复杂地质条件下钻井平台插桩就位可行性分析及应对——以南海西部乐东区块埋藏古河道为例

埋藏古河道是一种常见的灾害地质类型。本文通过对浅地层剖面的解释分析,获得埋藏古河道的剖面、平面以及空间展布特征,在钻孔取样、孔压静力触探(CPT)的基础上进行钻井平台插桩深度预测,综合多种分析结果,开展钻井平台就位可行性评价,为钻井平台的插桩就位提供指导。研究结果表明,当钻井平台桩腿分别位于埋藏古河道侧缘和河谷时,插桩深度差异较大,钻井平台就位风险极大。这种工程物探与工程地质相结合的调查手段既能宏观把握地下灾害地质现象,又能有效克服工程地质调查结果只针对单个位置点的局限性,有助于更加精准地做出判断,躲避风险,实现钻井平台的安全就位。     

南海西部灾害性地质研究

灾害地质学(hazard geology)是研究对海底工程,特别是海洋石油工程能够产生直接危害,或具有潜在性危害的地质因素的特征及分布规律的科学。在过去几十年的海上石油开发中,由于事先未能对灾害性地质进行详细调查而造成重大损失的事件不乏其例。1973年3月,墨西哥湾一钻井平台,因浅层天然气喷发引起火灾,数千万美元的仪器设备毁于一旦。1977年南海莺歌海盆地作业的一架自升式钻井平台,在水深75m处插桩时,由于埋藏古河道的影响,地层分布不连续，两只柱腿插在古河岸上,至海底以下3m即稳定,另一只桩腿落入古河床,插入21m尚不稳定,致使钻井平台倾斜,后被迫移位才免遭于害。灾害性地质问题的研究已成为海洋石油和天然气开发成败的关键问题之一,因而引起了国内外有关部门的极大重视。1985-1987年,中国科学院海洋研究所受南海西部石油公司的委托,对珠江口以西至北部湾东部的广大海域,进行了大规模的灾害性地质、工程地质的普查及井位调査。调查中先后使用了“科学一号”科学考察船和“南海502”、“南海503”等工程物探及工程地质调查船,在海上进行了七千余公里的综合性工程物探测量,为研究调查区灾害性地质问题积累了丰富的资料。     

东海西湖凹陷中南部灾害地质因素及分布

东海西湖凹陷中南部是目前东海陆架油气资源较为丰富的区域之一,已经开发的有平湖和春晓两大油气田,过去数十年中,海洋地质工作者为确保石油钻探平台安全就位和施工开展了大量井场调查工作,但是仍有少数井位出现了平台桩腿穿刺和不均匀下陷等状况.究其原因,认为井场调查多侧重于单点地质条件评价,对区域海底潜在灾害地质因素的发育规律、分布特点和致灾机理的认识不够.为此,利用历年海洋基础调查资料加以总结研究,就区域范围的潜在灾害地质因素类型及分布作出探讨.初步识别的类型有:海底沙波、海底冲刷侵蚀区、侵蚀槽、侵蚀坎、海底麻坑、浅层气、高压浅层气、透镜状地质体、埋藏古河道、埋藏滑塌体、浅层微断层等.这些灾害地质因素在当前地质条件下处于相对的稳定状态,是潜在的地质灾害,一旦受外力机刺触发,就有可能对海底构筑装置产生灾害性影响.以物探数据为基础,重点叙述其类型特征、存在状态和分布范围,以期为后续的井场地质调查工作提供基础资料.     

海洋石油钻井平台工程地质条件评价技术研究

海洋石油钻井平台是海洋油气勘探开发的重要手段,其安全就位和稳定施工,与井场区海底的工程地质条件密切相关。就事关平台安全的工程地质条件预测评价技术作了研究,评价预测了与自升式钻井平台稳定作业有关的软弱下卧地层的穿插和持力、海底斜坡条件下工程地质层稳定性、半潜式钻井平台的锚固力以及不同底质条件下海底底流的冲蚀。推荐了实践有效的半经验计算公式,为海洋石油钻井平台井场工程地质条件的稳定评价提供参考。     

东海陆架典型海洋灾害地质因素及其声反射特征

浅地层剖面探测、侧扫声纳探测、多波束测深等地球物理方法是识别海洋灾害地质因素的主要手段。根据多年来在东海陆架开展的多项海洋调查项目获得的资料,在东海陆架识别出多种海洋灾害地质因素,主要的有海底滑坡、浅层气、沙波、埋藏古河道、沙脊等,并对它们的声反射特征进行分析。各种灾害地质因素因其独特的成因机制,对海洋工程设施的影响也不同。     

