某气田群海底管道的冲刷机理

在2006-2009年某气田群海底管道路由调查中,发现海底管道处于不同程度的冲刷状态,严重威胁管道的安全。提出该气田群海底管道的冲刷成因主要是:在海底管道周围较高流速的流场作用下产生涡旋-马蹄涡和尾涡,该种涡旋易在多孔土壤环境中形成渗流,继而造成管涌和流土现象。通过实验证明粘土质海床与砂质海床的冲刷机理存在不同,并总结影响粘土质海床局部冲刷的因素。研究表明淤积不久、强度较小的土体在冲刷作用下可能发生流土现象,但对固结时间较长的粘土则不足以促使流土形成。另外,考虑到水流与管道的夹角因素,提出了粘土质海床冲刷坑沿管道扩展的近似计算公式。同时,简要介绍了支撑管道、沙袋填充、仿生结构覆盖和重新挖沟4种海底管道修复方案。