深水钻井导管喷射下入施工技术

深水钻井导管喷射下入施工技术
深水钻井导管喷射下入施工技术

深水钻井导管喷射下入施工技术

关键词:深水表层导管喷射下入入泥深度

一、引言

自上世纪90年代以来,深水石油勘探日益成为热点,世界范围内的石油大发现越来越多地来自深水区域。

深水海域浮式钻井装置采用常规的下入表层导管方法常常会出

现一些十分棘手的困难:其一,钻井眼时由于地层松软,容易出现井壁冲刷,甚至垮塌现象;其二,由于海流和涌浪的影响,导管鞋还是难以对准井口有时甚至找不到井口而报废;其三,固井作业中易造成水泥返高达不到设计要求,造成固井作业失败;其四,常规下表层导管方法的现场作业时效低和作业费用高。

二、深水表层导管下入技术现状

1.国内外技术现状

在国内,目前由于深水钻井数量很少,2007年只有husky公司在我国南海地区钻出我国第一口水深超千米的深水探井lw3-1-1井,该海域水深为1482米,该井完钻井深3843米。该井在钻井作业过程中,采用了喷射导管下入技术,由于该井的作业者是一家外国石油公司,所以该技术的关键技术和核心资料对中方人员保密。

2.喷射法下钻井导管技术

喷射导管钻井技术采用喷射方式将表层导管下入到位,利用水射流和管串的重力,边喷射开孔边下导管,同时在喷射管柱中下入动力钻具组合以提高安全性和作业效率。钻至预定井深后,静止管串,

海洋深水钻井钻井液技术

海洋深水钻井钻井液技术 深水钻井一般指在海上作业中水深超过900m的钻井;水深大于1500m时为超深水钻井,近年来随着海洋石油储量开采比例的不断增加,海洋石油勘探逐步向深水区发展。然而,深水钻井所涉及的钻井环境温度低、钻井液用量大、海底页岩稳定性、井眼清洗、浅水流动、浅层天然气及形成的气体水合物等问题,给钻井、完井带来严峻的挑战。 1.深水钻井带来的主要问题 与浅水区域相比,深水钻井面临的主要问题有以下几个方面:①井壁稳定性;②钻井液用量大;③地层破裂压力窗口窄;④井眼清洗;⑤低温下钻井液的流变性;⑥浅层天然气与形成的气体水合物。这些问题给钻井工艺带来了许多困难,同时对钻井液提出了更高的要求。 1.1 海底页岩的稳定性 在深水区中,由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,海底页岩的活性大。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,由于缺乏上部压实作用,胶结性较差,易于膨胀、分散,导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。如通过稀释或替换钻井液来控制钻井液的低密度钻井液的低密度固相的含量,必将需要大量钻井液。因此,针对海底页岩稳定的问题,采取了加入一定量的页岩稳定剂的措施。如在深水钻井液中加入无机盐(NaCl、CaCl2)和具有浊点的聚合醇、以达到增强页岩稳定性的目的。 1.2 钻井液用量大 实践证明,在深水钻井作业中的钻井液量远远大于其它同样深度但钻井条件不同的井,因为海洋钻井需要采用隔水管、隔水管体积一般高达159m3,加上平台钻井液系统,所以钻井液需要用量比其他同样深度但钻井条件不同井大得多。钻井中为了避免复杂情况的发生,一般多下几层套管,因此所需的井眼直径也相应增大。深水钻井时应配备3台高频率振动筛,以及大流量的除砂器和除泥器等固控设备,在非加重的钻井液中,固相的有效清除率大于75%,将钻井液中的钻屑含量控制在适当的范围内,可节省大量的钻井费用。 1.3 井眼清洗 深水钻井时,由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大,如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。因此,对钻井液清洗井眼的能力提出高要求,一般采用稠浆清洗、稀浆清洗、联合清洗、增加低剪切速度粘度,以及有规律地短程起下钻等方法,均有助于钻井过程中钻屑的清除。使用与钻井过程中钻井液粘度不同的钻井液清除钻屑效果较明显,比如使用稀浆钻进,稠浆清洗钻屑。 1.4 浅层气与气体水合物 深水钻井遇到的主要问题之一是浅层气砂岩引起的气体水合物的生成。一般在钻井液管线中发现生物气(沼气)并不算大问题。但是在深层发现含气砂岩则会引起大问题。因为对砂岩地层来说,浅层一般多是含有重油的非胶结性地层,而深层则是含有气体的低渗透率的硬质地层。在深水钻井作业中,气体水合物的形成不仅是一个经济问题,更是一个安全问题因为这种气体水合物是堵塞气体传输管线的主要原因。气体水合物类似冰的结构,主要由气体分子和水分子组成,外观上看起来类似于脏水。但是它在性质上又不象冰,如果压力足够,它可以在0℃以上形成。在深水钻井作业中,海底较高的静水压力和较低的环境温度进一步增加了生成气体水合物的可能性,尤其是节流管线、钻井隔水导管以及海底的井口里,一旦

