自升式钻井平台重复就位滑移分析及控制

自升式钻井平台在东海的作业量随着西湖地区勘探开发的不断发展而在增加。因受台风影响及在同一地点多次作业的原因,自升式钻井平台不可避免地会在上一次作业位置附近重复作业,引起桩靴滑移现象,可能造成就位后悬臂梁覆盖能力下降,无法满足钻井作业需求,甚至影响平台结构安全,造成工程事故,大大增加了作业风险。本文以H9自升式钻井平台桩靴为例,分析了桩靴部分重合工况下的受力特点,研究了海底土体破坏形式,提出了不同类型土质条件下的桩靴水平力计算模型,并利用滑移线有限差分法近似计算桩靴极限载荷。对H9平台在现场重复就位时采取的措施进行了分析,并根据海上作业要求提出了一系列安全控制措施,为安全高效地实现平台重复就位提供了参考。     

自升式石油钻井平台井位工程地质调查的程序和方法

了解井场的地形、地貌、沉积物、浅部地层、水文气象、土层的工程力学性质、区域地质背景和不稳定因素,对自升式石油钻井平台的抛锚、就位、插桩、施工的作业安全与工程地质条件评价是至关重要的。井位调查范围以预定石油钻井位置为中心,海区工作程度高的地区调查面积为1×1公     

“老脚印”对自升式钻井平台插桩滑移的影响研究

渤海海域自升式钻井平台作业频率高,在同一区块多次插桩作业情况多,为自升式平台插桩作业带来严重的滑移风险。通过建立常用的两种类型桩靴的有限元分析模型,采用模拟计算和对比分析的研究方法,对在“老脚印”不同距离位置插桩时,桩基土体的塑性破坏特性、运移规律及桩靴所受侧向滑移力进行了模拟研究,得出了在不同土质条件下,桩基土和桩靴的受力特性及规律,分析了不同位置的“老脚印“对自升式平台插桩滑移风险的影响。     

海上自升式工程地质勘察平台的设计与应用

漂浮式工作平台受天气、波浪、潮汐等自然因素的影响较大,需根据天气窗口期进行作业施工,对工期紧、需较长作业周期、技术要求高的项目并不适用。本文设计的自升式工程地质勘察平台,既具备了浮式工作平台、改装驳船等施工平台的优点,又因其具备自升功能,施工期间甲板离开海平面可以最大程度避免气象、环境因素的影响,有效延长施工窗口期,提高工作效率,同时稳定的海上作业平台,极大地提高了数据参数获取的准确度。     

桩坑附近桩靴二次就位过程中滑移载荷研究

自升式平台在遗留桩坑附近就位时,桩靴的滑移风险对于平台结构安全具有重大威胁。基于耦合欧拉-拉格朗日方法,建立了遗留桩坑附近插桩过程的有限元模型,对加载速率和网格密度等进行参数分析,确定了合理的模型参数,并进一步研究了相关参数的影响规律。结果表明,滑移载荷产生的主要原因在于桩靴贯入过程中土体破坏面的不对称;峰值滑移载荷随桩坑坡度、深度和直径的增大而增大;减小桩靴底面坡度可以有效减小桩靴上的滑移载荷。研究揭示了桩坑和桩靴几何参数对滑移载荷的影响机制及其规律,对于深刻认识"踩脚印"问题和有效指导桩坑附近二次就位作业具有科学意义。     

海上风电勘探装备研发与应用

配置合理的海上风电勘探装备,对海上风电地质钻探至关重要,而配置合理、功能齐备的海上风电勘探平台更是重中之重。为了提升35 m以上水深海上风电勘探作业工效、安全、精度,本文主要从平台运维功能和勘探功能设计为切入点,针对性地开展了平台主要技术规格、升降操控系统、场区设计、现场土工试验室等方面的海上风电勘探自升式勘探平台装备的功能设计与研究,研发了具备双孔勘探能力的自升式勘探平台,并在投产运营2年中,取得了良好的使用效果,勘探工效、安全性大大提升,达到了研发的目标,为海上风电勘探提供了有力的装备支撑。     

浙江省嵊泗海域海底地下水资源勘探施工技术

介绍嵊泗海域海底地下水钻探施工技术和成井工艺。并首次采用了海上平台,驳船连接及驳船就位、平台升台技术。从而实现了浅海海底水井钻探,为今后浅海地质勘探提供了新的模式。     

