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。     

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.     

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.     

坐底式平台沉浮稳性研究与计算

坐底式平台的沉浮稳性与它的作业性能密切相关。随着平台作业水深的不断加大,现有平台的沉浮稳性为操作者、设计者及船检部门所重视。文中分析了现有规范对沉浮稳性的衡准,介绍了计算沉浮稳性的程序框图及计算实例。对提高沉浮作业工况的安全性,给出了一些建议,供平台设计和操作者参考。     

黄骅港抛泥区泥沙运移及对航道淤积的影响

利用粒子追踪、中子活化示踪砂技术以及赵冲久和Yalin等相关公式对黄骅港抛泥区泥沙运移规律进行了研究,并在此基础上分析了抛泥区对黄骅港航道淤积的影响。结果表明,在正常天气下,抛泥区的泥沙运移主要受潮流控制;在大风条件下,泥沙运移则受到波浪、潮流、风生流等多种因素的影响;抛泥区泥沙几乎不会对航道淤积产生直接影响,其对航道淤积的影响是间接和有限的。     

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。     

波浪底摩擦力对重砂富集的影响——以鲁南近岸区为例

根据浅水波浪的底摩擦效应，对鲁南灵山湾和臼－岚山镇近岸区进行了波浪的海底摩擦力计算。波浪的海底摩擦力等值图与已知滨海锆石砂矿资料对比表明，底摩擦力大于０．１８Ｎ／ｍ＾２的动力分选区有利于重矿物砂富集。据此，进一步预测了鲁南近岸带的砂矿富集区。     

第四届全国近海工程学术讨论会论文目录

序号论文瓜目{世界各国极地冰区平台研究概要及我国一冰区海城平台方案设计研究}深水油田开发的现状与发展趋势一深水油田开发系统的新动向 珠江口深水油田工程问题的探讨 深水导管架制造安装初探 海洋石油早期开发的新型式和新概念一 半潜式抗台风生产储油系泊平台 我国现有坐底式钻井船的设计特点及其 在浅海作业的适应性 海洋结构物的无损检测 “三高”原油集输中的难点和主攻方向 珠江口石油开发区钢质平台腐蚀和防护 横摇运动方程系数估计及其应用 作用于可渗可压编海床上大尺度墩柱底 面上的波浪力朱庭耀,沈惠申上海交通大学李润培,马…     

浅海坐底式海洋环境监测系统开发应用及其回收方法研究

首先概述了坐底式海洋环境监测系统的发展历程、结构组成、工作原理和系统功能等。设计开发了一套浅海坐底式海洋环境监测系统,并在北黄海海域进行了长时间应用。对其结构组成特点、原理功能和实际应用情况等进行了详细阐述,并结合一段时间的监测数据,说明其可为海洋科学研究、海水养殖与海洋工程等提供基础数据。对坐底式海洋环境监测系统的布放与回收方法进行介绍,针对近海经常出现无释放器或释放器失灵的坐底式海洋环境监测系统,且潜水员或作业型水下机器人（ROV）不方便下潜系缆的情况,设计了一种实操性强的打捞回收方法。总结归纳了所设计的浅海坐底式海洋环境监测系统特点及回收方法,可为相关应用与研究提供参考借鉴。     

基于MapX和GPS的油田作业平台就位服务系统研究

为了满足海上石油作业平台安全就位的要求,使用VB 6.0开发工具以及MapX控件,集成GPS和GIS技术开发了油田作业平台安全就位服务系统。该服务系统实现了GPS数据的实时接收和作业平台运行状态(速度、方向、位置)的动态实时显示,为作业平台安全就位提供决策方案,能在保证海底管线安全的基础上辅助作业人员找到作业平台最佳停靠位置。     

陆丰13－1平台场地海底稳定性分析与评价

根据陆丰１３－１平台场地地形地貌、土质和土力学分析及实测海洋水文资料，采用沉积学－海洋水动力学－土力学综合研究方法，对海底沙波的成因及其稳定性作出分析与评价。文中提供的一些海底沉积物的地质分析、１４Ｃ测年等资料和采用的研究方法对今后南海北部大陆架的第四纪地质、海底沙波以及海底稳定性研究均有参考价值。     

海洋倾倒区容量评估模型的构建

倾倒区容量主要受海水动力过程(潮流输沙、风暴潮和风浪掀沙等)、倾倒区面积和水深地形等因素影响。本文基于FVCOM(Finite Volume Coast and Ocean Model)三维数值模型和随机动态统计分析模型, 利用倾倒区地形演变和倾倒量资料, 探讨海水动力过程(潮流输沙、风暴潮和风浪掀沙等)和倾废活动对海底地形变化的影响, 构建海洋倾倒区容量长期演变评估模型。利用FVCOM水动力和泥沙模型计算自然状态下潮流输沙引起的地形变化, 同时结合倾倒区多年实测水深和倾倒量资料, 分析倾倒量、潮流输沙和地形变化的统计关系, 通过实际资料拟合修订系数, 作为该倾倒区海浪和风暴潮等因素输沙所造成地形变化的参考值, 以此评估倾倒区容量长期演变。在设定实际地形变化阈值的前提下, 计算倾倒区容量。以长江口1#倾倒区为例, 1#倾倒区地形抬升0.5m/a,倾倒区容量约为670万方/a,模型结果和实际批复结果吻合。同时在甬江口2#倾倒区、罗源湾倾倒区、嵊泗上川山、东碇倾倒区和温州港倾倒区等验证, 模拟结果同实际观测结果相近。     

海上平台桶形基础模型负压沉贯试验数据处理与分析

海上平台桶形基础是一种新型海洋石油开发技术,其特点是利用负压将桶形基础贯入海底。本文介绍了单模型和四桶模型平台负压沉贯试验数据处理方法,对负压作用下桶形基础的沉贯过程进行了分析,探索出桶形基础平台机理现场条件下的沉贯方法。     

南海北部的潮波传播与海底沙脊和沙波发育

阐述了太平洋潮波传入南海北部的途径与海底沙脊和沙波的区域分布 ;分析了各沙脊和沙波区的潮流动力环境和地貌沉积特征 ;讨论了海底沙脊和沙波发育演变问题。     

Stability Analysis of Aquatic-Sand Pile Composite Foundation Reinforcing for New Shore-Connecting Structure

The Yangshan deepwater port is the only container port built in the islands off the mainland of China. Batter piles with a sheet-pile-supported platform bulkhead structure were first used as a new shore-connecting structure to connect the front main wharf structure and the back land. Large-diameter sand columns were also used to reinforce the soft foundation of the shore-connecting structure in the deep water of the open sea. A 3D nonlinear FEM model based on real geological conditions was built to optimize the large-diameter sand columns’ reinforcing scheme and investigate shore-connecting structures’ mechanical properties under different construction conditions. The replacement ratio of 30%, the bottom elevation of the fourth soil layer, and the soft soil just below and directly adjacent to the shore-connecting structure were determined as optimal replacement ratio, reinforcing depths, and reinforcing area of the large-diameter sand columns reinforcement by assessing the force and deformation of the shore-connecting structure. By numerical computing, the maximum displacement of the supported platform was 11.03 cm, which was close to the measured value; and the piles’ maximum stress, displacement and moments were all smaller than the design strength. These indicated that the shore-connecting structure could remain stable by an optimal sand columns reinforcing scheme.     

南海北部湾东方1-1气田中心平台腐蚀环境分析

根据 1 997年 2月对南海北部湾东方 1 -1气田海区海水及沉积物腐蚀性因子调查的资料 ,概述了该海区电阻率、溶解氧、Fe3+ /Fe2 +、Eh、有机质等腐蚀因子的特征。对腐蚀环境进行了综合分析 ,指出调查区海水腐蚀情况与临近海区海水接近 ,各站表层海土腐蚀性偏向于较强级 ,从而提出了防腐蚀对策。     

固定式海洋平台利用TLD的减震研究

本文研究固定式海洋平台利用调谐液体阻尼器（ＴｕｎｅｄＬｉｑｕｉｄＤａｍｐｅｒ，简称ＴＬＤ）减小地震反应的方法。首先探讨了调谐频率比、激磁频率比对减震效果的影响，在此基础上建立了ＴＬＤ——平台系统的力学模型和运动方程，通过数值计算验证了该方法的有效性     

桩基导管架平台的非线性分析

本文对渤海八号桩基导管架平台进行了非线性倒塌的分析，分别给出了导管架平台八倍固支计算模型和考虑桩土非线性计算模型的结构倒塌极限载荷及倒塌破坏过程     

近海固定平台碰撞的准静态分析

本文采用增量有限元方法结合极限分析的概念，研究近海固定平台碰撞的静力强度。文中综合考虑了平台结构在碰撞加载过程中的大变形和塑性变形特性，建立了以广义应力表达的圆管截面的屈服条件，采用塑性节点法（ＰＮＭ）推导得到了单元的弹塑性矩阵。文中也考虑了梁柱单元的屈曲情况。本文所采用的载荷增量法结合牛顿—拉夫逊迭代，可跟踪加载过程中平台结构上塑性铰的出现，并最终获得平台结构的极限承载能力。