海底管线调查方法和资料处理

海底管线调查方法和资料处理

第卷第期海洋技术 29 1 Vol.29，No.1

Mar，2010 2010年 3 月OCEAN TECHNOLOGY

海底管线调查综合物探作业方法研究

张彦昌，郑佳

,交通部天津水运工程科学研究院,天津30 0456,

摘要 ,海底石油管线调查方法包括物探方法和潜水方法或两者的结合。综合物探作业方法是综合利用浅地层剖

面、旁侧声纳、测深仪、磁力仪等手段探测和分析海底管线状态。文章给出各种物探手段联合作业方法、作业程序和

注意事项，以及数据处理方法 ,对布线方法、仪器选择原则及作业关键点进行较详细的说明，对海底管线综合物探

作业给与了指导。

关键词 ,海底管线 ,异常状态 ,综合物探调

查中图分类号 ,文献标识码 , 文章编号 ,,,P751 B 1003-2029201001-0078-04

海底管线是海上石油生产运输的主要渠道,是连接平台常的海管状态为埋藏。异常状态包括裸露、悬空和移位。异常之间、平台与大陆炼油厂、储油厂之间油气运输的海上通道。状态可能造成海管的漏油、损坏或断裂现象。设计的埋藏深我国海上石油的开发正呈现迅猛发展的势态。目前已在黄渤 1~1.5倍 ,考虑到浅海区因海洋动力条件影度一般为管径的

海、东海、南海铺设大量油气管线,总长度近万公里。海底管响,加之人类活动频繁,设计埋藏深度较深。深海区埋藏较线在铺设及运行过程中,由于海上特殊

的恶劣环境,海管长浅,甚至直接铺设在海床上。在重要的地段,如冲刷区、养殖期受到海流冲刷、侵蚀以及地震、海浪、人为等因素的影响, 区、交叉段、近平台附近等,海管上部设计有压块mattres,s,或会出现腐蚀、变形、裸露、悬空、位移甚至断裂、泄漏等缺陷和填埋块 ,backfill,。裸露是海管上部露出泥面但下部仍在泥

中,一般是由于铺设时深度不够或海洋动力影响所致,悬空事故。为了保证安全生产和防止海洋环境污染,根据有关规

也称悬跨,suspended,是指管线底部高出海底造成高悬状态范需要对海管进行定期检测调查。调查方法一般采用工程物

一般是由于海管变形、严重冲刷或外力拉动所致。悬空是一探和潜水作业。工程物探一般用于前期大面积调查,作业效

种十分危险的状态,必须及时修复调整,位移是指管线受机率高、成本低,而潜水作业一般针对物探中发现的重大隐患

械运动或地震、强流作用造成海管位置平移,严重偏离设计以及平台跟前进行小范围的详查和检修。物探作业是综合采

中心位置的现象,易发生在转弯处或固定强海流区域。位移用水下声学的方法或磁力探测方法完成水下及海底泥面以

[1]也容易引起海管的变形、断裂等严重后果,也是一种危险的下管线埋藏状况以及路由区域海底地质状况。物探作业具

状态,必须严重关注。严重的局部位移往往伴随着悬空的危有快速高效的特点。

险状态,一般是由于机械原因造成的。例如 2005 年在 SZ36-

1 海管调查中发现的海管位移是由于渔船抛锚拉动所致,出 1 海底管线及其状态简介

现了海管严重位移和变形,出现悬空长度25 m,最大悬空高

度 1.8 m,最大位移15 m。海底管线又称海底管道,包括油管、汽管、输水管以及油

另外海管路由海床及地层中存在浅层气、断层、埋藏古水混输管

线,multiphase pipeline,。连接各平台之间以及陆地

河道也会对海管构成威胁,但是在海管铺设选址前一般已经炼油厂。海管与平台之间通过立管与平台连接,相对立管的

进行了勘测,选址中已经考虑了这些因素,但不排除新的危叫平管。立管与平管之间的连接处有一段弯曲的海管称作膨

险源的存在,海水腐蚀及海生物侵蚀是对海管的另一种危胀弯,是缓冲长距离海管热胀冷缩的。从结构上看海管有 2

[2]害,一般通过潜水手段获得有关信息,不是本文讨论的范畴。种形式,一是单壁管,外涂防腐层,带混凝土配重层,另一种

是复壁管,内管为输送介质,外管为保护管。内外之间有保温

2 综合物探调查作业设备及选用原则层。复壁管是为了防止漏油及缓解内外温差。目前多用复壁

管。我国常见的海管外径为6 ,15.24c m,,8 ,20.32c m,,10

[4] ,25.04 cm,,12,30.48 cm,,18,45.72cm, 英寸。海管物探综合调查设备的选择与海管埋设状态、路由地

海管在海底的状态可以分为埋藏、裸露、悬空、移位。正层底质状态以及海床地貌特征、地形特征有关系。一般选择多波束或单波束测深仪、数字地貌仪器,旁侧声纳,、浅地层收稿日期 ,2009-11-08 剖面仪、以及专门的管线剖面仪和/或磁力仪。一般测深仪作者简介 ,张彦昌,1964,,男,河北省南和人,高级工程师,主要从-旁侧声纳以及浅地层剖面仪,管线剖面仪,必不可少。具体选

仪一般使用于淤泥质海底,通过高低频测量海底数据差值帮

助改正或分析用浅地层剖面仪探测海管埋深真值。

,2,旁侧声纳又称地貌仪或侧扫声纳。主要探测海底表面海床地貌特征、海底障碍物情况,帮助了解和分析海管埋

图以船速测出等管线图像藏或裸露悬空情况,具有清楚、直观等特点。是海管物探综合 1 2 kn

调查必备设备。仪器型号较多,包括Edgetec h-4200FS、Ben) thos SIS-1624、SIS-1500 等。

,3,浅地层剖面仪。浅地层剖面仪主要由于探测埋藏于泥面以下的海管,确定其平面位置和埋深。同时用于探测海管路由浅地层地质灾害,浅层气、断层等。常见的浅地层剖面仪有美国 Edgetech -3200 XS, 频率为 2 ~16 kHz, 英国产 GeoPulse3.5 kHz/14 kHz等。其中 2~16 kHz 和 3.5 kHz 仪器

[2]是浅地层底质探测的理想频率,地层穿透性好,典型为5 0~ 80 m,但是海管探测能力稍差,表现为管顶模、糊埋深分辨率

较低,而 GeoPulse14 kHz 是管线探测的理想设备,可以清楚

图以船速测出等管线图像 2 3.6 kn 地测出管顶位置和埋深,因而俗称海底管线剖面仪,但是其地层穿透性较差。海底管线在管线剖面仪图像上表现为一条