[發明專利]一種水下原油泄漏點溯源的方法

在審

• 申請號: 201710178855.7
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106949864A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李建偉;安偉;趙宇鵬;栗寶鵑;宋莎莎;靳衛衛;錢國棟;張慶范
• 申請（專利權）人: 中海石油環保服務（天津）有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司12101
• 代理人: 朱瑜

技術領域

本發明屬于水下探測技術領域，特別是涉及一種水下原油泄漏點溯源的方法。

背景技術

海底管道破裂、地層破裂和沉船事故會造成水下溢油事故。針對管道破裂常用方法包括流量平衡法、內測球法、負壓波法、分布式光纖法和壓力梯度法等，而地層破裂和沉船事故常用的方法是派潛水員水下探摸，但是效率低、環境條件受限。上述方法不適于海上跑冒滴漏型的小型事故，且檢測靈敏度、定位精度和準確度不能得到有效保障。

目前針對海上跑冒滴漏型的事故需要幾天以上時間判定泄漏點，不僅對海上作業生產和海洋環境造成負面效應，而且在人力物力方面產生較大損失。鑒于此，研究了一種“三步走”的溯源策略，即水下溢油源回推數值模擬、基于聲吶圖像的探測識別和水下原油泄漏點精細化監視檢測快速定位水下原油泄漏點，具有反應速度快、定位精度高和誤報率低等特點。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種水下原油泄漏點溯源的方法。

本發明的目的是提供一種應用在跑冒滴漏型小型的溢油事故中，保障應急人員快速、準確地找到水下原油泄漏點的特點，為事故應急和搶維修提供技術支撐。

本發明水下原油泄漏點溯源的方法，通過水下溢油源回推數值模擬技術、基于聲吶圖像的探測識別技術和水下原油泄漏點精細化監視檢測快速定位技術“三步走”的探測策略準確找到泄漏點，獲取數據兩個小時內即可判定泄漏點，準確度達到85％以上。

水下原油泄漏點溯源的方法，包括以下步驟：

步驟一：根據現場應急人員反饋的油膜位置信息，確定海上油膜漏出海面的初始位置區域，選取區域內3-5個點作為水下溢油源回推的初始條件，運行水下溢油源回推模型，分析處理模擬結果，模擬重合區域可判定為預測溢油源可疑范圍。

步驟二：在步驟一計算結果所確定的可疑區域基礎上開展聲吶探測的布線工作，工作母船攜帶高分辨的寬帶聲吶設備對目標海域進行掃測，實時記錄海底反向散射強度數據。在泄漏點附近海底沉積物會被泄漏的油污侵入形成含油沉積物，在聲吶圖像上會形成黑色的暗斑，根據聲吶圖像底質分類識別可判定原油泄漏點，同時在水體中伴有氣泡等現象時也可以通過水柱功能進行判別。在渤海水深20m范圍內，可識別大小20cm的斑塊，鎖定5m*5m的區域。

步驟三：在步驟二識別結果所確定的可疑區域基礎上開展水下原油泄漏點精細化監視檢測工作。工作母船攜帶水下航行器至可疑區域，操控水下航行器在水面上移動，到達可疑點后垂直下潛。在下潛的過程中，操控水下航行器的前進、后退及平移保證水下航行器處于該點的位置附近。到達可疑泄漏點附近后開啟水下航行器搭載的傳感器，包括熒光傳感器、聲學檢測器、溫度傳感器、攝像儀和采樣器。

步驟四：在水下航行器操作控制模塊中預設水中油濃度、溫度場、圖像灰度和聲信號振幅的限值，當探測數據的值超過預設值的范圍時,PC機控制模塊判斷是否存在水下原油泄漏的情況，并啟動采樣裝置對沉積物和水質進行采樣，后將水下航行器返回水面，分析采集的沉積物及水樣。如果水質和沉積物與海面油膜有相似的物化性質，即可判定原油泄漏點的位置。最后派潛水員至可疑區域最終確認泄漏點位置。

本發明水下原油泄漏點溯源的方法所采取的技術方案是：

一種水下原油泄漏點溯源的方法，其特點是：水下原油泄漏點溯源的方法包括以下步驟：

1)確定泄漏點初始位置區域

根據現場油膜位置信息，通過水下溢油源回推模型確定水下原油泄漏點的初始位置區域；

2)聲吶探測識別原油泄漏點

在初始位置區域上開展聲吶探測的布線工作，采用聲吶設備對目標海域進行掃測，實時記錄反向散射強度數據，根據聲吶圖像分類識別原油泄漏點；

3)水下泄漏點監視檢測

在聲吶探測識別原油泄漏點基礎上，利用水下航行器開展水下原油泄漏點精細化監視檢測；

4)判定原油泄漏點位置

水下航行器操作控制模塊啟動采樣裝置對沉積物和水質進行采樣，分析采集的沉積物及水樣，判定原油泄漏點的位置。

本發明水下原油泄漏點溯源的方法還可以采用如下技術方案：

所述的水下原油泄漏點溯源的方法，其特點是：確定海上油膜漏出海面的初始位置區域時，選取區域內3-5個點作為水下溢油源回推的初始條件，運行水下溢油源回推模型，分析處理模擬結果，模擬重合區域可判定為預測溢油源可疑范圍。

所述的水下原油泄漏點溯源的方法，其特點是：根據聲吶圖像底質分類識別原油泄漏點時，在水體中伴有氣泡現象時也通過水柱功能進行判別。