструкций (фиг. 4 поз. 15) и вращающихся барабанов (фиг. 4 поз. 17), установленных на днище судна с внутренней стороны, посредством зубчатой передачи регулирующих выпуск несущих балок фермы (фиг. 4 поз. 18). Данные барабаны оборудованы стопорным устройством, позволяющим жестко фиксировать глубину погружения излучателей. Для придания конструкции дополнительной жесткости и создания предварительного напряжения конструкции конец погружаемой фермы дополнительно фиксируется посредством трех тросов (фиг. 4 поз. 10), оттягивающих ферму к носу и бортам судна носителя, а основание упирается в специальные упоры (фиг. 4 поз. 16), жестко закрепленные на корпусе судна;

- при исследовании пластов с небольшой (до нескольких сотен метров) глубиной залегания для излучения зондирующих импульсов при облучении дна акваторий большой (до 1 км) глубины применен источник, исполненный в виде набора из нескольких излучателей когерентного широкополосного акустического излучения (диапазон частот 250-350 Гц) с линейно частотной модуляцией или модуляцией псевдослучайной последовательностью и диаграммой направленности для облучения дна в надир. Данный источник жестко установлен на неавтономном подводном аппарате, который погружается на необходимую глубину с помощью троса и оборудован собственным двигателем и складывающимися стабилизаторами положения;

- при исследовании пластов с небольшой (до нескольких сотен метров) глубиной залегания для излучения зондирующих импульсов при облучении дна акваторий небольшой (от 50 до 100 м) глубины применен источник, исполненный в виде набора из нескольких излучателей когерентного широкополосного акустического излучения (в диапазоне частот 250-350 Гц) с линейно частотной модуляцией или псевдослучайной последовательностью и сформированной диаграммой направленности для облучения дна в надир. Данный источник так же жестко установлен на выпускаемой из днища судна-носителя разборной ферме (фиг. 4 поз. 14), и погружается на минимально необходимую глубину для обеспечения санитарных требований по уровню шума на судне-носителе. Основание фермы защищено от возможного соприкосновения с осколками льда специальной корпусной конструкцией (Фиг.5). Выпуск фермы осуществляется посредством системы, состоящей из тросов лебедок (фиг. 4 поз. 3), рамных конструкций (фиг. 4 поз. 15) и вращающихся барабанов (фиг. 4 поз. 17), установленных на днище судна с внутренней стороны и, посредством зубчатой передачи, регулирующих выпуск несущих балок фермы (фиг. 4 поз. 18). Данные барабаны оборудованы стопорным устройством, позволяющим жестко фиксировать глубину погружения излучателей. Для придания конструкции дополнительной жесткости и создания предварительного напряжения конструкции конец погружаемой фермы дополнительно фиксируется посредством трех тросов (фиг. 4 поз 10), оттягивающих ферму к носу и бортам судна носителя, а основание упирается в специальные упоры (фиг. 4 поз. 16), жестко закрепленные на корпусе судна;

- примененные в качестве источников излучатели когерентного широкополосного акустического излучения позволяют излучать сигналы сложной формы (например, линейно частотно модулированные сигналы), что позволяет осуществлять когерентное накопление сигналов при продолжительном излучении. Результатом когерентного накопления сигналов является, по крайней мере, стократный выигрыш в энергии по сравнению с методами, использующими в качестве источников пневмопушки (данный выигрыш следует из соотношения длительности когерентного излучения сложного сигнала в разработанном способе и длительности излучения пневмопушки). Подобный выигрыш позволяет осуществлять сейсмозондирование в гораздо более щадящем режиме, нежели с применением сейсмопушек. Кроме того, когерентность излучения позволяет организовать направленное излучение в направлении надира и направленный прием сигналов, отраженных преимущественно дном акватории, с подавлением сигналов, отраженных от покрытой льдом поверхности, а значит, значительно повысить соотношение сигнал/шум. Данный прием позволяет значительно снизить экологическую нагрузку на исследуемую акваторию.

