BR102013006420A2

BR102013006420A2 - Submersible steerable float for seismic sources and related methods

Info

Publication number: BR102013006420A2
Application number: BRBR102013006420-3A
Authority: BR
Inventors: Zhaohong Wu
Original assignee: Cggveritas Services Sa
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2013-03-18
Publication date: 2015-06-09

Abstract

Flutuador submergível dirigível para fontes sísmicas e métodos relacionados. São providas fontes sísmicas incluindo um flutuador submergível dirigível, metodos relacionados. Uma fonte sísmica inclui um flutuador submersível, uma pluralidade de fontes individuais. Flutuador submersível, configurado para controlar pelo menos uma de uma profundidade, uma posição horizontal do flutuador submersível, ajustando ângulos de uma ou mais superfícies rotativas presas ao flutuador submersível. As fontes individuais pendem sob flutuador submersível são configuradas para operar em uma profundidade maior do que profundidade do flutuador submersível.Submersible drivable float for seismic sources and related methods. Seismic sources are provided including a steerable submersible float, related methods. A seismic source includes a submersible float, a plurality of individual sources. Submersible float, configured to control at least one depth, a horizontal position of the submersible float, by adjusting angles of one or more rotating surfaces attached to the submersible float. Individual sources that hang under submersible float are configured to operate at a depth greater than submersible float depth.

Description

“FLUTUADOR SUBMERGÍVEL DIRIGÍVEL PARA FONTES SÍSMICAS E MÉTODOS RELACIONADOS” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO"SUBMERGABLE DRIVER FLOAT FOR SEISMIC SOURCES AND RELATED METHODS" BACKGROUND OF THE INVENTION

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD

As formas de realização do assunto descrito aqui genericamente referem-se a fontes sísmicas tendo um flutuador submergível dirigível, configurado para controlar posições de fontes sísmicas individuais fixadas ao flutuador submergível dirigível.Embodiments of the subject described herein generally relate to seismic sources having a steerable submersible float configured to control positions of individual seismic sources attached to the steerable submersible float.

DISCUSSÃO DOS FUNDAMENTOS DA INVENÇÃODISCUSSION OF THE GROUNDS OF THE INVENTION

As explorações marinhas investigam e mapeiam a estrutura e natureza das formações geológicas sob um corpo de água, empregando sismologia de reflexão. A sismologia de reflexão é um método de exploração geofísica para determinar as propriedades da subsuperfície da terra, que são especialmente úteis na indústria do óleo e gás. A sismologia de reflexão marinha é baseada na utilização de uma fonte controlada de energia que remete a energia para dentro da terra. A profundidade e localização horizontal de detalhes causando reflexões são avaliadas medindo-se o tempo que leva para as reflexões chegarem em diversos receptores. Estes detalhes podem ser associados com reservatórios de hidrocarbonetos subterrâneos.Marine explorations investigate and map the structure and nature of geological formations under a body of water, employing reflection seismology. Reflection seismology is a geophysical exploration method for determining the subsurface properties of the earth, which are especially useful in the oil and gas industry. Marine reflection seismology is based on the use of a controlled source of energy that sends energy into the earth. Depth and horizontal location of details causing reflections are evaluated by measuring the time it takes for reflections to arrive at various receivers. These details may be associated with underground hydrocarbon reservoirs.

Um sistema de exploração marinha tradicional é ilustrado na Figura 1. Um navio 100 reboca uma fonte sísmica 102 e uma formação de receptores sísmicos 104 providos em streamers 106 (linhas rebocadas por um navio streamer). Os streamers podem ser dispostos horizontalmente, isto é, deitados em uma profundidade constante relativa a uma superfície 108 da água. Os streamers podem ser dispostos para ter outros arranjos espaciais que não horizontais. A fonte sísmica 102 é configurada para gerar uma onda sísmica 110, que se propaga para baixo em direção ao leito do 120 e penetra nas formações sob o leito do mar até eventualmente ser refletida em locais descontínuos 122. A onda sísmica refletida 130 propaga-se para cima até ser detectada por um dos receptores 204 do streamer 106. Com base nos dados colhidos pelos receptores, uma imagem da formação de subsuperfície é gerada por análises adicionais dos dados coletados.A traditional marine exploration system is illustrated in Figure 1. A ship 100 tugs a seismic source 102 and a seismic receiver formation 104 provided in streamers 106 (lines towed by a streamer vessel). Streamers may be arranged horizontally, that is, lying at a constant depth relative to a water surface 108. Streamers can be arranged to have non-horizontal spatial arrangements. Seismic source 102 is configured to generate a seismic wave 110, which propagates downward toward the bed 120 and penetrates the formations under the seabed until eventually reflected in discontinuous locations 122. The reflected seismic wave 130 propagates upwards until detected by one of streamer 106 receivers 204. Based on the data collected by the receivers, an image of subsurface formation is generated by further analysis of the collected data.

Uma formação de fonte sísmica tipicamente inclui diversos elementos de fonte individuais agrupados em uma ou mais subformações. Os elementos de fonte individuais podem ser distribuídos em vários padrões, p. ex., circular, linear, em várias profundidades da água. Manter posições e profundidades horizontais relativas das fontes sísmicas e dos streamers, de acordo com uma geometria desejada, é desejável a fim de assegurar precisão e resolução da informação extraída. Entretanto, obter este tipo de controle provou-se desafiador devido às correntes marinhas e outras perturbações, incluindo, por exemplo, as bolhas de ar deslocando-se para trás, que ocorrem quando canhões de ar comprimido são >. descarregados.A seismic source formation typically includes several individual source elements grouped into one or more subformations. Individual font elements can be distributed in various patterns, e.g. eg circular, linear, at various depths of water. Maintaining relative horizontal positions and depths of seismic sources and streamers according to a desired geometry is desirable to ensure accuracy and resolution of the extracted information. However, obtaining this type of control has proven challenging due to marine currents and other disturbances, including, for example, backward-moving air bubbles that occur when compressed air guns are>. unloaded.

