Система и способ сбора сейсмических данных

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для геофизического исследования морских акваторий. Система сбора сейсмических данных содержит множество сейсмических буев, предназначенных для приема и записи сейсмических сигналов во время нахождения в воде, первое судно с источником возбуждения сейсмических сигналов, предназначенное для несения множества сейсмических буев и спуска последних на воду по курсу движения судна, сейсмическую косу, буксируемую первым судном, и второе судно, предназначенное для подъема сейсмических буев из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов. По крайней мере, один сейсмический буй включает в себя первый корпус с размещенным в нем, по крайней мере, одним первым сейсмическим датчиком, поплавок, закрепленный на первом корпусе, и второй корпус, подвешенный к первому корпусу на кабеле заданной длины, с размещенным в нем, по крайней мере, одним вторым сейсмическим датчиком. Технический результат - расширение арсенала технических средств сбора и записи сейсмических данных. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области сейсмологии, в частности к сбору сейсмических данных в процессе проведения сейсморазведочных работ, и может быть использовано для геофизического исследования морских акваторий.

В настоящее время в мире сейсмические данные на море получают с помощью плавающих или донных (перекладываемых) кос, например, опубликованные заявки на патент US 2011/0158043, G01V 1/38 и US 2015/0003196, G01V 1/38. Существует также альтернативная система получения сейсмических данных, в которой плавающая коса заменена множеством буев, погружающихся в воду на заданную глубину, например, опубликованная заявка US 2013/0155806, G01V 1/38.

Указанные исследования относятся к методу отраженных волн в модификации общей глубинной точки (МОВ-ОГТ), получившему наибольшее распространение в нефтегазовой отрасли для изучения геологического строения. Интерпретация данных сейсморазведки MOB в сложных геологических условиях требует хорошего сейсмического изображения, которое можно получить, только если поле скоростей известно с высокой точностью.

В настоящее время развиты методики построения глубинно-скоростных моделей в рамках собственно метода МОВ-ОГТ. При всех преимуществах данных подходов их использование проблематично в средах, характеризующихся сложным скоростным распределением при отсутствии четко выраженных отражающих горизонтов. В этих случаях предлагается использовать другой тип волн - преломленные волны и сейсмотомографический подход для построения глубинно скоростной модели среды.

Для построения томографической скоростной модели среды по преломленным волнам на всю глубину разреза требуются принципиально большие удаления источник-приемник, чем это принято в работах МОВ-ОГТ, а именно материалы наблюдений метода преломленных волн (МПВ). Как правило, для этого используется технология с применением донных сейсмических станций, например, патент US 6932185, G01V 1/38, опубл. 2005 г. или европейский патент ЕР 1217390, G01V 1/38, опубл. 2002 г. Эту технологию отличает относительно низкая производительность, необходимость применения специфической техники, например подводных роботов.

Существенными также являются ограничения, связанные с глубиной в районе проведения работ и с более сложной процедурой получения разрешений при работе в экономических зонах прибрежных стран.

Известные технические решения позволяют использовать в процессе обработки и интерпретации преимущественно какой-либо один вид волн. Так при обработке данных, полученных с помощью сейсмической косы и системы буев, полезными являются отраженные волны, в то время как зарегистрированный цуг преломленных волн практически не используется (полностью удаляется на одном из первых этапов обработки данных вместе с регулярными и нерегулярным полями волн помех) в виду его малой информативности из-за сильно ограниченного набора удалений (обычно не превышающего 6-8 км). И напротив, для данных, полученных с помощью донных станций, поле отраженных волн является сильной помехой и обнуляется на первом этапе обработки, в то время как поле преломленных волн используется для получения правдивой скоростной модели и дальнейших геологических построений.

Предлагаемое техническое решение направлено на расширение арсенала технических средств сбора и записи сейсмических данных и позволяет использовать для обработки и интерпретации геологического строения среды одновременно отраженные и преломленные волны. Сейсмическая коса регистрирует отраженные волны, буи преломленные и отраженные, причем на очень больших удалениях. Это позволяет существенно расширить волновую картину принятых сигналов, на данных которой возможно построение глубинно-скоростной модели для выполнения глубинной миграции до суммирования данных МОВ-ОГТ на основании скоростной модели, полученной на этапе томографической обработки данных МПВ. В результате оказывается возможным получить данные глубинного строения земной коры вплоть до границы Мохо.