桥梁深水基础施工技术

价值工程 0引言 桥梁深水基础的修建是跨海跨江大桥的重要组成部分,深水基础的修建关键在于如何摆脱水深的影响。因为在深水环境下建造基础不仅是施工难题,更是设计难题。在近代,我国主要采用沉箱、沉井技术进行施工;随着桩基础以及钢板桩围堰技术的发展,现代跨海大桥主要采用桩基进行施工;发展到当代,双承台钢管桩基础得到广泛的采用。随着科技的不断进步和发展,用于解决深水施工的双壁钢围堰施工技术逐步获得工程人员的青睐,取得十足的发展。 1工程概况 某桥梁深水承台双壁钢围堰,水深8m ,承台为正方形,尺寸10m ×10m ,厚3m ,河床为密实细砂。本设计承台基础平面图如图1所示,钢围堰平面图如图2所示。 2双壁钢围堰优点分析 双壁钢围堰是一个带有单斜面刃脚的圆形双壁全焊水密钢结构圆筒,有自浮力,有强度更高的双壁钢壳,筒的内、外壁形成的空间称之钢壳。内、外壁由钢板围焊而成,圆筒上、下均不设底板或盖板,钢壳下口以环形单斜面刃脚封闭,钢壳上口敞开,以方便施工时往钢壳内灌注混凝土或注水。 双壁钢围堰施工技术有着明显的优势:①双壁钢围堰具有高强的双壁钢壳,从而可以承受较大的内外水压。②双壁钢围堰具有施工工艺简单,封底后,排水不受施工水位的限制,从而摆脱了施工的季节限制。③墩位处水深对双壁钢围堰施工不能产生显著的影响,在双壁钢围堰施工法进行施工时,如果能够配合使用空气幕下沉技术还可以将围堰下沉到更深的水域,从而扩大了双壁钢围堰施工法的应用范围。④双壁钢围堰下沉就位后,可以直接充当钻孔桩基的施工辅助设施。 3围堰结构选择 根据力学原理进行分析,双壁钢围堰宜制作成圆形,这样不仅制作简便而且下沉时也容易控制。但是当考虑承台结构的尺寸限制时,必须将围堰尺寸加大数倍,从而提高了工程的造价。同时,围堰作为承台和墩(塔)身施工的先决条件,围堰平面形状的选择也必须受到承台尺寸的限制。在实际工程实践中,双壁钢围堰多设计成矩 形、圆形和扇形。在双壁钢围堰法应用早期,一般采用圆形结构。但 是随着桥梁复杂程度的不断提高,其它结构形式也受到人们的普遍关注。在进行围堰结构设计时,必须在综合考虑围堰工程造价、受力特性以及施工难易程度基础上进行选型。 本设计中深水承台尺寸为10m ×10m ,围堰平面形状为正方形,外壁尺寸为15.6m ×15.6m ,内壁尺寸为13m ×13m ,内外壁板均为6mm ,壁腔厚1.3m 。围堰本身实际上是个浮式钢沉井,井壁钢壳是由有加劲肋的内外壁板和若干层水平钢桁架组成,中空的井壁提供的浮力可使围堰在水中自浮,使双壁钢围堰在自浮状态下分层接高下沉。围堰内外壁间设置8个隔舱板,在平面上将围堰分为8块,隔舱板将围堰分为8个互不连通的密封隔舱,利用向隔舱不等高灌水来控制双钢围堰下沉及调整下沉时的倾斜。围堰竖向总高22.5m ,考虑到浪高最大为1.5m ,围堰高出水面部分为2m ,围堰竖向分为5节(4.5m+5m+5m+4m+4m),井壁底部设置刃脚有利于切土下沉。 由于水深较大,为了保证围堰的整体刚度和稳定,在围堰内部设置两层截面形式为工字型内支撑。由于刃脚承受土压力及水压力较大,故刃脚段适当加密水平桁架的竖向间距(0.5m),其余部分水平桁架竖向间距为1m 。面板竖向加劲肋采用L50×5角钢,角钢与面板共同承受外荷载。水平环板采用准200mm ×10mm 钢板,钢板也与面板共同承受外荷载,同时在进行受力计算时,环板与参与受力面板作为桁架的弦杆进行受力计算。 4围堰施工工艺 4.1围堰加工工艺在本次工程中,钢围堰的制作流程如下:①胎架的设置。为了获得满足尺寸要求的围堰,在车间制作的过程中,首先必须设置恰当合适的胎架。组装用的胎架必须具有足够大的刚度,从而避免在组装过程中胎架发生过大的变形。同时,胎架的尺寸必须满足一定的精度,从而确保围堰尺寸的正确性。②钢围堰下料。在进行钢围堰构件下料前,必须对构件进行样本的制作。如果构件中存在无法确定具体尺寸的构件或者连接件时,必须通过实样的制作来确定尺寸。③分块组装。钢围堰主要由环板、壁板以及水平桁架等构件组成,当各构件制作完备后要将这些构件按照一定的次序进行组装。④焊接加工。双壁钢围堰在制作过程中需要进行严密的焊缝处理,焊接前必须对所有焊缝分类进行焊接工艺评定试验。为了双壁钢围堰的整体焊接变形,双壁钢围堰中的内外壁板采用两面自动焊进行。⑤试拼出厂。当围堰的分块加工完毕后,运送到试拼场进行出厂前的试拼,然后再用于施工。 4.2双壁钢围堰的锚碇系统布置根据施工水域水文条件和通航要求,围堰锚碇系统可以采取灵活多变的布置方式。本工程的锚碇布置系统主要如图3所示。 4.3围堰接高当双壁钢围堰的锚碇系统布置妥当后,接下来就要进行围堰接高。围堰接高的方式主要有: ①利用起重的船只将“钢堰”进行吊装接高;②当首节吊装完毕后,将围堰分块用导向船上的起重设备进行接高;③首节采用吊装 ————————————————————— —作者简介:王剑亮(1977-),男,陕西周至人,硕士学历,中铁西北科学研究院 有限公司工程师,研究方向为岩土工程。 桥梁深水基础施工技术研究 Research on Construction Technology of Deepwater Foundations of Bridge 王剑亮Wang Jianliang ;赵建刚Zhao Jian'gang (中铁西北科学研究院有限公司,咸阳712000) (Northwest Research Institute Co.,Ltd of C.R.E.C ,Xianyang 712000,China ) 摘要:随着我国综合国力的不断提升,横跨长江大河的桥梁不断涌现。桥梁的深水基础施工是大跨度桥梁施工的重要组成部分。桥梁深水基 础施工所处的环境比较复杂,在工程实际中一般采用围堰和钢吊箱进行施工。本文以***桥梁深水基础施工为背景,详细的阐述了双壁钢围堰 法在深水基础施工中的应用,并做了简单的数值模拟,验证了双壁钢围堰法的可用性。 Abstract:With the rising of China's comprehensive national strength,the Yangtze river bridge across the river emerge.The deep water foundations of the bridge construction are an important component of the large span bridge construction.Bridge construction in deep water foundations always starts in complex environment,cofferdam and steel construction hanging box are general methods in engineering practice.Based on the construction of the deep water foundations bridge of***in the background,the double-wall steel cofferdams in the deep water were described in detail,and the application of the numerical simulation simplify,finally get the effectiveness of the method of double steel cofferdam. 关键词:深水基础;双壁钢围堰;有限元分析;施工方案Key words:deep water foundations ;double-wall steel cofferdam ;finite element analysis ;construction scheme 中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)18-0092-02 图1承台平面图(单位:m )图2钢围堰平面图(单位:mm ) ·92·

