黏土中大直径钢圆筒在桩靴贯入时的稳定性研究

某在建水下生产系统附近有自升式平台的频繁桩靴插拔作业,采用了大直径薄壁钢圆筒作为水下生产系统的保护结构,因此钢圆筒在自升式平台桩靴插拔过程中的受力与变形备受关注。开展了离心模型试验,揭示了桩靴贯入过程导致的钢圆筒受力与变形规律;进而应用经离心试验验证的耦合欧拉与拉格朗日数值模拟方法,开展了筒-靴不同相对位置工况下,桩靴贯入对钢圆筒稳定性的影响分析。结果表明:桩靴贯入导致的筒壁附加应力及位移随筒-靴间距的增加而衰减,其衰减程度随筒靴间距的增加而减小,且由于筒靴间距的不同,钢圆筒对应存在两种受力模式。筒靴间距为2倍桩靴直径时,筒身附加应力可达110 MPa,表明桩靴对钢圆筒的影响距离可达2倍桩靴直径以上。

龙凤山气田火山岩地层个性化PDC钻头设计与应用

长岭断陷龙凤山气田主力储层主要分布在火山岩发育的营城组和火石岭组。储层岩石石英含量高、研磨性强,导致机械钻速低、单只钻头进尺短,大幅增加了起下钻换钻头等非生产时间,严重制约钻井提速。本文通过开展岩石力学实验研究,利用测井资料建立并修正岩石力学剖面,开展了异型PDC齿研发和钻头切削结构设计优化,研发出一种适合该区块火山岩地层的6刀翼异形齿PDC钻头,现场应用3井次,较其他普通PDC钻头平均进尺提高42.2%,平均机械钻速提高36%,提速降本效果显著。

自升式钻井平台码头耐久试验

采用有限元分析和钻头喷嘴当量直径计算方法合理设计、选用试验工装,采用试验水箱在码头进行耐久试验,并优化试验流程。经实际项目检测,试验工装选取经济、合理,试验流程简单、高效,能保证平台各类试验的连贯性,避免反复拖航插拔桩,从而缩短平台的调试周期,节省试验费用,降低平台试验风险。研究成果可供同类项目中类似试验的开展参考。

自升式钻井平台退出年限研究

通过断点拟合方法构造了完整的自升式平台全生命周期成本基础曲线。将成本本底趋势线理论引入到钻井平台管理中,采用经济学成本理论建立了自升式平台退出年限理论模型,确定了自升式钻井平台的退出年限,对平台管理具有指导意义。

钻井提速工具原理及适应性分析

在石油工程和地质研究等领域中,钻井工程扮演着举足轻重的角色。为了有效提升钻井效率,提高钻井速度并降低工期成本,近年来一系列新型钻井提速工具应运而生。对常用钻井提速工具进行详细的探讨,包括其概况、技术原理和适用范围,分析了现有研究的成果与不足,能够为钻井技术人员提供一定的参考和借鉴。

自升式钻井平台升降控制系统设计与优化研究

本文探究了自升式钻井平台升降控制系统的设计方法,并对钻井平台的水平控制和桩腿电机的同步控制进行了优化分析。该系统由动力传动、升降控制和传感器三个模块构成,采用DCS分布式结构,以中央工控机作为上位机,PLC控制箱作为下位机。前端传感器采集载荷、速度、水平度等信号后,上传至工控机并完成分析处理,然后生成相应的调控指令并发送给下位机。利用下位机控制桩腿上的电机完成升降操作,保证了钻井平台的水平与稳定。在钻井平台上布置水平仪,将水平方向上的位移偏差转化为速度偏差,对桩腿进行独立调控,达到水平控制优化的目的;对桩腿电机使用耦合控制模式,保证了电机在和均衡、同步运行,达到了同步控制优化的目的。

自升式钻井平台锚机基座结构强度分析

以某JU2000E型自升式钻井平台为例,对其锚机基座结构强度进行分析。介绍系泊系统,进行锚机基座有限元建模,并进行锚机基座强度计算结果分析和规范校核,可为自升式钻井平台后续结构加强和优化设计提供参考。

特殊地质桩基施工关键技术研究

针对济南工业北路东延工程岩溶区大直径桩基施工,结合现场地质实际情况,进行了施工中关键技术研究,介绍了现场施工一步步摸索情况,从难点分析、应对措施、典型不良地质施工处理方案及相关注意事项进行总结,通过现场实践,为工程建设提供有力支持。

DT20型铁钻工电液控制系统的研制

DT20型铁钻工是一种安全、高效、全电液控制的自动化拧卸工具,其控制系统是在地质拧卸装备和电气自动化控制的基础上,开发的适合于地质行业专有工艺的铁钻工电液控制系统。本文主要介绍了DT20型铁钻工的电气控制系统、液压系统和上卸扣的工艺与控制流程,为地质钻探自动化装备的相关研发人员提供一定的参考和借鉴。

自升式钻井平台桩靴改造方法在“鸡蛋壳地层”插桩中的应用

对自升式钻井平台桩靴进行加大改造,可以减小单根桩腿预压载压强,提升桩靴就位时安全系数,减小平台就位“鸡蛋壳地层”穿刺风险。本文基于“招商海龙9”自升式钻井平台就位恩平20-5区块桩靴加大改造实际案例;详细介绍了平台桩靴加大改造设计方案,及改造后就位相关区块实际压载情况。实际应用施工资料表明,桩靴加大改造后,桩腿预压载压强大幅减小,对应“鸡蛋壳地层”处安全系数满足规范要求,有效消除了桩靴就位穿刺风险。研究成果作为桩靴加大改造方法在“鸡蛋壳地层”插桩中成功应用案例,将为我国自升式钻井平台就位“鸡蛋壳地层”消除穿刺风险提供宝贵经验与技术指导,助力油气安全高效开发。

单弯双扶涡轮钻具造斜能力预测方法研究

针对以钻头中心点、双扶正器中心点的三点定圆法预测的单弯双扶涡轮钻具曲率而不是井眼的曲率,造斜率预测误差较大等问题,改用钻头中心点、双扶正器中心点所对应的井眼轴线上3点,利用上下扶正器位置及井壁间隙、结构角大小和位置、偏心块的位置和偏心距等影响因素建立三点坐标;根据三点定圆数学原理,建立井眼轴线三点定圆全坐标单弯双扶涡轮钻具造斜率计算模型;以3种涡轮钻具为例,计算分析结构角位置与大小、上下扶正器的位置及其与井壁之间的间隙、井眼直径、偏心块位置与偏心距的大小等因素对单弯双扶涡轮钻具造斜能力,从定性到定量影响的变化规律。由此建议将偏心块安装在靠近钻头或结构角处,增大造斜率,并对比分析确定了涡轮钻具s理论和模型预测的实际的转换系数在1.28~1.37的合理范围内,验证了模型的可行性。研究结果可为高温深井涡轮定向钻井提供参考。

自升式钻井平台就位“鸡蛋壳地层”钻孔法主动穿刺方案设计

自升式钻井平台就位“鸡蛋壳地层”时,由于地层上部硬薄层的不稳定性,易发生单根桩腿突然快速下沉的穿刺现象。钻孔法主动穿刺是一种有效降低穿刺风险的措施。研究内容基于恩平10-2区块的典型“鸡蛋壳地层”土质情况,利用传统API计算模型理论,进行了HYSY943平台就位恩平10-2区块时插桩深度计算预测及穿刺风险评估;针对穿刺风险大的评估结果,提出了钻孔法主动穿刺相关施工方案,包括钻孔直径、钻孔数量、钻孔深度以及钻孔顺序等关键参数;收集现场实际作业资料,经过钻孔前后地层承载力预测情况对比,证明可以有效破坏“鸡蛋壳地层”,消除后续插桩作业穿刺风险。研究成果可为我国自升式钻井平台就位“鸡蛋壳地层”钻孔法主动穿刺方案设计提供相关指导,助力油气安全高效开发。

钻井船插拔桩对临近桩靴承载力的拟静力模拟研究

自升式钻井船桩靴的插拔过程将会对临近井口平台的桩靴基础产生不利影响。基于PLAXIS软件,采用拟静力的数值模拟方法计算了桩靴承载力的变化规律,通过与模型试验结果的对比验证了方法可行性。结果表明:桩靴承载力折减率η随相对贯入深度H/h的增加而增大,即桩靴贯入深度越小,桩靴承载力的影响程度越小;折减率η随两桩靴的相对间距L/D的增大而减小,即桩靴插拔位置距已在位桩靴越远,对桩靴承载力的影响程度越小,相对间距L/D超过2.0时,影响可忽略不计。