Система сбора сейсмических данных содержит первое судно с источником возбуждения сейсмических сигналов, сейсмическую косу, буксируемую первым судном, второе судно и множество сейсмических буев, предназначенных для приема и записи сейсмических сигналов во время нахождения в воде. Количество буев, применяемое при работах, определяется конкретными условиями исследований и может составлять от десятков до нескольких сотен единиц.

Первое судно также предназначено для несения множества сейсмических буев и спуска последних на воду по курсу движения судна. Первое судно может нести бортовой комплекс аппаратуры для приема сигналов глобальной навигационной системы, а также передачи данных и команд на сейсмические буи и второе судно. Кроме того, первое судно имеет средство для записи сигнала с сейсмической косы.

Второе судно предназначено для подъема сейсмических буев из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов. Второе судно может нести бортовой комплекс аппаратуры для приема и передачи данных и команд на сейсмические буи.

По крайней мере, один сейсмический буй включает в себя первый корпус, поплавок, закрепленный на первом корпусе, и второй корпус, подвешенный к первому корпусу на кабеле заданной длины.

В первом корпусе сейсмического буя размещен, по крайней мере, один первый сейсмический датчик, а во втором корпусе размещен, по крайней мере, один второй сейсмический датчик. В качестве первого и второго сейсмических датчиков могут быть использованы геофон, гидрофон и их комбинации.

По крайней мере, один сейсмический буй имеет средство для записи сигналов, поступающих от первых и вторых датчиков. Для записи точных координат и времени сейсмический буй имеет приемник глобальной навигационной системы. Приемник глобальной навигационной системы может работать как с системой GPS, так и с системой ГЛОНАСС.

Для приема команд от первого и второго судов, а также для передачи информации сейсмический буй может быть оборудован приемопередатчиком.

Для управления модулями, такими как средство для записи сигналов, приемопередатчик и приемник глобальной навигационной системы, сейсмический буй имеет контроллер, расположенный в первом корпусе.

Способ сбора сейсмических данных заключается в том, что программируют сейсмический буй, имеющий, по крайней мере, один датчик, расположенный в первом корпусе буя, и, по крайней мере, один датчик, расположенный во втором корпусе буя, подвешенном кабелем заданной длины на первом корпусе, на запись сигналов с определенным интервалом.

Первым судном с источником возбуждения сейсмических сигналов буксируют сейсмическую косу и с заданным интервалом с первого судна спускают на воду обладающие положительной плавучестью сейсмические буи.

Источником возбуждения сейсмических сигналов с заданным интервалом осуществляют сейсмическое воздействие и записывают сигналы отраженных и преломленных волн на небольших удалениях (до 6-8 км), полученные сейсмической косой, а также сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев на сверхбольших удалениях (до 200 км). Одновременно с этим записывают соответствующие координаты и точное время UTC.

Координаты и точное время определяют при помощи системы глобального позиционирования. Сигналы отраженных волн, полученные сейсмической косой, записывают в средство записи, расположенное на первом судне, а сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев, записывают в средство записи, расположенное на буе.

Применение сейсмических буев совместно с проведением работ с плавающими косами, позволяет, при относительно небольшом увеличении стоимости работ, более полно использовать оборудование сейсмического судна и получать дополнительные данные о строении осадочного чехла и земной коры, которые при работе только с плавающей косой оказываются недоступными.

Данные, записанные с помощью сейсмических буев на удалениях источник-приемник, достигающих до 200 км, позволяют построить с помощью волнового моделирования геолого-геофизический разрез глубинностью до 40-45 км, в то время как глубинность работ с сейсмическими косами в лучшем случае составляет порядка 10-15 км. Столь значительное увеличение глубины исследований позволяет учитывать глобальные региональные геологические процессы на этапах интерпретации данных и бассейнового моделирования.

Процедуры сейсмотомографической обработки данных преломленных волн с сейсмических буев, такие как томография волн первых вступлений, а также совместное послойное восстановление скоростной модели геологической среды, дают возможность получить закон распределения скоростей в осадочном чехле и земной коре. Миграция сейсмических данных отраженных волн во временной или глубинной области с полученными скоростями позволяет значительно улучшить качество данных отраженных волн, полученных при проведении сейсмических работ с помощью плавающих кос (классический вариант морской сейсморазведки).

Для лучшего понимания сути предлагаемого технического решения ниже приводится описание конкретного примера выполнения изобретения, не являющееся ограничительным примером практической реализации способа и системы для сбора сейсмических данных со ссылками на чертежи, на которых представлено следующее:

На фиг. 1 изображен общий вид системы сбора сейсмических данных.

На фиг. 2 изображена конструктивная схема буя.

Система сбора геофизических данных включает в себя первое судно 1 с источником 2 возбуждения сейсмических сигналов и второе судно 3. Первое судно 1 буксирует сейсмическую косу 4 и несет на себе сейсмические буи 5, которые спускаются на воду по курсу его движения.

Второе судно 3 предназначено для нахождения, сбора и подъема сейсмических буев 5 из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов.

Сейсмический буй 5 включает в себя первый корпус 6 и второй корпус 7, соединенный с первым корпусом 6 кабелем 8. Для обеспечения положительно плавучести буя 5 на корпусе 6 закреплен поплавок 9. В верхней части корпуса 6 установлена антенна 10 и световые маяки 11.

Внутри корпуса 6 расположены контроллер 12, управляющий работой остальных элементов буя, и энергонезависимая память 13, служащая для записи настроек и сейсмических данных, и первый сейсмический датчик 14 с модулем 15 обработки сигнала.

Кроме того, в корпусе 6 расположены приемопередатчик 16, обеспечивающий по командам контроллера 12, благодаря антенне 10, связь с внешним передатчиком, например, расположенным на втором судне 3, и приемник 17 глобальной навигационной системы GPS/ГЛОНАСС, обеспечивающий при поступлении от спутников данных о точном времени и координатах буя.

Питание электронных модулей сейсмического буя обеспечивает аккумулятор 18, также расположенный в корпусе 6.

В конкретном случае выполнения изобретения первый сейсмический датчик 14 представляет собой геофон, преобразующий амплитуды сейсмического сигнала, достигшего чувствительного элемента датчика, в электрический ток соответствующего напряжения. Электрический сигнал с выхода геофона поступает на модуль 15 обработки сигнала.

Датчик 14, расположенный в корпусе 6 буя и подключенный в электрическую схему как акселерометр, регистрирует колебательные ускорения частиц среды. За счет его нахождения в приповерхностных слоях воды спектр регистрируемого сигнала расширяется в сторону высоких частот, увеличивая разрешающую способность метода, за счет меньшей длины волны.

В модуле 15 обработки сигнала осуществляется предварительное усиление и преобразование значений напряжения электрического тока в цифровую форму. После данного преобразования сейсмические данные в цифровой форме записываются под управлением контроллера 12 в память 13.

Во втором корпусе 7 расположены два вторых датчика, один из которых датчик 19 является геофоном, а другой 20 - гидрофоном. Модуль 21 обработки сигнала осуществляет предварительное усиление и оцифровку сигналов с датчиков 19 и 20, после чего сейсмические данные в цифровой форме также записываются в память 13.

Расположение датчиков 19 и 20 во втором корпусе 7, заглубленном на кабеле 8 относительно первого корпуса 6, позволяет исключить влияние приповерхностных шумов окружающей среды (ветер, дождь, волнения верхнего водного слоя, приповерхностных течений и т.д.). Чем больше заглубление датчика, тем выше соотношение полезного сигнала к уровню помех и меньше влияние погодных условий на проведение работ. Также при увеличении глубины расширяется частотный спектр сейсмического сигнала в сторону крайне низких частот и тем самым увеличивается итоговая глубина проникновения сейсмического сигнала и общая глубинность работ.

Применение нескольких сейсмических датчиков позволяет проводить дополнительные операции при последующей математической обработке полезной записи, улучшающие соотношение сигнал/шум и позволяющие повысить общее качество данных.

Нижняя сборка сейсмических датчиков данного устройства, состоящая из близко расположенных друг к другу геофона 19 и гидрофона 20, позволяет производить синхронный прием колебаний вертикальным геофоном (Z) и гидрофоном (Р). Геофон измеряет колебательную скорость частиц среды, а гидрофон - изменение давления в водном слое, созданное колебаниями этих частиц. При этом колебания скорости частиц среды опережают изменение давления среды на π/2. Благодаря данному фазовому сдвигу и различию характеристик направленности компонент датчика, возможно применение операции PZ-суммирования, которая направлена на подавление интерференции волн-помех в ближней зоне и соответственно улучшение качества сейсмических данных.

Запись сейсмических данных с помощью приемников колебаний, заглубленных на разную глубину (верхний геофон и нижняя сборка датчиков геофон и гидрофон), позволяет применять технологию подавления волн-спутников, что также положительно сказывается на качестве данных при минимальном удорожании единицы информации.

Реализация заявленного способа будет показана на примере работы системы сбора сейсмических данных. Как показано на фиг. 1, в начале работ буй 5, предварительно запрограммированный на сбор сейсмических данных с требуемыми параметрами, с заряженным аккумулятором, сбрасывается с борта сейсмического судна 1, проводящего работы с плавающими косами 4, на акваторию, где проводятся исследования. С шагом, определяемым геологическим заданием или проектом на работы, последовательно сбрасываются другие буи.

С заданными интервалами с судна 1 пневматическим источником возбуждения сейсмических сигналов 2 осуществляется сейсмическое воздействие и производится запись в память на первом судне 1 сейсмических данных, полученных сейсмической косой 4. Данные представляют собой отраженные волны.

В то же время в процессе работ буй свободно дрейфует от места сброса, принимая с помощью датчиков (геофонов и гидрофона) и записывая на внутреннюю память сейсмические данные. Данные представляют собой запись отраженных и преломленных структурными элементами земной коры сейсмических волн, порожденных пневматическим источником сигнала первого судна 1.

Благодаря встроенному GPS/ГЛОНАСС приемнику, полученные данные синхронизируются с точным временем. Также с требуемой периодичностью определяются и сохраняются вместе с записываемыми сейсмическими данными координаты буя. Данные регистрируются с требуемыми для конкретной задачи и задаваемыми перед началом работ параметрами сбора данных (частота дискретизации, коэффициенты усиления, задержка начала сбора данных после сброса буя).

В процессе работы между буем 5 и вторым судном 3 происходит обмен информацией в режиме, не мешающем сбору сейсмических данных. Обмен осуществляется благодаря наличию приемопередатчика 16 и антенны 10 на буе 5 и бортового оборудования комплекса для работы с буями, включающего радиомодем, на втором судне 3. На судно 3 передается информация о координатах буя, состоянии памяти (нормальном протекании процесса записи данных) и состоянии аккумулятора (напряжение на элементах питания).

После удаления первого судна 1 с источником возбуждения сейсмических сигналов на требуемое расстояние от первого сброшенного буя осуществляется его поиск вторым судном 3 с помощью данных о местоположении, получаемых по радиоканалу.

Для обнаружения буя в темное время суток и при плохой видимости используются световые маяки 11, включаемые по радиоканалу.

Далее буй 5 поднимается на борт второго судна 3, где к нему подключают внешний компьютер и считывают сейсмические данные с памяти 13. Считанные со всех буев и сейсмической косы данные в дальнейшем подвергают математической обработке для:

- избавления от присутствующих на записи волн помех (включая операции расширения частотного спектра записи с помощью использования наборов данных, зарегистрированных с различными заглублениями приемников, а также PZ-суммирование для подавления волн спутников. Использование данных алгоритмов улучшения сейсмической записи на этапе обработки сейсмических данных возможно только благодаря конструктивным особенностям сейсмического буя, а именно наличию датчиков, расположенных в разных корпусах);

- построения высокоточной скоростной модели среды с возможностью ее использования на этапе миграции до суммирования отраженных волн, полученных с помощью плавающей сейсмической косы классической методикой проведения морских работ МОВ-ОГТ;

- построения глубинной сейсмогеологической модели среды с расчленением земной коры и выявлением границы Мохо.

1. Система сбора сейсмических данных, содержащая:
множество сейсмических буев, предназначенных для приема и записи сейсмических сигналов во время нахождения в воде,
первое судно с источником возбуждения сейсмических сигналов, предназначенное для несения множества сейсмических буев и спуска последних на воду по курсу движения судна,
сейсмическую косу, буксируемую первым судном,
второе судно, предназначенное для подъема сейсмических буев из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов,
по крайней мере, один сейсмический буй включает в себя:
первый корпус с размещенным в нем, по крайней мере, одним первым сейсмическим датчиком,
поплавок, закрепленный на первом корпусе,
второй корпус, подвешенный к первому корпусу на кабеле заданной длины, с размещенным в нем, по крайней мере, одним вторым сейсмическим датчиком.

2. Система сбора сейсмических данных по п. 1, отличающаяся тем, что первое судно имеет средство для записи сигнала с сейсмической косы.

3. Система сбора сейсмических данных по п. 1, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет средство для записи сигналов от первых и вторых датчиков.

4. Система сбора сейсмических данных по п. 3, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет приемник глобальной навигационной системы.

5. Система сбора сейсмических данных по п. 3, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет приемопередатчик.

6. Система сбора сейсмических данных по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что, по крайней мере, один сейсмический буй имеет контроллер для управления аппаратными модулями буя.

7. Способ сбора сейсмических данных, заключающийся в том, что
первым судном с источником возбуждения сейсмических сигналов буксируют сейсмическую косу,
программируют сейсмический буй, имеющий, по крайней мере, один датчик, расположенный в первом корпусе буя, и, по крайней мере, один датчик, расположенный во втором корпусе буя, подвешенном кабелем заданной длины на первом корпусе, на запись сигналов с определенным интервалом,
с заданным интервалом с первого судна спускают на воду сейсмические буи с положительной плавучестью,
источником возбуждения сейсмических сигналов с заданным интервалом осуществляют сейсмическое воздействие,
записывают сигналы отраженных волн, полученные сейсмической косой, и сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев,
одновременно записывают соответствующие координаты и точное время.

8. Способ сбора сейсмических данных по п. 7, отличающийся тем, что координаты и точное время определяют при помощи глобальной навигационной системы.

9. Способ сбора сейсмических данных по п. 7, отличающийся тем, что сигналы отраженных волн, полученные сейсмической косой, записывают в средство записи, расположенное на первом судне.

10. Способ сбора сейсмических данных по п. 7, отличающийся тем, что сигналы отраженных и преломленных волн, полученные первым и вторым датчиками сейсмических буев, записывают в средство записи, расположенное на буе.



 

Похожие патенты:
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 сейсмической косы.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска месторождений углеводородов на акватории моря. Способ включает в себя выполнение дистанционных сейсмических исследований места исследований для идентификации целевого места.

Изобретение относится к подводному плавающему устройству (1), включающему вставку (4), содержащую термопластический материал и полую трубу (7), пену (5) из термопластического материала, по меньшей мере частично, закрывающего вставку (4), наружную обшивку (6), содержащую термопластический материал, который сформирован инжекцией под давлением по пене и находится в контакте с водой во время использования.

Изобретения относятся к области сейсмической разведки и предназначены для определения структуры и свойств геологического разреза под дном акваторий. Способ морской сейсмической разведки включает возбуждение колебаний источником и регистрацию отраженных волн многоканальным приемным устройством, установленным с углом наклона относительно поверхности воды, перемещение по профилю источника колебаний и многоканального приемного устройства с помощью судна, обработку данных.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Приведено описание способа проведения сейсмической разведки.

Изобретение относится к подводной технике и может быть использовано для непрерывного длительного широкодиапазонного мониторинга окружающей среды вблизи морского дна.

Предложен способ получения расстояния от узла до поверхности (D1) между опорной поверхностью (33) и первым узлом (30), принадлежащим сети, содержащей множество узлов, расположенных вдоль буксируемых линейных акустических антенн, и в котором множество акустических последовательностей передается между узлами, при этом каждая последовательность используется для оценки межузлового расстояния как функции длительности распространения последовательности между узлами.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсморазведке подводных месторождений нефти и газа в арктических морях. Предложено судно с конструкцией, объединяющей преимущества надводного корабля и преимущества многоцелевой подводной станции в части применения гидроакустических излучателей и буксируемых в толще воды подо льдом сейсмокос для 3D технологии сейсморазведки.
Изобретение относится к области океанологии, в частности сейсмологии и гидробиологии, и может быть использовано для экспресс-оценки повышенной геофизической активности в морских акваториях, приводящей к землетрясениям.

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.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для уточнения строения месторождения углеводородов на акваториях и повышения эффективности процесса его освоения. Предложен способ сейсмического мониторинга процесса освоения месторождения углеводородов на акваториях, включающий проведение трехмерной сейсморазведки и построение по ее данным модели резервуара, прогнозирование ориентации систем субвертикальных трещин и проектирование размещения эксплуатационных и нагнетательных скважин, а также размещение на дне акватории над месторождением стационарных сейсмокос, регистрацию сейсмотрасс с упругими колебаниями от искусственных источников и контроль процесса разработки месторождения углеводородов по динамическим и кинематическим изменениям регистрируемых колебаний при обработке сейсмотрасс. До начала бурения запроектированного горизонтального участка скважины размещают мобильную расстановку сейсмокос на дно по радиальной разноазимутальной системе наблюдений на объекте исследований с центром, расположенным над горизонтальным участком скважины. В процессе бурения регистрируют микросейсмические колебания, возбуждаемые долотом на забое скважины, при обработке которых по динамическим и кинематическим характеристикам определяют анизотропные свойства среды в зоне бурения, уточняют ориентацию систем субвертикальных трещин и корректируют трехмерные модели резервуара. После завершения бурения скважины расстановку сейсмокос демонтируют и перемещают на новый объект исследований. При этом в процессе гидроразрыва пласта регистрируют микросейсмические колебания, определяют трехмерные координаты их источников и дополнительно уточняют трехмерную модель резервуара и ориентацию систем трещин. Технический результат - повышение эффективности процесса освоения месторождения углеводородов на акваториях при бурении горизонтальных скважин. 1 з.п. ф-лы.

Предлагается способ управления акустическими характеристиками сети акустических узлов, расположенных вдоль буксируемых акустических линейных антенн, причем сети акустических узлов настроены на определение межузловых расстояний, позволяя определить местоположение акустических линейных антенн. Способ содержит следующие стадии: получение (91) заданной схемы расположения сети акустических узлов; получение (92), по меньшей мере, одного свойства морской среды, относящегося к области выполнения разведки с помощью сети акустических узлов; и определение количества (94) акустическая характеристики сети акустических узлов, используя модель распространения звука, по меньшей мере, одного свойства морской среды и заданной схемы расположения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Предлагается способ для оценки межузлового расстояния между узлом передатчика (А) и узлом приемника (В), принадлежащих сети, включающей множество узлов, расположенных вдоль буксируемых акустических линейных антенн (20а-20е), причем акустический сигнал передается от узла передатчика до узла приемника через подводный акустический канал. Способ включает стадию оценки расстояния между узлами как функцию оценки профиля скорости звука подводного акустического канала, при этом указанный профиль скорости звука зависит от глубины погружения устройства. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Предлагается устройство автоматизированного позиционирования (УАП), которое представляет собой тело нейтральной плавучести, корпус которого представляет собой две герметично сопряженные полости, соединенные таким образом, что между ними образуется система сквозных каналов, по которым осуществляется прокачка воды между торцевыми соплами и оборудованными специальными шторками соплами, расположенными возле винтов малошумящих водометных движителей, создающих переменную тягу, сила и направление которой регулируются направлением движения винтов движителей и степенью открытия-закрытия шторок. УАП также оборудовано гидрофоном для регистрации собственных шумов и шумов обтекания набегающим потоком воды, электронным акселерометром и электронным гироскопом, узконаправленными акустическими дальномерами для определения расстояния между УАП, установленными на соседних сейсмоакустических косах. В предлагаемом способе предложено управление сейсмоакустическими косами с помощью таких УАП. Сейсмоакустические косы выпускают из специализированных донных шахт в кормовой части судна. Координатную привязку осуществляют автоматизированным способом с исследовательского судна. Целевое расстояние между соседними косами, а также между чувствительными элементами в каждой антенне задают в соответствии с заранее рассчитанной координатной сеткой. Осуществляют автоматизированное управление глубиной погружения кос, а также управление положением буксируемых сейсмоакустических кос в поперечном и в продольном направлениях без прерывания рабочего цикла исследований и выбирания кос на борт судна. Технический результат – повышение точности разведочных данных. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: область трехмерных высокоразрешающих сейсмических исследований морского дна для проведения инженерных изысканий. Сущность: система 3D исследования морского дна для инженерных изысканий содержит по меньшей мере один сейсмоизлучатель и по меньшей мере одну сейсмокосу, датчик скорости звука, многолучевой эхолот, гидролокатор бокового обзора, высокочастотный и низкочастотный параметрические профилографы, многолучевой эхолот, выходы которых соединены общей шиной с блоком сбора данных, подключенным к блоку контроля и анализа данных, один из выходов которого соединен общей шиной с входами сейсмоизлучателя и сейсмокосы, датчика скорости звука, многолучевого эхолота, гидролокатора бокового обзора, высокочастотного и низкочастотного параметрических профилографов, а другой выход устройства контроля и анализа данных соединен с блоком первичной обработки данных, подключенным к блоку визуализации данных, соединенному с блоком построения полученных данных в 3D формате. Способ 3D исследования морского дна для инженерных изысканий включает сбор информации о рельефе морского дна и верхних слоев донных осадков, сбор данных о структуре глубинных слоев донных осадков, сбор данных о скоростях распространения сейсмоакустических сигналов с использованием датчиков скорости звука в воде и многоканального сейсмоакустического профилирования, последующую первичную обработку этих данных и анализ данных сейсмоакустических сигналов в реальном и квазиреальном времени, совмещение полученных данных по времени и координатам, после чего осуществляют вторичную обработку данных с помощью вычислительных средств, снабженных средствами трехмерной визуализации и моделирования, а по результатам обработанных данных осуществляют построение высокоточной трехмерной модели рельефа морского дна, верхних и глубинных слоев донных осадков, на основании анализа которой определяют сейсмические и геотехнические свойства донных осадков с выделением аномальных участков. Технический результат: повышение достоверности результатов исследования морского дна за счет повышения глубинности и разрешающей способности при комплексных инженерных изысканиях. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области геологии и может быть использовано при поиске скоплений углеводородов. Предложен способ обнаружения углеводородов с использованием подводного аппарата, снабженного одним или несколькими измерительными компонентами. Способ включает в себя навигацию подводного аппарата в акватории; мониторинг водной массы измерительными компонентами, связанными с подводным аппаратом, для сбора данных измерений. При этом измерительные компоненты содержат масс-спектрометр и флуорометр для определения концентраций химических компонентов масс-спектрометром и флуорометром. Собранные данные из подводного аппарата используют для определения, присутствуют ли углеводороды, и определения местоположения их. Технический результат – повышение точности получаемых данных. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Предлагаются способ и устройство для получения морских сейсмических данных с целью создания изображений или определения характеристик подземных формаций с использованием одновременно включающихся источников сигнала. При использовании нескольких одновременно включающихся источников сигнала время, требуемое для проведения сейсмических исследований, сокращается в результате увеличения скорости судна, буксирующего источники сигнала (снижения плотности отсчетов данных или увеличения интервала получения отсчетов). После разделения сигналов, полученных с использованием одновременного активирования источников сигнала, и объединения отдельных наборов данных получаются сейсмические данные с расчетной или более высокой плотностью регистрации отсчетов. Технический результат – повышение точности получаемых данных. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для сейсмоакустических исследований на шельфе при выполнении разведочных работ нефтегазоносных месторождений. Заявлена малогабаритная автономная сейсмоакустическая станция (МАСАС), содержащая устанавливаемый на морском дне всплывающий после отдачи балласта носитель аппаратуры (НА). Носитель аппаратуры НА включает в себя размещенные в герметичном сферическом контейнере бортовой вычислительный узел (БВУ), источник питания, трехкомпонентный сейсмоприемник, а также установленные снаружи герметичного контейнера гидрофон, устройство постановки и снятия НА с грунта, средства для поиска всплывшего НА, выполненные в виде проблескового маяка, спутниковой системы навигации типа «Глонасс», низкоорбитальной спутниковой системы связи типа «Гонец» и активного радиолокационного отражателя, размыкатель, дублируемый командами с прибора срочности, с датчика герметичности, с датчика давления, регистрирующий тракт, состоящий из четырехканального блока фильтрации и усиления, обеспечивающего фильтрацию сигналов с выходов трехкомпонентных сейсмоприемников и гидрофона в полосе частот 5-200 Гц и усиление сигналов для их подачи на вход блока четырехканального аналого-цифрового преобразователя (ЧАЦП), выходные сигналы с которого по отдельности подаются на входные каналы формирователя (КФ), где из сигналов гидрофона и сейсмоприемников формируется массив отдельной выборки с длиной из шестнадцатиразрядных слов, подающихся с выхода КФ на соответствующие каналы накопителя информации (НИ), представляющего собой твердотельную память из четырех флэш-карт с емкостью по 2 Гбайт каждая. Блок ЧАЦП состоит из четырех 14-разрядных АЦП. Устройство постановки и снятия НА с грунта выполнено в виде n понтонов, размещенных ярусами, образующих усеченную пирамиду и снабженных баллонами со сжатым газом и соответствующими впускными и выпускными клапанами. Средства для поиска всплывшего НА, выполненные в виде проблескового маяка, спутниковой системы навигации типа «Глонасс», низкоорбитальной спутниковой системы связи типа «Гонец» и активного радиолокационного отражателя, размещены в навигационном буе, связанном с МАСАС кабелем-сцепкой, в которой кабель выполнен в виде гидросенсорного кабеля. Технический результат - обеспечение более достоверных данных площадных исследований.
Изобретение относится к области производства подводных работ для зондирования морского дна, прокладки трасс трубопроводов с привязкой к географическим координатам, обнаружения заиленных объектов. Буксируемый подводный аппарат (БПА) выполнен в виде полого цилиндрического корпуса со съемной головкой и хвостовым стабилизатором, снабжен заглубляющим устройством и вычислительно-управляющим модулем и соединен с судном-буксировщиком кабель-тросом. Гидроакустическая аппаратура включает параметрический профилограф, состоящий из излучающей параметрической антенны накачки и приемной антенны, средств обработки и регистрации гидроакустических сигналов. БПА дополнительно содержит активный гидролокатор, n необитаемых малогабаритных самоходных платформ, размещенных в кормовой части БПА и снабженных двигательно-движительным комплексом, системой автоматического управления движением, балластно-уравнительной системой, шасси, магнитометрическим дефектоскопом, идентификатором взрывчатых, отравляющих и радиоактивных веществ, малогабаритной подводной телевизионной аппаратурой. Судно-буксировщик снабжено системой управления необитаемой малогабаритной самоходной платформой. Повышается достоверность обнаружения подводных объектов за счет обеспечения доступа к труднодоступным элементам обследуемых подводных объектов и расширяются функциональные возможности.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследований подземного пространства под водой с применением сейсморазведки методом отраженных волн. Система исследований подземного пространства под водой с применением сейсморазведки методом отраженных волн включает в себя многочисленные источники 1 звука для генерирования акустических волн в воде, контроллер 2 для регулирования фаз акустических волн, сейсмоприемник 3 для приема отраженных акустических волн; и исследовательский корабль 4, оборудованный источниками 1 звука. При этом контроллер 2 регулирует фазы источников 1 звука так, что акустические волны, генерируемые соответствующими источниками 1 звука, имеют разность фаз на поверхности В дна водоема. Причем регулируется генерирование поперечных волн для распространения в грунте. Технический результат – повышение точности получаемых данных за счет обеспечения возможности регулирования генерирования поперченных волн. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для геофизического исследования морских акваторий. Система сбора сейсмических данных содержит множество сейсмических буев, предназначенных для приема и записи сейсмических сигналов во время нахождения в воде, первое судно с источником возбуждения сейсмических сигналов, предназначенное для несения множества сейсмических буев и спуска последних на воду по курсу движения судна, сейсмическую косу, буксируемую первым судном, и второе судно, предназначенное для подъема сейсмических буев из воды после выполнения ими программы записи сейсмических сигналов. По крайней мере, один сейсмический буй включает в себя первый корпус с размещенным в нем, по крайней мере, одним первым сейсмическим датчиком, поплавок, закрепленный на первом корпусе, и второй корпус, подвешенный к первому корпусу на кабеле заданной длины, с размещенным в нем, по крайней мере, одним вторым сейсмическим датчиком. Технический результат - расширение арсенала технических средств сбора и записи сейсмических данных. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх