海洋油气目标地球化学探测及其在南黄海海域的应用

海洋油气的目标地球化学探测是直接为局部构造排序和钻探井位优选而采取的一种综合性的油气勘探技术。首先是进行目标区海底油气渗漏的地球物理识别，具体包括：利用合成孔径雷达对海水表面油膜的识别，利用侧扫声纳、多波速和浅地层剖面测量对海底表面特征的识别，以及利用二维、三维地震对海底深层特征的识别等；然后是开展目标区油气地球化学探测，包括取样站位布设，样品采集和处理，地球化学指标分析测试，地球化学异常提取和综合评价等。通过对南黄海目标区侧扫声纳、浅地层剖面，以及二维地震资料的综合分析，确定了可能油气渗漏区，开展了油气地球化学探测，识别出了单指标异常和多指标综合异常，划分了4个地球化学区。地球化学区与目标区内的局部构造和断裂构造关系密切。综合评价结果表明，4个地球化学区含油气性优劣的排序是Ⅰ区〉Ⅲ区〉Ⅱ区〉Ⅳ区。据此建议钻探井位布设在Ⅰ区即ZC7-1构造或Ⅲ区即ZC133构造上。     

第七章 浅地层剖面仪和侧扫描声纳测量成果

一、调查概况 海口湾与洋浦湾是海南省北部两个主要的港湾,是首批确定的经济大特区中的开发地带,为了弥补遥感技术对水下探测方面的不足,特采用浅地层剖面仪和侧扫描声纳对上述两海湾的海底地形和浅层沉积进行局部范围的测定。 1.调查设备的主要技术指标 浅地层剖面仪和侧扫描声纳是美国KLEIN公司生产的K-MAPS-Ⅳ海底拼图系统,可借此同步获得一幅与海底相关的三维声学记录图谱,并同时用磁带机进行记录。工     

研制海底浅地层剖面仪的某些声学问题

近十年来,探测海底几十米至几百米松散沉积层分层结构的“海底浅地层剖面仪”已逐步发展定型,并广泛用于海底工程施工和海洋地质研究方面。这种浅地层剖面仪主要采用以下几种声源装置：电致伸缩器件、磁致伸缩器件、电磁脉冲声源、电火花放电器以及气枪。 浅层剖面仪实际上是一种以地层为探测目标的主动声纳,本文给出了有关的声纳方程式,它将有助于这类仪器的工程设计和性能预报。 从探层声纳方程式出发,采用电磁脉冲声源研制了浅层剖面仪,获得了穿透地层几十米的较高分辨率的记录。对此,本文也作了简单的介绍。     

上覆硬质保护层海底管道检测技术探讨

海底管道在油气工业中发挥着重要作用,为保障其安全运营必须定期进行检测掌握其在海底的状态。有的海底管道在铺设时为其安全考虑,在海底管道上方覆盖了抛石等硬质保护层,这样就导致在海底管道定期检测时一些检测仪器难以探测到硬质保护层下海底管道的位置和埋深,而浅地层剖面仪和磁力仪仍然可以不同程度地实现这种情况下的海底管道检测。文中对浅地层剖面仪和磁力仪的原理进行了介绍并对其在上覆抛石等硬质保护层海底管道检测中的应用进行了分析探讨。分析结果表明浅地层剖面仪和磁力仪组成的综合检测系统对上覆硬质保护层的海底管道探测有一定效果,可查明海硬质保护层下海底管道的位置和埋深,为海底管道的安全管理和维护提供数据支持,也可为其他类似海底管道检测提供参考。     

浅海海底管道探测技术探讨

近年来,随着我国海洋资源的不断开发,越来越多的海洋油气资源采用海底管道(输油、输气等)输送到陆地.这些管道长期在水深较浅的海底中,容易受到风浪、潮流或其他外力作用,一旦发生悬空或断裂,不仅会造成大量的经济损失,而且可能产生重大的海洋污染,从而带来巨大的社会不良影响.因此,对海底管道定期检测非常重要.海底管道铺设后要进行检测,探明海底管道在海底的实际状态,查明受破坏的程度和位置,以便进行维护.通过分析表明,采用测深仪、SES-96声参量阵极浅地层剖面仪及侧扫声呐进行综合探测是比较有效的方法.     

