南海北部荔湾3-1气田管道路由区灾害地质特征研究

【摘要】：随着我国南海北部海洋油气资源勘探的日益升温，作为我国第一个深水气田，荔湾3-1气田的开发有重要的战略意义。荔湾3-1气田的部分管道路由位于地形和地质条件复杂的海底底床上，底床上发育多种灾害地质类型，海底稳定性较差，一旦海底失稳，将给海底管线带来毁灭性的破坏，造成巨大的经济损失。因此查明研究区的地形地貌、海底面状况、浅部地层结构及潜在的灾害地质现象，对海底管道铺设的设计，保障深水油气的安全开发具有重要意义。 研究区位于南海北部珠江口盆地白云凹陷北部陆坡区，水深200~1700m，水深和地貌类型变化较大。基于研究区的高分辨率多波束测深资料、浅层多道地震剖面资料和侧扫声纳资料，结合前人研究成果，对研究区的地形地貌进行了系统分析；对沙波、古珊瑚礁、陡坎、滑坡、海底峡谷等灾害地质要素的形态、分布及地层结构进行了详细研究；讨论了海底滑坡形成的控制因素和海底峡谷的成因机制；分析了不同海底管道路由段发育的灾害地质因素对输气管道的潜在危害。 研究结果表明：研究区陆坡地貌自上而下可分为三个带,上部为平滑的单斜型陆坡带，中部为陡峭的断阶型陆坡带，下部为较平缓的浊流堆积斜坡带。 研究区西北角海区水深200~420m的单斜型陆坡带发育海底沙波、大波痕和古珊瑚礁。海底沙波、大波痕的活动可能造成海底管道掏空或悬跨，同时沙粒与管道的摩擦还可导致管道破损甚至穿孔，产生渗漏。古珊瑚礁是海底管道铺设施工的障碍物，突起海底之上的古珊瑚礁可能导致海底管道悬空，甚至弯曲变形。 在水深500~1700m的断阶型陆坡带发育海底峡谷系统，并伴有滑坡体及崩塌谷和碎屑堆等侵蚀、堆积地貌体，是研究区内地形地貌变化最复杂的海区。该带内识别出的14条海底峡谷，均呈NNW-SSE向或近N-S向展布，长度为12~39.2km，宽度为1.1~3.4km，下切深度最大达234m，谷壁西缓东陡，谷底最深处均靠近东侧谷壁。峡谷上段谷底无沉积物堆积或有少量蚀余堆积，地层反射面略向东倾斜，谷壁上有滑塌现象。下段谷底位于浊流堆积扇上，沉积厚度较大，地层呈平行或亚平行的反射模式，侧向连续性好。西南部发现有密集的断层和滑塌构造。 海底峡谷的形成主要受构造格局的控制。在构造盆地的差异沉降，峡谷内强大浊流的侵蚀，以及海域底流的综合影响下，峡谷不断演化成现代形态和规模。 在海底峡谷两侧谷壁和陆坡墚上，断层陡坎、滑坡体、滑塌体、蠕动等交错分布。这些灾害地质要素的存在不仅对管道铺设产生障碍，而且如果发生块体运动可能冲击峡谷中的管道，造成管道位移和断裂。