海底套管切割

海洋石油开发在世界范围内近年来发展很快。随着世界性能源危机的加剧，从事海洋石油开发的国家已越来越多。到1978年，约有八十多个国家以各种方式勘探和开发海洋石油。为适应复杂的海况条件，国内、外采用的海洋石油钻井装置一般分为固定式钻井平台、座底式钻井平台、自升式钻井平台和浮动式钻井装置（包括浮船和半潜式）四种。钻井作业时，为了使泥浆返回钻井平台以及起、下钻时使钻具能正确的导入井口，对于前三种钻井平台都需要有海水隔管，另外根据钻井工艺要求下入必要的套管，并在套管的顶部（即转盘底下）建立井口；对于浮动式钻井装置，     

海底第四系水文地质勘探井——嵊泗二井施工工艺的探讨

为了查明浙江省嵊泗列岛北部海底第四系水文地质情况,中国煤炭地质总局第三水文地质队于2007年成功实施了水文地质勘探井--嵊泗二井.该井施工采用小型自升式钻井平台与驳船及辅助船只组合的方式,解决了平台与驳船的连接,克服了风浪和潮汐的影响,以井口管隔离海水并防范地下浅层气逸出;最后采用改造的无簧复位水力式内割刀方式完成弃井作业.整套施工工艺可为海上钻探施工提供借鉴.     

大别造山带现今构造格局的形成——来自石英C轴组构的证据

石英C轴组构常常记录递进变形过程中晚期增量变形的构造特征,因而可以通过对大别造山带内岩石中石英C轴组构的分析来确定造山带构造变形历史中的晚期变形事件的运动学特征。本次工作在大别造山带各单元中采集了一系列样品,对其进行石英C轴组构分析。石英C轴组构结果表明,北淮阳带就位于同造山折返第一阶段,其运动型式为上盘向NW的剪切变形;南大别高压—超高压榴辉岩带与宿松杂岩带就位于同造山折返第二阶段,运动型式表现为上盘向SE的剪切变形;北大别带就位于早白垩世穹状隆升过程中。北大别带在穹状隆升过程中表现为上盘向NW的运动型式,在深部可能存在向NW方向的下地壳物质的塑性流动。     

虚实结合的地质工程实践教学方法改革探索——钻探虚拟仿真实验教学平台研究

拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术,就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术,将其应用于钻探科研、教学、训练等,对于钻探行业来说,是一次创新尝试。研发的钻探虚拟仿真实验教学平台,融入了钻探专业教学积累和计算机虚拟仿真技术等多个学科,解决了以往高校钻掘工程专业学生生产实习的诸多困难。虚拟钻进仿真平台已陆续为多个相关专业提供虚拟仿真教学,受到了各专业学生的欢迎,收到了良好的教学效果。该平台还可应用于各单位钻探技术人员、操作人员等的操作训练,以及科研和技术服务工作。     

郑州煤矿区井下水文观测孔施工技术

郑州地区煤矿水文观测孔以前均在地面施工,由于施工和维护成本较高,近年来逐渐推广在井下施工。2013年国家煤矿安全监察局将《高压水探放技术与装备》列入《水害防治关键技术与装备研究课题》。随着井下钻探技术和装备日趋成熟,特别是井下专用探放水钻机、孔口防喷装置、松软破碎地层跟管钻进技术、硬岩层高效定向钻进技术等方面的难题相继被攻克,煤矿井下钻探已实现了安全型作业。针对井下钻探施工的特殊性,主要从水文观测孔施工难点和解决方法进行了详细阐述,包括设备选型、钻孔定位、破碎地层潜孔锤跟管钻进、固井和井控防喷以及成孔后酸化洗井等方面。     

海上高效侧钻小井眼水平井钻完井技术研究及应用

通过对常规侧钻小井眼方案的分析对比,结合钻机作业能力提出了高效侧钻小井眼水平井钻完井技术,包括小井眼水平井钻进、防砂方式优选、油水层的封隔等技术。通过在QHD32-6F平台4口调整井的钻完井实施证明,该技术能有效降低小尺寸套管侧钻井作业难度,大大降低了钻完井的综合成本,为海上钻完井提速增效发挥了重要作用。该技术具有很好的应用前景。     

