海底缆线的磁力探测方法详解

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海洋磁力仪探测实施方案

一、前言。

海洋磁力仪是一种用于测量海底磁场的仪器，通过对海底磁场的测量，可以获

取地球内部结构和地质构造的信息，对海洋地质勘探和资源调查具有重要意义。本文档将详细介绍海洋磁力仪探测的实施方案，包括前期准备、仪器配置、数据采集和处理等内容，以期为相关工作提供指导和参考。

二、前期准备。

1. 确定探测区域，根据勘探目的和需求，选择合适的海域进行磁力仪探测，考

虑海底地质情况、水深、海洋气象等因素。

2. 准备船只和设备，选择适合的调查船只，并配备海洋磁力仪及其相关设备，

确保设备完好，能够正常工作。

3. 组织人员，确定调查人员组成及任务分工，包括仪器操作人员、数据采集人员、数据处理人员等，保证人员配备到位。

三、仪器配置。

1. 安装海洋磁力仪，根据调查船只的结构和要求，选择合适的位置进行海洋磁

力仪的安装，确保仪器稳固、准确。

2. 调试仪器，在实施探测前，对海洋磁力仪进行调试和校准，确保其工作正常，数据准确可靠。

3. 检查相关设备，检查和测试与海洋磁力仪相关的设备和仪器，包括电源供应、数据采集系统、通信设备等，确保其正常运行。

四、数据采集。

1. 测量路径规划，根据探测区域的地质特征和勘探要求，制定合理的测量路径

和方案，确保全面、有效地覆盖目标区域。

2. 实施测量，在船只航行过程中，根据测量路径和方案，进行海洋磁力仪的数

据采集工作，确保数据的准确性和完整性。

3. 实时监测，在数据采集过程中，对海洋磁力场进行实时监测和记录，及时发

现并处理可能出现的问题。

五、数据处理与分析。

1. 数据传输，将采集到的海洋磁力数据传输至数据处理中心，确保数据的完整

基于实践的海底管线探测技术研究

摘要:本文基于笔者多年从事海底管线及地球物体探测的相关工作经验,以笔者的工作实践为背景,探讨了基于海洋磁力、侧扫声纳及浅地层剖面三种地球物理探测手段的海底管线探测思路,给出了探测的原理和案例,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词:海底管线探测磁力声纳剖面地球物理

随着海洋开发的逐步发展,近海港口、码头、航道、填海造地、桥梁等工程建设面临一个新的问题,那就是可能和已有的人类构筑物或遗弃物(比如海底管线、人工鱼礁、沉船、爆炸物等)发生冲突,其中,海底管线对于工程设计和施工的危害最大。近年来,由于没有探明海底管线而造成的工程事故时有发生,经济损失严重,社会影响较大,因此不断总结不同类型海底管线的探测技术是一个非常迫切而重要的任务。

海底管线探测是管线探测的一个分支,由于环境差异,在水域环境中进行时,其与陆域的管线探测方法在探测方法、仪器、成果分析等方面完全不同。从目前的探测现状及未来的技术发展趋势分析,地球物理方法是海底管线探测的最常用也是最有效的方法。目前,海底管线探测主要采用海洋磁力探测、浅地层剖面探测、侧扫声纳等物探方法。

本文根据天津水运工程科学研究院完成的一些海底管线的探测实例,并参考国内外同行的一些探测资料,对海底管线的地球物理探测方法进行探讨。

1 海洋磁力探测

1.1 探测原理

磁法勘探是应用地球物理学的一个分支,以有关地质学和物质磁性的理论、地磁场理论和物体磁化理论、以及磁化物体磁场的数学理论为基础,借助专用仪器测量不同磁化强度的物体在地磁场中所引起的磁场变化(即磁异常),来研究这些磁异常的空间分布特征、分布规律及其与磁性体(场源)之间的关系,从而达到寻找场源(探测目标体)的目的,并提供场源的位置、埋深及规模等相关信息。

