海上风电静力触探勘察解决方案

由于海上施工条件复杂，与陆地静力触探相比，在海上开展静力触探试验难度相对较大。目前在海上开展静力触探试验的方法主要有四种：

• 平台式静力触探（Platform CPT）

• 近岸式静力触探（Nearshore CPT ）

• 海床式静力触探（Seabed CPT）

• 孔下静力触探（Downhole CPT）

平台式静力触探是指利用自升式平台在海上搭建一个平台，将平台稳定地固定在海床上，然后就可以像在陆地上一样开展静力触探试验。贯入仪位于平台上，利用平台或平台上的堆载物提供反力，将静力触探探头贯入海底。

这种方法是最传统的海上静力触探方法，设备成本低，易于操作，工作简单，数据质量好。缺点是工作效率低，搭建一个稳定的平台需要耗费很长时间，而且从一个测点转移到另一个测点，也要耗费大量的时间，工作效率非常低，前期虽然在设备投入上节省了很多资金，但是由于工作效率低，后期会花费大量的人力物力。平台式静力触探适用的水深不大，一般为20-30m。

近岸式静力触探是在平台式静力触探基础上改进的一种试验方法。近岸式静力触探是在岸边或者大型船舶的一侧，搭建一个平台，然后开展静力触探试验。利用大型起吊设备，将一个反力装置放到海底，贯入仪位于平台之上，通过套管将贯入仪与海底反力装置连接在一起，利用贯入仪将静力触探探头贯入海底，对海床进行测试。

这种方法与平台式静力触探相比，提高了工作效率，在不同的测点之间可以快速移动、快速部署。近岸式静力触探一般适用的水深为30-50m。

为了进一步提高海洋静力触探的效率，工程人员研发出了海床式静力触探系统。海床式静力触探大大提高了海上静力触探的效率，而且适用的水深也很大，ZD已经可以适用于4000m深海。海床式静力触探是在水面上将探杆、探头全部连接上，整体调放到海底，海底的贯入仪与船上采集控制设备利用脐带缆相连接，在船上对海底贯入仪进行控制，将探头贯入海底，实现对海底的探测。这种方式，工作效率高，受海况影响较小，数据质量高。反力由贯入仪提供，ZD可达20t。

孔下静力触探，也称作“随钻静力触探”或“钻孔静力触探”，它是一种不连续静力触探试验方法，需要与钻机相结合。

孔下静力触探工作过程是：利用钻机对海床底部进行钻孔，然后将静力触探探头放到孔底，利用液压推动静力触探探头对海床进行探测，探头一次的行程一般为1.5m或3m，然后取回探头，再钻孔，再将探头放入孔中进行静力触探测试，如此反复。试验过程中，也可以将探头换成取样器，对海底进行取样。孔下静力触探每次行程只有1.5m或3m，是一种不连续的静力触探，但是它也有适用价值。它可以贯入到海床中较大的深度，可达200m-250m。如果遇到岩石层，可以利用钻机穿透以后，再进行静力触探试验。它可以结合其它方法，将取样器放入孔中，对孔底进行取样。

对于以上提到的这四种方法，静力触探技术起源厂家荷兰Geomil均研发出了相关产品，满足不同海上风电静力触探勘察项目的需求，提供“交钥匙”的解决方案。

Geomil FOX-200独立贯入设备是一套多功能的，应用广泛的设备。ZD贯入力为200kN。该设计提供了充分的保护，有两个液压缸防护罩，这样就消除了损坏汽缸活塞进而导致液压泄漏的风险。

SHARK近岸静力触探系统（水下自由升降装置），它能够执行高精度的不受海洋环境反复影响的CPT(U)静力触探试验。

SHARK系统主要适用于近岸和近海CPT项目。探测的水深从2到30米。非常适合应用于港口、航道、海峡项目等。

SHARK系统操作相当简便，在一般的海事运载工具上都能运用。如果运载工具上没有足够的月池可用，设置在驳船一侧的悬臂框架也能安装SHARK系统。

MANTAR海床静力触探(CPT)系统为Geomil开发的快速、精确测试离岸海底土质条件的ZX一代静力触探（CPT）系统。

MANTA可以在500米以上水深的近岸环境中使用，ZD可以在2,000米水深的离岸环境中使用。可以安装在驳船或平台上，设计灵活，功能强大。

Geomil开发了一种“近岸可伸缩连续钻进装置”简称“ORCA”系统。该系统包括一套测井电缆(WL)工具和它们的甲板支撑装置（船或平台）。

简而言之，ORCA系统主要是从钻孔底部获取岩土工程数据。经过岩土测试和取样，钻探继续前进，ORCA装置随之循环采集数据，直到ZZ钻探深度为止。

目前标准版的ORCA系统设计深度可达500米，能够与GEOBORE-S钻杆或类似型号的钻杆配合使用，同时本系统也适应其它型号钻杆（如BL PQ - API 6 5/8）的要求。

更多海上风电静力触探勘察设备信息，请联系欧美大地。

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