非开挖HDD在垃圾填埋场渗滤液导流治理中的应用研究

非开挖HDD技术具有对环境干扰小、施工效率高等优点,被广泛应用于给排水、电力、通信、油气等领域的新管道敷设和既有管线修复中。本文结合英国某垃圾填埋场的渗滤液导流治理工程,分别从技术原理、工程背景、工艺过程、应用效果和改进措施等方面展开了论述。工程实践表明,HDD技术可应用于垃圾填埋场渗滤液水平排放孔的施工中,并应根据现场地层条件和工艺参数对施工过程加以优化。由于填埋堆体含有大量金属废弃物,采用有线导向系统替换了无线电磁导向,可极大提高导向钻孔轨迹的定位精度。采用正向扩孔和管道敷设技术有助于降低阻力,提高敷设效果。对比运行结果显示,相对于传统的渗滤液竖井抽排模式,水平钻孔排放效率更高,成本投入也相对较低,但在设计施工中应充分考虑堆体非均质对施工过程的影响,降低施工风险。     

伊拉克米桑油田深井水平井钻井技术

为应对伊拉克M油田深井水平井高压盐膏层盐水侵、下部灰岩地层漏、喷、塌和卡等多种风险,同时尽可能降低钻井成本,提高作业时效,开展了深井水平井研究和实践。根据区块作业经验将深井水平井设计为六开井身结构;针对高压盐膏层地层,采用高密度饱和复合盐钻井液技术;在深部灰岩地层实施了一系列定向井和尾管固井技术。上述技术在64H井成功应用,解决了该区块钻井过程中的技术难题,提高了钻井安全性和时效(打破了M油田深井水平井钻井记录)。     

钻井泥浆冷却技术发展现状与新型泥浆冷却系统的研究

在中高温地热钻井、深部油气钻井、冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证,根据泥浆冷却冷源获得方式的不同,将钻井泥浆冷却技术分为高温泥浆冷却技术和低温泥浆冷却技术。分别论述了在中高温地热钻井和深部油气钻井中采用的高温泥浆冷却技术,以及在冻土带和天然气水合物钻井中采用的低温泥浆冷却技术,并针对我国在低温泥浆冷却技术领域的现状,介绍了一种新型钻井泥浆冷却系统。     

井下采掘三维定位自动监控系统功能架构设计

设计了井下采掘三维定位自动监控系统的总体结构,详细介绍各个功能模块的设计原理及系统实现的功能。应用三维GIS技术J、ava3D技术建立了矿山三维可视化平台,并在此基础上与矿山井下人员定位系统、矿业产量远程监控系统,集成开发了井下采掘三维定位自动监控系统,实现了井下采掘的实时监控、人员实时定位,降低了矿山开采的安全隐患,提高了对矿山开采的监管力度,能够为矿产资源开发与保护、矿山安全管理等提供信息服务。     

套管伸缩器及定位钢管桩在滨海浮船平台绳索取心钻进中的应用

随着探矿领域不断扩展,滨海探矿项目越来越多。在滨海水上钻探中,由于受海浪、涨落潮、暗流、大风等不稳定因素影响,存在钻具横向、竖向定位控制困难等问题。采用＂浮船＋钢管桩＋伸缩器套管＂工法能较好地解决这2个难题。结合工程实践,介绍了套管伸缩器及定位钢管桩在滨海绳索取心钻探中的组合应用。     

钻井机辅助操作平台研制

钻井机辅助操作平台主要用于对操作人员进行钻机装备的模拟训练,使操作员迅速熟悉钻机的操作和使用方法,全面掌握装备的性能和提高训练效果与水平。钻井机辅助操作平台,采用半实物仿真模拟开展项目研制,即采用仿实方案,操作结果通过电视或投影显示设备反馈给受训人员。实时仿真设备完成指令控制和效果显示,接口设备完成数据采集和通讯,仿真机实现虚拟钻机模拟训练。     

汛期江上工程钻探施工实践

通过工程实例,着重介绍了汛期在江上进行桥基勘察施工时,钻船及设备的选择,钻船拼装和抛锚定位方法,钻进工艺以及机上余尺、回次进尺的计算方法等,重点强调了江上钻探施工的相关注意事项。