海底管道聲學(xué)探測(cè)方法中的問(wèn)題分析.pdf

1、在海底油氣輸運(yùn)過(guò)程中，由于海洋環(huán)境的特殊性和復(fù)雜性，海底油氣管道自身的安全受到極大挑戰(zhàn)，尤其處于暴露、甚至懸跨狀態(tài)后，管道極易失效。在海底管道檢測(cè)中，為獲知海管的賦存狀態(tài)，確定其埋深、暴露長(zhǎng)度、懸跨高度等在位信息，多借助于高頻淺地層剖面儀（簡(jiǎn)稱淺剖）和側(cè)掃聲納等聲學(xué)探測(cè)設(shè)備。
　　通過(guò)對(duì)黃河口埕島油田、海南東方1-1氣田及杭州灣海底管道路由調(diào)查資料的分析發(fā)現(xiàn)，受海底底形、作業(yè)工況等影響，以及淺剖、聲納探測(cè)資料多解性的干擾，經(jīng)常造成

2、對(duì)管道狀態(tài)的誤判，具體表現(xiàn)為:使用淺剖資料分析時(shí)，管道埋藏狀況判別不明;使用聲納資料分析時(shí)，懸跨段高度、長(zhǎng)度的確定存在困難。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，建立“管道—海床”共存的地質(zhì)模型，根據(jù)地震勘探原理對(duì)淺剖、側(cè)掃聲納的探測(cè)過(guò)程進(jìn)行正演模擬。將模擬記錄圖像與實(shí)際探測(cè)資料比對(duì)表明，海底斜坡、凹坑等特殊地形處的探測(cè)資料不能真實(shí)反映管道的在位信息。在探測(cè)資料解譯階段，應(yīng)將實(shí)測(cè)圖像回歸到地質(zhì)演化環(huán)境中評(píng)估海底管道的賦存狀態(tài)，分析影響管道狀態(tài)的地質(zhì)

3、因素，剔除因儀器自身原理產(chǎn)生的探測(cè)圖像變形、資料多解性等問(wèn)題。
　　論文的主要研究進(jìn)展及取得的認(rèn)識(shí)如下:
　　(1)當(dāng)海底管道位于斜坡、凹坑等海底不平整地層時(shí)，淺剖探測(cè)圖像中地層反射界面的偏移?；煜茼斀缑媾c海底的位置關(guān)系，造成懸跨管道被海床掩埋的假象;通過(guò)Kirchhoff積分疊后偏移方法將淺剖探測(cè)資料進(jìn)行偏移歸位是一種有效的方法，可還原海底的真實(shí)地形，消除解釋陷阱。
　　(2)側(cè)掃聲納對(duì)海底斜坡處管道進(jìn)行探測(cè)時(shí)，管

4、道在拖魚(yú)淺水側(cè)的聲學(xué)陰影寬度明顯小于深水側(cè)寬度，造成管道懸跨高度在淺水側(cè)被壓縮、深水側(cè)被放大，干擾真實(shí)懸跨高度的判定;基于聲納探測(cè)的幾何關(guān)系，通過(guò)數(shù)值推演的方法修正斜坡處管道的懸跨高度。側(cè)掃聲納對(duì)海溝內(nèi)的管道探測(cè)時(shí)，由于溝槽邊坡的遮擋及管—溝識(shí)別特征的相互疊覆，使得對(duì)管道在位信息的檢測(cè)難以實(shí)現(xiàn)，在調(diào)整聲納波束入射角度未果的情況下，應(yīng)采用條帶測(cè)深系統(tǒng)等精確測(cè)量設(shè)備完成對(duì)管道狀態(tài)的檢測(cè)。
　　(3)由于管跨支點(diǎn)處土體強(qiáng)度降低而使支點(diǎn)位

5、置逐漸向兩端移動(dòng)，且土體在管跨端點(diǎn)的掩埋范圍短期內(nèi)并未改變，使得其實(shí)際位置難以通過(guò)側(cè)掃聲納探測(cè)獲得，聲納圖像顯示的懸跨長(zhǎng)度往往小于實(shí)際長(zhǎng)度。
　　(4)受物源和動(dòng)力因素的雙重影響，在沉積環(huán)境較復(fù)雜的近岸及河口區(qū)，海底管道的賦存狀態(tài)主要受控于路由區(qū)地形的長(zhǎng)期演化趨勢(shì)和短期季節(jié)性調(diào)整。諸如活動(dòng)性沙波遷移、季節(jié)性暴風(fēng)浪沖刷造成海床動(dòng)態(tài)變化，海底沉積物軟硬不均導(dǎo)致的海床差異沖蝕、塊體運(yùn)動(dòng)等，在破壞海床穩(wěn)定性的同時(shí)也威脅到管道的運(yùn)行安全。<