本项目位于唐山市两港(京唐港、曹妃甸港)之间乐亭县海域, 场址中心距离岸边15 km, 场址水深18~24 m。场址属近海海床地貌类型, 海床坡度平缓。场址东侧避开锚地, 北侧避开石油钻井平台, 通过现场搜资获悉, 场址北侧距离场址周边有一条大致为东西走向的石油管道。本次作业的主要目的就是在场址区域合理布设测线, 使用浅地层剖面仪探测风电场区域石油管道的明确位置、走向和范围(图1)。

图1

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	图1 某海上风电场测区位置示意

声波在不同的介质中具有不同的传播特征, 当介质成分、密度、结构发生变化时, 声波传播速度、能量、频谱也会发生变化, 在弹性介质不同的界面也会发生发射、折射等。浅地层剖面法正是利用此原理

的走航式探测水下浅部地层结构和构造的地球物理方法。该方法主要特点是:通过发射较低频率的声波信号, 其具有较强的穿透力, 能够有效穿透海底数十米的地层。因此浅地层剖面法可以探测海底浅地层地质结构, 且具有良好的分辨率, 能够高效率探测海底浅地层地质结构和物性差别大的局部结构^[2]。

浅地层剖面采集系统分为导航、收发信号和数据采集记录三个部分(图2)。探测设备采用Edge-Tech3200XS浅地层剖面仪采集系统, 该采集系统工作站为EdgeTech527型处理器, 处理器安装有DISCOVER浅地层剖面数据采集软件。采集系统通过Leica GS15导航仪进行定位, 并将定位数据发送至数据采集软件; 通过SB216S拖鱼进行信号的发射和接收, 并将接收数据发送至采集软件; 采用DISCOVER数据采集软件进行浅剖数据的集成和记录。

图2

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	图2 EdgeTech3200XS浅地层剖面仪采集系统

野外作业前进行了仪器性能的检查, 在正式记录前进行的试验性检测中, 发射信号与接收信号波形正常, 与水深信号比对正确。表明整套仪器系统工作正常, 记录准确。由于管道可能为东西方向, 工程现场布设了十条南北方向的测线, 测线间距400 m, 均匀分布于厂址区域。浅地层剖面采集船沿布设测线, 进行数据采集, 并详细记录了拖鱼和GPS仪器的位置关系。

该次探测目标主要针对石油管道, 未对海底浅部地层进行处理和分析, 浅地层剖面探测方法直观准确的查明了管道的位置、走向和埋深, 完成了勘测任务。本次海洋浅地层剖面探测的成功应用, 为以后的海上风电工程安全施工提供了依据, 说明浅地层剖面法对海洋石油管道的探测是可行的。