辽东湾北部浅海区海洋工程地质特征

通过对浅地层剖面仪、侧扫声纳和海底取样等实测资料的详细分析,揭示了辽东湾北部浅海区的自然地质状况和复杂的海洋工程地质特征。该海区海底地形地貌较为复杂,存在海底冲刷深槽、埋藏古河道、浅层气、潮流沙脊与潮沟、埋藏古陡坡、软弱土层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性,应引起高度重视。     

声波探测技术在海底输油管道检测中的应用

介绍了多波束测深系统、侧扫声纳和浅地层剖面等声波探测技术的基本原理及在海底管道检测中常用设备与参数选择。结合工程实例给出了各种检测方法在海底输油管道检测中应用效果。介绍了海底管道检测流程,分析了各种检测方法的优缺点和不足之处。结果表明,海底管道检测时应充分利用各种方法的互补性,提高检测效率和准确性。     

声波探测技术在海底输油管道检测中的应用

介绍了多波束测深系统、侧扫声纳和浅地层剖面等声波探测技术的基本原理及在海底管道检测中常用设备与参数选择。结合工程实例给出了各种检测方法在海底输油管道检测中应用效果。介绍了海底管道检测流程,分析了各种检测方法的优缺点和不足之处。结果表明,海底管道检测时应充分利用各种方法的互补性,提高检测效率和准确性。     

高频浅地层剖面技术在海底管道探测中的应用

在海底管道的探测中,为获知海管在海底的真实赋存状态,确定其埋藏深度或悬跨高度,多使用高频浅地层剖面仪等传统声学设备。但在海底斜坡、凹坑、凸起等不平整地层处,由于设备自身原理造成的地层探测界面偏移、图像失真及资料多解性问题仍困扰着工程人员。通过正演模拟的方法探究高频浅地层剖面仪在海底特殊地层处海管检测的波场传播特征,探讨资料的解释陷阱,并提出了解决方案。研究结果表明,利用浅地层剖面仪探测管道在海底的赋存状态,应将探测图像与海底地形、地貌、沉积物运移等因素结合起来综合考虑,把探测图像回归到真实海底环境中,以准确评价海底管道的安全状态。     

合成孔径声纳技术以及在海底探测中的应用研究

合成孔径声纳技术逐渐成为海底探测领域的热门研究方向,其在地貌成像、沉底和掩埋小目标成像、海底管道探测等方面的应用均取得重要进展。文中系统阐述了合成孔径声纳技术的工作原理和研究现状,重点介绍了双频双侧合成孔径声纳的技术优势。结合海底管线探查案例,详细分析了该设备的应用情况,并与浅地层剖面仪实际获取的图像进行了对比,验证了双频合成孔径声纳在海底探测中的适应性和探测能力,最后对该技术的研究与应用方向进行了展望。     

港珠澳大桥水下结构物的多手段探测

介绍了利用侧扫声纳、浅地层剖面仪和磁力仪开展港珠澳大桥水下结构物的探测方法和过程，并将探测的结果与调查收集的资料比较，分析水下结构物的分布情况，不同探测方法得出的结果也可以相互印证。     

Shallow gas and fluid migration in the northern Arafura Sea (offshore Northern Australia)

A variety of shallow gas indicators and fluid migration pathways have been interpreted from new sub-bottom profiler, multibeam bathymetry, side-scan sonar, and echo-sounder data together with geochemical analyses of sampled sediments from the northern Arafura Sea, offshore Northern Australia. This study provides new geological data and a seismic stratigraphy of the youngest units in the Money Shoal Basin, in an area that has not been closely studied in over 30 years. The shallow gas indicators include pockmarks, low frequency enhanced reflectors and acoustic blanking. These indicators are supported by gas within shallow cores. Geochemistry indicates that this gas has a microbial origin but deeper fluid movement is also suggested by the presence of interpreted hydrocarbon slicks based on synthetic aperture radar data. A region of likely hydrocarbon seepage is indicated by the clear coincidence of shallow gas indicators with an area of increased faulting and a zone of poor quality seismic data (recognised on conventional seismic data), together with anomalies (interpreted on remote-sensing data) aligned with mapped deep structures.     

浅地层剖面系统在福建沿海海底沉船调查中的应用

海底沉船是水下文化遗产的一种重要类型和存在形式,利用综合地球物理手段对福建平潭、莆田及福州海域的海底沉船进行了探测研究,并重点探讨了不同浅地层剖面系统及不同探测频率在不同埋藏状态的水下文物调查中的应用。结果表明:浅地层剖面探测能够有效识别处于不同埋藏状态的沉船,尤其对探测埋藏海底面以下的沉船具有其他探测手段无法比拟的优势,但是探测频率的调节对目标物探测结果存在较大差异,对于埋藏式的海底沉船低频信号探测效果较理想。     

A highly concentrated region of cold hydrocarbon seeps in the southeastern Mediterranean Sea

In July 1999, we conducted a side-scan sonar survey in the southeastern Mediterranean Sea, between 300- and 800-m water depths approximately 30 nautical miles from the Sinai Peninsula and Gaza Strip. Examination of the sonar imagery revealed numerous acoustic targets, each on the order of a few meters and surrounded by small depressions. Subsequent visual inspection of two of these targets by a remotely operated vehicle (ROV) revealed they were cold hydrocarbon seeps through which small bubbles of gas and shimmering fluids were emitted. Surrounding each cold seep were benthic communities of organisms. The ROV was used to gather video and still-camera imagery, map the surrounding microbathymetry, and collect samples of the seep structure and associated organisms. A sub-bottom profiler, which was attached to the ROV, was used to image the submerged structure of the second seep site. Further examination and analysis revealed that the seeps comprise hard deposits of calcium carbonate, and that the organisms are clams and polychaetes which are probably chemosymbiotic. The origin of the seep gas is hypothesized to be the natural decay of organic matter in the sapropel sediment, leading to the production of methane. Circulating fluids, which carry the dissolved gas through preferential pathways along small faults or bedding planes, percolate through the seafloor, precipitate calcium carbonate, release gas, and support the benthic organisms.     

