南海冬季海底管道铺设施工要点

以惠州油田海域百米水深的海底管道铺设为例,分析南海冬季海况对海底管道铺设的影响,并针对3个具体过程提出新的海底管道施工设计方案。在设计前期,通过对统计数据进行比较确认动力定位作业船能有效提升作业的应急反应能力;在设计中期,必须对海底管道铺设过程进行动态分析和疲劳分析,以保证施工质量满足要求,并量化应急预案;在设计后期,为克服现场恶劣的海况,提出一种安全高效的起始锚铺设方案。实际应用证明所提方案的有效性,为今后南海其他类似铺管项目的开展提供参考。     

声呐在海底管道挖沟施工中的应用

文中介绍了声呐系统的组成、工作原理以及在海管挖沟施工中的应用。以实际工程为例,说明了声呐在挖沟机上的安装方式以及使用方法。通过优化声呐的参数设置,达到最佳监控效果,满足了海底管道挖沟安全高效施工的需求,达到了实时监控开沟深度的目的。该设置方法可为后续其他项目施工声呐设置提供借鉴。     

海底无鱼区

人们早就发现在西南非洲附近的海域,虽然拥有世界上最丰富的浮游生物种群,但从没见大型鱼类在此处觅食。一个研究小组对此作出一种解释：海底可能含有对大型鱼类不利的有毒气体。     

强割裂海底区有效反射系数的频率特性研究

海底是海洋的反射边界,它有若干与海面相似的特性。但是,由于海底的不同成分和多层的结构,其作用更加复杂,显著地影响声波的传播。声波在海底反射时造成能量损失,同时也造成影区的声场,能量损失会限制其传播距离。研究了强割裂海底区有效反射系数的频率特性,并运用Matlab软件进行了实验仿真。     

南海北部外陆架区海底沙波动态分析

南海北部水深100～250m的外陆架区分布着大片沙波地貌.本文以大量实测和数模资料为基础,对该区沙波的形成条件及迁移速度进行了初步分析.结果表明,研究区内泥沙颗粒粒径适宜,海底坡度平缓,有利于海底沙波的形成;沙波的形成和迁移主要受到风暴形成的风海流与潮流的综合影响;沙波的年移动距离在10.7～71.5cm之间,对海底工程威胁不大.     

深水钻井的“人工海底”技术开发和中国南海预试验井的实施

介绍了中海油田服务股份有限公司在中国南海进行的预试井活动,讨论了将用于深水油山钻井作业的人工海底新技术.深水钻井市场在最近10年中处于不断扩张的过程,目前世界上用于深水和超深水钻采作业的钻井船和甲台数目不足.中国目前也需要更多的设备用于深水海洋的钻采作业.中海油田服务股份有限公司目前拥有的一些半潜式钻井平台可以在水深浅于475m的水深中进行作业.自从2004年以来,中海油田服务股份有限公司与挪威公司合作,进行人工海底技术的研究和改进,这种技术发展的目标是,利用较浅水作业的钻井平台,进行水深1 000～1 500 m的油气田的钻井作业.介绍了该种技术研究和改进的过程,相关装备的生产和更新.2008年6月,在中国南海的500m水域应用人工海底技术进行了预试验井的作业.2009年,中海油田服务股份有限公司将在中国南海的同一海域进行另一次更深入的实际钻井作业.     

一种建立海底格网数字高程模型的插值方法

自然邻点插值性能优良,但不适用于约束域,为建立与矢量电子海图对应的海底格网数字高程模型,把协调Delaunay三角剖分的思想融人自然邻点插值,提出协调自然邻点插值算法,简化了构建二阶约束Voronoi单元的过程.采用真实海图进行试验,由矢量海图中的水深要素和海岸线岛屿要素构建海底规则格网数字高程模型.经试验对比,协调自然邻点插值在细节反映能力优于不规则三角网插值,是一种可用于二维约束域插值问题的方法.     

水平分置海底混响信号的空间相关特性研究

海洋混响是影响声呐性能的主要因素之一,同时也包含了大量的海洋环境信息,因此对海洋混响的研究就显得尤为重要.本文依据海底散射系数的空间相关半径来划分散射单元,给出一种水平分置多阵元接收海底混响信号的仿真模型,重点分析了混响信号的空间相关特性.从理论上得出水平分置海底混响信号的空间相关特性符合sinc(x)函数衰减规律;根据仿真信号分析得出,混响信号的空间相关性随海底散射系数相关半径和发射信号脉宽增大而减小.     

近岛礁超大型浮体水弹性响应研究

文章将Boussinesq方程和格林函数法相结合,提出了一种新的用于计算布放在岛礁附近的超大型浮体水弹性响应的数值方法。应用该方法,计算了超大型浮体的运动响应和连接器载荷,并与水池试验的实测值进行了对比。文中的研究内容可为后续的超大型浮体的结构和连接器的设计和安全性评估打下基础。     

海底电缆巡检水下机器人的模块化控制系统

为了提高海底电缆巡检水下机器人操控稳定性,进行控制系统的模块化设计,在嵌入式ARM下进行海底电缆巡检水下机器人控制系统优化设计,控制系统分为上位机模块、下位机模块、探测模块、传感信息采集模块、智能信息处理模块和通信传输模块等,将照明传感器和压力传感器置于机器人控制系统的下位机部分,进行图像和环境数据采集,对采集的海底电缆分布信息在智能信息处理模块中实现加工和判断,采用MSP430F149嵌入式控制芯片进行中央控制单元开发,上位机模块实现数据上传和远程通信,采用超低功耗16位单片机MSP430F149进行机器人控制系统的集成信息处理和控制指令传输,实现系统的硬件模块化开发。测试表明,该控制系统具有很好的水下机器人稳定性控制性能,提高对海底电缆的准确巡检能力。