盾构机曲线施工关键参数研究

盾构施工过程中,会遇到曲线施工的问题,可以通过调整盾构机的形态实现曲线掘进。盾构机机身是直线形刚体,因此,曲线段可以用多段连续折线拟合得到。在隧道掘进过程中,为了使隧道施工轴线与设计轴线一致,需要在掘进过程中连续纠偏,对曲率半径越小,纠偏量越大,纠偏精度较低,轴线难以控制。为了使盾构机直径及管片尺寸满足最小半径要求,文章对影响曲线施工的因素进行校核,为盾构机、管片选型提供参考。

北京地铁五号线十六标段创造了国内曲线施工和软土施工两项纪录

2005年10月16号，由北京城建集团地基公司承担施工的地铁五号线十六标段近2．7km的盾构隧道工程实现全线贯通。比预定的贯通目标工期提前15d，为地铁五号线全线10月铺轨奠定了基础。

fx-4800P曲线施工测设程序设计

根据施工测量中线路中桩、边桩放样所涉及的方法，编制了施工测量实用小程序。这些程序基本上涵盖了曲线施工测量中的各种常用类型。

压裂施工曲线应用于深层页岩气水平井裂缝评价

页岩气水平井通常没有取芯、电成像等资料,增加了裂缝识别难度,而压裂施工曲线能较好地反映出压裂效果和压前天然裂缝的发育情况。以川南泸州Y101区块深层页岩气地层为例,根据携砂液阶段压裂施工曲线类型及特征刻度水平井压前裂缝层段、基质层段的测井响应特征,利用小波变换提取反映裂缝信息的高频微弱信号建立小波变换综合系数(W_(Ⅰ))、交会图优选6项对裂缝响应敏感的参数指标、层次分析法与模糊数学法构建裂缝评价综合系数(F_(Ⅰ)),并进一步结合不同压裂施工曲线类型与测井信息的关系,实现了水平井裂缝层段识别及发育级别评价。研究结果表明,携砂液阶段压裂施工曲线形态有下降型(Ⅰ)、下降稳定型(Ⅱ)、稳定型(Ⅲ)及上升型(Ⅳ)4种类型,其中,当自然伽马高值、补偿中子和密度明显增大、声波时差增大伴“锯齿状”周波跳跃、双侧向呈“正差异”且W_(Ⅰ)≥0.18,F_(Ⅰ)≥0.430时,压裂施工曲线为下降型,裂缝发育好(F-A级);0.390≤F_(Ⅰ)<0.430时,既有下降型又有下降稳定型,裂缝较发育(F-B级);0.350≤F_(Ⅰ)<0.390时,为下降稳定型,裂缝一般发育(F-C级)。

大直径盾构小半径曲线掘进施工工艺技术研究

以广州琶洲支线项目盾构500m小半径曲线施工为例,对大直径泥水盾构小半径曲线隧道施工中的大盾构针对性改造、掘进轴线控制、管片姿态控制、地表沉降控制等技术难题进行研究,通过同步双液注浆、保持合适的掘进姿态,并使用深层位移监测手段对盾构掘进影响进行研究,归纳整理出相应的解决措施,保证了盾构施工质量。

基于致密砂岩气储层施工曲线图的压裂效果评价方法研究

压裂施工曲线中隐含了人工裂缝和储层信息,是压裂效果评价的基础,目前主要采用理论及统计的方法进行评价,对压裂工艺的改进和优化指导作用有限。为了充分挖掘施工曲线中隐含的信息,对压裂施工曲线的图像按照压裂无阻流量分类构建样本库,采用人工智能中的卷积神经网络(CNN)进行训练,建立基于产能分类的施工曲线效果评价模型,然后应用Grad-CAM进行可解释性研究,找出人工智能进行识别的主要参考位置,进而指导压裂工艺优化和改进。研究表明:采用CNN进行压裂曲线分类准确率能够达到85%以上,影响压裂效果的关键在压裂施工的初期和后期两个阶段,主要包括压裂初期的排量及对应的压力上升速度、停泵压力、段塞持续时间等,可以通过改变施工参数提高压裂产能。因此采用该方法能针对性地进行压裂施工优化和改进。

压裂施工曲线诊断方法

水力压裂施工曲线分析是评价压裂效果的重要手段。通过对小型压裂施工曲线的分析,可以获得一些重要的地层参数,为大型压裂的施工设计提供必要的依据。采用施工曲线分析的方法,对转换后的施工曲线进行分析,判断施工过程中裂缝的延伸情况,指导压裂施工。应用施工曲线诊断软件,对一口井压裂施工各个阶段进行诊断分析,结果表明,诊断可靠,保证了压裂施工各阶段的顺利进行。

