【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋工程，具体地说是涉及一种适用于海洋新型原位多参量测试系统，还涉及一种海洋原位多参量探测试方法。
技术介绍
1、海洋环境复杂多变，大部分海洋能源资源赋存于海底，勘探、开发难度极大；在各类海洋工程设计、施工与安装之前，需要进行一定数量的原位测试，获取准确可靠的土体工程力学参数，发展面向海洋能源资源开发的新型原位测试系统和技术是进行海上风电、海洋油气开发、可燃冰大规模开采、海洋地质灾害防治的重要工具，也是当前海洋工程勘察领域重要发展方向；
2、当前，主流应用的原位测试系统为海洋静力触探原位测试系统，其为连续性测试；采用静压贯入的方式，把圆锥式探头通过探杆压入海床，通过贯入过程中锥尖阻力、侧摩阻力和孔隙水压力的高频测量，感知地层变化，能够获取连续的土层特性剖面是cpt测试的显著优势。但其应用有一定的局限性：1)cpt通过贯入破坏的方式感知土体变化，加载方式较为单一，获得的土体参数通常仅限于土体的不排水抗剪强度；2)cpt的常用解释方法严重依赖经验系数，为最终结果带来一定的不确定性；
3、旁压原位测试作为另一种原位测试方法，整体外观为圆柱状，为单点测试方法，理论框架完善，测试的土体参数更加完整全面。当前主要应用在陆地工程领域，采用分离式设计：即旁压探头、动力装置、气压源、测控系统等孤立分离方式，动力装置、气压源和测控系统放置在陆地地面上，只有旁压探头放置到井下，使得整个系统体积笨重、加压能力低和场地受限。此外，由于海洋条件、水深环境、甲板空间限制、作业工艺和工程成本等因素影响，陆地分离式的原位旁压
4、而在海洋领域中，由于海洋工程特征，一个孔位若要进行静力触探和旁压原位测试，需要分次先后进行，工程成本高昂且工程效率低。此外，因海上作业环境差，先后进行两次测试也将极大增加作业风险。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种海洋原位多参量测试系统及测试方法，以解决
技术介绍
中所提到的问题。
2、根据本公开的第一方面，提出了一种海洋原位多参量测试系统，包括：
3、甲板单元，设置有绞车、滑轮和控制机柜，所述控制机柜与船只平台的发动机连接，并通过专用电缆与船上的绞车连接；所述控制机柜中放置有供电电源、工控机箱以及采集机箱，所述供电电源用于对船电进行变压和稳压，所述采集机箱用于分发控制命令，并实时监控和显示海洋原位旁压静力触探测试系统的工作状态，以及测试采集的参数；
4、脐带缆，一端与船上绞车通过滑环连接，另一端设置有承重头机构与海洋原位旁压静力触探系统连接；
5、破断单元，内部设置有破断销栓，通过上拉脐带缆将破断单元里的破断销栓拉断，对脐带缆进行保护；
6、中控单元，两端设置有耐高压密封电气接头，上端连接破断单元或脐带缆的承重头，下端与弹卡单元连接或探头单元连接，内部放置有控制板、通讯板、电源板、滤波板、采集板电子电路模块的电子骨架，用于对甲板单元操作命令分发控制、数据采集通讯，以及稳压变压；
7、弹卡单元，设置有多个径向卡定部件，其与底部钻具组合进行卡定，用于使海洋原位多参量测试系统在底部钻具组合中定位；
8、动力单元，包括设置于内部的平衡活塞、电机、液压泵，用于水压平衡和液压动力；
9、推进单元，由不同行程的液压缸组成，其内部包括活塞与活塞杆，用于在动力单元的协助下，为探头单元提供推进贯入地层动力；
10、探头单元，从上至下依次安装有旁压加载模块、静力触探模块，旁压加载模块外径略大于静力触探模块，用于获取地层的工程力学参数。
11、优选的，所述甲板单元通过脐带缆对海洋原位旁压静力触探测试系统进行供电。
12、优选的，所述控制机柜还设置有紧急控制开关，用于对测试系统进行控制。
13、优选的，所述探头单元在推进单元的推进作用下，连续贯入地层中，在贯入过程中，实时采集锥尖阻力、侧摩阻力和孔隙水压力，获取连续的地层特性剖面；当贯入到位后，旁压加载模块对地层施加侧向力，实时量测周围地层的应力应变值，获取地层的工程力学参数。
14、根据本公开的第二方面，提出了一种海洋原位多参量测试方法，采用本公开的第一方面的海洋原位多参量测试系统，根据两种作业方式，设置有两种测试方法，分别为海床式ocpmt和井下式ocpmt测试方法。
15、优选的，所述海床式ocpmt测试方法步骤包括：
16、s100、前期工作准备：
17、s101、在甲板上将ocpmt各模块组装，检查其工作状态，确保各参数无误，确认ocpmt下放前工作良好，并确认ocpmt和海底基盘机械连接、通讯正常；
18、s102、下放海底基盘，海底基盘触底后打开展转式支腿并调平，同时其内部的液压夹持机构与ocpmt抱紧；
19、s200、ocpmt作业：
20、s201、海底基盘内部液压夹持机构将ocpmt不断压入地层，启动ocpmt贯入操作，探头单元连续贯入地层中，静力触探模块不断测量地层参数，并返回至ocpmt中控单元，经脐带缆传输至甲板单元；
21、s202、待贯入操作完成后，旁压加载模块对周围地层施加径向侧胀力，量测地层应力应变值并返回至ocpmt中控单元，经脐带缆传输至甲板单元；
22、s203、完成测试后，海底基盘持续将ocpmt压入地层进行下一测量段测试，直到达到极限测试深度；
23、s300、作业结束后回收：达到极限测试深度或探头采集的应力数据超过设置的保护量程时，终止测试作业，上拉脐带缆回收海底基盘和ocpmt至甲板；
24、s400、ocpmt维护工作：回收完成后，专业人员对ocpmt装置进行检查，检查装置的完好性，以及为下个任务点做工作前准备。
25、优选的，所述井下式ocpmt测试方法步骤包括：
26、s100、前期工作准备：
27、s101、在甲板上将ocpmt各模块组装，检查其工作状态，确保各参数无误，确认ocpmt下放前工作良好；
28、s102、启动船只钻机下放母钻钻杆，底部钻具组合位于母钻钻杆最下部，视为母钻钻杆的一部分，直至底部钻具组合接触到海底；
29、s103、打开月池顺母钻钻杆下放海底基盘，海底基盘触底后打开展转式支腿并调平，同时其内部的液压夹持机构与母钻钻杆抱紧；
30、s200、作业船钻井作业：启动母钻成孔，利用钻井液将岩屑携带至海床面上，待钻至接近目标测试地层一定距离后，停止母钻钻进；
31、s300、ocpmt作业：
32、s301、从甲板顺母钻钻杆内部下放ocpmt；
33、s302、ocpmt在底部钻具组合内卡固定位；
34、s303、定位完成后，启动ocpmt推进贯入操作，探头单元连续贯入地层中，静力触探模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于：所述甲板单元通过脐带缆对海洋原位旁压静力触探测试系统进行供电。
3.如权利要求1所述一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于：所述控制机柜还设置有紧急控制开关，用于对测试系统进行控制。
4.如权利要求1所述一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于：所述探头单元在推进单元的推进作用下，连续贯入地层中，在贯入过程中，实时采集锥尖阻力、侧摩阻力和孔隙水压力，获取连续的地层特性剖面；当贯入到位后，旁压加载模块对地层施加侧向力，实时量测周围地层的应力应变值，获取地层的工程力学参数。
5.一种海洋原位多参量测试方法，采用如权利要求1所述的海洋原位多参量测试系统，其特征在于：海洋原位多参量测试方法根据两种作业方式，设置有两种测试方法，分别为海床式OCPMT和井下式OCPMT测试方法。
6.如权利要求5所述一种海洋原位多参量测试方法，其特征在于：所述海床式OCPMT测试方法步骤包括：
7.如权利要求5所述一种海洋原位多
...【技术特征摘要】
1.一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于：所述甲板单元通过脐带缆对海洋原位旁压静力触探测试系统进行供电。
3.如权利要求1所述一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于：所述控制机柜还设置有紧急控制开关，用于对测试系统进行控制。
4.如权利要求1所述一种海洋原位多参量测试系统，其特征在于：所述探头单元在推进单元的推进作用下，连续贯入地层中，在贯入过程中，实时采集锥尖阻力、侧摩阻力和孔隙水压力，获取连续的地层特性剖面；当贯入到...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋正波，孙路伟，李亚，庞希顺，胡存，张子健，徐凡力，
申请(专利权)人：深圳市普罗海洋科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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