钻井工程中水平井钻井提速技术研究

常规的钻井工程中水平钻井提速技术主要使用LWD+螺旋定向组合调整钻进周期,易受水平振动作用影响,导致机械钻速不符合钻井工程标准,因此需要设计一种全新的钻井工程中水平钻井提速技术。即建立井眼压力体系,优化了水平钻井井身结构,再根据钻进特点优选了水平钻井钻具组合,从而有效提高水平钻井钻速。

全护筒跟进旋挖钻孔灌注桩施工技术

为了降低对周边复杂环境的影响,并确保工程安全、质量、进度,依托徐庄高新区地铁4号商业地块项目工程总承包基坑支护工程,对全护筒跟进旋挖钻孔灌注桩施工技术应用及注意事项进行阐述。该施工技术的成功应用取得了一定的社会效益和经济效益,可为今后灌注桩施工提供新思路。

自升式平台插拔桩对邻近桩靴影响的研究

为了分析桩靴插拔过程对邻近桩靴承载力的影响,基于Plaxis 2D的有限元模型完成桩靴插拔对邻近桩靴影响的研究,基于Plaxis 3D的有限元模型完成桩靴插拔对桩靴承载力影响的研究。开展了桩靴插拔的模型试验研究,将试验结果与理论分析结果相结合,研究结果表明:两桩靴在不同间距情况下,预定贯入深度处的桩靴承载力小于这一间距的最大贯入阻力,则桩靴承载力发生折减,且承载力折减率随桩靴间距增大而减小。

超短半径钻井技术现状及发展趋势

随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种:基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两种超短半径钻井技术的工艺配套、优势弊端及应用情况进行了调研和分析。其中,基于柔性钻具的超短半径钻井技术曲率半径小,可以以钻水平井的模式开发厚度小于3 m的薄层油藏或井筒高部位的剩余油层,快速提高采收率;基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术水平位移较长,可实现井周储量定深度、定方位精准靶向挖潜。针对两项技术的应用效果,提出了两项技术未来的发展趋势,以期超短半径钻井技术的持续发展。

松辽盆地北部X区块水平井钻井提速技术研究

针对松辽盆地北部X区块水平井机械钻速慢、施工周期长、成本高等问题,结合地质特点和施工难点,确定了X区块水平井钻井提速技术的研究方向,通过优化井身结构、优选各开次PDC钻头、研选配套提速工具和优化钻井液性能等技术手段,形成了松辽盆地北部X区块水平井钻井综合提速技术。该技术在松辽盆地北部X区块施工19口水平井,平均机械钻速提高58.9%,平均钻进周期节省32.05 d,累计节约钻井成本9000余万元。通过新建钻井液回收处理站,回收利用了约1900 m3废弃钻井液,取得了良好的环保效果。

自升式钻井平台桩靴改造降低穿刺风险可行性分析

自升式钻井平台是海上石油开发的重要装备,穿刺问题一直是自升式钻井平台进行插桩作业时的难题。目前自升式钻井平台作业时需要对目的层进行勘探分析、对插桩穿刺风险进行预测,具有穿刺风险的地层可采取主动穿刺法降低插桩作业风险,但主动穿刺法作业周期长,且钻孔具有回填、垮塌等问题。以EP20-5区块为例,提出了桩靴改造降低穿刺风险的方法,对比分析了海龙9号钻井平台桩靴改造前后的穿刺风险系数。预测结果表明,改造后的桩靴能有效降低穿刺风险,桩靴改造在降低穿刺风险的方法中具有可行性。

南海东部数字化钻井提速技术

近年来,提速提效已经成为钻井作业的一个主题,随着科学技术的不断发展,数字化模式已经开始在钻井作业中扮演着越来越重要的角色,在起下钻、下套管、钻进等作业中都可以用数字化模式将以往的经验转化为数据作为提速的依据,对钻井作业应用数字化模式提速具有较大借鉴意义。