渤海某区块浅层气对工程影响的评估

以渤海某区块项目为例,采用保压取样方法获取待评估区域海底土层样品并对所含气体开展组分测定,定性判断浅层气成因。采用静力触探孔压消散试验方法获取地层中超孔隙水压力,定量评估对含浅层气地层承载力的折减效应。结果表明,内浅层气主要组分为甲烷和二氧化碳,气体含量较低。内地层中的浅层气可能属于生物成因气。含浅层气地层的超孔隙水压力相对上覆有效压力比值约3%,承载力折减因数为1.0%~1.1%。所采取的方法能够有效评估浅层气对海上基础设施和生产安全的影响程度,具有推广价值。

海洋工程物探勘察中的几种声学假象

海洋工程物探勘察主要基于各种声学调查设备,通过换能器发射和接收不同频率的声波来获取地层声学反射信息,在实际工程应用中,技术人员会面临多种复杂的作业环境以及各类声学假象,需要技术人员熟知声学假象的产生原理和特征。本文研究了多波束测深资料中圆弧状地形反射、浅地层剖面绕射、电火花剖面三类调查资料中存在的声学假象,分析了波束频率、发射和接收角度、接收范围等因素的影响和限制,及造成声学假象的原因。研究显示,对海底管道、海底沙丘、已建平台等环境均会造成不同影响的声学假象,包括多波束的绕射波、浅地层剖面的绕射波,以及电火花水听器接收到的环境反射。技术人员应提高对海洋工程物探资料声学假象的认识,作业前期应做好工区环境、海底设施、背景资料等研究,在海洋工程勘察的处理和解释过程中综合利用水深地形、海底地貌、地层剖面的相互印证解释,注意辨识绕射、已建设施反射等造成的声学假象。

南海北部陵水陆坡重力流沉积调查与分析

深水沉积环境复杂、浅层沉积物土质差异明显、重力流沉积多样,对深水海洋工程水下设施的设计、施工和运营安全提出了新的挑战。通过二维/三维数字地震等方式能够识别出数百米的滑坡体,但是对于海洋工程上所关注的浅层海底的重力流沉积体系,其分析能力有限。以南海北部陵水区块为例,通过船载多波束的后向散射成果、自主水下航行器(AUV)搭载的浅地层剖面资料,结合重力活塞取样器(JPC)取样和碳14测年(AMS14C)等资料综合分析,对深水海底浅层重力流沉积的形成和分布模式进行探讨。研究表明,船载多波束后向散射图能够较为准确地识别区域性重力流沉积区域,以及表层沉积物的变化,AUV搭载的浅地层剖面能够精确地识别地层的纵向差异,JPC取样能够获取重力流沉积样品及其物理力学参数,以上资料的综合分析,是准确识别、研究和认识现代重力流沉积体系的重要方法。研究区内最近的2期重力流沉积分别发生于5.5 kaBP左右和45 kaBP前,重力流的发生一般都是由上陆坡区海底峡谷的活动引起的。最近的一期重力流事件中,先后发生了浊流沉积和块状搬运体(MTDs)沉积,MTDs沉积过程中会对下伏地层产生明显的冲蚀现象。在重力流沉积区进行水下结构物设计和施工时,应特别关注重力流沉积引起的地形坡度变化,以及地层中土质成分的差异,可能对水下结构物的安装和维护产生的影响。

水平井随钻测井影响因素分析和校正

随着我国水平井钻井、测井、生产、应用等技术的发展,水平井数量有了很大的增加。但在某些方面存在一些问题。就井眼、泥浆侵入、地层各项异性、围岩影响、井眼与地层的相对夹角、仪器本身等影响因素是如何影响随钻测井的展开研究分析。研究表明围岩和地层各向异性对随钻实测值影响最大。针对这两个影响因素建立校正程序,对失真的测井曲线进行处理,根据岩电关系验证处理校正后的曲线更加真实可靠。

影响载体搭载多波束测深系统数据精度的误差分析

相对于船载多波束系统而言,载体搭载多波束系统的精度受更多因素的影响。主要包括水下导航定位误差和压力传感器误差,这些误差会影响载体搭载多波束所获取的数据质量,降低所获取的水深精度,不利于进一步的分析和解释。本文分析了几类拖体调查水深的影响因素,并结合近期综合深水调查项目中现场所获取的资料,分析载体搭载多波束数据精度的实际误差,为现场作业和综合分析提供参考和依据。结果表明,作业前的校准工作对载体搭载多波束的数据精度影响较大,而在水深较浅的区域,采用船载多波束的所获取的水深精度较高。

深水工程勘察技术研究现状与展望

对国内外深水工程勘察相关技术,如:水下声学定位、海底浅层声探测、潜器勘测、深水海底浅表层取样与原位测试、深水钻孔取样(心)与原位测试以及深水地质灾害综合分析与评价等技术的研究现状进行了综述,并对其未来发展方向做了探讨和展望。本文成果对于积极发展具有自主知识产权的深水勘察工程技术与装备,更好地服务我国深水油气勘探开发工程具有重要参考价值。

