XZone Marsh Line - цифровая телеметрическая система с многокомпонентными электронными модулями и связующими отрезками бронированного кабеля, предназначенная для проведения сейсмических исследований на мелководье, предельном мелководье, в переходных зонах и на прилегающей суше.

Назначение

Система XZone Marsh Line применяется при проведении следующих работ:

  • Региональные и детальные геологические исследования на шельфе, мелководье, предельном мелководье, в переходных зонах и на прилегающей суше;
  • Поиск и разведка месторождений нефти и газа;
  • Мониторинг месторождений в режиме реального времени;
  • Изучение верхней части разреза;
  • Исследование тектонических зон.

Виды исследований

Благодаря гибкой архитектуре построения, система XZone Marsh Line может быть использована для многих видов сейсмических исследований, таких как:

  • 2D профилирование;Сертификат Marsh Line
  • 3D исследования;
  • Сейсмический мониторинг скважин 4D/4C;
  • Изучение ВЧР (верхней части разреза);
  • Многокомпонентные исследования.

Конструкция

Конструктивно система состоит из двух основных частей: бортовое оборудование, главным элементом которого является центральная станция регистрации и забортное оборудование.

Бортовое оборудование
Центральная станция регистрации (ЦСР) выполняет функции по сбору, накоплению, хранению, промежуточной обработке данных; калибровке, диагностике, управлению работой системы и т.д.

Забортное оборудование
Забортное оборудование (кабель-трос с интегрированными приборными модулями или донная коса) подключается к ЦСР через палубный кабель, по которому передаются данные от рабочих каналов (приборных модулей) и осуществляется электропитание электроники приборных модулей. 
В состав палубного кабеля входит ретранслятор сигналов, предназначенный для восстановления сигналов, передаваемых по телеметрическим линиям.
Непрерывная электрическая связь между ЦСР и забортным оборудованием обеспечивается через герметично соединенный с палубным кабелем токосъемник, находящийся на спускоподъемном устройстве (СПУ)
В кабель-трос, раскладываемый на дне акватории (донную косу), интегрированы однотипные приборные модули и дополнительные специальные секции в начале и конце линий. Приборный модуль - это герметичный цилиндрический контейнер, вмещающий датчики и электронику.

В зависимости от технологии проводимых работ в системе предусмотрены следующие варианты исполнения приборного модуля:
- при работе в водной среде (мелководье, транзитные зоны) используются гидрофоны;
- при работах в транзитных зонах используются гидрофон и одно- или трехкомпонентные датчики смещения - геофоны;
- при работе на суше устанавливаются одно- или трехкомпонентные геофоны. 

Размещение геофонов в карданном подвесе обеспечивает необходимую ориентацию при вращении модуля в любой плоскости. Для демпфирования собственных колебаний карданный подвес помещается в специальную демпфирующую жидкость. Массивные модули имеют надежное сцепление с грунтом, что обеспечивает высокую чувствительность приема. Каждый приборный модуль имеет свой уникальный серийный номер, который считывается ЦСР. Это позволяет при диагностике системы отслеживать состояние модулей во времени. Последовательное включение модулей с помощью встроенного коммутатора питания исключает блокировку всей косы при нарушении питания в одном из модулей. 
Приборные модули соединяются между собой соединительной секцией, изготовленной на основе прочного кабель-троса. Кабель выдерживает давление до 600 атм. Разрывное усилие его не менее 4,5 тонн. 
При буксировке косы по дну водоема или по суше система сохраняет прямолинейность даже на сложных участках местности и практически не меняет своего положения из-за подводного течения. 
Для форсирования отмелей островов и других препятствий автоматизированной раскладки косы с СПУ могут использоваться гибкие соединительные секции (секции UL).
В системе предусмотрена высокая степень защиты от электрических наводок промышленной частоты, импульсных помех искусственного и естественного происхождения за счет экранирования электрических линий и схем металлическим корпусом и оплеткой брони кабель-троса.
Конструкция системы не ограничивается перечисленными выше составными частями, и, по желанию заказчика, система XZone® Marsh Line может быть доукомплектована.