Por exemplo, na Patente U.S. No. 7.804.738 de Storteig et al., defletores acoplados via cabos e cordas a uma fonte rebocada proveem um mecanismo para controlar a posição horizontal. Entretanto, este mecanismo tem um tempo de reação lento indesejável quando é necessário ajustar a posição das fontes. Na Patente U.S. No. 7.415.936 de Storteig et al., além de defletores, cabos de guinchos são usados para dirigir a fonte rebocada. Este mecanismo também exibe um tempo de reação lento. A Figura 2 ilustra um sistema de exploração marinha 200 em que dois navios 210 e 220 navegam em trajetórias correlacionadas em uma distância D entre si, enquanto puxando uma corda ou cabo 230 em que diversas formações de fontes individuais 240a, 240b,240c e 240d são presas para serem rebocadas em uma distância C entre si. Assim, a fim de corrigir a posição de uma fonte, o navio rebocador necessita mudar sua trajetória ou guinchos necessitam ser usados. Este mecanismo também tem um tempo de reação indesejavelmente lento.For example, in U.S. Patent No. 7,804,738 to Storteig et al., Baffles coupled via cables and ropes to a towed source provide a mechanism for controlling the horizontal position. However, this mechanism has an undesirable slow reaction time when it is necessary to adjust the position of the sources. In U.S. Patent No. 7,415,936 to Storteig et al., In addition to deflectors, winch cables are used to drive the towed source. This mechanism also exhibits a slow reaction time. Figure 2 illustrates a marine exploration system 200 in which two ships 210 and 220 sail in correlated trajectories at a distance D from one another while pulling a rope or cable 230 in which various individual source formations 240a, 240b, 240c and 240d are to be towed at a distance C from each other. Thus, in order to correct the position of a source, the tugboat needs to change its trajectory or winches need to be used. This mechanism also has an undesirable slow reaction time.

Na Publicação de Pedido de Patente U.S. No. 2010/00226204 de Gagliardi et al., uma fonte utilizável para exploração marinha ártica é rebocada sob a água, a fonte incluindo um dispositivo de flutuação com controle de profundidade via diversas boias. A fonte não tem meios de controlar sua posição horizontal.In U.S. Patent Application Publication No. 2010/00226204 by Gagliardi et al., A source usable for arctic marine exploration is towed under water, the source including a depth-controlled flotation device via several buoys. The source has no means of controlling its horizontal position.

Para resumir, as fontes e meios convencionais de controlar sua posição e profundidade têm um tempo de reação lento e manobrabilidade limitada.To summarize, conventional sources and means of controlling their position and depth have a slow reaction time and limited maneuverability.

Deste modo, seria desejável desenvolverem-se mecanismos e métodos para mais eficientemente e rápido dirigir e posicionar uma fonte sísmica para exploração marinha.Thus, it would be desirable to develop mechanisms and methods to more efficiently and rapidly direct and position a seismic source for marine exploration.

BREVE RESUMO DA INVENÇÃOBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

As fontes sísmicas de acordo com formas de realização exemplares incluem um flutuador submersível dirigível, configurado para controlar sua posição em um plano perpendicular à direção de reboque, ajustando os ângulos de uma ou mais superfícies rotativas. Estas fontes sísmicas proveem as vantagens de aumentadas flexibilidade e estabilidade em sua posição durante uma exploração marinha. A presença do flutuador submersível dirigível possibilita exploração ártica, aquisição de lapso de tempo 4-dimensional (4D) e permite exploração marinha contínua durante uma mais ampla faixa de condições de tempo. Direção de fonte em uma aquisição de lapso de tempo 4D refere-se à direção de uma formação de fonte para seguir uma rota de fonte de uma aquisição anterior conduzida meses ou anos atrás na mesma área. A rota de fonte pode ser irregular por causa das correntes ou outra interferência.Seismic sources in accordance with exemplary embodiments include a steerable submersible float configured to control its position in a plane perpendicular to the towing direction by adjusting the angles of one or more rotating surfaces. These seismic sources provide the advantages of increased flexibility and stability in their position during a marine exploration. The presence of the steerable submersible float enables arctic exploration, 4-dimensional (4D) time lapse acquisition and allows continuous marine exploration over a wider range of weather conditions. Source Direction in a 4D Time Lapse Acquisition refers to the direction of a source formation to follow a source route from a previous acquisition conducted months or years ago in the same area. The source route may be uneven due to currents or other interference.

De acordo com uma forma de realização exemplar, uma fonte sísmica, configurada para ser rebocada sob a água inclui um flutuador submersível e uma pluralidade de fontes individuais. O flutuador submersível é configurado para controlar pelo menos uma de uma profundidade e uma posição horizontal do flutuador submersível, ajustando-se os ângulos de uma ou mais superfícies rotativas presas ao flutuador submersível. Aqui, a posição horizontal é definida ser ao longo de uma direção longitudinal, que é substancialmente perpendicular a uma direção de reboque e gravidade. As fontes individuais pendem sob o flutuador submersível e são configuradas para operar em uma profundidade maior do que a profundidade do flutuador submersível.According to an exemplary embodiment, a seismic source configured to be towed under water includes a submersible float and a plurality of individual sources. The submersible float is configured to control at least one of a depth and a horizontal position of the submersible float by adjusting the angles of one or more rotating surfaces attached to the submersible float. Here, the horizontal position is defined to be along a longitudinal direction, which is substantially perpendicular to a towing direction and gravity. Individual sources hang under the submersible float and are configured to operate at a depth greater than the depth of the submersible float.

De acordo com outra forma de realização exemplar, um método para realizar exploração marinha sísmica inclui prover uma fonte sísmica incluindo (A) um flutuador submersível, e (B) uma pluralidade de fontes individuais pendendo sob o flutuador submersível e configuradas para operar em uma profundidade maior do que a profundidade do flutuador submersível. O método inclui ainda ajustar os ângulos de uma ou mais superfícies rotativas presas ao flutuador submersível, para dirigir o flutuador submersível em direção a uma posição alvo.According to another exemplary embodiment, a method for conducting seismic marine exploration includes providing a seismic source including (A) a submersible float, and (B) a plurality of individual sources hanging under the submersible float and configured to operate at a depth. greater than the depth of the submersible float. The method further includes adjusting the angles of one or more rotating surfaces attached to the submersible float to direct the submersible float toward a target position.

De acordo com outra forma de realização exemplar, uma fonte sísmica, configurada para ser rebocada sob a água, inclui um flutuador submersível, um mecanismo de rebocar e fontes individuais. O flutuador submersível é configurado para ser rebocado em uma profundidade alvo e uma posição horizontal alvo. O mecanismo de rebocar é configurado para conectar o flutuador submersível a um cabo de reboque, de modo que um seu eixo geométrico longitudinal faça um ângulo não-zero ajustável com a direção de reboque. As fontes individuais pendendo sob o flutuador submersível são fixadas em diferentes posições ao longo do eixo geométrico longitudinal do flutuador submersível. As fontes individuais são configuradas para operar em uma profundidade maior do que a profundidade alvo do flutuador submersível.According to another exemplary embodiment, a seismic source configured to be towed under water includes a submersible float, a towing mechanism and individual sources. The submersible float is configured to be towed to a target depth and a horizontal target position. The towing mechanism is configured to connect the submersible float to a towing cable so that its longitudinal geometry axis makes a non-zero angle adjustable with the towing direction. The individual sources hanging under the submersible float are fixed at different positions along the longitudinal geometrical axis of the submersible float. Individual sources are configured to operate at a depth greater than the target depth of the submersible float.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Para um mais completo entendimento da presente invenção, é feita referência agora às seguintes descrições, tomadas em conjunto com os desenhos acompanhantes, em que: A Figura 1 ilustra um sistema de exploração marinha; A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma fonte sísmica rebocada por dois navios; A Figura 3 é uma vista lateral de uma fonte sísmica de acordo com uma forma de realização exemplar; A Figura 4 é uma vista de frente de um flutuador submersível de uma fonte sísmica de acordo com uma forma de realização exemplar; A Figura 5 é uma vista de frente de um flutuador submersível de uma fonte sísmica de acordo com outra forma de realização exemplar; A Figura 6 é uma vista de frente de um flutuador submersível de uma fonte sísmica, de acordo com outra forma de realização exemplar. A Figura 7 é um diagrama de blocos de uma fonte sísmica de acordo com outra forma de realização exemplar. A Figura 8 é um gráfico ilustrando a variação de pressão medida por um sensor próximo do campo, em função do tempo após um canhão ser disparado;For a more complete understanding of the present invention, reference is now made to the following descriptions taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: Figure 1 illustrates a marine exploration system; Figure 2 is a schematic diagram of a seismic source towed by two ships; Figure 3 is a side view of a seismic source according to an exemplary embodiment; Figure 4 is a front view of a submersible float of a seismic source according to an exemplary embodiment; Figure 5 is a front view of a submersible float from a seismic source according to another exemplary embodiment; Figure 6 is a front view of a submersible float from a seismic source according to another exemplary embodiment. Figure 7 is a block diagram of a seismic source according to another exemplary embodiment. Figure 8 is a graph illustrating the pressure variation measured by a sensor near the field as a function of time after a gun is fired;

As Figuras 9A e 9B ilustram a maneira pela qual uma oscilação de pressão, causada por um disparo de fonte individual, afeta a estabilidade de um flutuador rebocado sob a água, com seu eixo geométrico longitudinal substancialmente paralelo à direção de reboque, de acordo com uma forma de realização exemplar;Figures 9A and 9B illustrate the manner in which a pressure swing caused by an individual source firing affects the stability of a towed float under water, with its longitudinal geometrical axis substantially parallel to the towing direction, according to one embodiment. exemplary embodiment;

As Figuras 10A e 10B ilustram a maneira pela qual uma oscilação de pressão, causada por um disparo de fonte individual, afeta a estabilidade de um flutuador rebocado sob a água, com seu eixo geométrico longitudinal fazendo um ângulo não-zero com a direção de reboque, de acordo com uma forma de realização exemplar; A Figura 11 é um flutuador submersível de uma fonte sísmica de acordo com outra forma de realização exemplar; A Figura 12 ilustra a maneira de prender um cabo de rebocar a um flutuador, de acordo com outra forma de realização exemplar. A Figura 13 é uma fonte sísmica com diversos flutuadores, de acordo com outra forma de realização exemplar; e A Figura 14 é um fluxograma de um método para realizar exploração marinha, de acordo com uma forma de realização exemplar.Figures 10A and 10B illustrate the manner in which a pressure swing caused by an individual source firing affects the stability of a towed float under water with its longitudinal geometry at a non-zero angle with the towing direction. according to an exemplary embodiment; Figure 11 is a submersible float of a seismic source according to another exemplary embodiment; Figure 12 illustrates how to attach a towline to a float according to another exemplary embodiment. Figure 13 is a seismic source with several floats according to another exemplary embodiment; and Figure 14 is a flow chart of a method for performing marine exploration according to an exemplary embodiment.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A seguinte descrição das formas de realização exemplares refere-se aos desenhos anexos. Os mesmos números de referência em diferentes desenhos identificam os mesmos ou similares elementos. A seguinte descrição detalhada não limita a invenção. Em vez disso, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações anexas. As seguintes formas de realização são discutidas, para simplicidade, com respeito à terminologia e estrutura de uma fonte sísmica que é dirigida enquanto sendo rebocada atrás de um navio. Entretanto, as formas de realização a serem discutidas em seguida não são limitadas a conduzir fontes sísmicas, podendo ser aplicadas a conduzir outro equipamento rebocado.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following description of exemplary embodiments relates to the accompanying drawings. The same reference numerals in different drawings identify the same or similar elements. The following detailed description does not limit the invention. Instead, the scope of the invention is defined by the appended claims. The following embodiments are discussed, for simplicity, with respect to the terminology and structure of a seismic source that is directed while being towed behind a ship. However, the embodiments to be discussed below are not limited to driving seismic sources but may be applied to driving other towed equipment.

Referência por todo o relatório a “uma forma de realização'’ significa que um detalhe, estrutura ou característica particular, descrito com relação a uma forma de realização, é incluído em pelo menos uma forma de realização do assunto descrito. Assim, o aparecimento da frase “em uma forma de realização”, em vários locais por todo o relatório, não está necessariamente se referindo à mesma forma de realização. Além disso, os detalhes, estruturas ou características particulares podem ser combinadas em qualquer maneira adequada em uma ou mais formas de realização. A Figura 3 ilustra uma fonte sísmica 300 a ser rebocada por um navio 100 de acordo com uma forma de realização exemplar. Aqui, a expressão “fonte sísmica” refere-se a um dispositivo configurado para gerar uma onda sísmica. Entretanto, diversas tais fontes podem ser agrupadas atrás de um navio e a “fonte sísmica” pode incluir diversos grupos. A onda sísmica 300 inclui um flutuador submersível 310 e diversas fontes individuais 320a, 320b, 320c (nã se pretende que o número de fontes individuais seja limitado a três). O flutuador submersível 310 é configurado para operar em profundidades em que não é mais afetado pelos efeitos da superfície da água e o tempo, por exemplo, até 15 - 20 m abaixo da superfície da água. As fontes individuais 320a, 320b, 320c são presas sob o flutuador submersível 310 em diferentes posições ao longo de um eixo geométrico longitudinal (na direção do reboque T) do flutuador submersível 310. As fontes individuais podem ser canhões de ar. O flutuador submersível 310 é conectado ao navio 100 via um cabo de reboque 315. A Figura 3 ilustra uma vista lateral do flutuador submersível e a Figura 4 é uma vista de frente dele, isto é, o eixo geométrico longitudinal está como saindo da página. Na Figura 4, uma direção horizontal 302 é substancialmente perpendicular à direção longitudinal 301 e uma direção vertical 303 que é paralela à gravidade g. As fontes individuais são pesadas (p. ex., centenas de quilogramas), de modo que elas tendem a situar-se ao longo da direção vertical 303.Reference throughout the report to an "embodiment" means that a particular detail, structure or feature described with respect to an embodiment is included in at least one embodiment of the subject matter described. Thus, the appearance of the phrase “in one embodiment” in various locations throughout the report is not necessarily referring to the same embodiment. Further, the particular details, structures or features may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Figure 3 illustrates a seismic source 300 to be towed by a ship 100 according to an exemplary embodiment. Here, the term “seismic source” refers to a device configured to generate a seismic wave. However, several such sources may be grouped behind a ship and the "seismic source" may include several groups. Seismic wave 300 includes a submersible float 310 and several individual sources 320a, 320b, 320c (the number of individual sources is not intended to be limited to three). The submersible float 310 is configured to operate at depths that are no longer affected by water surface effects and weather, for example up to 15 - 20 m below the water surface. Individual sources 320a, 320b, 320c are secured under submersible float 310 at different positions along a longitudinal geometric axis (in the direction of trailer T) of submersible float 310. Individual sources may be air guns. The submersible float 310 is connected to the ship 100 via a towline 315. Figure 3 illustrates a side view of the submersible float and Figure 4 is a front view of it, i.e. the longitudinal geometry is as coming out of the page. In Figure 4, a horizontal direction 302 is substantially perpendicular to the longitudinal direction 301 and a vertical direction 303 that is parallel to gravity g. The individual sources are heavy (eg, hundreds of kilograms), so they tend to lie along the vertical direction 303.

As fontes individuais 320a, 320b, 320c podem ser configuradas para pender emuma distância ajustável d (p. ex., a 5 - 6 m) sob o flutuador submersível 310. Em uma forma de realização, as fontes individuais podem ser retiradas dentro ou próximo do flutuador submersível para facilitar a recuperação da fonte sísmica.Individual sources 320a, 320b, 320c may be configured to hang at an adjustable distance d (e.g., 5 - 6 m) under submersible float 310. In one embodiment, individual sources may be withdrawn in or near. submersible float to facilitate seismic source recovery.

Em outra forma de realização ilustrada na Figura 5, um mecanismo de amortecimento de oscilação 321 pode ser localizado entre o flutuador submersível 311 e a fonte individual 321a (outras fontes individuais podem não ser visíveis sendo escondidas atrás da fonte 321a nesta vista). O mecanismo de amortecimento 321 pode incluir uma mola. Outros mecanismos de amortecimento podem ser usados como seria reconhecido por aqueles hábeis na arte.In another embodiment illustrated in Figure 5, an oscillating damping mechanism 321 may be located between submersible float 311 and individual source 321a (other individual sources may not be visible being hidden behind source 321a in this view). Damping mechanism 321 may include a spring. Other damping mechanisms may be used as would be appreciated by those skilled in the art.

As asas rotativas, que são rotuladas 330a e 330b nas Figuras 3, 4 e 5, são localizadas lateralmente sobre o flutuador submersível 310 e 311, respectivamente, e são configuradas para girar a fim de ajustar seus ângulos com um plano horizontal, para desse modo controlar a profundidade do flutuador submersível. O plano horizontal pode ser, por exemplo, definido como incluindo o eixo geométrico longitudinal 301 e a direção horizontal 302 (que é substancialmente perpendicular à direção de reboque T). Entretanto, em um sentido mais geral, o plano horizontal pode ser definido como sendo perpendicular à direção da gravidade. O flutuador submersível 310 ou 311 pode também ter um leme de cauda 340, configurado para ter seu ângulo com um plano vertical ajustado para controlar a posição horizontal do flutuador submersível. O plano vertical pode ser, por exemplo, definido como incluindo o eixo geométrico longitudinal 301 e o eixo geométrico vertical 303. Entretanto, em um sentido mais geral, o plano vertical pode ser definido como sendo perpendicular à direção horizontal 302. Embora o leme de cauda 340 seja ilustrado na Figura 3 como sendo localizado na extremidade de trás do flutuador submersível 310, esta posição é exemplar e não se destina a ser limitante. As asas 330a e 330b e o leme 340 podem ser fixados em vários locais do flutuador submersível: frente, meio, trás, superfície superior ou superfície inferior dele.The rotary wings, which are labeled 330a and 330b in Figures 3, 4 and 5, are located laterally on the submersible float 310 and 311, respectively, and are configured to rotate to adjust their angles with a horizontal plane, thereby to control the depth of the submersible float. The horizontal plane may for example be defined as including the longitudinal geometrical axis 301 and the horizontal direction 302 (which is substantially perpendicular to the towing direction T). However, in a more general sense, the horizontal plane can be defined as being perpendicular to the direction of gravity. The submersible float 310 or 311 may also have a tail rudder 340, configured to have its angle with a vertical plane adjusted to control the horizontal position of the submersible float. For example, the vertical plane can be defined as including the longitudinal geometry axis 301 and the vertical geometry axis 303. However, in a more general sense, the vertical plane can be defined as being perpendicular to the horizontal direction 302. Although the rudder of tail 340 is illustrated in Figure 3 as being located at the rear end of the submersible float 310, this position is exemplary and is not intended to be limiting. Wings 330a and 330b and rudder 340 may be attached to various locations of the submersible float: front, middle, back, top surface or bottom surface of it.

Em uma forma de realização alternativa, três aletas 430a, 430b e 430c podem ser dispostas como ilustrado na Figura 6. As aletas 430a e 430b podem ser giradas em diferentes ângulos, para gerar forças tendo componentes horizontais e/ou verticais, a fim de dirigir o flutuador 410 em direção a uma posição alvo. A aleta 430c pode ser balastrada e configurada para girar livremente, a fim de estabilizar o flutuador 410.In an alternative embodiment, three vanes 430a, 430b and 430c may be arranged as shown in Figure 6. Vanes 430a and 430b may be rotated at different angles to generate forces having horizontal and / or vertical components in order to steer. float 410 toward a target position. The fin 430c can be ballasted and configured to rotate freely to stabilize float 410.

Retornando agora à Figura 3, adicionalmente o flutuador submersível 310 pode também incluir uma ou mais câmaras de lastro 350, configuradas para serem enchidas com ou esvaziadas de água, desse modo possibilitando o ajuste da profundidade do flutuador submersível 310. A fonte sísmica 300 pode também incluir um ou mais sensores de posição, configurados para determinar um local atual do flutuador submersível. Por exemplo, o local atual pode ser determinado usando-se um dispositivo Sistema de Posicionamento Global (GPS) 360 flutuando na superfície da água, enquanto sendo preso ao flutuador submersível 310. Em uma forma de realização, o dispositivo GPS 360 pode ser retrátil para ajustar-se a mudanças na profundidade do flutuador submersível 310. Em outra forma de realização, os sensores de posição podem ser sensores de posicionamento acústico submersos, determinando a posição do flutuador submersível relativa a uma posição de referência, tal como o navio rebocador. O flutuador submersível pode ser configurado para ser controlado por uma unidade de controle 370. Como ilustrado na Figura 7, a unidade de controle 370 é configurada para receber informação acerca da localização atual do flutuador submersível dos sensores de posição, tais como o dispositivo GPS 360, e para remeter sinais de controle para as superfícies rotativas, tais como o par de asas 330a e 330b, e o leme de cauda 340, para dirigir o flutuador submersível 310 para uma posição alvo. A unidade de controle 370 pode ser localizada dentro do flutuador 310 ou sobre o navio rebocador 100. A unidade de controle 370 pode também ser configurada para controlar a distância ajustável d sob o flutuador submersível 310 em que as fontes individuais são posicionadas. Alternativa ou adicionalmente, a unidade de controle 370 pode também ser configurada para controlar o enchimento ou esvaziamento da uma ou mais câmaras de lastro 350.Turning now to Figure 3, additionally the submersible float 310 may also include one or more ballast chambers 350 configured to be filled with or emptied of water thereby enabling the depth adjustment of the submersible float 310. Seismic source 300 may also include one or more position sensors configured to determine a current location of the submersible float. For example, the current location may be determined using a Global Positioning System (GPS) 360 device floating on the water surface while being attached to the submersible float 310. In one embodiment, the GPS 360 device may be retractable to adjust to changes in depth of submersible float 310. In another embodiment, position sensors may be submerged acoustic positioning sensors, determining the position of the submersible float relative to a reference position, such as the towing vessel. The submersible float can be configured to be controlled by a control unit 370. As illustrated in Figure 7, the control unit 370 is configured to receive information about the current position of the position sensor submersible float, such as the GPS 360 device. and to send control signals to rotating surfaces such as wing pair 330a and 330b and tail rudder 340 to direct submersible float 310 to a target position. Control unit 370 may be located within float 310 or over tugboat 100. Control unit 370 may also be configured to control the adjustable distance d under submersible float 310 at which individual sources are positioned. Alternatively or additionally, the control unit 370 may also be configured to control the filling or emptying of one or more ballast chambers 350.

Se o flutuador fosse configurado para ser rebocado na superfície do mar, a flutuabilidade do flutuador e o peso das fontes individuais pendendo sob o flutuador trabalhariam juntas para amortecer as variações de pressão devidas ao disparo da fonte (p ex., regularmente em intervalos de cerca de 15 s). Quando o flutuador é rebocado sob a água, as variações de pressão causadas pelo disparo do canhão pode durar até três segundos, tendo a evolução similar à ilustrada na Figura 8. A Figura 8 representa a variação de pressão medida por um sensor de campo próximo e causada por dois canhões paralelos de 250 cm3, posicionados a 5 m de profundidade, disparando no ar a 3000 psi (211 kg/cm2). A primeira (maior) oscilação de pressão corresponde a uma bolha espalhando-se, em uma primeira aproximação, como uma onda esférica na água. As segunda e seguinte oscilações de pressão alcançam o flutuador em distâncias maiores da fonte do que a primeira oscilação de pressão e não mais têm energia suficiente para provocar um significativo efeito desestabilizante.If the float were configured to be towed on the sea surface, the float buoyancy and the weight of the individual sources hanging under the float would work together to cushion the pressure variations due to source firing (eg, regularly at intervals of about 15 sec). When the float is towed under water, the pressure variations caused by the cannon firing can last up to three seconds, the evolution similar to that shown in Figure 8. Figure 8 represents the pressure variation measured by a near field sensor and caused by two parallel 250 cm3 guns positioned at 5 m depth and firing in the air at 3000 psi (211 kg / cm2). The first (largest) pressure oscillation corresponds to a bubble spreading on a first approximation like a spherical wave in water. The second and following pressure oscillations reach the float at greater distances from the source than the first pressure oscillation and no longer have sufficient energy to cause a significant destabilizing effect.

As Figuras 9A e 9B são uma vista aérea e uma vista vertical de um flutuador 510 tendo as fontes individuais (não mostradas) dispostas ao longo de seu eixo geométrico longitudinal (isto é, o mesmo arranjo de fonte como ilustrado na Figura 3), o flutuador 510 sendo rebocado com seu eixo geométrico longitudinal paralelo à direção de reboque T. As bolhas 535 (isto é, oscilações de pressão), que são geradas em ff pelas fontes individuais, afetam a estabilidade do flutuador 510 em t2. Na Figura 9A, o flutuador 510, como posicionado em t·,, é puxado usando-se uma linha contínua e o flutuador 510, como posicionado em t2, é puxado usando-se uma linha tracejada. Durante o intervalo de tempo f2-tu enquanto a bolha se expande, em uma primeira aproximação, como uma onda em forma de bola, a oscilação da pressão deslocando-se pela distância d0 da fonte individual ao flutuador. No ínterim, o flutuador 510 avança por uma distância igual à velocidade de reboque v (p. ex., cerca de 5 nós ou 2,5 m/s) vezes o intervalo de tempo Esta distância v(t2-t·,) deslocada pelo flutuador 510 é provavelmente menor do que o comprimento do flutuador. Como ilustrado na Figura 9B, que representa um seção transversal vertical A-A’, como marcado na Figura 9A, a força F, devido a esta oscilação de pressão, empurra o flutuador 510 verticalmente em direção à superfície da água (isto é, em uma direção oposta à gravidade). A fim de aliviar este problema, um flutuador 511 é configurado para ser rebocado, de modo que seu eixo geométrico longitudinal faz um ângulo não-zero Θ com a direção de reboque T. As Figuras 10A e 10B são uma vista aérea e uma vista de frente do flutuador 511 tendo as fontes individuais dispostas ao longo de seu eixo geométrico longitudinal (isto é, o mesmo arranjo de fonte como ilustrado na Figura 3). Nesta situação, a oscilação de pressão que é gerada em íf desloca-se pela distância d>d0 até alcançar o flutuador em t’2 > t2, onde Com base na conservação de energia, a energia por área unitária de uma onda esférica expandindo-se diminui 1/r2, (onde r é a distância da fonte ponte). Assim, se E0 for a energia por área unitária, quando a oscilação de pressão alcança o flutuador 510, rebocado com as fontes alinhadas ao longo da direção de reboque (isto é, como na Figura 9A), a energia por área unitária E < E0, quando a oscilação de pressão alcança o flutuador 511 rebocado no ângulo não-zero Θ relativo ao eixo geométrico longitudinal do flutuador, ao longo do qual as fontes são alinhadas, é Adicionalmente, como ilustrado na Figura 10B, que é uma seção transversal vertical B-B’, como marcado na Figura 10A, a força F, devida à bolha de pressão, empurra o flutuador em um ângulo φ com a direção vertical. Somente uma parte desta força afeta a estabilidade do flutuador empurrando-o verticalmente. Assim, rebocando o flutuador 511 com seu eixo geométrico longitudinal fazendo um ângulo não-zero Θ com a direção de reboque T, o efeito das bolhas de pressão, geradas quando os canhões são disparados, é substancialmente diminuído. A Figura 11 é uma vista aérea de uma fonte sísmica 600, configurada para ser rebocada sob a água, via um cabo de reboque 615, de acordo com outra forma de realização exemplar. A fonte sísmica 600 inclui um flutuador submersível610 e diversas fontes individuais (não mostradas) presas sob o flutuador submersível 610, em diferentes posições ao longo de um eixo geométrico longitudinal 601 do flutuador submersível 610. Similar à fonte 300, a fonte sísmica 600 inclui as asas 630a e 630b e um leme de cauda 640.Figures 9A and 9B are an aerial view and a vertical view of a float 510 having individual sources (not shown) arranged along their longitudinal geometric axis (i.e., the same source arrangement as illustrated in Figure 3). float 510 being towed with its longitudinal geometrical axis parallel to the towing direction T. Bubbles 535 (i.e. pressure oscillations), which are generated at ff by individual sources, affect the stability of float 510 at t2. In Figure 9A, float 510 as positioned at t2 is pulled using a continuous line and float 510 as positioned at t2 is pulled using a dashed line. During the time interval f2-tu as the bubble expands, in a first approximation, like a ball-shaped wave, the pressure oscillation moving by the distance d0 from the individual source to the float. In the meantime, the float 510 advances by a distance equal to the towing speed v (eg about 5 knots or 2.5 m / s) times the time interval. This distance v (t2-t ·,) offset by float 510 is probably shorter than the length of the float. As illustrated in Figure 9B, which represents a vertical cross-section A-A ', as marked in Figure 9A, the force F due to this pressure oscillation pushes the float 510 vertically towards the water surface (i.e. opposite direction to gravity). In order to alleviate this problem, a float 511 is configured to be towed so that its longitudinal geometrical axis makes a non-zero angle Θ with the towing direction T. Figures 10A and 10B are an aerial view and a plan view. front of the float 511 having the individual sources arranged along their longitudinal geometric axis (i.e. the same source arrangement as illustrated in Figure 3). In this situation, the pressure oscillation that is generated at IF shifts by the distance d> d0 until it reaches the float at t'2> t2, where Based on energy conservation, the energy per unit area of a spherical wave expanding. decreases 1 / r2, (where r is the distance from the bridge source). Thus, if E0 is the energy per unit area, when the pressure oscillation reaches float 510, towed with sources aligned along the towing direction (ie, as in Figure 9A), the energy per unit area E <E0 when the pressure oscillation reaches the float 511 towed at the nonzero angle longitudinal relative to the longitudinal geometric axis of the float, along which the sources are aligned, is additionally, as illustrated in Figure 10B, which is a vertical cross section B -B ', as marked in Figure 10A, the force F due to the pressure bubble pushes the float at an angle φ with the vertical direction. Only a part of this force affects the stability of the float by pushing it vertically. Thus, by towing the float 511 with its longitudinal geometrical axis at a nonzero angle Θ with the towing direction T, the effect of the pressure bubbles generated when the guns are fired is substantially diminished. Figure 11 is an aerial view of a seismic source 600 configured to be towed under water via a towing cable 615 according to another exemplary embodiment. Seismic source 600 includes a submersible float610 and several individual sources (not shown) secured under submersible float 610 at different positions along a longitudinal geometric axis 601 of submersible float 610. Similar to source 300, seismic source 600 includes the wings 630a and 630b and a tail rudder 640.

Quando as fontes individuais (canhões de ar) são disparadas (p. ex., descarregadas), uma indesejável bolha de cauda 635 se forma. O cabo de reboque 615 é fixado em um lado do flutuador submersível 610 em 655, de modo que o cabo de reboque 615 faz um ângulo não-zero com o eixo geométrico longitudinal 601. A maneira pela qual o cabo de reboque 615 é preso no lado do flutuador submersível 610 pode permitir variar o ângulo não-zero, assim provendo um grau adicional de liberdade na manobra da fonte sísmica. Por exemplo, na Figura 12, o cabo de reboque 615 é preso ao flutuador submersível 610 via duas cordas 656 e 657. A corda 656 pode ser fixada a uma posição fixa do flutuador submersível 610, porém a posição em que a corda 657 é presa ao flutuador submersível 610 pode variar longitudinalmente, desse modo variando o ângulo Θ do flutuante 610 com a direção de reboque T. Este ajuste de ângulo pode fazer o flutuador operar como um desviador para dirigir si próprio para a posição especificada junto com outros meios de direcionamento.When individual sources (air guns) are fired (eg discharged), an unwanted tail bubble 635 forms. The towline 615 is fixed to one side of the submersible float 610 at 655, so that the towline 615 makes a non-zero angle with the longitudinal geometric axis 601. The manner in which the towline 615 is secured to the The side of the submersible float 610 may allow the non-zero angle to be varied, thus providing an additional degree of freedom in maneuvering the seismic source. For example, in Figure 12, towing rope 615 is secured to submersible float 610 via two ropes 656 and 657. Rope 656 may be secured to a fixed position of submersible float 610, but the position in which rope 657 is secured. the submersible float 610 may vary longitudinally, thereby varying the angle Θ of the float 610 with the towing direction T. This angle adjustment may cause the float to act as a diverter to steer itself to the specified position along with other steering means. .

Adicionalmente, o flutuador 610 pode receber ar para as câmaras de lastro e/ou sinais elétricos/ópticos via uma ligação separada 658. A Figura 13 ilustra outra forma de realização de uma fonte sísmica 660 tendo dois flutuadores 670 e 675 puxados pelo mesmo cabo 680. Cada um dos flutuadores tem ligado um agrupamento de canhões sísmicos (isto é, fontes individuais) 690 e 695. Na Figura 13, as barras de suporte 692 e 697 são presas aos flutuadores 670 e 675, respectivamente. As fontes individuais 694 e 699 são dispostas ao longo das barras de suporte 692 e 697, respectivamente. Em outras formas de realização, os agrupamentos podem ter múltiplos níveis, múltiplas fileiras, múltiplas colunas ou podem ter os canhões dispostos circularmente. O efeito da variação da pressão é diminuído para a fonte 660, porque cada agrupamento de canhões rasteja atrás do flutuador em que é fixado e o espaçamento entre os flutuadores pode ser calculado, de modo a minimizar o efeito da variação de pressão, devida aos canhões 690 presos no primeiro flutuador 670, na estabilidade do segundo flutuador 675 rebocado atrás do primeiro flutuador 670. Embora somente dois flutuadores 670 e 675, sejam ilustrados na Figura 13, o número de flutuadores rebocados em série não é limitado a dois. Esta forma de realização também tem a vantagem de que os segmentos de fonte,tais como um flutuador e o agrupamento de fontes preso, podem ser facilmente substituídos por mais eficientes manipulação e localização de defeitos.Additionally, float 610 may receive air to the ballast chambers and / or electrical / optical signals via a separate connection 658. Figure 13 illustrates another embodiment of a seismic source 660 having two floats 670 and 675 pulled by the same cable 680 Each of the floats has connected an array of seismic guns (i.e. individual sources) 690 and 695. In Figure 13, the support bars 692 and 697 are attached to the floats 670 and 675, respectively. The individual sources 694 and 699 are arranged along the support bars 692 and 697 respectively. In other embodiments, the groupings may have multiple levels, multiple rows, multiple columns, or may have the cannons arranged circularly. The effect of pressure variation is decreased for source 660 because each cannon cluster creeps behind the float to which it is attached and the spacing between the floats can be calculated so as to minimize the effect of pressure variation due to cannons. 690 attached to the first float 670, in the stability of the second float 675 towed behind the first float 670. Although only two floats 670 and 675 are shown in Figure 13, the number of tugged floats in series is not limited to two. This embodiment also has the advantage that source segments, such as a float and trapped source grouping, can easily be replaced by more efficient manipulation and troubleshooting.

Um ângulo da barra de suporte 692 ou 697, com a direção de reboque em um plano horizontal, pode ser ajustado para obter-se uma redução similar do efeito desestabilizador das bolhas de pressão, como rebocando o flutuador submersível com fontes presas longitudinalmente, em um ângulo não-zero com a direção de reboque. Ser capaz de ajustar este ângulo também provê mais flexibilidade quando a fonte sísmica é recuperada.An angle of the support bar 692 or 697, with the towing direction in a horizontal plane, can be adjusted to achieve a similar reduction in the destabilizing effect of pressure bubbles, such as towing the submersible float with longitudinally attached sources in a non-zero angle with the towing direction. Being able to adjust this angle also provides more flexibility when the seismic source is recovered.

Um navio com frequência reboca duas ou mais formações de fonte sísmica de pesquisa. Uma formação pode incluir múltiplos flutuadores de fonte espalhados horizontalmente para manter uma distância de cerca de 10 m entre flutuadores adjacentes, dentro da mesma formação, enquanto as formações podem ter uma distância de cerca de 50 m no meio. O ângulo não-zero dos canhões com a direção de reboque pode ser pré-estabelecido (fixado) ou pode ser sintonizado para cada flutuador.A ship often tugs two or more survey seismic source formations. One formation may include multiple horizontally spread source floats to maintain a distance of about 10 m between adjacent floats within the same formation, while the formations may have a distance of about 50 m in between. The non-zero angle of the guns with the towing direction can be preset (fixed) or can be tuned to each float.

Algumas das formas de realização acima descritas proveem uma capacidade aumentada para manobrar uma fonte sísmica rebocada sob a água, incluindo (1) direção vertical com asas, (2) direção horizontal com o leme de cauda, (3) ajuste de profundidade enchendo ou esvaziando as câmaras de lastro e (4) posicionamento angular do eixo geométrico longitudinal prendendo o cabo de reboque em um lado do flutuador submersível. Uma tal fonte sísmica é adequada para uso em exploração ártica, uma vez que o flutuador submerso não seria afetado pelo gelo flutuando. Geralmente, esta fonte sísmica tem aumentada capacidade de operar em tempo agitado. Além disso, esta fonte sísmica permite direção da fonte que é requerida para aquisição marinha de lapso de tempo 4D.Some of the above embodiments provide an increased ability to maneuver a towed seismic source under water, including (1) vertical winged direction, (2) horizontal tiller steering, (3) filling or emptying depth adjustment the ballast chambers and (4) angular positioning of the longitudinal geometry axis securing the towline on one side of the submersible float. Such a seismic source is suitable for use in arctic exploration since the submerged float would not be affected by the floating ice. Generally, this seismic source has increased ability to operate in busy time. In addition, this seismic source allows source direction that is required for 4D time-lapse marine acquisition.

Um diagrama de fluxo de um método 700 para realizar exploração marinha é ilustrado na Figura 14. O método 700 inclui prover uma fonte sísmica, incluindo (A) um flutuador submersível e (B) uma pluralidade de fontes individuais pendendo sob o flutuador submersível e configuradas para operar em uma profundidade maior do que a profundidade do flutuador submersível, em S710. O método 700 inclui ainda ajustar os ângulos de uma ou mais superfícies rotativas presas ao flutuador submersível, para dirigir o flutuador submersível em direção a uma posição alvo em S720. A posição alvo pode ser caracterizada pela profundidade e uma posição horizontal em um plano perpendicular à direção de reboque. A posição horizontal pode ser definida ao longo de uma direção substancialmente perpendicular à direção de reboque e à gravidade. O método 700 pode também incluir extrair informaçã acerca de uma formação sob um leito de mar, com base em reflexões das ondas sísmicas geradas pelas fontes individuais.A flow diagram of a method 700 for performing marine exploration is illustrated in Figure 14. Method 700 includes providing a seismic source, including (A) a submersible float and (B) a plurality of individual sources hanging under the submersible float and configured. to operate at a depth greater than the depth of the submersible float in S710. Method 700 further includes adjusting the angles of one or more rotating surfaces attached to the submersible float to direct the submersible float toward a target position on S720. The target position can be characterized by depth and a horizontal position in a plane perpendicular to the towing direction. The horizontal position can be defined along a direction substantially perpendicular to the towing direction and gravity. Method 700 may also include extracting information about a formation under a seabed based on reflections of the seismic waves generated by the individual sources.

Em algumas formas de realização, a etapa de ajustar os ângulos pode incluir (1) ajustar um ângulo de um par de asas rotativas localizadas lateralmente no flutuador submersível para dirigir o flutuador submersível verticalmente e/ou (2) ajustar um ângulo de um leme de cauda com um plano vertical para dirigir o flutuador submersível horizontalmente. A profundidade do flutuador submersível pode também ser ajustada enchendo-se ou esvaziando-se as câmaras de lastro de fluido.In some embodiments, the angle adjusting step may include (1) adjusting an angle of a pair of laterally located rotary wings on the submersible float to steer the submersible float vertically and / or (2) adjusting an angle of a rudder. tail with a vertical plane to direct the submersible float horizontally. The depth of the submersible float can also be adjusted by filling or emptying the fluid ballast chambers.

As fontes individuais podem ser configuradas para pender em uma distância ajustável sob o flutuador submersível e o método 700 pode ainda incluir ajustar a distância em que as fontes individuais pendem sob o flutuador submersível.Individual sources can be configured to hang at an adjustable distance under the submersible float and method 700 may further include adjusting the distance by which individual sources hang under the submersible float.

Em uma forma de realização, o método 700 inclui ainda determinar um local atual do flutuador submersível e então gerar e transmitir sinais de controle, para ajustar a profundidade e a posição horizontal, com base no local atual. A posição atual pode ser determinada usando-se um dispositivo GPS flutuando acima do e preso ao flutuador submersível.In one embodiment, method 700 further includes determining a current location of the submersible float and then generating and transmitting control signals to adjust depth and horizontal position based on the current location. The current position can be determined using a GPS device floating above and attached to the submersible float.

Em uma forma de realização, o cabo de reboque pode ser preso a um lado do flutuador submersível para fazer um ângulo não-zero com o eixo geométrico longitudinal do flutuador submersível, e o método pode então incluir ainda ajustar um local em que o cabo de reboque é fixado ao lado do flutuador submersível.In one embodiment, the towing cable may be attached to one side of the submersible float to make a non-zero angle with the longitudinal geometrical axis of the submersible float, and the method may then further include adjusting a location where the submersible float. The trailer is attached to the side of the submersible float.

As formas de realização exemplares descritas proveem uma fonte sísmica com um flutuador submersível dirigível e métodos relacionados. Deve ser entendido que esta descrição não é destinada a limitar a invenção. Ao contrário, as formas de realização exemplares são destinadas a cobrir alternativas, modificações e equivalentes, que são incluídos no espírito e escopo da invenção, como definido pelas reivindicações anexas. Além disso, na descrição detalhada das formas de realização exemplares, numerosos detalhes específicos são expostos para prover um entendimento compreensivo da invenção reivindicada. Entretanto, uma pessoa hábil na arte entendería que várias formas de realização podem ser praticadas sem tais detalhes específicos.Exemplary embodiments described provide a seismic source with a steerable submersible float and related methods. It should be understood that this description is not intended to limit the invention. Rather, exemplary embodiments are intended to cover alternatives, modifications and equivalents, which are included in the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Further, in the detailed description of exemplary embodiments, numerous specific details are set forth to provide a comprehensive understanding of the claimed invention. However, one skilled in the art would understand that various embodiments can be practiced without such specific details.

Embora os detalhes e elementos das presentes formas de realização exemplares sejam descritos nas formas de realização em combinações particulares, cada detalhe ou elemento pode ser usado sozinho, sem os outros detalhes e elementos das formas de realização ou em várias combinações com ou sem outros detalhes e elementos descritos aqui.While the details and elements of the present exemplary embodiments are described in the embodiments in particular combinations, each detail or element may be used alone without the other details and elements of the embodiments or in various combinations with or without other details and. elements described here.

Esta descrição escrita utiliza exemplos do assunto descrito, para possibilitar a qualquer pessoa hábil na arte praticá-lo, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável do assunto é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles hábeis na arte. Tais outros exemplos são destinados a situarem-se dentro do escopo das reivindicações.This written description uses examples of the subject matter described, to enable anyone skilled in the art to practice it, including making and using any devices or systems and performing any embodied methods. The patentable scope of the subject matter is defined by the claims and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples are intended to fall within the scope of the claims.

Claims

1. Seismic source configured to be towed under water, said source characterized by the fact that it comprises: a submersible float, configured to control at least one of a depth and a horizontal position of the submersible float by adjusting the angles of one or more rotating surfaces attached to the submersible float, the horizontal plane being defined to be along a horizontal direction that is substantially perpendicular to the towing direction and gravity; and a plurality of individual sources hanging under the submersible float and configured to operate at a depth greater than the depth of the submersible float.

Seismic source according to Claim 1, characterized in that the individual sources are attached at different positions along a longitudinal geometrical axis of the submersible float.

Seismic source according to claim 1, characterized in that the individual sources are configured to hang at an adjustable distance under the submersible float.

Seismic source according to Claim 1, characterized in that a damping mechanism is located between an individual source or a support bar along which the individual sources are grouped and the submersible float.

Seismic source according to Claim 1, characterized in that the towline is fixed to one side of the submersible float, so that the towline makes a non-zero angle with a longitudinal geometrical axis of the submersible float. .

Seismic source according to Claim 1, characterized in that one or more rotating surfaces include: a pair of rotating wings fixed laterally to the submersible float and configured to have their angles adjusted to control the depth of the submersible float, and a tail rudder attached to an upper or lower surface of the submersible float and configured to rotate about a vertical geometry axis to control the horizontal position of the submersible float.

Seismic source according to claim 1, characterized in that the submersible float includes one or more ballast chambers configured to be filled or emptied with fluid, thereby enabling the depth adjustment of the submersible float.

Seismic source according to Claim 1, characterized in that it further comprises: position sensors configured to determine a current location of the submersible float and a control unit configured to receive information about the current location of the submersible float. position sensors and to send control signals to one or more rotating surfaces to direct the submersible float toward a target position.

A method for conducting seismic marine exploration, said method comprising: providing a seismic source including (A) a submersible float and (B) a plurality of individual sources hanging under the submersible float and configured to operate at a depth. greater than the depth of the submersible float; and adjusting angles of one or more rotating surfaces attached to the submersible float to direct the submersible float toward a target position.

10. Seismic source configured to be towed under water, said source characterized by the fact that it comprises: a submersible float configured to be towed to a target depth and a horizontal target position; a towing mechanism configured to connect the submersible float to a towing cable so that a longitudinal geometrical axis of the submersible float makes an adjustable non-zero angle with the towing direction; and individual sources hanging under the submersible float and being fixed at different positions along the longitudinal geometrical axis of the submersible float, the individual sources being configured to operate at a depth greater than the target depth of the submersible float.