Для регистрации отраженных волн используется сейсмокоса, длиной около 500 метров, в результате чего отпадает необходимость точной регистрации (координатной привязки) контрольных точек косы в системе глобального позиционирования, значительно снижается риск повреждения косы об лед. Для выпуска сейсмокосы в забортное пространство применен телескопически раскладывающийся трубный канал, непосредственно через трубу канала (фиг. 6 поз. 21) которого посредством электрического привода (фиг. 6 поз. 22) и направляющих колес (фиг. 6 поз. 24) производят регулирование положения (фиг. 6 поз. 25) и глубины выпускания косы, которая сматывается/наматывается на барабан (фиг. 6 поз. 23). Расположен данный канал в кормовой части днища судна-носителя. Для регулирования горизонтального и вертикального положения косы в толще воды применены неавтономные подводные аппараты ("птички") (фиг. 7), жестко сцепленные с косой и имеющие стабилизаторы положения с отклоняемыми закрылками. Для первичной обработки записанного материала используются общие принципы когерентной обработки сигналов, позволяющие применять стандартное оборудование и предоставлять материалы в стандартных форматах, используемых при сейсмоакустической разведке донных слоев. Специализированное программное обеспечение, используемое в предлагаемом способе, организовывает корреляционную обработку сигналов, стандартную для смежных научных дисциплин (см., например, Скучик Е. Основы акустики. М.: Мир, 1976, T. 1), но не применяющихся в традиционных методах сейсмоакустической разведки.

В итоге преимущества сводятся к следующим:

обработка сложных сигналов позволяет значительно повысить разрешающую способность метода;

- специально предусмотренные рамные конструкции, предназначенные для монтажа излучателей, позволяют осуществлять данный монтаж на одних и тех же несущих фермах, что позволяет унифицировать аппаратуру и значительно снижает стоимость ее эксплуатации;

- уменьшается вредное воздействие зондирующих волн на окружающую среду за счет использования излучающей системы с диаграммой направленности зондирующей дно в надир;

- улучшается качество принятых сигналов за счет устранения мешающей реверберации (поверхностной и объемной), которая уменьшается при направленном зондирующем сигнале.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достигнуть заявленного технического результата, а также решать поставленные задачи сейсморазведки акваторий, покрытых сплошным покровом пакового льда, более эффективно, но не отказываясь от накопленного ранее опыта, технического обеспечения вычислительных центров и служб, разработанных прикладных программ и т.п.