利用酸化压裂施工曲线分析判断碳酸岩储层特征

针对塔里木探区轮南碳酸岩储层非均质性强的特点,根据酸压施工曲线形态,结合测录井资料,可大致判断酸压裂范围内储层的基本情况。施工时,根据压力曲线起始阶段和裂缝延伸阶段的特征,及时调整施工方案,以期达到好的施工效果。

压裂施工动态曲线及特征分析

分析了压裂施工过程中“试挤、压裂、加砂、替挤”四个主要工序中泵压、排量随时间的变化曲线形态。现场施工时 ,及时分析施工曲线形态 ,可以合理调整施工参数 ,提前定性预测措施效果 ,确保压裂施工顺利。

基于主动式纠偏的曲线顶管施工力学特性研究

曲线顶管施工技术在市政管线工程中得到越来越广泛的应用。在分析曲线顶管施工机理的基础上,提出并对比分析了3种管节纠偏方案,进而结合主动式纠偏方案的施工特点,对三维曲线顶管施工过程中管土间挤压作用力进行计算分析,并推导了管节顶进摩阻力计算公式,其后对管线平面夹角、管线半径及管径大小3个摩阻力影响因素进行单因素分析。考虑管外注浆对管土接触状态的影响,进而引入土压力作用系数对顶进摩阻力计算公式进行修正,并通过对比分析顶进摩阻力的现场实测值、规范建议值及公式计算值,给出了土压力作用系数的建议取值范围。研究表明:主动式纠偏方案在管节姿态调整、施工扰动控制及管身衬砌受力等方面优于其他两种纠偏方案;顶管施工过程中管土间的挤压作用力呈三维复杂状态,不能进行简单的叠加;管线平面夹角对管节转动摩阻力有显著影响,管线半径对侧向顶推摩阻力和管节转动摩阻力均有一定的影响,而管径大小则主要影响地层土压力摩阻力的数值;管土接触状态是真实存在的,其土压力作用系数的取值范围大致在0.2~0.6之间。

沁南煤层气井压裂施工曲线分析

为研究不同类型煤层气井压裂施工曲线所揭示的储层特征和施工情况,对沁水盆地南部郑庄樊庄区块的230口煤层气井的压裂施工曲线进行对比分析,结合油压、排量、砂比的相互影响关系,对压裂施工阶段进行分类。前置液阶段分为阶梯排量型曲线和稳定排量型曲线,携砂液阶段大体分为压力稳定型、压力波动型、压力上升型、压力下降型等4类曲线,顶替液阶段主要为压力上升型曲线。对不同压裂曲线反映出的工程原因和地质内涵进行分析,结合实际排采资料,对不同类型压裂曲线产气效果进行评价,认为稳定型≈下降型>波动型≈上升型。

页岩气水平井缝网压裂施工压力曲线的诊断识别方法

受储层非均质性、天然裂缝发育和层理等的影响,页岩气水平井压裂时施工压力曲线形态复杂,所蕴含的大量信息难以被充分挖掘。为了准确表征水力压裂裂缝参数进而评价压裂效果,基于页岩气缝网压裂理论,采用套压、泵注排量、支撑剂浓度等实时数据,建立井底净压力折算模型,构建净压力斜率和净压力指数两个关键表征参数,动态划分净压力曲线阶段,用以描述压裂过程中不同裂缝延伸行为所对应的力学条件,识别出缝网延伸、裂缝延伸受阻、裂缝延伸正常、裂缝沿层理延伸、裂缝沿缝高延伸、液体快速滤失等6种裂缝延伸模式,综合形成了页岩气水平井缝网压裂施工压力曲线诊断识别方法。研究结果表明:①所形成的方法摒弃了常规储层压裂施工曲线诊断识别方法的不足,提出了缝网复杂指数这一新概念;②缝网复杂指数越大,代表缝网延伸和层理延伸的时间越长,储层改造效果越好;③以四川盆地东南缘地区页岩气井为研究对象开展应用,单井平均缝网复杂指数为0.3,与该区微地震监测结果吻合度较高,证实所形成的方法具有较高的可靠性。结论认为,该模型方法有助于提升页岩气储层压裂改造潜力和水平,对于完善页岩气储层缝网压裂压后评价技术、指导现场压裂施工实时动态调整具有重要的意义。