陆水特大桥主桥墩深水基础施工方案

目录 一、工程概况 (1) 二、桥位水文、地质情况 (1) 三、施工方案综述 (2) 四、施工便道(栈桥)施工 (3) 五、40#、41#墩桩基施工 (4) ⑴、40#、41#墩施工平台的筑岛施工 (4) ⑵、40#、41#墩桩基施工 (5) 六、40#墩沉井围堰施工 (6) ⑴、沉井围堰施工工艺流程 (6) ⑵、施工坑开挖 (7) ⑶、沉井制作 (7) ⑷、沉井下沉 (9) ⑸、沉井清基、堵水: (12) 七、41#墩沉井围堰施工 (13) ⑴、施工工艺流程 (13) ⑵、双壁钢沉井制造 (14) ⑶、双壁钢沉井下沉 (15) ⑷、沉井清基 (17) 八、承台大体积混凝土施工 (17) ⑴、合理选择原材料,优化混凝土配合比。 (17) ⑵、控制混凝土骨料温度 (18) ⑶、合理选择混凝土的浇筑时间 (18) ⑷、制定合理的混凝土浇筑工艺施工方法 (18) ⑸、模板的外部降温 (19) ⑹、浇筑完毕后的降温 (19) 九、沉井围堰的拆除 (20) 十、主要施工机械设备配置 (20) 十一、施工进度安排及工期保证措施 (21) ⑴、施工进度安排 (21) ⑵、工期保证措施 (22) 十二、质量保证措施 (23) ⑴、质量保证体系 (23) ⑵、组织保证 (23) ⑶、强化现场的技术、质量、检测力量 (24) ⑷、抽调和整合施工专业队伍 (25) ⑸、意识和能力的保证 (25) ⑹、材料保证 (25) ⑺、质量管理保证 (26) 十三、安全保证措施 (27) 十四、环保措施 (28)

陆水特大桥40#、41#主桥墩深水基础施工方案 一、工程概况 陆水特大桥跨越陆水河主桥为(70+125+70)m预应力混凝土连续梁,一联全长266.5m(含两侧梁端至边支座中心0.75m),桥面板宽13.4m。梁体结构按三向预应力体系设计,箱梁截面为单箱单室直腹板型式。 主桥40#、41#和42#墩处于陆水河两侧河堤间,按施工水位21.5m考虑(该标高为现场实测的2006年秋冬季陆水河的水位),41#墩处于深水区(平均水深4.2m),40#墩处于浅水区(平均水深2.5m),其余各墩均在枯水期均露出水面。 二、桥位水文、地质情况 桥址处陆水河水流流向为左至右,线路法线与水流夹角为12°,H1%=35.71m。陆水河为通航河道,航道为Ⅴ级(3)等航道,通航净高为8.0m,侧高为5.5m,净宽为80m,上底宽72m,桥址处最高通航水位H10%=31.25m。 根据设计提供的地质资料,40#、41#墩表层为粗圆砾土,下层依次为全风化、强风化、弱风化泥质粉砂岩。 地质情况表

工程地质勘察钻孔钻探技术要求

人民路五期安置房场二期工程场地 钻探技术要求 1.、终孔标志 取样孔及标准贯入实验钻孔均进入碎块状强风化碳质泥岩5.0~8.0m,一般性钻孔进入碎块状强风化碳质泥岩3.0~5.0m。 2、勘察方法 2.1钻探:所有钻孔(包括技术性控制孔、一般性钻孔)均进行全孔段取芯,所有岩芯均应按回次顺序排放,并加贴岩芯牌。钻探班报表应及时跟踪记录,严禁事后追记,对钻探过程中出现异常应及时与现场负责人进行汇报。 开孔冲击钻进,待测得初见水位后,回转钻进,套管及泥浆护壁,全孔取芯,岩芯采取率:填土为80%以上,粘性土为85~100%,砂土为60~80%,强风化岩大于60%。 2.1钻孔孔径的要求应满足供室内试验的要求,钻孔孔径应为91-110mm;对软质岩或风化岩钻孔孔径91mm。 2.3遇土层变层,立即停钻,丈量机上余尺,计算土层深度。地层的分层高程误差控制在0.05m~0.1m之内。 2.4取样时保证孔底残留的浮土厚度不大于取土器废土段的长度(10cm),击入深度不允许大于取土器的有效长度 在做标贯前应清理孔底沉渣,保证孔底干净。准确记录标贯试验位置及锤击数。 2.5所有钻孔开孔冲击钻进,测初见地下水位,在终孔24小时后,

测稳定地下水位。所取水样应注明取样地点、日期、取样深度。 若发现不符合规范、规程的取样或标贯试验,现场地质员有权利废孔。 3、现场测试 3.1、标贯:在标准贯入实验钻孔中测试,每2.0m一个,必需严格执行(需进行杆长修正)。 3.2、动力触探:选5~6个有代表性的钻孔进行动力触探(素填土和卵石层中)。 4.、现场取样 4.1、水样:计划总共采取3组水样,水样采取前钻孔应适当洗孔。 4.2、土样:在取样孔中采取,间距2m 一个,每层土样不能小于10组。 5、现场管理 5.1、施工人员必须规范作业,文明施工。 5.2、野外施工结束后,应将施工场地整理干净交付甲方。交底人:接收人:

深水钻井的难点及关键技术

深水钻井的难点及关键技术 随着油气资源的持续开采, 陆地未勘探的领域越来越少, 油气开发难度越来越大。占地球面积70%以上的海洋有着丰富的油气资源, 油气开发重点正逐步由陆地转向海洋, 并走向深海。目前, 国外钻井水深已达3000 m 以上, 而我国海上油气生产一直在水深不足500 m 的浅海区进行, 我国南海拥有丰富的油气资源但这一海域水深在500~ 2 000m, 我国目前还不具备在这样水深海域进行油气勘探和生产的技术。周边国家每年从南沙海域生产石油达5 000×10 4 t 以上, 相当于我国大庆油田的年产量, 这种严峻的形势迫使必须加快我国南海等海域的深水油气勘探开发。石油工业没有关于“深水”的预先定义。“深水”的定义随时间、区域和专业在不断变化。随着科技的进步和石油工业的发展,“ 深水”的定义也在不断发展。据2002 年在巴西召开的世界石油大会报道,油气勘探开发通常按水深加以区别:水深400m 以内为常规水深 400m-1500m 为深水,超过1500m 为超深水。但深度不是唯一的着眼点,只要越过大陆架,典型的深水问题就会出现。一、深水钻井的难点 与陆地和浅水钻井相比, 深水钻井有着更为复杂的海况条件面临着更多的难题, 主要表现在以下几个方面。 1、不稳定的海床由于滑坡形成的快速沉积,浊流沉积,

陆坡上松软的、未胶结的沉积物形成了厚、松软、高含水、未胶结的地层。这种地层由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同,所以它们的活性很大,给导管井段的作业带来了很大困难。河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远,这些沉积物由于缺乏上部压实作用,所以胶结性差。 在某些地区,常表现为易于膨胀和分散性高,这将会导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中。 2、较低的破裂压力梯度 对于相同沉积厚度的地层来说,随着水深的增加,地层的破裂压力梯度在降低,致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄,容易发生井漏等复杂情况。在深水钻井作业中,将套管鞋深度尽可能设置得深的努力往往由于孔隙压力梯度与破裂压力梯度之间狭小的作业窗口而放弃。结果,深水区域的井所需的套管柱层数,常比有着相同钻进深度的浅水区域的井或陆上的井多。有的井甚至没有可用的套管而没有达到最 终的钻井目的。 3、气体水合物的危害 气体水合物是气体(甲烷、天然气、CO2 、N2 等)和水在一定条件(高温、高压)下形成的类似于冰物质。气体水合物在深水钻井作业中常常会遇到,通常在超过250m 水深的海域都会形成水合物, 一旦形成很难去除。气体水合物是一 种潜在的危害, 生成时结冰堵塞管汇, 气化时生成大量气

深水基础锁口钢管桩围堰施工工法

锁口钢管桩围堰深水基础施工工法 xxxx有限公司

锁口钢管桩围堰深水基础施工工法 1、前言 随着桥梁建设向大跨度方向的发展,大型水中承台围堰的施工方法较为繁多,工艺较为成熟。针对不同工程的结构特点选择适宜的围堰结构进行水中大型承台施工,锁口钢管桩围堰与双壁钢围堰和钢板桩围堰比较,即具有围水、挡护特性,又利用了钢管圆形截面的受力特点,简化了结构,同时造价低、安装速度快。对桥梁施工的安全、工期、经济和社会效益有重要影响。锁口钢管桩围堰施工工法是采用锁口钢管桩作围堰围水闭水进行桥梁水中大型承台施工的成套技术,包括相关的设计计算、加工制作、插拔施工、止水封底等系统施工技术。 xxxx工程局有限公司结合所承建的临海高等级公路灌河斜拉桥工程项目,根据施工现场水文、地质、气候及周边环境,通过技术攻关确定辅助跨5#、6#墩水中承台采用锁口钢管桩围堰施工,解决了水中大型承台施工的技术难题并形成工法。实践证明,工法具有很好的实用性、先进性、科学性。 2、工法特点 2.1加工制作简单、快速。钢管采用厂制成品钢管,能快速购置;钢管和锁扣之间的焊接工艺要求不高,工作量少,工地现场或一般钢结构厂家均可加工。 2.2施工工期短。采用振动锤逐根插入锁口钢管桩,施工工序简洁,精度要求不高,人工作业量小,施工速度大大提高。 2.3整体刚度大。锁口钢管桩本身刚度较大且深嵌入承台底以下地层、变形少,桩间通过锁口连接在一起整体稳定性非常好;围堰内无须复杂的内支撑体系,为承台施工提供了作业空间和可靠的安全保障。 2.4材料回收利用率高。锁口钢管桩可全部拔除,整个围堰结构的钢材回收率达90%以上,可用于其他承台基础围堰施工或上部结构施工的支撑管柱,材料周转利用率高,经济效益明显。 3、使用范围 锁口钢管桩围堰适用于陆地(土质类地质层)大型承台深基坑支护及水深20m以内、河床为砂类土、粘性土和风化岩等种复杂地质、地层条件下的大型承台施工。

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目录

客运专线大跨度连续梁(刚构)深水基础施工技术 1概述 1.1工程概况 武广客运专线新广州站及相关工程流溪河特大桥跨西华海连续刚构横跨白泥水道,跨径组合为(94+168+94)m。里程范围DK2189+053.58~DK2189+409.88,全桥长356m,桥墩轴线与水道成28°夹角。水中主墩基础为12根φ2.5m,桩长95m钻孔桩。承台尺寸为23.2m(长)×16.8m(宽)×5m(高),最近角距离岸边约6m。详见图1-1 平面位置关系图。 主墩的地质情况为岩层上覆盖厚4-5m的细砂层,强、弱风化炭岩分层交替,岩层裂隙发育,层深4m~10m,部分区域夹杂有3m~8m厚弱风化粉砂岩层,根据地质勘察报告显示,桩基所涉及的地层(由上而下)情况见表1.3。