东海区高精度无线电定位系统的建立和应用

为了加速东海石油、天然气普查勘探和开发的步伐,适应海洋地质和石油地质工作由概查进入区域详查和井位调查,对高精度导航定位的要求,地矿部上海海洋地质调查局于一九八四年底在东海引进和建立了一套以阿戈和玛西兰为主的高精度无线电导航定位设施。经过一年多的生产实践表明,该系统成功地达到原设计的各项技术指标,可以基本上满足东海陆架海洋地球物理调查、三维地震调查、海洋地质调查、井位调查和钻井装置就位对定位的要求,同时可以开展对国内外需要高精度导航定位的各种船只提供服务。     

双台子河口浅海相粉土承载力特征

双台子河口浅海相地层以粉土受物质组成、沉积环境影响,垂向上物理力学性质复杂多变,对海洋工程尤其是海洋钻井平台的安全存在显著影响.本研究以双台子河口-工程地质钻孔为例,结合海洋钻井平台实际插桩结果,对粉土层的桩基承载力特征进行了分析讨论,认为粉土层的力学性质差异是由于海平面阶梯状上升所导致,其力学参数选取应参考含水量、空...     

山东半岛南部滨浅海区的海洋灾害地质

随着人类开发利用海洋的深入发展,世界各海洋国家都在实施新的海洋战略。作为自然灾害之一的海洋地质灾害,越来越受到人们的重视。根据2009年在山东半岛南部滨浅海区实测的3 000km的高分辨率浅地层剖面资料,识别出研究区主要潜在的海洋地质灾害因素,着重探讨了浅埋不规则基岩面、埋藏古河道、浅层气、浅层断层等灾害地质的埋藏特征和分布范围,编制了研究区灾害地质分布图,并分析了这些灾害地质的形成机制及危害性,该研究可为海洋资源开发及海洋工程建设提供科学依据。     

海洋开发与海洋工程地质调查研究(一)

本文阐述了海洋开发与海洋工程地质研究的重要实际问题,海洋工程地质研究的现状,列举了海港及海洋石油钻井平台地基破坏的典型实例,提出了海洋工程地质研究课题与建议。     

广西近海灾害地质因素及声学反射特征

利用高分辨率地球物理资料及相关历史资料,对北部湾北部的广西近海灾害地质因素进行了地质地球物理解译,识别出海底沙波、海底沙脊、塌陷洼地、冲刷沟槽、浅层气、残积砂体、地层间断、埋藏丘、埋藏古河道等多种灾害地质因素.根据它们出现的频率、规模及声学特征可知:浅层气和埋藏古河道是广西近海最为发育的灾害地质因素,其对海洋工程的施工与建设有较大的危害性.     

自升式钻井船插桩对邻近平台桩基影响的评价方法探讨

自升式钻井船被广泛用于中、浅水域油气钻井、勘探开发或平台维修等海洋工程。通常,钻井船靠作业臂工作,由于其极限长度有限,所以钻井船作业时经常紧邻固定式导管架海洋平台。软弱土层中,钻井船就位时插桩深度较深,插桩过程中大量土体被排开,致使邻近平台桩基可能承受很大的附加荷载,这些附加荷载与桩基原有的荷载相叠加,很有可能超出其原有设计承载能力,引起严重的工程安全隐患和经济损失。如何可靠地评估自升式钻井船插桩对邻近导管架平台桩基的影响,从而优化钻井船定位并指导导管架平台桩基础的早期设计,是我国当前海上油气开发亟需解决的一个难点问题,迄今为止尚没有形成一种被广泛认可的方法。基于此,系统阐述了评价自升式钻井船插桩对邻近桩基影响的方法,包括模型试验、简化理论方法和数值方法,分析了现有方法中存在的问题,并对未来的研究方向提出了建议,供读者参考。     

辽东半岛东部庄河海域海岸带工程地质特征及开发适宜性分析

辽东半岛东部庄河海域分布有大量的人类工程活动设施,研究其工程地质特征和开发适宜性有助于提升海洋工程开发的安全和效率。利用海洋高精度地球物理调查、海底沉积物表层取样和历史工程地质数据收集等方法获取的各类调查数据,对庄河海域海岸带工程地质特征进行了系统分析。调查资料分析结果表明,研究区水深在11.5～15.6 m、坡度较小、海底地形较为平坦、存在4个连续声学反射界面;海底存在软弱土层、埋藏古洼地和埋藏古河道等不良地质因素。表层沉积物液塑限性质测试结果表明,研究区海底沉积物较为稳定,不需考虑软土的震陷问题。综合分析研究区各类地质影响因素,认为研究区各类环境指标较为稳定,适宜开展海洋工程开发活动,但是具体施工时需要重点考虑探测到的各类不良地质因素。     