1. Способ проведения подводно-подледных сейсмоакустических разведочных работ с использованием судна-носителя ледокольного класса, перемещающего вблизи дна исследуемой морской акватории, по крайней мере, один излучатель акустического сигнала и буксирующего, по крайней мере, одну приемную сейсмокосу, отличающийся тем, что дно акватории облучают с помощью излучателя, выполненного в виде, по крайней мере, одного источника когерентного широкополосного низкочастотного акустического излучения мощностью порядка 1 кВт и более, при этом указанный источник устанавливают стационарно на подводном неавтономном аппарате, который выпускают посредством несущего троса из специально предусмотренной шахты в днище судна-носителя ниже нижней границы ледового покрова, или на специально предусмотренной разборной и выпускаемой из шахты в днище судна-носителя ферме, а прием и регистрацию отраженного излучения осушествляют с помощью, по крайней мере, одной сейсмокосы, которую выпускают с помощью телескопически раскладываемого трубного канала в днище судна-носителя и погружают ниже уровня нижней границы ледового покрова, принятые сигналы обрабатывают с привлечением корреляционных методов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выпуск неавтономного подводного аппарата, несущего источник, и разборной фермы, несущей источник, осуществляют через шахту, основание которой защищают специальной корпусной конструкцией-обводом для исключения соприкосновения обломков льда, затягиваемых под судно-носитель, с тросом, несущим неавтономный подводный аппарат, с фермой, несущей источник.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отраженные волны регистрируют с помощью сейсмокосы, длиной около 500 метров.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дно исследуемой морской акватории облучают в надир с помощью системы источников, выполненной в виде набора из нескольких излучателей когерентного широкополосного низкочастотного акустического излучения (диапазон частот 60-120 Гц) со сложным сигналом и сформированной диаграммой направленности для облучения дна в надир.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дно исследуемой морской акватории облучают в надир с помощью источника, выполненного в виде набора из нескольких излучателей когерентного широкополосного акустического излучения (диапазон частот 250-350 Гц) со сложным сигналом и сформированной диаграммой направленности для облучения дна в надир.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что применяемые источники когерентного широкополосного низкочастотного акустического излучения формируют диаграмму направленности системы излучателей, направляют излучение сигналов в исследуемые направления, осуществляют в дальнейшем когерентное накопление принятых сигналов для последующей обработки с привлечением корреляционных методов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения морских сейсморазведочных работ. При сейсмической разведке в покрытой льдом воде буксируемые косы буксируют позади судна ниже поверхности воды, чтобы избежать столкновения со льдом.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ для обнаружения месторождений нефти и газа. Предложены способ и устройство для морской сейсмической разведки с использованием одного или более перемещающихся морских сейсмических вибраторов.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Заявлена система сейсмоприемной косы и связанные способы оценки формы управляемой в поперечном направлении сейсмоприемной косы.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при оперативной оценке сейсмического состояния районов и геолого-геофизических исследованиях морских углеводородных месторождений.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для оценки концентрации растворенного метана в областях его пузырьковой разгрузки. Сущность: излучают в направлении морского дна акустический сигнал.

Заявленное изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проектировании и изготовлении океанологических многоканальных информационно-измерительных комплексов и разработке новых измерительных океанологических каналов.

Изобретение относится к гидроакустической технике и касается создания устройств постановки и выборки (УПВ) гибких протяженных буксируемых антенн (ГПБА) на подводных лодках и надводных кораблях.

Изобретение относится к устройствам для измерения геофизических параметров в придонной зоне морей и океанов. Сущность: сейсмический модуль состоит из герметичного корпуса (1), внутри которого размещены накопитель (5) на жестком диске, блок (7) гидроакустического канала связи, размыкатель (8) балласта (2), таймер (9) размыкателя (8) балласта (2), проблесковый маяк (10), разъем (11) внешней связи, источник (12) питания, гидрофизический модуль (13), радиомаяк (14), сейсмический датчик (15), блок (20) пространственной ориентации.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к надводным научно-исследовательским судам. Предложено научно-исследовательское ледокольное судно для проведения сейсморазведки по 3D технологии вне зависимости от ледовых условий, имеющее корпус, в котором размещается сейсмическое оборудование, а также шахту для выпуска и укладки на дно донной сейсмокосы.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Заявлена подводная сейсмическая система для снижения шума в сейсмических сигналах, вызванного отраженными волнами-спутниками или движением сквозь толщу воды.

