陸豐13油田兩航次調查的海底沙波差異及影響分析

郝高建

【摘 要】在南海東部及東北部廣泛發育海底沙波。通過2003年和2010年兩個航次的多波束數據，結合單波束及地貌數據，對該區域沙波的形態特征及變化趨勢進行了分析。研究表明：在這7年中，陸豐13-2至陸豐13-1平臺間的部分區域沙波發生了明顯變化，沙波存在移動且進行了一定改造。

【關鍵詞】海底沙波；沙波紋；多波束；地貌

中圖分類號： P737.2 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）16-0225-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.104

0 引言

陸豐13-1油田和陸豐13-2油田位于南海珠江口盆地陸豐區塊，二者相距約12km。陸豐13-1油田于1993年投產，陸豐13-2油田于2005年投產，兩個油田通過海底管線相連，是我國南海重要的海上油氣產地。

依托陸豐13-2油田的開發，分別于2003年和2010年對陸豐13-2至陸豐13-1平臺之間的路由區域進行了工程物探調查，分別采集了多波束、單波束及地貌數據。通過對這些數據的處理和解釋，該區域存在規模較大的海底沙波，但在2003年至2010年間，海底沙波的分布范圍、發育規模及變化趨勢發生了較大改變（彭學超等，2004）。根據前人的研究成果，南海北部水深100m～250m的陸架斜坡和陸坡斜坡海底分布著大片沙波地貌，沙波區的底質類型以中砂、中細砂和細砂為主（吳建政等，2006。欒錫武等，2010。丁巍偉等，2010）。因此，本文主要根據這兩個航次的多波束數據，結合地貌數據對海底沙波分布進行了研究，并對該區域沙波的變化趨勢進行了探討。

1 數據獲取與處理

2003年航次：調查船于2003年6月-7月進行了調查作業，期間采用SM-2000多波束測深系統，該多波束系統的工作水深為1m-250m，最大覆蓋角度為150o，波束寬度為1.5o/3o，最大波束數為128個，最大發射頻率為20Hz。數據采集時調查船以4.5kn-5kn的速度沿測線直航，并利用聲速儀采集的聲速剖面對多波束系統進行校正，利用配備的多波束處理系統進行后處理和成圖。

2010年航次：調查船于2010年11月-12月進行作業，采用EM3002多波束測深系統，該多波束系統的工作水深為1m-200m，最大覆蓋角度為130o，波束寬度為1.5o/1.5o，最大波束數為160個，最大發射頻率為40Hz。數據采集時調查船以4.5kn-5kn的速度沿測線直航，并對多波束數據進行了船姿改正、換能器吃水改正、聲速剖面改正等現場實時處理，對經各項改正后的數據進行了定點重復和交叉測線的精確評估，結果表明水深誤差小于水深值的0.5%。

2 結果

2.1 形態特征

2003年航次：研究區為陸豐13-2至陸豐13-1平臺之間的路由區域，水深的變化范圍為132.0m-144.8m，調查區域西北部水深較淺，向東南方向逐漸加深，水深最淺的區域位于陸豐13-2附近，最深的區域位于陸豐13-1附近。通過對單/多波束數據、地貌數據的處理和分析得出，在整個調查區域內遍布有沙波紋存在，波長約為5m-10m，走向為近南北向（圖1，A區）。在海管路由的中部至陸豐13-1附近的區域內，廣泛分布有沙波，并且在這個區域內沙波紋疊加發育在沙波之上，沙波波長約為80m-200m，走向為近東北-西南向，波高約為1m-3m，沙波坡度一般為2%，越靠近陸豐13-1沙波的坡度越大，最大可達8%（圖2，B區、C區）。

通過多波束數據的處理和成圖，可以更加直觀的看到該區域沙波紋、沙波的分布規律和形態特征（圖3）。

2010年航次：在相同區域，此次水深的變化范圍為131.0m-148.8m，調查區域西北部水深較淺，向東南方向逐漸加深，水深最淺的區域位于陸豐13-2附近，水深最深的區域位于陸豐13-1附近。通過數據處理和分析，在調查區域范圍內遍布有沙波紋（圖4，a區），在管線路由西北部的沙波紋波長約5-8m，波高在0.1-0.5m，走向近南北方向。管線路由的東南端沙波紋發育在大型沙波之上。在調查區域內，管線路由中部至LF13-1之間分布有沙波區，其中靠近路由中部的沙波規模較小，沙波波長約70-90m，走向近東-西向，波高約1-2m；而靠近陸豐13-1一側的沙波規模相對較大，沙波波長約100-120m，走向近東北-西南向，波高約2-3m。沙波坡度一般在2%，越靠近陸豐13-1沙波的坡度越大，最大可達8%（圖4，b區、c區）。

2.2 二者差異

從兩個航次的多波束影像圖中可以得出，A區和a區中的沙波紋差別不大，波長約5-10m，波高在0.1-0.5m，走向近南北方向。

B區和b區中的波高相差不大，b區的波高稍大，但是波長、走向和沙波分布規律差別較大。在B區的沙波波長約為80m-120m，而b區的沙波波長約為70m-90m，這7年間沙波的波長逐漸變小；B區地沙波走向為近東北-西南向，與C區的沙波走向基本相同，但比C區的沙波規模要小，但b區的沙波走向為近東-西向，與c區的沙波走向明顯不同；在B區的沙波呈零散形的片狀分布，而在b區中的沙波呈大規模的規律性分布。

C區和c區中沙波分布規律相差不大，但是沙波波長差別較大，C區的沙波波長約為120m-200m，但c區的波長較小，約為90m-120m；另外，C區比c區的波高要稍小些。

對比這兩個航次的調查成果分析得出，A區和a區的沙波差別較小；B區和b區的沙波差別較大，可能是在這7年間b區域的沙波被改造過；在b區沙波北改造的同時，c區可能也同樣正在被改造。

3 結論

通過這7年間兩個航次的資料分析，可以得出如下結論：

（1）該區域的沙波經過7年改造后對稱指數略大于1，而且沙波呈現南陡北緩的形態；

（2）該區域的沙波在這7年間一直被改造，沙波波高稍稍增大，波長變小，尤其是管線路由中部區域的沙波形態特征變化較大。

（3）由于研究區的海底沙波可能受到現代水動力條件影響，具有一定的規模，且具備搬運和遷移特征。

（4）對于不同區域、類型的海洋工程建設來說，海底沙波將對其產生不利的影響。尤其對于海上鉆井平臺插樁及拋錨就位、導管架平臺安裝就位及在位運營、海底管線鋪設及在位運營可能會產生不利影響。

（5）為了降低海洋工程建設及設施在位風險，建議在工程建設前期進行針對性的調查和研究。

【參考文獻】

[1]彭學超，吳廬山，崔兆國，劉勝旋.陸豐13-2平臺至陸豐13-1平臺海管路由海底沙波穩定性分析. 第三屆全國沉積學大會論文摘要匯編，2004：300.

[2]吳建政，胡日軍，朱龍海，等.南海北部海底沙波研究[J].中國海洋大學學報，2006，36（6）：1019-1023.

[3]欒錫武，彭學超，王英民，邱燕.南海北部陸架海底沙波基本特征及屬性.地質學報，2010，84（2）：233-247.

[4]丁巍偉，李家彪，韓喜球，黎明碧，ERWIN Suess.南海東北部海底沉積物波的形態、粒度特征及物源、成因分析. 海洋學報，2010，32（2）：96-108.