Технология работы

  • Транспортировка и сборка системы

Транспортировка системы XZone Marsh Line к месту проведения работ осуществляется в разобранном виде в специальной упаковке. Сборка системы производится один раз перед началом работ. По окончанию сборки готовая телеметрическая коса тестируется и помещается на специализированное спускоподъемное устройство (СПУ). 

  • Раскладка системы на местности

Раскладка косы производится с движущегося транспортного средства (на воде - с судна или понтона при скорости до 4 узлов, на суше и отмелях - с вездехода при скорости до 8 км/ч) или, если позволяют условия местности, простым затягиванием косы на профиль. Низкое сопротивление трению позволяет в некоторых случаях буксировать косу по дну водоемов или по суше. Система просто передвигается волоком (буксируется) транспортным средством на необходимое расстояние, и сразу после остановки - готова к работе. Жесткость и масса косы таковы, что в дальнейшем она повторяет заданную укладкой траекторию движения независимо от ветра, течения и других возмущающих факторов. Препятствия на профиле огибаются при помощи специального гибкого кабеля или обычного кабель-троса.

  • Позиционирование

При буксировке косы по ровной поверхности расстояние между модулями ограничивается длиной соединительной секции. При раскладке системы на местности с движущегося транспортного средства определение координат и глубин укладки модулей производится эхолотом и специальной оптико-электронной системой определения координат, связанными с системами глобального позиционирования (GLONASS/GPS). 

  • Регистрация

При использовании специальных многокомпонентных приборных модулей система XZone Marsh Line может обеспечить прием и регистрацию материалов по методикам работ любой сложности - от 2D1C, 2D2C до 4D3C, 4D4C.

Работы 2D

Работы с системой XZone Marsh Line, независимо от среды, выполняются по двум основным методикам: с буксируемой косой и с неподвижной косой. 


Буксируемая коса

При работе с буксируемой косой, в зависимости от типа среды, подбирается средство буксировки, это может быть судно, катер, вездеход, трактор. В случае буксировки судном, при достаточной мощности лебедки, может применяться метод, известный как “старт-стоп". После каждого выстрела буксировщик протаскивает косу вперед на расстояние, равное интервалу возбуждения. Источник возбуждения может крепиться к буксировщику или располагаться на автономном транспортном средстве, перемещаясь самостоятельно.


Неподвижная коса


Вторым типовым методом работы с системой XZone Marsh Line является работа с неподвижной косой. В этом случае коса неподвижно лежит на профиле, а пункт возбуждения движется вдоль профиля от одного конца косы к другому с заданным шагом. При работе на акваториях данная технология называется двухсудовой технологией применения донной косы. Возможно применение и других (смешанных) технологий работ.


Исследования ВЧР

Исследования ВЧР проводятся специальной косой небольшой длины (300-600 м) с небольшим и/или переменным шагом между каналами. Могут использоваться однокомпонентные или трехкомпонентные модули (без гидрофонов). Использование буксируемой наземной косы позволяет существенно повысить производительность работ, полностью исключив ручные операции.

Работы 3D

При выполнении 3D работ используется несколько буксировочных транспортных средств, по одному для каждой косы. Источник возбуждения смонтирован на отдельном транспортном средстве и перемещается самостоятельно. На каждом буксировщике установлен блок управляющей электроники. Все регистрирующее оборудование объединено в единую вычислительную сеть, принимающую, обрабатывающую и сохраняющую сейсмические записи. Данные, полученные от каждой телеметрической косы, проходят предварительную обработку и пересылаются на центральную станцию регистрации, где из них формируется полная сейсмограмма. 

Работы 4D/4C

Благодаря прочной герметичной конструкции модулей и отсутствию аккумуляторов система XZone Marsh Line с успехом может быть использована для сейсмомониторинга месторождений в процессе добычи углеводородов с регистрацией нескольких компонент волнового поля на морском дне на глубине до 100 м.