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при краткосрочном прогнозировании землетрясений. Сущность изобретения заключается в том, что для выявления активизации региональных деформационных процессов, которая вызвана, в том числе, подготовкой сильных землетрясений, применена система регистрации геоакустической эмиссии в диапазоне частот от 0.1 Гц до 10-20 кГц, включающая пьезокерамический гидрофон, установленный у дна естественных и искусственных водоемов. Высокочастотным геоакустическим предвестником, опережающим землетрясение на время от нескольких суток до нескольких часов, считается аномалия сигнала в частотных поддиапазонах: 600-2000 Гц, 2000-6500 Гц, более 6500 Гц; превышающая среднесуточные значения не менее чем в 4 раза с продолжительностью не менее 15 минут. 1 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в системах радиогидрологических буев для измерения пеленга на источник звука или в гибких буксируемых антеннах. Сущность решения состоит в том, что чувствительные элементы в виде круглых преобразователей установлены ортогонально друг за другом на оси цилиндрического корпуса из звукоотражающего материала и сообщаются с его поверхностью полыми каналами, сечение которых плавно меняется от круглого у чувствительно элемента к прямоугольному у поверхности корпуса без уменьшения поперечной площади сечения. Оси каналов соответствующих чувствительных элементов направлены навстречу друг другу так, что выходы каналов на поверхность корпуса лежат в ортогональных плоскостях относительно оси корпуса и точки на его оси, лежащей посредине между центрами обоих чувствительных элементов. Технический результат - повышение защищенности от помех обтекания, что позволяет снизить погрешности пеленгования и уменьшить помехи обтекания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения морских сейсморазведочных работ в районах, покрытых льдом. Скег установлен от кормы буксирующего судна и продолжается ниже ватерлинии. Канал в скеге защищает кабели для буксируемых кос и источника сейсмической системы, выпускаемой с судна. Буксировочные точки на скеге лежат ниже поверхности воды и соединены с буксирными тросами для поддержания буксируемых кос и источника. Плавучее устройство поддерживает источник и буксируется ниже поверхности воды для исключения столкновения с обломками ледяного поля. Буксируемые косы могут иметь аппараты, спускаемые на них, для регулирования положения буксируемых кос. Для облегчения определения местоположения буксируемых кос эти аппараты на буксируемых косах могут приводиться к поверхности, свободной от обломков ледяного поля, так что отсчеты глобальной системы позиционирования могут быть получены и переданы на управляющую систему. После получения отсчетов аппараты могут быть погружены обратно под поверхность. Технический результат - повышение качества разведочных данных. 4 н. и 45 з.п. ф-лы, 68 ил.
Изобретение относится к донным станциям для проведения сейсмических исследований. Сущность: донная станция выполнена в виде установленного на дне акватории глубоководного самовсплывающего носителя геофизической аппаратуры, соединенного с бортовым вычислительным модулем, установленным на борту судна. Носитель геофизической аппаратуры включает размещенные в герметическом сферическом контейнере, состоящем из двух полусфер, блок регистрации, блок определения ориентации, блок синхронизации, блок гидроакустического приемопередатчика, устройство управления размыкателем, блок питания, геофоны, блок фильтров геофонов, устройство хронирования информации. Блок регистрации включает трехкомпонентный сейсмоприемный модуль и накопитель измерительной информации. Блок определения ориентации выполнен в виде датчиков наклона и азимута и установлен в карданном подвесе. Снаружи герметического контейнера установлены гидрофон, гидроакустическая антенна, якорь-балласт, проблесковый маяк. Бортовой вычислительный модуль содержит блок съема цифровой информации с накопителя измерительной информации, блок управления, блок гидроакустической связи с носителем геофизической аппаратуры, устройство синхронизации времени, устройство отображения. Карданный подвес выполнен на подшипниках с нелинейным коэффициентом трения. Датчики наклона и азимута дополнительно содержат два градиентометра, установленные на косвенно стабилизированной в горизонте платформе. На данной платформе также установлены датчики углов крена, дифферента, датчики углов атаки и скольжения, датчики линейных ускорений и угловых скоростей, вычислитель, выполненный с возможностью совместной обработки всех датчиков. Косвенно стабилизированная в горизонте платформа снабжена тремя кардановыми рамками, на которых установлены три моментных электродвигателя с сервоприводом, два трехкомпонентных акселерометра с механизмом их перемещения относительно друг друга, измеритель линейной скорости перемещения трехкомпонентных акселерометров. Дополнительно в устройство введена вторая косвенно стабилизированная в горизонте платформа, на которой установлены три моментных электродвигателя с сервоприводом, четыре акселерометра с вертикальной осью чувствительности и с механизмом их перемещения, измеритель линейной скорости перемещения акселерометров относительно донной станции, регистратор моментов встречи двух акселерометров на траверзе первой и второй пар. При этом все устройства функционально связаны через блок управления с вычислителем, в котором вычисляют искомые значения составляющих уклонения отвесной линии в меридиане и в первом вертикале, скорость перемещения, направление перемещения, широту, угол сноса, радиус кривизны траектории перемещения и расстояния по вертикали от гравиметров до поверхности геоида. Технический результат: повышение надежности получаемой информации за счет повышения помехоустойчивости донной станции.
Изобретение относится к устройствам для проведения донных сейсмических исследований. Сущность: устройство содержит блок из трех взаимно перпендикулярных сейсмических приемников с полосой пропускания 0,01-20 Гц, цифровой регистратор сейсмических сигналов в диапазоне 0,033-50 Гц, гидрофон, измеритель давления, источник питания, балласт, размыкатель балласта, выполненный с возможностью управления по гидроакустическому каналу связи с борта судна. Корпус устройства выполнен металлическим. Блок из трех взаимно перпендикулярных сейсмических приемников закреплен на самоходной платформе и установлен в нише, выполненной в одном из торцов балласта. Данный блок устанавливают на дно посредством механической консоли. Механическая консоль сопряжена с аппарелью, герметично закрывающей нишу в балласте. Технический результат: повышение достоверности получаемой информации.

