海底管道聲學探測方法中的問題分析.pdf

1、在海底油氣輸運過程中，由于海洋環(huán)境的特殊性和復雜性，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。在海底管道檢測中，為獲知海管的賦存狀態(tài)，確定其埋深、暴露長度、懸跨高度等在位信息，多借助于高頻淺地層剖面儀（簡稱淺剖）和側掃聲納等聲學探測設備。
　　通過對黃河口埕島油田、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、聲納探測資料多解性的干擾，經(jīng)常造成

2、對管道狀態(tài)的誤判，具體表現(xiàn)為:使用淺剖資料分析時，管道埋藏狀況判別不明;使用聲納資料分析時，懸跨段高度、長度的確定存在困難。
　　針對以上問題，建立“管道—海床”共存的地質模型，根據(jù)地震勘探原理對淺剖、側掃聲納的探測過程進行正演模擬。將模擬記錄圖像與實際探測資料比對表明，海底斜坡、凹坑等特殊地形處的探測資料不能真實反映管道的在位信息。在探測資料解譯階段，應將實測圖像回歸到地質演化環(huán)境中評估海底管道的賦存狀態(tài)，分析影響管道狀態(tài)的地質

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

4、道在拖魚淺水側的聲學陰影寬度明顯小于深水側寬度，造成管道懸跨高度在淺水側被壓縮、深水側被放大，干擾真實懸跨高度的判定;基于聲納探測的幾何關系，通過數(shù)值推演的方法修正斜坡處管道的懸跨高度。側掃聲納對海溝內(nèi)的管道探測時，由于溝槽邊坡的遮擋及管—溝識別特征的相互疊覆，使得對管道在位信息的檢測難以實現(xiàn)，在調整聲納波束入射角度未果的情況下，應采用條帶測深系統(tǒng)等精確測量設備完成對管道狀態(tài)的檢測。
　　(3)由于管跨支點處土體強度降低而使支點位

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