靳成才 , 陈晨 , 潘栋彬 , 朱颖 , 李曦桐 , 钟秀平 , 张晗 , 张颖
2019, 46(5):1-7.
摘要:高压水射流技术具有工作介质来源广泛与环保等优点,能够用于海底天然气水合物储层破碎。本文运用LS-DYNA有限元程序对淹没状态下高压水射流对海洋天然气水合物沉积物破碎过程进行数值模拟,研究了射流速度、喷嘴直径、靶距、入射角度四项关键参数对含水合物沉积物冲蚀体积的影响,得出以下主要结论:含水合物沉积物产生破碎需要满足射流速度大于临界流速;随着射流速度的增加冲蚀体积逐渐增大;喷嘴直径的增加会导致沉积物径向冲蚀体积的增大,从而使总体冲蚀体积增大;靶距的增加会使水射流在水域运动过程中能量损失增大,导致冲蚀体积的减小;在喷嘴入射角度增大过程中冲蚀体积将会先增大后减小最后趋于稳定,当入射角度为10°时冲蚀体积能够达到最大值。
2019, 46(5):8-12.
摘要:雄安新区地质勘察大会战中200 m标准勘察钻孔,地层层位交替变化大,局部夹软弱地层和砂土液化,砂类地层胶结性差、结构松散等,难以保证垂直度以及岩心采取率。施工中采用了合理钻具配置、优化钻进参数等综合措施,预防钻孔偏斜;同时在取心时采用松散地层干钻取心、岩心管内隔离措施、采用泥浆泵分流注浆退心等行之有效的技术措施,保证了钻孔质量,取得了非常明显的技术效果。
2019, 46(5):13-18.
摘要:在重点介绍国内外抗高温海水钻井液处理剂及钻井液体系的研究与应用情况的基础上,提出了几点针对高温海水钻井液未来研究方向的建议,抗200 ℃以上抗盐关键处理剂(如抗盐降滤失剂、增粘剂、防塌抑制剂、润滑剂等)、海水体系、检测仪器、高温环保等是超高温海水钻井液技术研究的方向。
2019, 46(5):19-27.
摘要:井漏不仅是油气井勘探开发中的普遍现象,还是制约井下安全、影响钻井速度的重要因素。本文围绕恶性漏失机理、堵漏处理措施、堵漏材料和堵漏工艺进行了大量的研究,分析了国内外钻井中恶性漏失问题及其提出的处理对策,分析了它们的优势和不足,总结了国内外处理钻井恶性漏失的方法。将近期最新的处理溶洞型漏失的主要技术概括为三大类——聚合物凝胶堵漏技术、化学堵漏技术和水泥堵漏技术。本文还重点介绍了新研制的一种化学凝胶堵漏技术和一种智能凝胶堵漏技术的室内试验和现场应用情况,现场应用成功率高达98%。
2019, 46(5):34-38.
摘要:KKM油田下部砂泥岩互层非均质性强导致井下钻具振动剧烈、PDC切削齿寿命低,且井眼易偏斜。目前在用PDC钻头多采用5刀翼或6刀翼16 mm切削齿以降低井下振动保证PDC钻头寿命,但降低了钻头攻击性导致机械钻速较低。针对KKM油田下部地层特点,优选了4刀翼19 mm复合片PDC钻头。该钻头具有较高的破岩效率和攻击性,可大幅度提高机械钻速;同时通过底部钻具组合动力学分析,优化形成了双稳定器+单稳单弯(0.5°)钻具组合,3个稳定器串联具有较强的稳定降振作用,配合小弯角螺杆钻进可有效提高防斜能力,降低了井下振动,配合大尺寸聚晶金刚石复合片PDC钻头实现了三开井段一趟钻完成的目标,机械钻速提高115.35%。
2019, 46(5):39-43,64.
摘要:井下“落鱼”打捞工期的不确定性导致施工成本不可控,制定合理的打捞经济决策点至关重要。本文以渤海油田某“落鱼”井为例,不打捞“落鱼”则需在“落鱼”上部进行套管开窗侧钻,为两开井身结构,打捞“落鱼”则在套管鞋下裸眼侧钻,为一开井身结构,放弃打捞或者盲目打捞都并非最经济的方案。通过对冲砂打捞工期进行量化,提出了经济工期和决策工期,通过现场尝试冲砂打捞作业,在决策工期内分析其作业难度,并判断是否能够在经济工期内完成作业,最大程度降低总体实施成本,提高油田开发经济效益。渤海油田A井应用该决策方法,共节约费用近420万元。提出的“落鱼”井打捞经济工期和决策工期计算方法具有一定的推广价值。
2019, 46(5):44-47.
