海底管道路由预调查和铺后调查

牛志献

[摘要]介绍在南海油气田开发工程中，通过测深仪和双频侧扫声呐对海底管道路由进行预调查为油气田海底管道路由基础设计、安装提供详细的工程物探资料；通过测深仪、双频侧扫声呐和管线仪对已建海底管道进行铺后调查，对海底管道铺设状态进行评价。

[关键词]水深 地貌 中浅剖面

[中图分类号]TE973 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-216-2

1引言

本文主要是为在南海某油气田开发制定海底管道路由预调查和铺后调查方案；提供海底管道预调查成果，规避海底管道铺设可能遇到的危害，并提出建议；海底管道铺设完毕后及时进行铺后调查，对海底管道铺设状态进行评价。

2 调查方案设计

（1）海底管道路由预调查的目的就是为了确认规划海底管道路由的适合性和为海底管道铺设时的抛锚作业和挖沟回填提供依据。所以海管道路由的预调查不应早于铺设前半年，以免预调查与实际铺设时间间距太大，新产生的障碍物（沉船等金属垃圾）没有被发现而导致后续海底管道铺设受阻。

具体实施过程中海底管道预调查着重调查海床地貌及障碍物情况。详察海床的地貌起伏、变化，特别是突变以及可能存在于该区域内的礁石、障碍物等。在规划海底管道路由的海床上如发现不规则的地形如凹坑、废石、水泥块和其它障碍物等，进行合理评估、绘制相应地貌图纸，并给出建议。

（2）海底管道的铺后调查方案，应确定海底管道最终铺设在海床上的状况，是否偏移设定铺设路由；海底管道的掩埋状况，是否悬空，并给出海底管道维护建议。

3铺前调查

3.1海底管道路由预调查方法

（1）水深测量

使用多波束测深系统进行全覆盖测量，测线覆盖区应有20%的重叠，测量分辨率应为水深的0.5%，精度为水深的2%；单波束测深仪的精度应为量程的5‰±5cm。所有测深数据使用数字记录。在多波束测量作业时，布设适当数量的声速剖面站（测量时空上均匀分布，并能控制声速的区域变化），进行声速剖面测量和改正。

水深测量记录是连续地对海区的水深变化及海底障碍物进行探测，同时应对区域内水深变化情况及发现障碍物位置，大小加以描述。若发现水深变化异常，应结合旁扫声呐资料做出明确的解释。

（2）地貌调查

使用旁扫声呐系统进行全覆盖测量。旁扫声呐的量程应满足最大分辨的要求。

地貌调查采用旁扫声呐进行连续测试记录，接收机应具备斜距校准及盲区消除等功能，图像应分别在记录纸和数字记录。

根据不同水深和底质条件，作业之前应充分调试仪器，选择最佳工作参数，以获得清晰的声学图像，并详细记录调试过程，应能即时记录拖鱼与定位天线之间的相对位置，校对测线误差，做好班报记录，记录好仪器使用参数。

分析表面的灾害地质类型和确定海底障碍物的位置，形状大小及分布范围，并尽可能判别其性质。解释海底地貌特征、形态，进行海底地貌特征工程评价。

3.2海底管道路由预调查成果

海底管道路由调查范围内海底面较平缓，水深变化不大，该区域的平均坡度约为0.6‰。

根据地貌资料分析，海底管道路由调查区域内发现1处凹坑区，1处沙波区。现描述如下：

凹坑区距离预定路由中心线位置最近约170m，凹坑区内由大量直径6m-10m、深度约0.3m的凹坑组成。见图1。

沙波区穿过路由中心线。沙波纹波长约3.5m，波高约0.3m，走向近南北方向。见图2。

海底管道路由预调查结论及建议：海底管道路由调查范围内海底面较平缓，水深变化不大；管道路由调查区域内发现1处凹坑区， 1处沙波区。建议在进行海底管道铺设作业时给予密切关注。除此之外，该调查区域范围内未发现其他的海底障碍性物体。

4铺后调查

4.1海底管道铺后调查方法

（1）水深测量

水深测量记录应是连续地对海底管道路由海区水深变化及海底障碍物进行探测，若发现水深变化异常，应结合旁扫声呐资料和浅地层剖面记录做出明确的解释。回声测深仪的精度应为量程的5‰±0.5cm。在进行水深测量作业时，每天进行一次声速订正；每条测线的始末应明确标明仪器的有关记录参数。

（2）地貌调查

地貌调查采用旁扫声呐进行连续测试记录，接收机应具备斜距校准及盲区消除等功能，图像应分别在记录纸和数字磁带上进行记录。

根据不同水深和底质条件，作业之前应充分调试仪器，选择最佳工作参数，以获得清晰的声学图像，并详细记录调试过程，应能即时记录拖鱼与定位天线之间的相对位置，校对测线误差，做好班报记录，记录好仪器使用参数。

使用旁扫声呐系统与地层剖面测量同步进行全覆盖测量。旁扫声呐的量程应满足最大分辩的要求。

（3）海底管道调查

海底管道本次项目中主要使用管线仪获得海底面以下10m深度范围内高分辨率的声学剖面，分辨率达到0.1m，以显示海底管线的空间位置和状态。

调查作业前，首先对管线仪系统按照说明书要求和有关规范进行作业前调试，确保系统工作正常。将管线仪与导航定位系统进行联机调试，使导航系统传输到管线仪的定位信号和注释信号正常。

作业期间，根据调查区的水深和底质条件，充分调试仪器，选择最佳工作参数。记录换能器与定位天线之间的相对位置，校对测线误差，做好班报记录，记录好仪器使用参数。

采取一切必要的措施，降低噪音和其它干扰因素，提高信噪比，保证记录质量。调节好记录时间延迟，使同一测线的记录量程一致。

在作业中尽可能的保持船只的低的直线匀速，这是最重要的，如果不能满足，必须重做。

4.2管道铺后调查成果

调查区域内新挖的管沟在单波束、多波束和旁扫声纳资料上清晰可见。见图3。

此段已建海底管道共检测101个点，埋藏深度在1.8m至4.1m之间变化。海底管道埋深分布见图4。

海底管道铺后调查结论及建议：调查区域内新挖的管沟清晰可见；此段已建海底管道共检测101个点，埋藏深度在1.8m至4.1m之间变化，海底管道无出露及悬空情况。建议对已建海底管道每两年进行一次调查，调查安排在上半年台风期之前，一旦出现悬空现象，应进行及时修复。

5总结

综合本次海底管道路由预调查水深和旁扫声呐资料可以知道，海底管道路由调查范围内海底面较平缓，水深变化不大；海底管道路由调查区域内发现1处凹坑区，1处沙波区。建议在进行海底管道铺设作业时给予密切关注。除此之外，该调查区域范围内未发现其它的海底障碍性物体。

综合本次海底管道铺后调查水深，旁扫声呐和管线仪资料可以知道，海底管道铺设完成后路由的水深地形情况和海底管道的掩埋状态，根据调查结果，合理制定今后的管道维护计划。