吴 涛,李 列,孙 金,欧阳敏,盖永浩
(1.中海石油(中国)有限公司 湛江分公司, 广东 湛江 524057;2.中国科学院 深海科学与工程研究所, 海南 三亚 572099)
近年来,我国在南海深水油气勘探开发方面持续发力,先后在珠江口和琼东南等深水盆地发现了荔湾、陵水等多个大型油气田[1-3]。除了这些深水盆地,我国南海北部陆坡区的油气水合物资源储量也十分丰富,同样是今后深水油气重点勘探开发区域(图1)。然而,相对于深水盆地,陆坡区海底地形坡度较大,浅层地质条件复杂,因此滑坡风险变大[4-6],可能严重破坏海底井口、海底管道、通信电缆等水下海底工程结构物,引起井口倾覆、管线折断[7,8],从而造成重大的经济损失,因此陆坡区钻井必须要考虑海底滑坡的问题。

图1 南海北部深水油气田开发区及海底地形Fig.1 Deepwater oil and gas exploitation area and submarine topography of Northern South China Sea
深水海底浅表层土多为软黏土,含水量高,强度很低[9,10],因此海底斜坡在外力扰动下容易失稳。与陆地滑坡相比,海底滑坡发生时的坡度相对较小,Hance[11]统计了全球399例海底滑坡事件,发现85%海底滑坡的斜坡坡度小于10°;Booth等[12]通过分析海底滑坡发生次数与坡度的关系发现多数滑坡发生时的坡度在2°~10°之间,有时即使坡度小于1°也可能发生滑坡,这大大增加了陆坡区发生海底滑坡的风险。此外,深水钻井表层喷射时对沉积物的扰动、井口装置以及井下返出物作用在海床面上的重量等外界工程扰动都会对海底斜坡的稳定性产生负面影响,增加斜坡失稳的风险,给钻井作业带来非常不利的影响。……