复杂地质条件下钻井平台插桩就位可行性分析及应对——以南海西部乐东区块埋藏古河道为例

埋藏古河道是一种常见的灾害地质类型。本文通过对浅地层剖面的解释分析,获得埋藏古河道的剖面、平面以及空间展布特征,在钻孔取样、孔压静力触探(CPT)的基础上进行钻井平台插桩深度预测,综合多种分析结果,开展钻井平台就位可行性评价,为钻井平台的插桩就位提供指导。研究结果表明,当钻井平台桩腿分别位于埋藏古河道侧缘和河谷时,插桩深度差异较大,钻井平台就位风险极大。这种工程物探与工程地质相结合的调查手段既能宏观把握地下灾害地质现象,又能有效克服工程地质调查结果只针对单个位置点的局限性,有助于更加精准地做出判断,躲避风险,实现钻井平台的安全就位。

海底管道在位状态调查实践

根据调查设备搭载器的不同,将海底管道在位状态调查方法归为船载、自治水下机器人搭载(AUV搭载)和无人遥控潜水器搭载(ROV搭载)三类;在浅水段采用船载调查,在深水段采用AUV搭载调查,在此基础上进行重点关注区域筛选,开展ROV调查,最后进行整体评价和分析对比,这种“(船载/AUV)+ROV”组合模式很好地实现了多种调查方法的优势互补。实际上,采用AUV搭载进行海底管道在位状态调查在国内业界尚属首次。调查所取得的管道位置、埋深、周边障碍物的分布以及管道人工处理情况等成果,为后期开展管道维护工作提供了重要的基础数据。此次成功实践可为以后从浅水到深水的管道在位状态调查提供经验和借鉴。

AUV在深水海底管道在位状态调查中的应用

自主水下航行器AUV(Autonomous Underwater Vehicle)是目前在深水海域进行海洋工程勘察的重要手段之一,将AUV应用于深水海底管道在位状态调查首次实践取得了成功,发现了水海异常反射区、珊瑚礁、沙波区等地形地貌,分析认为这些环境因素对海底管道的安全运营存在着很大的威胁,需重点关注。

琼东南盆地陵水17-2深水气田开发区表层沉积物类型及工程地质特性

陵水17-2气田位于中国南海琼东南盆地,是中国海油自营勘探发现的第一个深水高产气田,探明储量规模超千亿立方米。在水深200~1 600 m区域,采用工程调查船与自主式水下潜器调查结合的方式,进行地球物理资料采集、海底表层取样及钻探取样,并对多波束测深、后向散射强度、侧扫声呐、浅地层剖面、室内测试分析等数据进行综合分析,研究了海底表层沉积物类型、分布规律及工程地质特性。按照海底地形地貌特征,陵水17-2深水气田开发区可划分为陆架区、缓坡区和滑塌区;陆架区表层沉积物以黏土和粉质黏土为主,不同站位物理力学性质差异较大,局部夹砂层;缓坡区和滑塌区具有高含水率、低密度、高孔隙比、高液限、高可塑性、低强度等典型深水沉积特点。区域内海底泥面至泥面之下0.3 m,土质不排水抗剪强度为0~4 kPa,非常有利于海底电缆、海底管道、脐带缆的铺设。缓坡区浅层土质条件非常适合吸力式、防沉板及抓力锚施工,滑塌区浅层土质条件适合防沉板、抓力锚及打入桩基础施工。研究成果将对琼东南盆地深水油气田开发工程的设计和安装施工具有指导意义。

多波束测深数据残余误差精细处理

便携式多波束测深系统在安装和作业过程中可能产生各类误差,包括安装误差、航行中抖动误差、运动传感器安装偏差等。现有的多波束处理商业软件只能在其内置模块上进行有限的分析和校正。文中以某沉船为例,简述多波束测深数据的精细处理方法。

一种中浅地层剖面高精度成像的处理方法

在海洋工程物探中浅地层剖面调查中,调查船的上下起伏会对地层剖面的采集造成影响,即便是在姿态传感器的补偿下,仍然会存在海底及地层波状起伏的假成像现象.载体搭载的地层剖面系统记录的多为相对于载体的数据,而不是相对于海面的深度.在实际工程作业中,与地层剖面同时采集的多波束数据通常包含有高精度的地形数据,本文研究的目的是通过采集不同水深、不同区块、不同类型的工程物探资料,将测深和剖面探测两种调查方式结合,研究采用多波束地形数据来校正地层剖面的海底,消除涌浪、姿态、位置、滤波等参数引起的成像偏差,精准呈现真实的海底地形,实现高精度的剖面成像,有效提升工程物探资料研究评价的准确性和可靠性,为以后在类似区域进行海底浅层灾害地质研究提供参考和借鉴.

工程物探技术精细解释分析深水浅层地质特征——以南海西部S1研究区为例

在深水工程勘察中,通常使用工程物探技术来查明深水浅层地质灾害,工程技术人员借助于高分辨率的水深地形、海底地貌、浅地层剖面等AUV资料成果,对钻井平台就位、抛锚作业、海底管道电缆铺设、水下设施安装等工程施工有不利影响的地形地貌、浅层地质特征要素进行高质量的解释分析和风险评价,为用户工程作业方案制定和决策实施提供高质量的技术支持.本文中,作者以南海西部S1深水研究区为例,较为细致地研究了600~1010 m水深陆坡区域的山脊高地、海底峡谷、陡峭地形、滑坡滑塌、侵蚀堆积等地形地貌和浅层地质特征,分析了其对工程作业可能存在的不利影响和危害,对比分析了钻井平台可能就位位置的作业风险,并提出了位置优选的技术建议.本文研究成果为后续在类似复杂深水区进行海底浅层风险评价研究提供参考和借鉴.