摘要:在油、气、水井井下作业中,圆球广泛地应用于管柱试压、坐封和分段(层)压裂等施工作业。为准确计算现场施工时圆球到达设计点时间(即候球时间),通过对圆球运动过程和受力分析得出新的候球时间计算公式,并指出圆球绕流阻力系数、圆球直径、圆球密度和压井液性能等是影响候球时间的关键因素,为优化施工设计提供了依据;同时提出了一种能减少候球和反洗球时间的新型管柱试压体设计构思,为进一步优化施工作业奠定了基础。
2019, 46(5):48-51.
摘要:迁安市长城金矿Ⅰ号矿体帷幕注浆工程是一大型的帷幕注浆项目,该矿区地质结构复杂,施工中帷幕钻孔钻遇白云岩超硬“打滑”地层,该地层钻进进尺缓慢,对项目工期影响很大,故在施工过程中针对该地层采用各种施工工艺进行试验,并以实际钻进过程中采集的钻头类型、钻进工艺及钻进参数等数据,分析得出一套最有效的钻探方法,为该地区日后矿区勘查、二期帷幕钻探施工提供参照依据。
2019, 46(5):52-57.
摘要:日照万泽丰渔业有限公司黄海冷水团优质鱼类绿色养殖项目是山东省首批公布的新旧动能转换重大项目,规划海域面积20 km2。工程勘察是工程建设项目首先开展的基础性工作,是项目选址、设计和施工的重要依据。本文通过有效盘活有限资源,科学论证、严谨施工,创新钻探船改造、重力导向装置实现深海套管安放,成功实施了该项目的工程勘察工作,为远海深水勘察施工提供了经验。
2019, 46(5):58-64.
摘要:海上钻探施工平台是海上工程地质勘察、矿产地质勘探等工程的重要设施,类型很多,选择合适的钻探平台对项目实施会起到事半功倍的效果。拼装式浅海地质勘探平台,具有建造方便、建造周期短、造价低、运输便捷、安装高效、移动灵活、实用性强等优点,功能强大、应用范围广。本文对拼装式浅海地质勘探平台的设计和加工进行了阐述,并且结合3个应用案例对其特点进行了分析总结,为海上钻探施工提供了经验。
张颖 , 陈晨 , 王彧佼 , 靳成才 , 张晗 , 潘栋彬
2019, 46(5):65-71,85.
摘要:利用FLAC3D软件针对大连某工程桩基的承载力进行数值模拟,对比分析了普通桩和扩底桩的承载力。研究结果表明:利用FLAC3D软件模拟普通桩Q-s变化,在相同荷载下,模拟与实测的Q-s曲线吻合,说明建立的FLAC3D模型比较适用于本工程问题研究。利用建立的FLAC3D模型对在6000 kN荷载、桩身直径相同的条件下的扩底桩和普通桩进行受力分析,桩顶应力一样的条件下,桩端应力减少50%,改善了桩端受力条件。在桩长不变的条件下,研究了缩小桩径的扩底桩的承载力,其用料占普通桩的61.2%,模拟结果表明,缩小直径扩底桩能够达到工程荷载要求,并且降低了成本。建议对原有的设计进行修正并为类似工程提供理论依据。
2019, 46(5):78-85.
摘要:主要介绍了压桩力与单桩竖向极限承载力的关系,以及利用压桩力估算单桩竖向极限承载力的方法。在试桩阶段,位于饱和软土的摩擦桩,压桩力较低,桩的承载力主要来自土体恢复后桩侧的摩阻力。根据静载荷试验检测结果,用单桩竖向极限承载力除以压桩力,引出一个系数,称为压力比,通过分析比较,得出在昆明地区的正常压力比,静压预制管桩在1.3~2之间,静压预制方桩在2.5~5之间。用压桩力乘以压力比,可以估算单桩竖向极限承载力。还简要介绍了挤土效应和超孔隙水压力对桩的承载力的影响。在工程桩施工时,地层中的土体和孔隙水被挤压,形成孔隙水压力,会产生一个向上的浮力,导致已施工的桩上浮,单桩承载力显著降低。
2019, 46(5):86-91.
摘要:桩锚支护结构体系是将护坡桩与土层锚杆相结合的一种支护方法,安全经济的特点使它广泛应用于边坡和深基坑支护工程中,但在超深基坑中的应用仍在探索中。在凤城国贸超深基坑工程中,根椐场地的工程地质条件、水文地质条件,充分考虑到周边条件,通过分析论证不同的基坑支护方案,选择技术上可行、经济上合理、整体性能好、同时便于基坑支护开挖及后续施工的桩锚支护体系。然后对基坑支护结构进行了土压力计算、灌注桩设计、锚杆设计、稳定性的验算,并通过后期变形观测,验证桩锚支护型式对于此超深基坑是安全经济适用可行的。