地下电缆探测技术方案

概述

本文档旨在提供一种地下电缆探测技术方案，以帮助确定地下电缆的准确位置和路径。该方案将采用以下步骤来实现目标：

1. 地下探测仪器的选择

2. 地下电缆探测的准备工作

3. 地下电缆探测的操作步骤

4. 结果处理和数据分析

地下探测仪器的选择

为了准确地探测地下电缆的位置和路径，我们建议使用以下地下探测仪器：

1. 电磁探测仪：采用电磁感应原理，能够发现埋深较浅的金属电缆。

2. 地雷雷达：使用雷达技术发送和接收射频信号，能够精确地探测地下电缆的位置和路径。

3. 地下雷达：通过发送电磁脉冲信号，利用信号的传输和反射时间来检测地下电缆。

根据实际情况选择合适的仪器，以确保对各种类型的地下电缆进行准确探测。

地下电缆探测的准备工作

在开始地下电缆探测之前，需要进行以下准备工作：

1. 确定探测区域：根据需求确定需要探测的地下区域范围。

2. 获取相关图纸和信息：从相关部门或业主处获取有关地下电缆位置和路径的图纸或信息，并确保其准确性。

3. 清理工作区域：清除工作区域上的杂物和障碍物，以便顺利进行地下电缆探测操作。

地下电缆探测的操作步骤

以下是进行地下电缆探测的基本操作步骤：

1. 仪器设置：根据所选仪器的操作说明，正确设置仪器参数和

功能。

2. 仪器校准：根据仪器的校准要求，进行仪器的校准工作，确

保准确的测量结果。

3. 探测操作：按照设定的探测模式和参数，将仪器沿着待探测

的区域移动，并记录探测结果。

4. 数据采集：将探测的数据保存并记录，以便后续处理和分析。

5. 结束操作：完成地下电缆探测后，关闭仪器并进行数据备份。

海洋磁力测量技术应用及发展现状

一、引言

海洋是地球最广阔的区域，占地球表面积的71％，目前海底还有95％的未知世界。21世纪是海洋世纪，着力打造“向海经济”，搞好“21世纪海上丝绸之路”，发展海洋磁力测量技术是海洋测量技术的重要组成部分。

海洋磁力测量技术是认识和开发海洋的重要手段，海洋磁场信息是海战场环境信息建设的重要组成部分，也是地球物理场和海洋地质科学研究的主要内容之一。海洋磁力测量的对象主要是地磁场或地磁异常场。地磁场是随时间和空间而变化的矢量场，海洋磁力测量技术属于弱磁场探测技术，海洋磁力测量的任务就是通过各种手段获取海洋区域地磁

场的分布和变化特征，为进一步研究、解释和应用海洋磁力信息提供基础数据支撑。

海洋磁力测量在军事领域和民用领域都有广泛应用，高精度的海洋磁场信息可为地震监测与研究、海底地质研究、海洋矿产资源勘探、海洋沉船打捞搜救、海洋油线管道调查、水下磁性目标探测、导弹地磁匹配导航、水下潜器自主导航等方面提供重要的基础资料。

海洋磁力测量技术涉及到磁力仪传感器技术磁场测量

数据的采集、磁力测量信息的处理、磁场模型的建立以及磁力成果与应用需求的结合等多方面的问题。当前我国海洋磁力测量技术处在发展阶段，我国海域和部分重要海区精密海洋磁力测量，还是以船载地磁总场测量为主，航空磁力测量为辅。磁场信息获取手段不完备、测量平台效率低、测量要素不齐全、测量区域覆盖不全等问题普遍存在。本文结合海洋磁力测量技术在海洋工程和军事方面的应用需求，对海洋磁力测量技术发展现状进行了评估对发展前景进行了展望。