表1.3 主墩桩基所处地层情况表 1.4水文气象 本桥址所处地区属亚热带季风气候。气候温暖多雨夏季中时有台风侵袭,接受阳光热能较多,且受海洋气候影响调节。夏季时间长,雨季充沛,没有严寒。年平均气温21.8℃,极端最高气温38.5℃,极端最低气温-1.9℃,年平均相对湿度80%左右。年平均降雨量1667mm,最大日雨量284.9mm,4~9月为雨季,占全年降雨量的80%,春夏季节多偏南风,冬季多偏北风,夏季与秋季常发台风,台风经过时夹带暴雨,最大风速达35.4m/s。 1.5工程特点及技术难点 主墩深水基础施工主要具有以下特点: (1)水上与高空作业多,安全隐患多; (2)过程控制环节多,且控制部位又位于水中; (3)主墩间河道为III级航道,过往船只频繁; (4)临堤建筑物及道路密集; (5)工程工期紧,难度大;

地勘钻探技术要求

《地勘钻探技术要求》 1、严格按所定孔位施工。 2、钻进度、岩土分层深度的量测误差不大于5cm。 3、单孔钻入中风化基岩的深度,岩土分层深度以本方案确定的孔深为准。 4、岩心票、斑报表,必须及时、准确、不允许作回忆录。 5、岩心摆放必须整齐、有序。 6、对部分特殊孔岩芯进行拍照并附于报告中除按以上要求进行之外,应注意下列问题: ①土层中严禁送水钻进; ②土层钻进严禁超管进尺,非连续取芯钻进的回次进出一般不得超过1.5米; ③钻探操作员要随时注意钻进情况并作好记录,如软硬变化、钻具坠落、卡钻、埋钻返回颜色,样块等现象。 ④加强岩心管理,每回次岩心按自上而下,从左到右的原则,顺序放置,并按四次详细填写岩心票; ⑤及时填写钻探班报表,做到量出记录准确,内容完整,认真做好简易水文观测记录(初基水位,静止水位、涌水、漏水等)。每孔必须进行孔深验证,允许误差范围为±了0.05m,封孔后,班报表应由机长及记录员签证。

一、现场地质编纱要求: 1、粘土层应描述成因、颜色、状态深度等; 2、岩体的描述包括颜色、岩性、结构、构造、结构面、岩层厚度和风化程度; 二、测量、测试技术要求 钻孔测放,高程测量,岩、土样的采取试验应按有关规程,规范进行; 三、取样测试 采取的岩、土样进行室内土工试验,室外剪切试验,测度各岩土层的物理力学指标。 四、关键过程界定 本项目中地调、钻探、岩、土样采取现场数据收集,室内资料整理为关键过程。 五、工作流程 钻探、取样及原位测试—室内资料整理。 六、安全文明施工措施 项目负责人对施工现场进行全面监控,在施工作业前制定安全、文明施工措施,安全文明施工。施工作业场地应搭设围墙,并写标志语“此地施工给您带来不便,敬请谅解等字样” 七、提高交技术成果 按照国家规范编制岩土工程勘察报告,并包含总平面位置,勘察点平面布置图,工程地质剖面图,工程地质柱状图,岩、土试验成果报

海洋石油深水钻完井技术概述

海洋石油深水钻完井技术概述 摘要:深水区海洋环境恶劣,台风和孤立内波频发,深水钻完井工程设计和作业难度大、风险高。在充分借鉴我国浅水钻井设计和国外深水钻完井设计及施工经验的基础上,研究并提出了深水钻完井设计的技术流程与工作方法,逐步形成了深水技术、深水科研、深水管理的三大体系,克服了深水特殊环境条件下的技术挑战和作业难题,满足了深水油气钻完井安全、高效的作业要求,具备了国内外深水自主作业能力。 关键词:深水;钻完井;作业实践;超深水跨越 目前,世界各国高度重视深水油气的勘探与开发,以BP、Shell、Petrobras 等为代表的油公司和以Transocean等为代表的服务公司掌握了深水钻井完井关键技术,主导着深水油气勘探开发作业。我国南海是世界四大油气聚集地之一,其中70%蕴藏于深水区。深水是挑战当今油气勘探开发技术和装备极限的前沿领域,尤其是在恶劣海洋环境下,如何安全、高效地开展深水钻完井作业成为了业界极为关注的焦点[1-3]。因此,研究深水钻完井所具有的特点,把握其发展趋势,对于促进我国石油工业可持续发展、增加油气产量、保障能源安全具有重要意义。1深水钻完井设计面临的挑战 在深水环境钻完井难度很大,深水钻完井设计不同于常规水深的钻完井设计,主要面临以下几个方面的挑战: 2.1深水低温 海水温度随水深增加而降低,深水海底温度通常约为4℃,海水的低温可以影响到海底泥线以下约数百米的岩层[4]。低温带来的问题主要包括:海水低温环境使隔水管中的钻井液流变性发生变化,在该温度下容易形成水台物,而且这样低的温度的对于钻井液和水泥浆的物理性质有很大的不利影响。会使钻井液的黏度和密度增大,钻井液的黏度增大可产生凝胶效应,在井筒流动中产生较高摩擦阻力,增大套管鞋处地层被压开的风险。容易引起钻井液稠化,使其流变性变差。低温还会延缓水泥水化导致水泥胶凝强度和水泥石抗压强度发展缓慢,流体易侵入水泥基体,容易造成油、气、水窜,后续作业无法顺利进行,影响固井质量。 2.2浅层气和浅层流

深水基础施工技术概论

深水基础施工技术

目录 一、桥梁深水基础施工的关键技术 (一)水上施工运输方式 1、施工栈桥运输方式 2、船运方案 3、综合运输方案 4、水上施工运输方式总结 (二)钻孔平台 1、固定工作平台

2、浮动工作平台 3、钻孔平台总结 (三)钻孔桩施工 1、钻机选型 2、护筒 3、泥浆的配制 4、成孔工艺 5、灌注工艺 6、钻孔灌注桩施工工艺流程 7、深水钻孔桩施工控制措施 8、钻孔桩的质量检验 9、钻孔桩基础施工小结 (四)围堰施工 1、低桩承台的围堰施工 2、高桩承台的围堰施工 3、围堰施工总结 (五)封底及承台的大体积混凝土施工 1、水下大体积封底混凝土的施工 2、承台大体积混凝土的施工 二、深水基础施工所需要的主要机具设备三:深水基础墩施工的方案及设备案例

深水基础施工技术 一、桥梁深水基础施工的关键技术 随着我国大型桥梁建设的跨径增长,深水基础的施工技术已成为大型桥梁建设的关键技术。深水基础施工包括桩基础和承台的施工,分析深水基础的施工,其关键技术包括水上施工运输方式、水上施工平台的结构形式、水上钻孔桩的施工、围堰的施工以及土封底及承台大体积混凝土的施工等方面。 (一)水上施工运输方式

水上施工的关键就是如何进行设备、材料的运输以及混凝土的施工,目前水上施工运输的方式主要有三种:施工栈桥运输方案、船运方案、综合运输方案。 1、施工栈桥运输方案 一般情况下,深水基础施工的环境多为大江大河,其风大浪大,自然条件对施工影响较大,施工多采用栈桥方案。搭设临时栈桥作为深水基础施工的便桥,利用栈桥进行钻孔灌注桩的施工的材料及机械设备的运输通道。另外,水中墩越多,跨度越小,水深越浅,落潮时大船难以进入的深水基础施工,采用栈桥作为陆上运输方案越合理。 栈桥的形式有如下几种:浮式栈桥和固定式栈桥,浮式栈桥和固定式栈桥均可分为单线或双线栈桥两种。 (1)浮式栈桥方案 在水位较深、流速较小、不受台风影响的深水基础施工中,可采用浮式栈桥作为交通运输便道。浮式栈桥施工避免了风险性较大船只运输,施工进度快,减少了临时工程的时间。但由于使用水上设备较多,一般较少采用。 浮式栈桥一般采用铁路六四式标准舟节组拼作为浮体,在浮体上架设铁路六四式军用梁作为桥跨结构承受上部运输荷载,利用锚碇锚固定位。 (2)固定式栈桥方案 在水深流急、河床覆盖层较厚、受台风及潮汐影响的深水基础施工时,可搭设固定式栈桥作为交通运输便道。搭设临时施工栈桥所用的时间虽然较长,但可为后续工程的施工提供一劳永逸的交通运输便道,较安全经济。 固定式栈桥一般采用钢管桩打入覆盖层一定深度作为临时支墩,在临时支墩上安装横梁和上部桥跨结构,上部桥跨一般采用六四式铁路军用梁等制式器材。 无论浮式栈桥还是固定式栈桥,均要根据工程量的大小和工期的长短以及运输时的大小选择采用单线或双线栈桥。具体采用何种方式的栈桥还要根据具体的自然条件、河床地质条件和工程情况

钻探施工作业安全技术交底

钻探施工作业安全技术交底 1.施工前要认真分析地质钻探资料,遇到厚的砂性土层、流沙层、淤泥层要首先定出加固措施,然后再进行具体操作。对施工中常遇到的问题应采取相应的安全措施和解决办法。 2.施工临时用电工程必须实行专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统,采用TN-S接零保护系统,以及三级配电、两级漏电保护系统。确保一机、一闸、一箱、一漏电保护器,并经常检查电线和漏电保护器是否完好。 3.严格遵守劳动纪律、坚守工作岗位,上班前不准喝酒,进入施工现场必须穿戴整齐,戴好安全帽,不得赤脚、穿拖鞋、打赤脚工作。 4.高空作业必须挂好安全带,禁止上下同时作业。 5.各类机械设备安装、牢固、周正、水平,钻塔安装与拆卸应在机长统指挥下进行,严格按钻探操作规程作业,塔上塔下不得同时作业。拆卸钻塔应从上而下逐层拆卸。 6.在钻具下入钻孔途中遇阻时,用管钳转动钻具但吊卡必须吊住钻杆。 7.回次终了时,必须用升降机将主动钻杆提上孔口,不得边用卡盘,边用管钳别,以防管钳打滑伤人。 8.提下钻不能猛提猛放,孔内卡钻更不得强行起拔,应用震动或转动等方法提升。 9.不得将手置于钻具、取土器底部或用手托。起拔垫叉时不得将手拿在垫叉下面。 10.不使用扭伤错股的钢丝绳,钢丝绳上的断头刺应削掉,断头达1月时不得继续使用。 11.弯曲及裂痕未经修复的钻塔不得使用,各部、零件均应保持完整无缺,起钻时应随时注意塔架的负荷能力。 12.钻塔场地应进行整平,以防设备及钻塔倾斜,木质台板厚度不得小于60毫米。 13.锤击套管不能用手扶套管打箍,在打吊时不准用手扶吊锤杆,同时必须安装冲击把手。 14.用钻杆撬起钻具时不得用胸口或腹部向下压钻杆,不使用有伤痕的撬杆。 15.定期对机具进行检查,对摩损部件应及时修理或更换。 16.水上钻探作业必须具备必要的安全设施,所有施工人员进入水上施工前,应接受水上安全教育。 17.船舶或平台两侧,设置牢固的护栏,上下平台或船舶的人行梯须安全稳

深水钻井液技术现状与发展趋势

深水钻井液技术现状与发展趋势 文/邱正松赵欣,中国石油大学 引言 深水已成为国际油气勘探开发的重点区域。深水钻井液技术作为深水油气开发的关键技术之一,需解决深水复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成等技术问题。由于深水钻井液技术难度大,风险高,目前主要由国外技术服务公司垄断。中国深水钻井液技术尚处于起步阶段,与国外先进水平存在很大差距。笔者对深水钻井液面临的技术问题及对策进行全面分析,总结深水钻井液体系研究与应用进展以及中国深水钻井液技术研究现状,并对深水钻井液技术的发展趋势进行了展望,以期把握先进深水钻井液技术动向,对中国深水钻井液技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。 1 深水钻井液面临的主要技术问题及对策 与陆地和浅水相比,深水钻井液面临着许多特殊的技术问题,包括深水地质条件的复杂性、钻井液低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题及环保问题。 1.1 深水地质条件的复杂性 1.1.1 海底疏松地层井壁失稳与井漏问题 由于深水沉积过程中部分上覆岩层由海水代替,造成地层欠压实,孔隙压力大,胶结性差,海底泥页岩易膨胀、分散。欠压实作用下地层破裂压力低,导致钻井液的安全密度窗口变窄,易出现井漏等问题。 海底浅部地层通常存在数百米厚的硅质软泥,含水量为50%~70%,其物理性质类似于牙膏,剪切强度低,地层承载力差,易引发井壁失稳。 1.1.2 天然气水合物地层分解问题 由于天然气水合物可稳定存在于深水高压低温环境中,钻井过程中不可避免地钻遇赋存天然气水合物地层。由于钻具的机械扰动以及钻井液的侵入和传热作用等因素,井壁周围地层压力和温度的变化导致地层中的水合物分解,地层强度降低,引发井壁坍塌。此外,水合物分解释放大量气体和少量的水,增加了井壁地层的含水量和地层孔隙压力,引发井壁失稳;而大量的气体进入井筒易引起井涌或井控问题。 1.1.3 深水厚盐岩层井壁失稳问题

深水基础围堰施工方法

深水基础围堰施工方法 【摘要】就深水基础套箱围堰的几种结构形式及特点进行了论述,并介绍了相应的应用情况,为类似工程的施工提供了有益的经验。 【关键词】深水基础围堰施工 近年来,随着我国经济建设的不断发展,跨越大江大河的桥梁也越来越多。我们中国铁道建筑总公司近几年来也修建了许多深水桥梁,深水基础的施工水平逐渐提高。在许多方面已赶上和达到了国内先进水平。本文针对深水桥梁施工中的难点——低桩承台的施工围堰加以总结,以便我系统在类似工程的施工中参考。 一、围堰的类型 目前,围堰主要有以下几种:钢板桩围堰、混凝土围堰、钢套箱围堰以及钢-混凝土组合结构围堰。其中,钢板桩围堰主要为单壁结构;混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和双层薄壁钢筋混凝土围堰;钢套箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰;钢-混凝土组合结构围堰也可分为上钢下混凝土、下钢上混凝土形式。每种围堰都有自己的特点和适用条件,因此需根据各自的水文、地质、材料价格以及设备情况等比选而定。下面分别就每种围堰的结构形式及适用条件结合实例加以综述。 二、钢板桩围堰 钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。钢板桩是从国外引进的一种制式产品,我系统主要为德国拉森式钢板桩。钢板桩可以打入上中或连到物件上,组成承载及防水结构,工作结束后,拔出或拆下重复使用。 1.结构型式及特点 钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式,内部根据水位情况设置支撑,该围堰因为是重复使用,因此,一般没有封底混凝土;它是一种施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。但是,该围堰也有其很大的局限性,其一,由于是组拼式结构,整体刚度较小,因此其抗水流及冲刷能力差,不宜于在流速较大的

钻井钻前工程技术标

正本(一)封面: 投标文件 (技术标) 工程名称:xx井钻井工程 法定代表人或 委托代理人:(签字或盖章) 投标人:(盖章) 日期: 2012 年 5 月 27 日

二)主要内容: (1)投标函 投标函 中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司: 非常感谢贵公司邀请我公司参加xx井钻井(含钻前)工程的投标。根据已收到的xx井钻井(含钻前)工程招标文件,我们进行了仔细研读和认真分析,充分了解了该井的设计要求和钻探目的。经研究,我公司愿意按照招标文件的要求,承包xx井的钻井工程(含钻前)。 我公司对本次投标承诺如下: ①根据招标文件规定,我公司已按照要求提供所有资料,并保证投标文件所提供的全部文件资料真实可靠。 ②参与投标的钻井施工队伍具有中国石油化工集团公司乙级钻井队资质,钻前队伍具有二级资质,主要技术人员和施工人员均持有有效证件,有同类地区探井的施工经验。 ③所有用于该井施工的设备、钻具、井控设施、工具等都符合国家或石油行业及该工区施工标准,完全满足该井钻井工程安全施工的要求。 ④视保护油气层为己任,严格执行设计,积极推广应用新技术、新工艺,提高钻井速度,取全取准各项地质资料,为发现和保护油气层创造条件,实现优质、安全、高效钻井。 ⑤尽最大努力为贵公司派出的监督提供方便,支持和配合他们的工作,接收他们的现场指导和监督。 ⑥积极配合其他服务方开展工作,创造一个和谐、安全的施工环境。 ⑦安全环保承诺: ⅰ.执行国家、行业安全环保法律法规。 ⅱ.按照川东北工区标准配齐安全防护设施、环保设施,并严格执行。 ⅲ.严格执行甲方安全环保管理规定。 一旦我公司中标,我们将严格履行合同,我们有信心、有能力完成该井的钻井施工项目。 投标方:(盖章) 法定代表人或其委托代理人:(签字或盖章) 地址:赤水市人民北路 日期:2012年5月27日

深水石油钻井技术现状及发展趋势

文章编号:1000-7393(2008)02-0010-04 深水石油钻井技术现状及发展趋势3 杨 进1 曹式敬2 (1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249; 2.中国海洋油田服务股份有限公司钻井事业部,北京 101149) 摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。 关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术 中图分类号:TE21;TE24 文献标识码:A Curren t situa ti on and develop i n g trend of petroleu m dr illi n g technolog i es i n deep wa ter Y ANG Jin1,CAO Shijing2 (1.MO E Key Laboratory of Petroleum Engineering in China U niversity of Petroleum,B eijing102249,China; 2.D rilling D epart m ent of China O ffshore O ilfield Services L i m ited,CNOOC,B eijing101149,China) Abstract:A s more and more oil and gas res ources are discovered in deepwater world wide,the deep water drilling has become more and more in recent years.It requires more on drilling engineering and drilling technol ogies due t o the increased water dep th and comp licated marine conditi ons.Based on the p ractice in deep water drilling both at home and abr oad,s ome key technol ogies are dis2 cussed in this paper,including the drilling equi pment,the positi oning syste m,the casing p r ogra m design,the dual-gradient drilling technol ogy,the technol ogy of jetting and l ower circuit,the dyna m ic killing and drilling technol ogy,the technol ogy of annulus p ressure detecti on while drilling,the technol ogy of drilling fluid and ce menting,the drilling raiser technol ogy,and the bl owout p reventer sys2 te m.A ll the technol ogies p lay an i m portant r ole in enabling drilling design and constructi on t o expand int o deep water. Key words:deep water drilling;drilling equi pment;key technol ogy 全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。 1 国内外深水油气勘探形势 全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108t,探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108 t,待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。 随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500m为深水,大于1500m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上, 第30卷第2期 石油钻采工艺 Vol.30No.2 2008年4月 O I L DR I L L I N G&PRODUCTI O N TECHNOLOGY Ap r.2008  3作者简介:杨进,1966年生。1989年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,现从事油气钻井工程研究工作,教授,本刊编委。电话:010 -89733204。

深水钻井关键装备现状与选择

万方数据

万方数据

万方数据

。4’石油矿场机械2009年10月 触面也进?步加大。凶此随着作业水深的增加,水下 井II也变得越来越大,压力等级、抗弯能力、町悬挂 套管质垦和数最对各种套管层序的适川性、操作性 和安全町靠性等性能指标也越来越高。 4结语 走向深水既足提高油气产量的需求,也是全球 海洋石油发展的趋势。深水浮式钻井装置、隔水管 系统和水下井II等是进行深水钻井的必要装备。深 水钻井区别于浅滩和陆地钴升作、Ik,所需装备的没 计、制造难度很大,国外涉足深水领域已有几十年的 历程,深水钻井装备已成为成熟技术。依靠进fl深 水作、Ip装备,小但耗费人量资会。在关键技术上也受 制于人,严重制约着我国深水石油开发进度,因而展 开相关研究工作已迫在眉睫。 图1水卜.井11系统 临时导向基座用于定井位,是首先下入的设备,坐在海底泥线卜;永久导向基座安装在临时导向基座之上,通过连接在导向柱上的导向绳引导后续J二具的入井及设备的安装;0762mm(30in)导管头悬挂导管坐落在永久导向基座内,用专用下入工具随永久导向基座同时下入;0476.25mm(18%in)高压井[I头下部连接表层套管,坐落在导管头内,通过液压连接器连接水下防喷器;各层技术套管通过套管挂和密封总成悬挂在高压井II头内。 深水条件下对水下井【1的选择主要考虑井筒中需要悬挂的套管层序、套管尺寸和连接方式、抗弯曲能力、压力级别、可悬挂的最大套管质鼍等。在没计的前期,需要对海况条件下井口呵能受到的钻井隔水管、防喷器组上部质量以及可能的轴向力和弯矩进行分析,尤其是采用动力定f《》=时,钻井船偏离井口或紧急情况下进行紧急解脱时。防喷器组和水下井口头可能会承受很大的弯矩∽。…。 井口头压力级别的选用应与防喷器一致,主要根据地层压力的情况,通常选用69MPa(10000psi)或103MPa(15000psi)压力等级,在一些特殊情况下,也可选用138MPa(20000psi)。抗弯曲能力在2710~9484kN?m(2000~7000klb?ft)。常规水下井口的抗弯曲能力在3387~4065kN?m(2500~3000klb?ft)。井[1头的抗弯能力与高压井fl头的壁厚相关,典型的高压井口头的外径大约是0685.8mm(27in)。为了获得较高的抗弯能力,高压井口的外径不断增加,而且与低压井口的接参考文献: [1]PettingillHS,WeimerP.Worldwidedeepwaterex—plorationandproduction:past,presentandfuture [-CJ//Houston,Texas:21stAnnualResearchConfer— ence,2001. I-z]赵政璋。赵贤正,李景明,等.国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示LJ].中国石油勘探,2005。10(6):71— 76. [3]兰洪波,张玉霖,菅志军,等.深水钻井隔水管的应用及发展趋势[J].石油矿场机械。2008,37(3):96—98. 1-4_]杨进,曹式敬.深水石油钻井技术现状及发展趋势[J].右油钻采工艺。2008,30(2):1013. [5]方华灿.海洋深水双梯度钻J{:用水下装备[J].石油矿场机械,2008,37(11):1-6. [6]陈国明,殷志明,许亮斌。等.深水双梯度钻井技术研究进展[J].石油勘探与开发,2007,34(2):246-251.[7]SmithKI.,(;auk人D,WittDE.eta1.Subseamudliftdrillingjointindustryproject:deliveringdualgradient drillingtechnologytOindustryLO].SPE71357,2001.[8]SchumacherJP,DowellJD,RibbeckI.R.eta1.SubseaMudLiftDrilling(SMD):planningandpreparationfor thefirstsubseafieldtestofafullscaledualgradient drillingsystematgreencanyon136,GulfofMexico [G].SPE71358,2001. I-9]EggemeyerJC,AkinsME,BrainardPE。eta1.Sub—Seamudliftdrilling:designandimplementationofa dualgradientdrillingsystem[G].SPE71359,2001.[10]MaurerWC。Medley(jH,McDonaldWJ.Muhigra—dientdrillingmethodandsystem:UnitedStates, 006530437[P].2003—03—11.万方数据

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