煤层气井压裂施工曲线特征分析及应用

通过对山西沁水盆地南部300多口井的压裂施工曲线对比分析,大体归为稳定型、波动型、上升型和下降型;根据经典的Nolte-Smith曲线图版,对压裂施工曲线进行分析解释,认为下降型压裂效果最好,稳定型次之,其次为波动型和上升型;根据地面施工曲线中压力、排量和砂比的变化,可对裂缝在目的层内的延伸扩展、井下工具和地面设备等情况做出明确判断并做出相应的处理,同时,根据施工曲线计算前置液量、携砂液量、加砂量、平均砂比等,对施工质量和效果做出评估。由于井间煤层孔隙结构和渗流特性差别较大,因此压裂施工效果并不能仅仅依据施工曲线进行判断,还应该结合煤层地质构造情况、测井数据和实际的排采效果进行综合认识评价。

基于施工压力曲线的综合滤失系数测试方法及压裂参数优化

在水力压裂施工中,压裂液的滤失性质直接影响压裂液的工作效率,从而影响形成的水力裂缝几何尺寸和导流能力,故准确地测试施工过程中压裂液滤失情况对评价改造效果很重要。以大牛地某气井压裂为例,在二维裂缝扩展模型(PKN)下,利用该模型的净压力公式建立施工压力计算模型,计算施工过程中的施工压力曲线,最后通过计算的施工压力曲线与实际施工压力曲线反演获取压裂液综合滤失系数。研究结果表明,该井施工中压裂液综合滤失系数为0.1 mm/min^(0.5),利用该反演结果,采用统一压裂设计(UFD)方法优化主要的压裂施工参数,优化后,前置液量为490 m^3,施工排量为9 m^3/min。该方法反演效果较好,利用该方法可为判断压裂施工效果和优化施工参数提供一定依据。

赤石斜拉桥双曲线索塔施工技术

赤石特大桥的索塔最高为290m,采用双曲线空心内凹槽八边形结构,施工难度极大,施工面临前所未有的挑战。为确保索塔能达到设计要求的双曲线线形,施工中采用了先进合理的施工工艺。文中以7号索塔为例,对线形施工控制技术进行解析。

须家河低渗砂岩气藏压裂施工曲线特征及压后评估分析

压裂施工曲线可以反映储层的渗透性、滤失性、地应力特性、裂缝破裂和延伸特性等多方面的信息。文章以四川川中须家河组的两口典型井——潼南3井和营23井为例,通过压降曲线、G函数、净压力、裂缝形态及支撑剖面的分析,对须家河低渗砂岩气藏压裂施工曲线特征及压后效果进行了分析和评估,深化了对须家河低渗砂岩气藏的认识。

碳酸盐岩油藏酸压施工曲线分析与应用

碳酸盐岩油藏埋藏深,地层厚度大,裂缝孔洞发育,裂缝倾角和走向变化大,储层非均质性强,需实施酸压改造进一步沟通井间连通性,提高储层渗流能力。本文通过对M油藏油井酸压施工曲线参数分析,包括泵压与排量大小、停泵压降以及返排特征,可以判断储集体特征以及预测生产效果,为现场动态调整及方案编制提供依据。

压裂施工曲线特征分析及应用

为进一步了解压裂施工特点及施工曲线的意义,根据压裂施工过程的主要工序,并结合二连地区现场大量施工曲线.经分析比较和认真筛选,重点列举和叙述了高挤前置液和携砂液阶段压裂曲线类型特征。尤其是压裂加砂过程泵压、排量随时间变化的形态描述,为今后现场作业及时了解和分析施工动态、合理调,整施工参数、优质安全完成压裂施工具有一定的实际参考作用。

小半径曲线盾构隧道掘进施工地表变形计算

小半径曲线盾构隧道施工地表变形规律复杂,其变形预测尚无相应的解析计算方法。基于Mindlin解,推导小半径曲线盾构开挖面不均匀附加推力、盾壳不均匀摩擦力、线路两侧盾尾间隙差异所引起的地表变形计算公式,结合工程实例进行验证,并探讨不平衡力差异系数及曲线半径对地表变形的影响规律。研究表明:开挖面附加推力引起的纵向地表变形沿原点呈反对称分布,盾壳摩擦力引起的纵向地表变形沿盾壳中央呈反对称分布,盾尾注浆压力引起的纵向地表隆起在管片脱出盾壳处形成峰值,向两侧呈对称分布且逐渐减小;总地表竖向变形在刀盘前方5m至后方20m呈现急速沉降,在刀盘前方8~25m范围呈现轻微隆起,在刀盘后方30m以后变形基本平稳。曲线盾构施工横向地表变形沿隧道轴线呈现非对称性,横向地表沉降槽偏移量随线路两侧开挖面附加推力及盾壳摩擦力差异的增大而增大;地层损失及地表沉降随盾构曲线半径的减小而逐渐增大。