海底电缆外部探测方法与应用浅析

海底电缆的外部探测主要包括平面位置探测和埋深状态探测。进行海缆外部探测，有助于及时掌握海底电缆的外部信息，可以为日常维护检修提供宝贵的基础资料，也可以用于查找事故海缆的断裂位置，服务于应急抢险修复工作。
目前常见的海底电缆外部探测方法主要有侧扫声纳探测、海洋磁力仪探测、海缆探测仪探测、浅地层剖面仪探测等多种方法［４－６］，每种方法都有其特有的优缺点，本文将从原理阐述和应用实例介绍方面对其进行简要介绍。
摘要：介绍了海底电缆外部探测作业中常用的方法、原理及其应用情况。海洋磁力仪、海缆探测仪、侧
扫声纳和浅地层剖面仪都可用于探测海缆，分别基于磁力信号、电磁信号和声学反射信号的测量原理。
Leabharlann Baidu
每种方法都有优缺点和应用限制，在实际应用中应该灵活选择与搭配不同的调查方法。
关键词：海底电缆；侧扫声纳；海洋磁力仪；海缆探测仪；浅地层剖面仪
体的磁异常值和位置。
海底电缆产生的磁场主要来源于保护层中的铁磁性材料以及自
身的加载电流。在实际探测时，将海底电缆看作无限延伸的水平圆柱
体，然后根据磁力仪距水平圆柱体铁磁性物体的距离不同所产生的磁异常值的大小，来判别海底电缆的磁异常信号。根据经验，一般的海底电缆在距磁力仪５～１０ｍ高度时产生的磁异常值约在８～３０ｎＴ左右，大致相当于直径为０．１ｍ的铁磁性水平圆柱体的磁异常值，当海
中图分类号：Ｐ７５６．２文献标识码：Ａ

目前最优秀的海洋磁力正常化方法

目前最优秀的海洋磁力正常化方法海洋磁力正常化是一种通过测量磁场来减小地球磁场对探测器观测信号的干扰的方法。随着海洋磁力正常化技术的不断发展，现在已经出现了多种不同的方法，其中一些被认为是最优秀的。本文将探讨这些方法，并比较它们之间的不同之处。

首先，我们来看一种名为TTC方法的海洋磁力正常化技术。这种方法根据磁场的强度和方向对海洋底部进行测量，以减少地球磁场对探测器信号的影响。TTC方法在海洋地球物理勘探中广泛应用，因为它可以减少磁场的噪声和扰动。但是，它只能用于海底磁场的减弱，而不能用于完全消除地球磁场的影响。

另一种海洋磁力正常化方法是磁场差分法，它通过测量不同位置的磁场强度来消除地球磁场对信号的影响。这种方法是目前最常用的海洋磁力正常化技术之一，因为它可以减少地球磁场的噪声和扰动，得到更加精确的数据。然而，磁场差分法需要进行复杂的数学运算，并且需要在实验前进行精确的测量和校准。