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано в составе оборудования, обеспечивающего получение изображения рельефа дна в реальном масштабе времени. Техническим результатом изобретения является обеспечение упреждающего обнаружения навигационных препятствий и предотвращения столкновения с ними за счет увеличение сектора обзора по курсу движения подводного модуля системы. Технический результат достигается за счет того, что гидроакустическая система визуализации подводного пространства, содержащая блоки антенн левого и правого бортов, выходы которых соединены с соответствующими последовательно включенными приемными усилителями и аналого-цифровыми преобразователями, а входы соединены с выходами усилителей мощности, измеритель крена, модуль формирования, приема и упаковки сигналов, ко входам которого подключены аналого-цифровые преобразователи, усилители мощности и измеритель крена, блок интерфейса, навигационную систему и бортовой компьютер, причем ко входу бортового компьютера подключены выход навигационной системы и через блок интерфейса выход модуля формирования, приема и упаковки сигналов, антенну многолучевого эхолота, последовательно соединенные блок приемных усилителей и блок аналого-цифровых преобразователей, включенные между выходом антенны многолучевого эхолота и модулем формирования, приема и упаковки сигналов, блок усилителей мощности, включенный между входом антенны многолучевого эхолота и выходом модуля формирования, приема и упаковки сигналов, а также подключенный ко входу этого блока измеритель глубины, снабжена впередсмотрящим гидролокатором секторного обзора, включающим приемно-передающую антенну, усилитель мощности, вход которого подключен к блоку формирования, приема и упаковки сигналов, а выход к излучателю приемно-передающей антенны, последовательно подключенные к приемным элементам приемно-передающей антенны многоканальные усилители и многоканальный аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к блоку формирования, приема и упаковки сигналов, и устройством звуковой и световой сигнализации, подключенным к выходу компьютера. Изобретение обеспечивает повышение надежности гидроакустической системы за счет упреждающего обнаружения навигационных опасностей по курсу буксировки подводного модуля гидроакустической системы и предотвращения столкновения с ними. 2 ил.

Изобретение относится к комплексам для проведения гидро- и геоакустических исследований. Сущность: комплекс содержит надводную аппаратуру (1), а также установленные на дне коммутатор (3) и мультилинейные кабельные антенны с приемниками (5) давления. Надводная аппаратура (1) соединена с коммутатором (3) подводным магистральным кабелем (4). Все мультилинейные кабельные антенны подключены к коммутатору (3), при этом их противоположные концы снабжены якорными фиксаторами (6). Якорные фиксаторы (6) посредством буйрепов соединены с всплывающими буями (7). При этом каждый всплывающий буй (7) выполнен в виде контейнера с дренажными отверстиями и крышкой. Внутри контейнера буя (7) расположен фалонакопитель в виде плавучей катушки с центральным отверстием. Через упомянутое центральное отверстие проходит размыкатель, фиксированный стопорными кольцами со стороны крышки и со стороны нижней части контейнера. Через нижнее стопорное кольцо пропущен буйреп, соединенный с якорным фиксатором (6), а размыкатель электрически герметично соединен с кабелем антенны. Технический результат: расширение функциональных возможностей, повышение надежности и обеспечение многократности развертывания и свертывания комплекса при длительном сроке мониторинга. 3 ил.