利用ArcGIS管理和分析海底探测数据

利用G IS可视化工具对海底探测数据进行管理,建立了剖面性数据和面状分布数据间的空间可视关系,为海底科学研究的可视化提供了一条捷径。通过对浅层剖面数据特征与海底地形地貌和沉积物分布之间关系的研究,可进一步挖掘沉积物分布的成因机制和沉积物的来源。采用标准的地理空间数据模型geodatabase对浅层剖面数据、海底地形地貌数据和海洋沉积分布图件进行存储管理,有利于海洋科学数据和研究成果的共享。     

海床浅表层硬质薄层的声学识别

由沉溺珊瑚礁、各类胶结砂以及胶结的珊瑚石或贝壳碎屑等组成的硬质薄层通常呈零散状分布,地质取样难以准确确定它们是如何分布的,这给海底管线施工带来极大的困难和风险。本文以南海北部为例,基于多种物探资料并结合正演模拟,分析、总结了海底以及海底之下硬质薄层的声学特征,在研究区综合识别出23个硬质薄层分布区。研究认为,硬质薄层与松散沉积物物理性质的差异可用于声学探测数据识别和定位。在浅地层剖面上,硬质薄层表现为强反射薄层,并对其下方地层的地震反射信号有一定的屏蔽作用,这一现象有助于确定硬质薄层是否存在以及其埋深和位置。在侧扫声呐影像和后向散射强度图上,硬质薄层通常表现为具有不规则形状的明暗变化阴影,阴影的边界指示了硬质薄层的分布范围。当硬质薄层出露于海底时,侧扫影像、反向散射强度结合浅地层剖面可以有效地识别并确定硬质薄层的范围;而当硬质薄层位于海床浅部（埋深数米到十几米）时,浅地层剖面可能是识别硬质薄层的唯一且最有效的方法。     

Side-scan and acoustic subbottom characterization of the sea floor near the Dry Tortugas, Florida

 Between 2 and 6 February, 1995, a 25 km² area at the Dry Tortugas (Florida Keys) was surveyed with a 100 kHz side-scan sonar system and 3.5-kHz subbottom profiler. The side-scan system revealed a pattern of alternating high and low backscatter. The subbottom profiler showed areas with no acoustic penetration between sediment troughs. The combination of both methods allowed delineation of the boundaries in high-backscatter regions, and sediment samples allowed correlations between high backscatter and coarser-grained sediments.     

Possible manifestations of underwater mud volcanoes based on results of sonar investigations in region of Taman Peninsula

This paper presents the results of three-dimensional acoustic seabed mapping in the region of the Taman Peninsula in the Black Sea using an interferometric side-scan sonar and an acoustic profiler. Mapping has revealed underwater objects identified as manifestations of underwater mud volcanism. Detailed analysis of sonar images of the relief and seabed profiles in the region of the objects has confirmed the original hypothesis.     

海底声学探测技术装备综述

先进的海底探测技术装备是快速和准确获取海底信息的关键,海底声学探测是目前最常用的方式之一。文章分别介绍多波束测深声呐、侧扫声呐、浅地层剖面仪和合成孔径声呐的研究现状、主流产品和发展趋势,分析我国相关技术装备存在研发较落后和产业化水平较低等问题,并提出加强军民融合,做好顶层设计以及推进产、学、研深度融合的建议。     

Spatial and temporal pulse design considerations for a marinesediment classification sonar

A linear FM sonar system was developed to support the objective of remote acoustic classification of seafloor sediments. It is a calibrated, wideband, digital, frequency modulated sonar that provides quantitative, high-resolution, low-noise sub-bottom data. Since the linear sonar system can precisely transmit a specified waveform, the calibrated digitally recorded reflection data can be processed to estimate the acoustic impulse response of the seabed and sediment attenuation. An acoustic pulse with special frequency domain weighting characteristics is designed to provide low temporal sidelobe levels and a nearly constant resolution with depth even after passing through a sediment with high losses such as sand. After correlation processing, the wideband acoustic pulse yields an effective beam pattern with high spatial resolution and insignificant sidelobe levels. Data sets generated with the FM profiler indicate that the required temporal and spatial characteristics of the sonar are realized in practice