还有一种被称为磁矢计法的海洋磁力正常化方法，它通过测量磁矢量的变化来消除地球磁场对信号的影响。这种方法可以获得

更加精确的数据，但需要使用高精度的磁矢计。与磁场差分法相比，磁矢计法更加复杂，但在某些任务中可以提供更准确的结果。

最后，我们来看一种名为公海柱磁力正常化的方法。这种方法

通过测量公海柱磁场来减少地球磁场对探测器信号的影响。公海

柱是一种由海底岩石和磁铁矿组成的柱状物，具有自己的磁场。

公海柱磁力正常化的缺点是，需要进行复杂的地质调查和勘探，

并且可能受到公海柱磁场的干扰。

总之，海洋磁力正常化技术是地球物理勘探中不可或缺的一部分。目前，磁场差分法是最常用的海洋磁力正常化技术之一，因

磁法在海洋地球物理勘探中的应用

磁法在海洋地球物理勘探中的应用地球物理勘探是一种通过对地球内部物理性质进行观测和研究，以

获取地下信息的科学方法。在海洋地球物理勘探中，磁法是一种常用

的方法。本文将重点介绍磁法在海洋地球物理勘探中的应用。

一、磁法原理和方法

磁法是利用地球的磁场和地下物质的磁性差异进行勘探的方法。地

球的磁场是由地下的大地构造和地壳内磁性物质的分布所决定的。磁

法勘探主要依靠测量地磁场的参数，如地磁强度和地磁倾角等，来推

断地下物质的磁性性质和空间分布。

在海洋地球物理勘探中，常用的磁法测量设备是磁力计。磁力计是

一种用于测量磁场强度和倾角的仪器，通常由磁棒和指示装置组成。

磁法测量过程中，磁力计会通过船载设备或者浮标悬挂在海面上，沿

着不同的航线进行测量，获取一系列地磁数据。

二、磁法在海洋地球物理勘探中的应用

1. 海底地壳磁性差异的分析

海洋地球物理勘探中的一项重要任务是研究海底地壳的形成和演化

过程。通过测量海底地壳的磁性差异，可以推断出地壳的岩性和构造。磁性差异主要由海底火山活动和板块运动等地质过程所引起，这些过

程会导致磁铁矿物的形成和沉积，从而改变地下岩层的磁性特征。

2. 海底断层和构造的研究

海底断层是海洋地壳中的一种常见地质现象，它是海洋地壳板块运动的结果。通过对海底断层的磁性差异进行测量和解释，可以研究板块运动和地震活动的机制。磁法勘探能够提供关于海底断层的位置、走向、位移等信息，对研究地震和地壳运动具有重要意义。

3. 海底矿产资源的勘探

海洋地球物理勘探中的另一个主要任务是寻找海底的矿产资源。一些富含磁性矿物的矿床，如铁矿石和锰结壳等，常常通过磁法方法进行勘探。通过测量海底的磁性异常情况，可以推测出矿床的类型、规模和分布范围，为矿产资源的开发提供依据。

海底电缆的水下探测与维修机器人技术

随着科技的不断发展，海底电缆越来越多地用于实现全球通信网络

的连接。然而，海底电缆的故障和损坏问题也随之而来。为了保证通

信网络的顺畅运行，水下探测与维修机器人技术应运而生。本文将探

讨海底电缆的故障与损坏原因、水下探测技术以及维修机器人的应用，以期提供更好的解决方案。

一、海底电缆故障与损坏原因

海底电缆作为全球通信网络的重要组成部分，遭受各种自然和人为

因素的影响，容易发生故障和损坏。以下是一些常见原因：

1. 天然灾害：海啸、地震和海洋暴风等自然灾害可能导致海底电缆

断裂或移位。

2. 锚碇和人为破坏：锚碇和人为破坏是海底电缆受损的常见原因。

船只的不慎操作或故意破坏可能导致电缆暴露在水面上，进而增加断

裂的风险。

3. 海洋环境：海水的腐蚀、海洋生物的咬斩以及海底地质活动都可

能对海底电缆造成损坏。

二、水下探测技术

为了及时发现海底电缆的故障和损坏，一系列水下探测技术被开发

和应用。

1. 声学探测：通过发射声波并测量其回波来实现对海底电缆位置和

状况的探测。这种技术可用于检测断裂、移位或其他物理损伤。

2. 光学探测：利用激光和摄像设备，可以对海底电缆进行视觉检查，以便快速确认故障位置和类型。这种技术非常适合检测电缆外部的损伤，如锚碇引起的损坏等。

3. 磁力探测：利用磁场传感器检测电缆周围的磁场变化，以识别电

缆的位置和电流信号。这项技术对于发现被埋在海底的电缆非常有用。

三、维修机器人的应用

维修机器人是通过无人操控、远程控制或自主操作，对海底电缆进

行修复和维护的机器设备。

1. 机械臂机器人：具备灵活的机械臂，可用于电缆的精确定位和修复。机械臂的结构允许操作人员进行细致的工作，如焊接和固定。

海底管线缺陷的漏磁检测技术研究

摘要:近年来,随着经济的发展,我国石油产业也得到了迅猛的发展,而管线使用时间的增长,管线铺设方式的纷繁复杂,以及其他不可避免的自然侵蚀和磨损等因素,使得管线运输频繁发生事故 ,对人们的生命和财产安全都造成了巨大的威胁。为了使管线运输正常运行,就需要对目前的海底管线进行现代分析和控制,通过管线泄漏检测技术,加强管线的质量控制。本文根据漏磁检测技术在国内管道内检测领域的应用实际,介绍了漏磁检测器的结构及工作原理。根据电磁感应定律及霍尔效应原理,分析了线圈式探头和霍尔元件探头拾取的缺陷漏磁场的信号特征，并讨论了漏磁检测技术的意义。

关键词：海底管线油管漏磁缺陷信号特征

一．引言

由于海底管线发生泄漏时，将造成巨大的经济损失和严重的海洋污染，世界各海洋石油生产国对海底管线的在线检测十分重视[1]。各国研究部门和开发部门对管线的检测，特别是海底管线的在线检测系统特别关注，并进行了大量的研究工作。通过在线检测,可以对缺陷进行识别、定位和量化统计,是指导管道合理维修、开展管道完整性管理工作的重要手段。

二．漏磁检测技术的工作原理

利用漏磁原理检测管道腐蚀缺陷,是目前常用的检测方法之一，适用于薄壁和中壁厚的管道。目前新开发的磁化装置，新型高效的霍尔传感器，也因尺寸小和检测灵敏度高，使周向分布的传感器数量增加，从而提高了缺陷检测的分辨率，并可分辨出缺陷位于管壁内侧还是外侧[2]。

2.1. 漏磁检测器的构造

漏磁检测器由机械载体和电气部分组成,见图1。机械载体构成了漏磁检测器的基本框架,包括检测器骨架、驱动皮碗、钢刷、永久磁铁及铁芯、万向节、里程轮和密封舱等。电气部分由探头(主探头和ID /OD探头) 、信号集中处理模块(采用霍尔探头时采用) 、电子包、电池包、里程传感器、温度压力差压传感器、线束(HARNESS)组成[3]。

磁力探测在海洋工程中的应用研究

0引言

海底的磁力信号具有特定的分布规律，人为制造的工程结构与海底天然形成的地质结构在磁信号上存在较为明显的差异，金属管道、海底电缆等工程设施的磁异常特征可用于判断其运行状态，为检修维护工作提供重要的参考依据。油气管道埋深较大，常规的检测方法难以奏效，将磁力探测技术应用于海底油气管道的状态检修与评价，能够产生良好的实用价值，故对其开展研究。

1海洋管道工程磁力探测原理1.1探测原理及设备

海洋工程磁力探测的主要仪器设备为磁力仪，油气管道多为金属材质，其上覆层为抛沙、碎石、块石，周围是广泛分布海洋地质层[1]。不同类型的材料具有差异化的磁力特征，该项目输气管道为耐压钢管，磁化率明显大于上覆层的各类物质，同时也高于自然形成的海洋地质层。磁力仪能够检测磁力变化，形成磁力曲线，根据磁力异常可判断海底输气管道的位置、埋深等数据[2]。表1为典型磁力仪的性能参数。

1.2海底管道磁异常强度计算方法

海底管道是一种重要的能源输送设施，其在海洋工程领域的应用十分广泛。在海底管道项目设计及施工过程中，相关工作人员深入了解海底管道的磁异常特性，对于确保海底管道安全运行至关重要。本次研究中，相关工作人员可以将海底管道等效为圆柱形磁体，借助该等效模型分析磁异常现象，并为进一步的研究提供理论基础。在无外界磁场干扰的情况下，研究人员利用式（1）计算海底管

道的磁异常强度。该公式基于磁场理论以及磁异常原理推导而得。通过这个公式，研究人员可以得到磁异常强度与管道参数、磁场强度、管道埋设深度等因素之间的关系，从而为实际工程应用提供参考依据。而对于已有的海底管道设施，研究人员通过测量其磁异常强度，对管道实际工作状态进行实时监测，及时发现潜在的安全隐患（详见表2）。

海洋磁力测量及海洋磁异常的应用

摘要海洋磁力测量是海洋地球物理调查方法之一,是以海底下岩层具有不同的磁性并产生大小不同的磁场为原理,在海上进行地球磁场测定。简要介绍海底磁力测量的发展及其特点,设计与实施和海底磁异常的应用。

关键词海洋磁力测量;磁异常;应用

海洋面积几乎占整个地球表面面积的四分之三,所以在海洋上若不进行磁力测量,地磁科学就失去了意义,地磁场的各种现象也就不会在航海中到如此广泛的实际应用。不论在地球表面上还是地球以外的直接观测,都证明地球的周围存在着磁场。可是,如果在相互距离足够远的各点上进行同样的试验,就会发现:对于整个地球表面而言,磁场不是均匀的。

海洋磁力测量最主要的目的是为了保证航海的需要及研究海底的构造。海洋上的磁场是非常复杂的,特别是直接观测海底是很不容易的,因此,海洋磁力测量具有一些独特的特征。

1 海洋磁力测量

1.1 海洋磁力测量的特点

海洋磁力测量具有如下的特点:一方面要在不断改变着自己的空间位置(船本身在航行,洋流在流动等)的船上进行观测;同时船本身的固有磁场也在随船的空间位置的改变而改变。因此,在制定观测方法时应同时考虑这两方面的因素。

1.2 海洋磁力测量的发展

在哥伦布发现磁偏角之后的200多年间,海洋上的磁力测量只是偶然现象。17世纪末,英国海军对磁偏角和磁倾角首次做了系统的测量。根据此次获得的数据出版了第一份地此图,这是一张保证航海安全的磁偏角图。1757年,W.蒙顿和J.多德松利用在考察船和商船上进一步观测的大量数据结果,编制了大西洋和印度洋按纬度和经度每隔5°等距点上的磁偏角一览表,作者在表的序言中指出,他们利用了5万个以上的观测数据。在18世纪和整个19世纪时期,除了在船上测定磁偏角之外,还开始对磁偏角和水平分量进行观测,当时的观测精度不是很高。整个海洋上大规模的系统测量工作始于1905年,是由美国的卡纳奇研究所用专门装备的船只完成的,并编制了世界磁地图。解放前我国只在少数地区零星的做了一些磁力测量工作,而解放后,磁力测量工作有了很大的发展,并未赶超世界先进水平而努力。

地下管线探测方法

地下管道探测是指利用各种技术手段和设备对地下埋设的管道进行准确、高效的探测和定位。地下管道探测是一个不可或缺的环节，可在工程

施工、地质检测、城市建设等方面起到重要的作用。下面将介绍几种常见

的地下管道探测方法。

1.电磁法

电磁法是一种利用地下金属管道对电磁场的敏感性来进行探测的方法。通过给管道施加交流电流或者直流电流，然后在地面上使用探测器测量电

磁场的变化，从而确定管道的存在和位置。电磁法适用于探测非金属管道，如塑料或混凝土管道。

2.高频电测法

高频电测法是一种利用电磁感应原理来探测地下金属管道的方法。通

过使用高频电流产生一个电磁场，并通过感应管道内部的电流来检测管道

的位置。高频电测法适用于探测金属管道，如铁、铜管等。

3.高分辨率地球电磁法

高分辨率地球电磁法是一种利用地下不同物质对电磁场的不同响应来

探测管道的方法。通过在地面上施加强磁场和电场，然后通过测量地下电

磁场的变化来推导管道的存在和位置。高分辨率地球电磁法适用于探测各

种类型的管道，如金属管道、塑料管道等。

4.雷达探测法

雷达探测法是一种利用电磁波在不同介质中传播的差异来探测地下管

道的方法。通过向地下发送电磁波，并通过接收回波信号来确定管道的存

在和位置。雷达探测法适用于探测各种类型的管道，如金属管道、塑料管道等。

5.地质雷达探测法

地质雷达是一种利用地面上发射的电磁波在地下的扩散和反射来探测地下管道的方法。通过测量反射和散射的电磁波信号来确定管道的存在和位置。地质雷达探测法适用于探测各种类型的管道，如金属管道、塑料管道等。

多种物探仪器在海底路由管线检测中的综合运用

0引言

海底路由管线检测旨在确定管道、输电线路的位置、走向以及埋深等情况，在具体检测过程中，可采用综合物探技术，使用多种探测设备，从地形地貌、管线埋设状态、海底地质结构三个方面进行全方位的判断，因此对各类物探技术进行探究。

1不同物探仪器在海底路由管线检测中的应用原理1.1多波束声呐探测技术应用原理1.1.1应用场景分析

对于新建项目，海底路由管线检测的目的是为管道、电缆、光缆等选择适宜的施工线路。对于已经投入使用的管线工程，路由管线检测目的是调查管线是否发生偏距、沉降、抬升等情况，从而预防或者消除隐患。多波束声呐探测系统可用于建立海底的三维模型，辅助工程技术人员从海底地形地貌层面出发，合理设计管线路由。

1.1.2应用原理

多波束声呐探测系统具有四大子系统，分别用于发射和接收声学信号、采集数据、处理数据、完成外围的辅助性任务，核心设备组件为换能器、船体姿态传感器、定位传感器以及声速剖面仪。其中，换能器用于发射和接收声呐信号[1]。从测量原理来看，多声呐探测系统通常安装在船体上，声波信号以海水为介质，经过一定时长到达海底，信号经反射之后被接收。声波在海水中的传播速度较为稳定，根据信号发出与接收的时间差，即可计算出被测点的深度。在获得大量测点深度数据之后，即可借助软件工具渲染出海底的三维模型。测点处的海水深度按照式（1）来计

算。（1）

式中：D 为被测点处的水深值；c 为声波在海水中的平均传播速度；t 为声波从发射到接收的总耗时；θ为声波在海水中的入射角；ΔD d 为船体吃水的修正量；ΔD t 为潮位的修正量。在获得大量测点水深数据之后，可利用网格插值法、网格生成算法建立海底地形的三维高程数字化模型。

联合剖面法在海底电缆探测中的应用

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在过去的时间里，我国将发展战略的目光投向了广袤无垠的海洋，布置规划了一系列以海洋为核心的项目，也相继产生了围绕这些项目配套的一系列工程，包括桥梁隧道和电力等。同时，随着填海工程的不断发展，目前各项环境、网络以及资源保护等工程初具雏形。实际上，海洋开发市场具备了比较大的发展潜力，不过风险也依旧存在。因此，特别是在近海开展工程项目建设时，往往需要将电缆铺设在海底，因此对于电缆位置的准确性探测成为了一项关键的工程，以便能够保障后期项目的推进。

1 方法原理

所谓联合剖面法，主要是按照测量电极在测线的方向，以测量点为指引来完成测量，聚焦地电断面，以横向电性变化为对象，开展研究，属于电阻率剖面法的一种。其三级装置主要有两组，一是AMN，二是MNB。前者主要是向供电电极A提供电力，后者主要供电对象是供电电极B，MN主要指的是测量电极，就单独的测点O而言，当AC极接入电流时，最终可以计算出视点阻率值ρsA；同样，在BC极，也能计算出ρsB。连接这两个视电阻率值，借助联合剖面法装置，即图1所示（其中，供电电极是AB，无穷远极则是C，测量电极用MN表示，测点是O，测量电极的电位差用MV表示，供电电流则是

MA）。

图1 联合剖面法装置示意图

利用联合剖面电阻率曲线进行分析，特别是其交点坐标，进而能够将地面投影位置的异常情况进行掌握，通过交点的性质判断，最终确定异常体相对围岩的电阻率水平。该方法具有直观简单、分辨

率高、非常明显等诸多优势，一般用途是确定良性导体。

2 地球物理和场地环境条件

由于海底管缆长期处于海底环境，因此环境对其影响程度相对较高，导致抗力的弱化，造成巨大的经济损失，甚至对海洋环境造成污染，如海浪冲击、海水腐蚀乃至海洋生物活动时对管缆的破坏，都会造成影响。电缆探测的原理，主要是通过电缆和自身所处介质之间存在着不同的电性而完成探测，和陆上环境对比起来，海上电缆探测的主要难点在于自身环境的特殊性以及物理场分布的区别。

海洋电磁法原理

摘要

由于海水具有高导电性，对不同频率的波都有屏蔽作用，从而导致海底信号强度很小，为了弥补海洋天然源大地电磁法的弱点, Charles Cox1960年在国际上首次提出了海洋可控源电磁法简称（MCSEM）。MCSEM在常规海洋大地电磁方法的基础上，增加了人工发射源，采用拖拽式海底发射，从而增强接收机场强度。尽管最近几年，海洋可控源电法有关的研究和讨论文章数量在减少。但海洋可控源勘探的成效已经受到业界的广泛关注, MCSEM可以说是海洋地球物理勘探中最重要的工具。可控源电磁法对高电阻率的碳氢化合物特别敏感,这用于海洋油气勘探，能起到很好的效果；同时具有势场方法（如重力测量、磁测）更好的固有分辨率。海洋可控源电磁法可以提高海上钻探成功率, 大大降低钻探风险，现已经扎根于海洋勘探事业，成为海上勘探非地震方法主要采集技术。目前主要面对的挑战是海洋仪器设备，许多海洋设备尚处于起步阶段。但随着科技的进步，仪器可靠性和仪系统噪声均有所改善。目前研究方向包括通过应用时域方法在浅水区解决空气波问题，利用可控源电磁法进行油藏监测。

关键词： MCSEM 采集技术处理解释油藏监测

第1章绪论

1.1 引言

地球表面71%都被海洋所覆盖着，从外空间可以看到一个蓝白相衬、缀以橙黄、晶莹的星体，这美丽的蔚蓝色就来自于海洋。海洋总面积达3.6亿多平方公里，海洋资源丰富，海水中锰结核富集成矿，海底又蕴藏着丰富的石油、天然气以及各种各样的资源，至今很多海洋资源处于未被探明和开发的状态。所以全球很多国家对海底地质研究和资源探测开发都具有很大的兴趣。我国海洋面积广阔，其总面积占我国陆地总面积的三分之一，特别是南海地区，资源储量非常丰富。伴随着人类社会的进步，人口的膨胀，人们对资源不断索取，乱踩乱挖，造成环境污染、生态破坏，资源严重浪费，资源日渐枯竭。工业转向残余矿，深部矿的同时，着手进军海洋资源的开发和利用。海洋资源对我国经济发展、国家综合实力的提升等具有重大而深远的意义。

一种海底电缆磁力探测平面误差改正方法介绍

作者：马伟鹏

来源：《科技创新导报》2013年第10期

摘要：海底电缆在海洋油气田建设中有着十分重要的作用。但在日常维护中其位置往往较难探测，目前是应用最广的有效手段。由于磁力探测受海流、船速、拖缆倾斜度等因素影响，其定位误差较大。在海洋油气田中，海底电缆常随海底管线同时建设，而海底管线探测方法成熟，探测精度较高。该文利用首先探测到的高精度管线位置，对海底电缆磁力探测精度进行归纳和推演，探索出误差改正方法，经超短基线高精度水下定位方法验证，方法可行、效果良好，可以应用于工程实践。

关键词：磁力探测偏移海底电缆超短基线（USBL）

中图分类号：P716 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-0-02

随着海洋能源的不断开发，海洋工程技术的提高已是迫在眉睫，如石油平台之间的电缆、海底管道等的铺设，尤其是铺设之后的调查以及维护。海底管道的调查已经具有成熟的技术，而海底电缆的调查目前只能采取磁力的手段进行调查，但磁力手段在调查海底电缆过程中又具有一定的局限性，尤其是在海底电缆实际位置的调查上具有一定的偏差。海底电缆分为海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆主要用于通讯业务，海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能，与地下电缆电缆的作用基本一致，只不过应用的场合和敷设的方式不同。该文主要对海底电力电缆进行讨论。

1 海洋磁力探测原理

1.1 正常场校正

正常场图系采用中国科学院地球物理研究所编制的全国等值线图，或采用该所的计算公式计算并绘制的等值线图，计算公式为：