钻井泥浆和钻屑对海洋环境的影响及管理对策研究

文章对海洋石油钻井泥浆和钻屑的分类、其中的污染源及其对海洋环境的影响进行了分析探讨,梳理了我国及世界其他国家对海上钻井泥浆和钻屑的管理规定,针对我国海洋石油平台及邻近水域污染现状,从技术及管理角度提出几点对策建议,以期改善或恢复海洋石油开发海域的海洋环境。     

基于数据库的钻井平台插桩就位预测系统设计与实现

为满足海上自升式钻井平台的合理选型,设计制作了钻井平台插桩就位预测系统。该系统实现了海底地质构造成分、周围管线电缆信息、就位处老桩靴印影响、对接生产平台结构布置等数据信息的统一管理,并结合钻井平台插桩就位的工作经验,将钻井平台选型及就位方案设计过程规范化、模型化。通过对数据库的不断完善和应用,完成钻井平台、生产平台、海底地质资料的存储、管理及应用。     

1986年我国海洋地质调查研究重大事件及成果

中国南海第一个海上油田——“北部湾涠10—3油田”建成投产,油田日产量达 1万桶,此油田是中国海上石油对外合作以来在南海海域投产的第一个油田.由地矿部海洋地质调查局“勘探三号”半潜式钻井平台施工的“天外天一井”,钻至5000.3米,经测试,获工业性油气流,为目前我国海上钻探最深的一口石油普查井.地     

海南岛南部浅海地质灾害调查方法研究

为研究海南岛南部浅海海洋地质灾害和环境地质问题,在研究区域进行了单道地震测量和侧扫声呐测量工作,单道地震剖面显示,在研究区域分布有两条海底埋藏古河道,根据剖面位置,大致确定了研究区域海底埋藏古河道的分布和走向;根据侧扫声呐声图图像,发现在研究区域20m以深海域广泛发育沙脊、沙波地貌。研究结果表明,在研究区域存在潜在的海洋地质灾害因素,研究结果不仅对海南岛海岸带、陆架开发中的环境地质和地质灾害问题的调查具有实际应用价值,而且对于研究海南岛陆架地质环境演变也具有十分重要的意义。     

插桩引起的黄河水下三角洲工程地质条件变化——以埕岛油田区为例

黄河三角洲埕岛油田开发中,平台就位作业一般采用插桩基础,对井场的海底地貌、浅表地层产生扰动破坏,拔桩后形成桩穴,桩穴重新充填后,地基土工程性质会发生变化.通过对平台拔桩移走后的海底场地进行水深测量、浅地层剖面特征调查以及场地中桩穴内外地层工程地质条件的对比分析,给出了埕岛油田海域因插桩引起的工程地质条件变化特征,并对桩穴内外工程地质条件的变化成因进行了分析.     

中国海洋石油打造深水利器

中国海洋石油总公司消息,2006年11月30日,中国首座深水特大型装备——中国海油深水半潜式钻井平台基本设计合同签字仪式在北京长城饭店举行。近年来,中国海洋石油在海上油气勘探、开发中取得了令人瞩目的成就,但随着老油田产能的快速递减,重质稠油油田、边际油田的份额增加等情     

南黄海陆架长江与黄河埋藏古河道判别研究

<正>海底埋藏古河道研究,不仅对探讨陆架古环境演变具有重大意义,而且对解决陆架开发中的灾害地质和环境地质问题也具有实际的应用价值,一直受到学术界的广泛关注。长江、黄河作为我国两条最大的河流,其地质背景、水文条件、地貌以及沉积特征等方面都具有很大差异。长江、黄河在末次冰期又都曾集中在苏北注入黄海盆地,对黄海古环境演变产生重要而复杂的影响。长江以多水、少沙、     

就位抛砂对CB151井场及坐底式采油平台基础沉降的影响

由于埕岛油田近岸区井场地质条件复杂 ,要求坐底式平台每一次就位作业时 ,必须进行抛砂平整 ,从而导致地层土力学性质变化 ,并对下一次坐底式平台安全就位产生影响。以 CB1 5 1井场的典型资料为例 ,介绍了近岸海域井场的一般地形、地貌特征及工程地质条件差异 ,通过对坐底式平台基础沉降的分析 ,计算了坐底区、抛砂区、正常 (自然 )区 3种类型海底在外界因素作用下可能发生的沉陷量 ,总结了该类井场的一般特点 ,并对今后的坐底式平台就位作业提出了措施与建议