Использование: изобретение относится к области инженерных сейсмических исследований и может быть использовано в нефтяной промышленности для контроля состояния морского грунта в требуемой акватории. Сущность: в буксируемом устройстве для измерения акустических характеристик морского грунта, содержащем установленный на судне бортовой обрабатывающий модуль, связанный с судовым обрабатывающим модулем посредством кабеля-троса плавающий поверхностный модуль и подвешенный к нему на кабеле-тросе подводный модуль, оснащенный акустическими датчиками, причем плавающий поверхностный модуль оснащен приемником спутниковой системы местоопределения, плавающий поверхностный модуль выполнен в виде двух поплавковых платформ катамаранного типа, каждая из которых оснащена блоком накопления и передачи информации с приемником спутниковой системы местоопределения, подводный модуль с акустическими датчиками выполнен в виде двух гибких подводных кабельных антенн с разнесенными приемниками давления, закрепленных на соответствующих поплавковых платформах, при этом устройство снабжено буксируемым излучателем акустических импульсов, а выходы гибких подводных кабельных антенн соединены с соответствующими входами блоков накопления и передачи информации, выходы которых через соответствующие кабели-тросы соединены с бортовым обрабатывающим модулем. Технический результат: обеспечение возможности определения параметров морского грунта (гравийно-щебеночной отсыпки в окрестности морской платформы гравитационного типа) на основе его сейсмоакустического прозвучивания на исследуемой акватории. 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может применяться при проведении работ в морской сейсморазведке на нефть и газ. Работа заявленного устройства основана на использовании сил отталкивания, возникающих в источнике возбуждения импульса силы, расположенном в герметичном корпусе, и передающихся на исследуемую среду в виде импульсов давления, возбуждая в ней упругие колебания в нужном направлении. Величина импульсов давления и направление распространения упругих колебаний обеспечивается тем, что за счет выполнения герметичного корпуса соответствующей формы окружающая водная среда используется в качестве опорной поверхности, создающей сопротивление перемещению герметичного корпуса в направлении поверхности водной среды. Устройство содержит плавающее средство, герметичный корпус, в котором размещен источник возмущающих импульсов, лебедку. При этом герметичный корпус выполнен из двух частей, имеющих возможность взаимного перемещения вдоль вертикальной оси в противоположные относительно друг друга стороны, а верхняя поверхность корпуса значительно превосходит по площади его нижнюю поверхность. Технический результат - повышение качества получаемой информации. 2 ил.

Изобретение относится к области сейсморазведки месторождений нефти и газа и может быть использовано при исследованиях в переходных (транзитных) зонах. Предложенный способ включает бурение скважины и погружение в скважину пневмоисточника возбуждения сейсмосигналов, расположенного внутри шнековой буровой штанги. Пневмоисточник в подготовленную скважину подается посредством штанги задавливателя с максимальной силой давления на штангу до 3000 кгс (регулируемая). Причем пневмоисточник непосредственно закреплен на штанге задавливателя. Также заявлено устройство, содержащее машину-амфибию, буровую шнековую установку и пневмоисточник. Буровая шнековая установка представляет собой единую конструкцию с узлом задавливателя пневмоисточника, расположенным на лафете на подвижном основании. Технический результат - расширение функциональных возможностей при эксплуатации и обслуживании устройства, а также скорость, качество и экологическая безопасность проведения сейсмических исследований в зонах, ранее не доступных для ведения любых сейсморазведочных работ. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх