專利名稱：海底設(shè)備的敷設(shè)方法
1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明一般地涉及海底設(shè)備的敷設(shè)，例如在海洋地震勘測(cè)中使用的地震記錄器。雖然本發(fā)明是參照此用途在下文內(nèi)描述，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不應(yīng)局限于此特定的使用領(lǐng)域。
2.現(xiàn)有技術(shù)的描述在全部說(shuō)明書(shū)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的任何討論絕不應(yīng)該考慮為一種認(rèn)可，即承認(rèn)這種現(xiàn)有技術(shù)是廣為人知的或形成此領(lǐng)域內(nèi)公知知識(shí)的一部分。
在各種各樣的用途中可能需要敷設(shè)設(shè)備至海底，例如，海底記錄器經(jīng)常使用于地震監(jiān)控或海洋地震工作。這些器件典型地屬于“海洋底部地震儀”以及各種描述可以參見(jiàn)下列文件U.S.Pat No.4,492,906to Neeley(1987)，U.S.Pat No.5,189,642 to Donoho et al(1993)和U.S.Pat.No.5,253,223 to Svenning et al(1993)。海底記錄器典型地包括一個(gè)耐壓防水的勘測(cè)船殼體一個(gè)時(shí)鐘，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄電子器件，一個(gè)電池，三個(gè)地震傳感器，以探測(cè)全部方向上的海底移動(dòng)和一個(gè)水聽(tīng)器，以探測(cè)聲波壓力。它們還可以配備其它器件，比如底盤，與地面配合，一個(gè)回收模件，通?；谝粋€(gè)釋重機(jī)構(gòu)，以便浮起返回水面，以及二次傳感器，比如一個(gè)磁性航向傳感器，一個(gè)傾斜傳感器和深度傳感器。
各種敷設(shè)海底記錄器的方法已建議使用于各種用途，比如石油探測(cè)地球物理學(xué)，它要求非常高質(zhì)量的地質(zhì)學(xué)圖像，它是由在海床處取得的地震信號(hào)獲取物。并且，圖像要求在敷設(shè)時(shí)傳感器定位的一個(gè)合理的控制，它在深水或在存在強(qiáng)烈海流時(shí)是非常重要的，例如，U.S.Pat.No.5,253,223 to Svenning et al(1993)公開(kāi)一個(gè)潛水器，用于敷設(shè)記錄器。U.S.Pat.No.6,244 375 B1 to Norris et al(2001)公開(kāi)一種方法，使用記錄器自動(dòng)化地沿著預(yù)定的路徑，比如鋪設(shè)在海底的管道運(yùn)動(dòng)。這些方法要求極大的和昂貴的底層結(jié)構(gòu)放置在原位。
U.S.Pat.No.6,024,344 to Buckley et al(2000)公開(kāi)一種方法用于記錄深水內(nèi)的地震數(shù)據(jù)，在此處一系列的地震數(shù)據(jù)記錄器連接至存儲(chǔ)在一個(gè)地震勘測(cè)船內(nèi)的一個(gè)纜繩。纜繩的一個(gè)自由端敷設(shè)進(jìn)入水中，以及記錄器是沿著纜繩連接至選擇的位置。當(dāng)勘測(cè)船移動(dòng)以控制記錄器的敷設(shè)時(shí)，纜繩和記錄器下降進(jìn)入水中。纜繩控制記錄器位置以及建立記錄器的間隔距離。這種方法的一個(gè)重要的缺點(diǎn)是存在海流時(shí)，為了有效地敷設(shè)，每單位長(zhǎng)度的纜繩和記錄器的密度和質(zhì)量在與水動(dòng)力學(xué)阻力相比較不得不很高，它導(dǎo)致勘測(cè)船攜帶一個(gè)極大的總重量。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的一個(gè)目的是克服或改正現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)，或者提供一個(gè)有用的代替方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)第一方面，提供一種方法，用于敷設(shè)設(shè)備模件至一個(gè)水域的海底，上述方法包括下列的步驟敷設(shè)傳送器件，該器件具有一個(gè)自由末端，達(dá)到或接近海底；牽引上述傳送器件通過(guò)上述水域；可滑動(dòng)地連接一個(gè)或多個(gè)上述設(shè)備模件至上述傳送器件；釋放上述設(shè)備模件，這樣使上述設(shè)備模件沿著上述傳送器件滑動(dòng)至海底，從而使上述設(shè)備模件接合上述海底，這樣固定設(shè)備模件在一個(gè)固定的位置。
按照本發(fā)明的一個(gè)第二方面，提供一種方法用于敷設(shè)和取回海底設(shè)備，包括下列的步驟提供一個(gè)傳送器件，帶有一個(gè)固定末端和一個(gè)自由末端；釋放上述傳送器件由一個(gè)勘測(cè)船進(jìn)入一個(gè)水域，直到上述自由末端達(dá)到或接近上述水域的海底；以一個(gè)可控制的速度在上述勘測(cè)船的后面牽引上述傳送器件；可滑動(dòng)地連接上述設(shè)備，包括一個(gè)回收模件以及止動(dòng)器件至上述傳送器件，其中上述設(shè)備，上述回收模件和上述止動(dòng)器件借助一個(gè)連接器彼此固定；滑動(dòng)上述設(shè)備至傳送器件的自由末端，一旦上述止動(dòng)器件達(dá)到海底，上述設(shè)備被上述止動(dòng)器件固定在海底的位置；激勵(lì)上述回收模件，從而允許上述設(shè)備由海底浮起至水面；以及由水面取回上述設(shè)備。
最好，傳送器件是一個(gè)纜繩形狀。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種方法用于敷設(shè)設(shè)備模件至一個(gè)水域的海底，上述方法包括下列的步驟敷設(shè)傳送器件，該器件具有一個(gè)自由末端，達(dá)到或接近海底，上述傳送器件還具有一個(gè)設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述自由末端或與它鄰近；牽引上述傳送器件通過(guò)上述水域；可滑動(dòng)地連接一個(gè)設(shè)備模件至上述傳送器件；允許上述設(shè)備模件沿著上述傳送器件滑動(dòng)至設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)；激勵(lì)上述設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)，從而使當(dāng)上述設(shè)備模件達(dá)到或接近一個(gè)預(yù)定的海底敷設(shè)位置時(shí)選擇性地釋放上述設(shè)備模件；以及允許上述設(shè)備模件接合上述海底，這樣固定設(shè)備模件在一個(gè)固定位置。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例將僅借助實(shí)例描述，并參見(jiàn)附圖，其中

圖1a至1c是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工藝流程總貌圖；圖2a至2c是按照本發(fā)明的一個(gè)第二實(shí)施例的工藝流程總貌圖；以及圖3a至3c是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的工藝流程總貌圖。
優(yōu)選的實(shí)施例的說(shuō)明本發(fā)明的一些典型的實(shí)施例將詳細(xì)的描述，然而應(yīng)該理解，本發(fā)明除了這些解釋性的實(shí)施例外還可以在廣泛的其它實(shí)施例中實(shí)踐，以及本發(fā)明的范圍除了所附權(quán)利要求書(shū)內(nèi)規(guī)定的之外明顯地不受限制。
并且，雖然本發(fā)明是借助一系列有關(guān)海底系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí)施例描述，它并不有意地使這些描述成為本發(fā)明的范圍和可行性的一個(gè)局限。除了海底系統(tǒng)之外，本發(fā)明也適合于其它用途，例如淺水作業(yè)。再者，本發(fā)明的各部分不是按照比例繪制。某些尺寸是對(duì)于其它尺寸夸大的，以便提供本發(fā)明的一個(gè)清晰的描述和理解。
本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例提供一種方法，用于敷設(shè)和取回設(shè)備，比如由一個(gè)水面勘測(cè)船敷設(shè)和取回地震數(shù)據(jù)記錄器。在一些實(shí)施例中，設(shè)備采用設(shè)備模件的形式，它可以包括一個(gè)或多個(gè)下列器件地震傳感器和記錄器，輔助傳感器，比如航向傳感器，定位傳感器，聲波應(yīng)答器和/或其它類似設(shè)備。首先參見(jiàn)圖1a-1c，示出按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例的一個(gè)工藝流程總貌圖，這些圖僅示出順序的工藝的幾個(gè)關(guān)鍵步驟。
由圖1a開(kāi)始，本實(shí)施例包括下列的步驟首先提供一個(gè)傳送器件，比如一個(gè)纜繩100，它典型地很長(zhǎng)，例如長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里。纜繩100最好是金屬的，以便結(jié)合強(qiáng)度和高密度，以及能夠涂覆一個(gè)外涂層以便于滑動(dòng)。
第二，纜繩100釋放，由地震勘測(cè)船120進(jìn)入水域110。
第三，纜繩100以一個(gè)可控制的速度在地震勘測(cè)船的后面牽引，這樣使纜繩100的一個(gè)自由末端101達(dá)到或接近海底130。
本文件中使用的術(shù)語(yǔ)“海底”是指任何水域110的底部130。
第四，一系列的設(shè)備模件140，141，142可滑動(dòng)地連接至纜繩100，例如使用夾子143，最好包括一個(gè)快速連接。設(shè)備模件可以包括一個(gè)或多個(gè)下列器件一個(gè)或多個(gè)地震數(shù)據(jù)記錄單元140，每個(gè)具有傳感器，時(shí)鐘和相關(guān)的電子器件；一個(gè)回收模件141，用于例如包括浮力器件和/或止動(dòng)器件142，比如一個(gè)錨具，使用于一旦設(shè)備模件達(dá)到海底130時(shí)保持設(shè)備模件在固定的位置。
任何兩個(gè)或多個(gè)上述設(shè)備模件140，141和142可以借助一個(gè)連接器144一起浮起，它提供一個(gè)機(jī)械連接144，比如一個(gè)高拉伸強(qiáng)度纖維，例如Kevlar(凱芙拉)或Vctran(維克特綸)。然而，在連接記錄單元140至纜繩100之前，記錄器應(yīng)啟動(dòng)和時(shí)鐘應(yīng)同步。機(jī)械連接144的目的是單獨(dú)地回收模件140，141和142。當(dāng)下沉和在海底時(shí)機(jī)械連接144是松弛的。這樣有助于避免相鄰的記錄器之間的振動(dòng)接合，它會(huì)導(dǎo)致虛假的記錄。
第五，設(shè)備模件借助允許夾子143沿著纜繩100滑動(dòng)而敷設(shè)，從而由勘測(cè)船120落下至海底130，一旦釋放，設(shè)備模件140，141和142借助纜繩100的剖面和作用在設(shè)備模件上的水動(dòng)力阻力的綜合作用被迫向下，水動(dòng)力阻力是牽引纜繩100通過(guò)水域時(shí)引起的。一旦設(shè)備模件140，141和142達(dá)到海底130，地震數(shù)據(jù)的測(cè)量和記錄可以開(kāi)始。
設(shè)備模件140，141和142在海底130的固定位置150，如圖1c內(nèi)所示，取決于一系列的因素，比如在釋放設(shè)備模件140，141和142時(shí)勘測(cè)船120的位置；設(shè)備模件140，141和142沿著纜繩100下沉的速度(它依次地取決于纜繩100在勘測(cè)船120后面通過(guò)水域牽引的速度，設(shè)備模件140，141和142的密度，纜繩100的剖面，在水域120內(nèi)的不同深度可能存在的任何水流等)。
在纜繩100和夾子143之間存在的任何摩擦；以及水域110的深度。
本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例有利地利用已知的方法以控制纜繩敷設(shè)至海底，例如，使用鋪設(shè)洲際通信電纜技術(shù)的方法。
這些已知的方法包括使用全球定位系統(tǒng)(GPS)以確定勘測(cè)船120的位置；聲波多普勒海流剖面分析器(ADCP)以獲取在勘測(cè)船120下面的水柱內(nèi)海流方向和幅度的變化圖；和/或超短聲波基點(diǎn)(Ultra-shortacoustic base)用以獲取相對(duì)于船艇120的一個(gè)應(yīng)答器的位置，其精度在水深度的1.5至0.5％之間。
當(dāng)測(cè)深學(xué)(即海底130的幾何學(xué))是已知時(shí)，纜繩100的剖面能夠由纜繩100的水動(dòng)力系數(shù)和它的力學(xué)性能知識(shí)與由GPS和ADCP的數(shù)據(jù)相結(jié)合來(lái)計(jì)算。聲波應(yīng)答器能夠使用于檢查和精化計(jì)算。這種設(shè)備有利地使用于與軟件程序結(jié)合，它給出對(duì)船艇120的航行建議，以優(yōu)化敷設(shè)的控制。進(jìn)一步的有關(guān)纜繩敷設(shè)的技術(shù)信息可以由下列的互聯(lián)網(wǎng)址獲取www.makai.com因此，設(shè)備模件140，141和142在海底130的精確定位要求監(jiān)控上述因素以及精密控制釋放每個(gè)設(shè)備模件的定時(shí)。最好，設(shè)備模件140，141和142的釋放是借助一個(gè)機(jī)械的插鎖系統(tǒng)。這樣有利地允許精密地控制每個(gè)模件的釋放時(shí)間。
最好，設(shè)備模件140，141和142在海底130上最終定位時(shí)沖擊產(chǎn)生的變化能夠有效地被控制，用于在海底130上一個(gè)位置150內(nèi)放置設(shè)備模件140，141和142，其精確度為約水深度的1.5％。本發(fā)明的一些實(shí)施例能夠提供定位，其精確度為約水深度的0.5％。這樣的精確度與敷設(shè)設(shè)備至深度數(shù)千米的一個(gè)海底環(huán)境的大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)方法比較是有利的。
在海底130上兩個(gè)相鄰組設(shè)備模件140，141和142的固定位置150之間的分離距離也取決于以上所述的因素。因此，相鄰的設(shè)備模件141之間的距離也能夠借助它們由勘測(cè)船130釋放的精密定時(shí)與監(jiān)控其它的相關(guān)因素相結(jié)合來(lái)控制。
在第一優(yōu)選的實(shí)施例的最后步驟是設(shè)備模件140，141和142的浮起以及它們由水域110的表面的取回。一個(gè)給定的設(shè)備模件的浮起由回收模件141激勵(lì)時(shí)開(kāi)始，它引起回收模件141浮起返回至水面。機(jī)械連接144保證記錄單元140和錨具142在浮起至水面時(shí)伴隨回收模件141至水面。在此點(diǎn)，設(shè)備模件140，141和142可以由相同的勘測(cè)船120收集或由另外的勘測(cè)船收集。在取回時(shí)，如果需要，任何由記錄單元140記錄和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以卸載和電池可以重新裝載。
在一些用途中，比如石油探測(cè)，地質(zhì)勘測(cè)，可以使用一個(gè)聲波源195，比如一個(gè)空氣槍或海洋振動(dòng)器用于聲發(fā)射。聲波源可以設(shè)置在一個(gè)勘測(cè)船上，或者按照本優(yōu)選的實(shí)施例敷設(shè)在纜繩100上。一旦全部設(shè)備模件140，141和142已經(jīng)取回，敷設(shè)循環(huán)重新開(kāi)始。
參見(jiàn)圖2a-2c，示出按照本發(fā)明的一個(gè)代替的實(shí)施例的工藝流程的總貌圖。這些圖僅示出順序的工藝的幾個(gè)關(guān)鍵步驟。
由圖2a開(kāi)始，本實(shí)施例包括下列的步驟首先提供一個(gè)傳送器件，比如一個(gè)纜繩200，帶有一個(gè)固定末端和一個(gè)自由末端201。最好此纜繩200是重型的，以保證當(dāng)由勘測(cè)船220懸掛時(shí)它采用一個(gè)可靠的剖面。
第二，由勘測(cè)船220釋放纜繩200進(jìn)入水域210，直到纜繩200的自由末端201達(dá)到或接近水域210的水底230。
第三，以一個(gè)可控制的速度在勘測(cè)船220后面牽引纜繩200。理想的是纜繩200的長(zhǎng)度剛好足夠使纜繩接觸水底230以及或許牽引超出數(shù)十米。
第四，可滑動(dòng)地連接設(shè)備至纜繩200，設(shè)備包括一個(gè)系列的記錄單元240，一個(gè)回收模件241，以及止動(dòng)器件242，比如一個(gè)錨具。在圖2a至2c所示的優(yōu)選的實(shí)施例中記錄單元240與輔助設(shè)備的比率(比如回收模件241和錨具242)比在圖1a至1c所示的比率高。這樣通常允許大量的記錄單元241更經(jīng)濟(jì)地敷設(shè)，因?yàn)椴恍枰獙?duì)每個(gè)記錄單元204提供一個(gè)回收模件241和一個(gè)錨具242。
可滑動(dòng)連接可以由夾子243提供，它設(shè)計(jì)為沿著纜繩200滑動(dòng)，以及能夠例如包括一個(gè)快速連接和一個(gè)系索。設(shè)備240，包括回收模件241和止動(dòng)器242是用一個(gè)連接器244，比如一個(gè)系索系扎到一起。最好，系索244是用一個(gè)輕型材料制造，比如高拉伸強(qiáng)度低密度纖維，例如Kevlar或Vectran。使用一個(gè)連接器244允許同時(shí)敷設(shè)和收回一系列的設(shè)備模件，例如許多地震記錄單元240。然而，在可滑動(dòng)連接地震記錄單元240至纜繩200之前，記錄單元240最好啟動(dòng)和它們的時(shí)鐘同步。
回收模件241采用一個(gè)彈起浮筒形式或一個(gè)浮筒，一個(gè)配重和一個(gè)釋放機(jī)構(gòu)組合的形式。一些回收模件的實(shí)施例是自動(dòng)激勵(lì)的，例如借助一個(gè)定時(shí)器。代替地，回收模件可以是遙控激勵(lì)的，例如在探測(cè)一個(gè)信號(hào)比如一個(gè)聲波信號(hào)時(shí)。
第五，敷設(shè)設(shè)備240，包括回收模件241和止動(dòng)器件242，借助允許設(shè)備240沿著纜繩200滑動(dòng)，從而由勘測(cè)船220落下至水域210的水底230。在此種情況下，設(shè)備240借助重型纜繩200的形狀，水的阻力和設(shè)備的重力的組合作用沉入水底230。參見(jiàn)圖2b，一旦設(shè)備240達(dá)到水底230，設(shè)備240借助止動(dòng)器件242和由于設(shè)備的重力保持與水底230接觸在一個(gè)固定位置250。而在水底敷設(shè)時(shí)，系索244在設(shè)備模件之間保持松弛。這樣有助于避免在相鄰的記錄單元241之間不希望的振動(dòng)接合。
設(shè)備落下的精密定時(shí)借助一個(gè)機(jī)械插銷系統(tǒng)提供。設(shè)備在海底的定位以及相鄰的設(shè)備之間的分離距離取決于一些因素，與第一實(shí)施例中指出的相關(guān)的上述因素相同。
第六，引起設(shè)備浮起和取回設(shè)備。如圖2c所示，當(dāng)設(shè)備浮起時(shí)間到來(lái)時(shí)，回收模件241激勵(lì)。在一個(gè)實(shí)施例中，回收模件241的激勵(lì)是在一個(gè)定時(shí)器指示一個(gè)預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度已經(jīng)消逝時(shí)產(chǎn)生。在另一個(gè)實(shí)施例中，回收模件241采用在探測(cè)一個(gè)信號(hào)時(shí)激勵(lì)。在激勵(lì)時(shí)，回收模件241的一個(gè)實(shí)施例激勵(lì)重力釋放機(jī)構(gòu)。在另一個(gè)實(shí)施例中，回收模件的激勵(lì)導(dǎo)致一個(gè)膜盒膨脹。在任何情況下，在回收模件241激勵(lì)時(shí)，假定一個(gè)正浮力是以使設(shè)備240浮起由海底230至水面。最后，由水面取回設(shè)備。
在敷設(shè)之后，相同的勘測(cè)船220能直接地使用于用一個(gè)聲波源發(fā)射以及隨后一旦回收模件241觸發(fā)，收集數(shù)據(jù)記錄器240。代替地，另一個(gè)勘測(cè)船能夠使用于聲波發(fā)射和回收。
有利的是優(yōu)選的實(shí)施例提供非常良好的定位控制，由于使用重型的纜繩200而使定位的設(shè)備較輕。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，定位器件，比如聲波應(yīng)答器和輔助傳感器能夠借助系扎至設(shè)備模件240，241和/或242而敷設(shè)。在另一個(gè)實(shí)施例中，這些定位器件可滑動(dòng)地連接至纜繩，以及隨后使用對(duì)于設(shè)備模件相同的方法敷設(shè)和取回。
參見(jiàn)圖3a-3c，示出按照本發(fā)明的一個(gè)第三實(shí)施例的一個(gè)工藝流程的總貌圖。這些圖僅示出順序的工藝的幾個(gè)關(guān)鍵步驟。
由圖3a開(kāi)始，第三實(shí)施例包括下列的步驟首先提供一個(gè)傳送器件，比如一個(gè)纜繩300，帶有一個(gè)固定末端和一個(gè)自由末端，配備一個(gè)牽引運(yùn)載器301，它包括一個(gè)設(shè)備釋放機(jī)構(gòu)，例如一個(gè)電磁激勵(lì)插銷。
第二，纜繩300由地震勘測(cè)船320釋放進(jìn)入水域310，直到運(yùn)載器接近水域310的水底330。
第三，以一個(gè)可控制的速度在地震勘測(cè)船320的后面牽引纜繩300。纜繩300的長(zhǎng)度控制為如所需要的以便牽引運(yùn)載器301達(dá)到水底330在數(shù)米內(nèi)。牽引運(yùn)載器301的位置可以借助使用位于勘測(cè)船320上的一個(gè)超短聲波基點(diǎn)和固定在運(yùn)載器301上的一個(gè)聲波應(yīng)答器精密地測(cè)量。
第四，設(shè)備模件，比如一系列的地震記錄單元和一個(gè)回收模件341使用一個(gè)夾子系統(tǒng)343連接至纜繩300，它設(shè)計(jì)為沿著纜繩300滑動(dòng)以及能夠例如包括一個(gè)快速連接和一個(gè)系索。在連接記錄單元340至纜繩300之前，記錄單元需要啟動(dòng)和時(shí)鐘需要同步。
設(shè)備模件借助連接器件344比如一個(gè)系索彼此固定，它允許使用一個(gè)單獨(dú)的回收模件341取回許多地震記錄單元340。系索344可以是較輕重量的，這時(shí)通過(guò)使用高拉伸強(qiáng)度低密度的纖維，例如Kevlar或Vectran。重要的是，在相鄰的設(shè)備模件之間的系索長(zhǎng)度應(yīng)比在海底相鄰的模件之間預(yù)定的敷設(shè)距離更大，從而使系索在海底是松弛的和在相鄰的記錄單元340之間沒(méi)有振動(dòng)接合產(chǎn)生，否則它會(huì)有害地作用于存儲(chǔ)在記錄單元的地震數(shù)據(jù)。
回收模件341可以包括一個(gè)彈起浮筒或由一個(gè)浮筒，一個(gè)配重和一個(gè)配重釋放機(jī)構(gòu)組成，它能夠借助一個(gè)定時(shí)器激勵(lì)或遙控地激勵(lì)。
第五，設(shè)備模件340和341借助允許夾343沿著纜繩300滑動(dòng)而敷設(shè)，以及從而由地震勘測(cè)船320下沉牽引運(yùn)載器301。在此種情況下，設(shè)備模件340和341借助重型纜繩300的形狀在水中它們的水動(dòng)力阻力和它們的負(fù)浮力的組合作用沉入至水底330。一旦設(shè)備模件340已達(dá)到接近運(yùn)載器301，它們借助電磁激勵(lì)插銷被限制在纜繩300的自由末端或與其鄰近，直到設(shè)備模件340，341處于或接近一個(gè)預(yù)定的海底敷設(shè)位置。在此時(shí)間點(diǎn)，如圖3b所示，一個(gè)或多個(gè)設(shè)備模件340和/或341借助電磁激勵(lì)插銷釋放，允許下沉至海底330的固定的敷設(shè)位置350。每個(gè)設(shè)備模件340和/或341的落下的精密定時(shí)和位置能夠借助由勘測(cè)船320至牽引的運(yùn)載器301的一個(gè)信號(hào)的通信由勘測(cè)船320控制，或者通過(guò)纜繩300內(nèi)的一個(gè)導(dǎo)體電通信，或者通過(guò)水域310聲波通信。當(dāng)信號(hào)被接收時(shí)，電磁激勵(lì)插銷釋放一個(gè)或多個(gè)設(shè)備模件340和/或341。
第六，參見(jiàn)圖3c，回收模件341或者借助一個(gè)定時(shí)器激勵(lì)，或者借助任何其它器件遙控地激勵(lì)，以允許設(shè)備模件340和341由海底330升起至水面。系索344保證記錄單元340與返回模件341一起升起。最后，由水面取回設(shè)備模件340和341。
本實(shí)施例允許實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的敷設(shè)幾何形式。直接地在敷設(shè)之后，相同的勘測(cè)船能夠使用于用一個(gè)聲波源聲發(fā)射至此區(qū)域，以及隨后一旦回收模件341被觸發(fā)，收集記錄器340。代替地，另一個(gè)勘測(cè)船能夠使用于聲發(fā)射和/或回收。
優(yōu)選的實(shí)施例有利地允許設(shè)備模件的定位非常良好的控制，這時(shí)對(duì)于一個(gè)給定的定位性能使用一個(gè)較輕的系統(tǒng)。
雖然已示出和描述了特定的實(shí)施例，技術(shù)熟練人員應(yīng)該理解，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)單獨(dú)地限制條件外，可以做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于敷設(shè)設(shè)備模件至一個(gè)海域的一個(gè)海底，上述方法包括下列步驟敷設(shè)傳送器件，該器件具有一個(gè)自由末端，達(dá)到或接近海底；牽引上述傳送器件通過(guò)上述水域；可滑動(dòng)地連接一個(gè)或多個(gè)上述設(shè)備模件至上述傳送器件；釋放上述設(shè)備模件，使上述設(shè)備模件沿著上述傳送器件滑動(dòng)至海底，從而使上述設(shè)備模件接合上述海底，以便將設(shè)備模件固定在一個(gè)固定的位置。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，上述設(shè)備模件借助一個(gè)或多個(gè)夾子可滑動(dòng)地連接至上述傳送器件。
3.按照前述的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，至少一個(gè)上述設(shè)備模件是一個(gè)記錄模件，該記錄模件具有地震數(shù)據(jù)記錄器件。
4.按照前述的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，至少一個(gè)上述設(shè)備模件是一個(gè)回收模件，該回收模件可以激勵(lì)以引起設(shè)備模件由海底升起。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，上述回收模件的激勵(lì)是借助一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的。
6.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，上述回收模件的激勵(lì)是借助一個(gè)遙控控制器實(shí)現(xiàn)的。
7.按照前述的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，至少一個(gè)上述設(shè)備模件是止動(dòng)器件，該止動(dòng)器件適合于接合海底，從而固定設(shè)備模件在一個(gè)固定的位置。
8.按照前述的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，任何兩個(gè)或多個(gè)下述器件或模件借助一個(gè)連接器彼此固定地震數(shù)據(jù)記錄器件止動(dòng)器件；回收模件；和/或浮力器件。
9.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，還包括下列步驟，在連接上述設(shè)備模件至傳送器件之前啟動(dòng)上述地震數(shù)據(jù)記錄器件并使設(shè)置在上述記錄模件內(nèi)的時(shí)鐘同步。
10.按照前述的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，還包括提供一個(gè)第二勘測(cè)船，以進(jìn)行收回上述設(shè)備模件的步驟。
11.按照前述的權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，當(dāng)兩個(gè)上述設(shè)備模件敷設(shè)在海底時(shí)，它們之間的一個(gè)分離距離至少部分地取決于上述地震勘測(cè)船的上述可控制的速度，以及上述設(shè)備模件的上述敷設(shè)時(shí)間。
12.按照權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，一個(gè)設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述纜繩的上述自由末端處或與其鄰近。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，上述設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)包括一個(gè)插銷。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其特征在于，上述插銷是電磁激勵(lì)的。
15.按照權(quán)利要求12至14中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，上述設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)可以響應(yīng)一個(gè)信號(hào)而激勵(lì)，從而釋放一個(gè)或多個(gè)上述設(shè)備模件。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其特征在于，還包括一個(gè)步驟是當(dāng)一個(gè)設(shè)備模件達(dá)到或接近要求的海底敷設(shè)位置時(shí)，傳送上述信號(hào)至上述設(shè)備釋放模件。
17.一種方法，用于敷設(shè)和取回海底設(shè)備，所述方法包括下列的步驟提供一個(gè)傳送器件，該傳送器件帶有一個(gè)固定末端和一個(gè)自由末端；由一個(gè)勘測(cè)船釋放上述傳送器件使之進(jìn)入一個(gè)水域，直到上述自由末端達(dá)到或接近上述水域的一個(gè)海底；以一個(gè)可控制的速度在上述勘測(cè)船后面牽引上述傳送器件；可滑動(dòng)地連接上述包括回收模件和止動(dòng)器件的設(shè)備至上述傳送器件，其中上述設(shè)備，上述回收模件和上述止動(dòng)器件借助一個(gè)連接器彼此固定；滑動(dòng)上述設(shè)備至傳送器件的自由末端，一旦上述止動(dòng)器件達(dá)到海底，上述設(shè)備借助上述止動(dòng)器件固定在海底的位置上；激勵(lì)上述回收模件，從而允許上述設(shè)備由海底升起至水面；以及由水面取回上述設(shè)備。
18.按照權(quán)利要求17的方法，其特征在于，還包括如下步驟在連接上述設(shè)備至傳送器件的步驟之前啟動(dòng)記錄器件和使包括在上述設(shè)備內(nèi)的時(shí)鐘同步。
19.按照權(quán)利要求17或18的方法，其特征在于，還包括，順序重復(fù)以下步驟由在上述地震勘測(cè)船的后面牽引上述傳送器件的步驟直至取回上述設(shè)備的步驟。
20.按照權(quán)利要求17或19的方法，其特征在于，設(shè)備在海底上的上述位置至少部分地取決于上述勘測(cè)船的上述可控制的速度以及上述設(shè)備的敷設(shè)時(shí)間。
21.按照權(quán)利要求17至20中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，上述回收模件的激勵(lì)步驟是借助一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)的。
22.按照權(quán)利要求17至21中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，上述回收模件的激勵(lì)是借助一個(gè)遙控器實(shí)現(xiàn)的。
23.按照權(quán)利要求17至22中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，上述傳送器件配備多條纜繩，該纜繩由相同的勘測(cè)船釋放和平行地牽引。
24.一種方法，用于敷設(shè)設(shè)備模件至一個(gè)海域的一個(gè)海底，上述方法包括下列的步驟敷設(shè)傳送器件，該傳送器件具有一個(gè)自由末端，達(dá)到或接近海底，上述傳送器件還具有一個(gè)設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述自由末端處或與它鄰近；牽引上述傳送器件通過(guò)上述水域；可滑動(dòng)地連接一個(gè)設(shè)備模件至上述傳送器件；允許上述設(shè)備模件沿著上述傳送器件滑動(dòng)至設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)；當(dāng)上述設(shè)備模件達(dá)到或接近一個(gè)預(yù)定的海底敷設(shè)位置時(shí)，激勵(lì)上述設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)，從而選擇性地釋放上述設(shè)備模件；以及允許上述設(shè)備模件接合上述海底，從而固定設(shè)備模件在一個(gè)固定的位置。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其特征在于，上述設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)包括一個(gè)插銷。
26.按照權(quán)利要求25的方法，其特征在于，上述插銷在響應(yīng)一個(gè)信號(hào)時(shí)可電磁激勵(lì)。
27.按照權(quán)利要求24至26中任何一項(xiàng)的方法，包括下列的步驟允許多于一個(gè)設(shè)備模件沿著上述傳送器件滑動(dòng)至設(shè)備模件釋放機(jī)構(gòu)；以及在達(dá)到或接近相應(yīng)的預(yù)定的海底敷設(shè)位置時(shí)選擇性地釋放一個(gè)或多個(gè)上述設(shè)備模件。
28.一種方法，用于敷設(shè)設(shè)備模件至一個(gè)海域的一個(gè)海底，基本上如同在附圖中所示并參見(jiàn)任何一項(xiàng)實(shí)施例所述。
29.一種方法，用于敷設(shè)設(shè)備至一個(gè)海域的一個(gè)海底和由一個(gè)海域的一個(gè)海底取回上述設(shè)備，基本上如同在附圖中所示并參見(jiàn)任何一項(xiàng)實(shí)施例所述。
30.一種方法，用于敷設(shè)和取回海底設(shè)備，基本上如同在附圖中所示并參見(jiàn)任何一項(xiàng)的實(shí)施例所述。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法，用于敷設(shè)和取回海底設(shè)備，包括下列步驟提供一個(gè)傳送器件(200)，帶有一個(gè)固定末端和一個(gè)自由末端(201)；釋放上述傳送器件(200)，由一個(gè)勘測(cè)船(220)進(jìn)入一個(gè)水域(210)，直到上述自由末端(201)達(dá)到或接近上述海域(210)的一個(gè)海底(230)；以一個(gè)可控制的速度在上述勘測(cè)船(220)的后面牽引上述傳送器件(200)；可滑動(dòng)地連接上述設(shè)備(240)，包括一個(gè)回收模件(241)和止動(dòng)器件(242)至上述傳送器件(200)，其中上述設(shè)備，上述回收模件和上述止動(dòng)器件是借助一個(gè)連接器(244)彼此固定；滑動(dòng)上述設(shè)備(240)至傳送器件(200)的自由末端(201)，一旦上述止動(dòng)器件達(dá)到海底，上述設(shè)備(240)借助上述止動(dòng)器件(242)固定在海底(230)上的位置；激勵(lì)上述回收模件(241)，從而允許上述設(shè)備(240)由海底(230)升起至水面；以及由水面取回上述設(shè)備(240)。最好，傳送器件(200)為一個(gè)纜繩形狀。
文檔編號(hào)G01V1/38GK1659449SQ03813467
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者弗朗索瓦·呂克, 羅伯特·道爾 申請(qǐng)人:泰利斯水下系統(tǒng)股份有限公司