Spudcan基础贯入对固定平台基础影响

针对临时工作平台桩靴基础(Spudcan)压入土层对固定海洋平台桩基础的影响,进行了实验研究。研究发现,Spudcan压入对土层的扰动区域为距离桩靴边缘一倍半径的环形区域。固定平台桩基础顶端位移随Spudcan基础压入深度的增加而增加。砂土地基密度越小,桩靴基础压入引起的桩顶位移越大。压入到一定深度后,Spudcan半径和压入速度对桩顶总位移量影响不大,但影响位移发展过程。Spudcan半径和压入速度越大,桩顶在压入初期位移越大。桩顶位移随桩与桩靴之间距离增大而增大。

吉林油田页岩油水平井二开钻井关键技术及应用

吉林油田页岩油主要位于松辽盆地南部长岭凹陷,已经完钻5口纯页岩水平井。由于目的层层理和裂缝发育,造成井壁稳定性差,在施工过程中,存在返砂效率低、井壁易坍塌、水平段延伸困难、摩阻扭矩大等技术难题。针对这些问题,通过井身结构优化、强封堵钻井液应用、高效PDC钻头及提速工具优选、井筒清洁参数优化及压力精确控制等技术攻关,形成页岩油二开长水平段水平井钻井关键技术。应用结果表明:①采用强抑制强封堵高性能油基钻井液能有效封堵裂缝,大幅降低钻井液侵入量,并有效防止页岩膨胀,提高井壁的化学稳定性;②钻井液排量大于38 L/s、顶驱转速大于80 r/min能够保持水平井井筒清洁,节约短起下钻及下套管前通井的时间3 d以上;③个性化PDC钻头配合旋导施工能大幅度提高机械钻速,使井壁浸泡时间缩短30%以上。优化起钻速度使井底压力波动降低52%,进一步提高井壁稳定性;④吉林油田页岩油水平井由三开井身结构简化为二开井身结构,水平段长度提高82.75%,机械钻速提高53.73%,钻井成本降低33%。

桁架-齿轮齿条式平台桩腿导向装置设计优选

位于升降基础内的导向装置是桩腿升降过程中所依赖的重要组件,平台的频繁升降也极易使导向装置造成损伤和脱落。通过选取三型具有典型代表意义的自升式平台,对其导向装置布置、限位方式、耐磨板与齿尖间隙以及固定方式等方面进行理论论证和案例分析,对所选取的三型平台导向装置设计特点和优劣进行对比并得出结论。

可移动自升式井口平台的桩靴疲劳寿命分析

针对可移动自升式井口平台(WZ12-8E WHPA)中桩靴的结构型式,考虑了波浪、洋流、土壤特性和腐蚀等综合环境,计算和预测其在8个不同浪向海况下的结构应力和疲劳寿命。首先采用Longuet-Higgins模型将随机波谱转化为规则波谱,并借助SACS软件展开整体分析,获得桩腿截断处的剪力、弯矩和轴向力传递函数。之后借助ABAQUS对桩靴模型开展局部详细受力分析。以计算应力结果为循环幅值,以年统计波数为循环次数,采用Miner累计损伤准则进行损伤评估,最终获得桩靴的疲劳寿命。并对比了美国船级社和挪威船级社两种规范中的S-N曲线对评估其疲劳寿命的差异,为评估和预测桩靴的疲劳寿命提供可借鉴的计算方法。

自升式钻井平台桩腿桩靴牺牲阳极应用及研究

为预防自升式钻井平台海水电化学腐蚀带来的金属结构伤害,在钻井平台生命周期有效保护桩腿和桩靴,需要选择合理的牺牲阳极类型及数量。从牺牲阳极的更换时间、阴极保护的确定、牺牲阳极的选择及牺牲阳极数量的计算四个方面进行了介绍,结合海上移动式平台检验规则,对不同位置的保护对象分别进行了计算。研究表明,结合坞检时间,通过计算设计可以选择出不同保护对象对应的标准牺牲阳极类型及数量。

钻前井壁力学稳定性研究

钻井过程中井壁稳定与否,关系到能否实现安全、快速的钻进,同时又能够尽可能的减少对储集层段的污染,减少钻井费用,所以对井壁力学稳定性的研究越来越受到重视,已经成为当今乃至将来研究的重点。通过使用地震反演的方法,将测井资料作为反演的约束条件,构建待钻井处声波和密度测井曲线,利用测井的方法计算岩石力学特性参数,计算3个压力剖面,进而预测安全钻井液密度窗口,为钻井设计提供了参考,并可指导安全钻井。通过对高石梯潜伏构造上王家1井的安全钻井液密度窗口的预测与实钻钻井液密度和录井数据的对比分析表明,利用地震反演法钻前预测的安全钻井液密度窗口是准确的,具有工程应用价值。

自升式钻井平台就位时老脚印对桩靴性能的影响分析

由于受到老脚印影响,自升式钻井平台在老脚印附近位置就位时桩靴不可避免地要受到变化的偏心荷载作用,严重威胁着平台的就位作业安全。对自升式钻井平台在老脚印附近位置就位过程中桩基土体破坏机理受老脚印的影响进行了分析,在此基础上,根据桩靴不同阶段的受力特征将就位过程抽象为4个阶段,并以这4个阶段为4种不同的工况,对老脚印对桩靴结构性能的影响进行了分析。结果表明,自升式钻井平台就位过程中桩靴着力一侧桩腿、弦杆连接区杆件的应力较高;随着桩靴不断压入地层,桩靴底部承载面积增大,桩靴内部构件所受剪切应力显著减小:桩靴压桩至原有老脚印底部,受地层水平向强度分布不均的影响,较硬地层一端的组合应力并未因桩靴与桩基土体接触面积的增大而减小,相反由于端部硬地层的作用而大幅度增大,就位作业时应予重视。

“天鲸”号大型自航绞吸式挖泥船

论文介绍了国内的第一艘自航绞吸式挖泥船"天鲸"号的主要要素、总布置概况、型线、柔性钢桩台车系统、输泥系统和推进装置,定性地探讨了它的艏部型线设计和灵活的输泥系统配置,对它的挖掘岩石能力作了计算.文中提出了法规对驾驶台翼桥宽度的要求,可供有关部门参考和探讨.

自升式平台桩靴结构优化设计

结合有限单元法和尺寸优化理论,对某自升式海洋平台的桩靴结构进行了设计与优化。根据桩靴设计要求确定各部件尺寸和相应材料参数,以此建立桩靴的有限元模型。针对CCS对桩靴提出的工况依次进行分析计算,获得各工况下应力与位移的分布特征和土壤作用力在结构中的传递路径。然后进行板厚尺寸的优化。计算结果表明,桩靴在偏心工况且偏心角度为60°时应力达到最大,且土壤流失可能性最高;尺寸优化后,桩靴的质量明显减少,应力分布更加均匀,材料利用率得到有效提高。

挖泥船定位桩设计方法分析与比较

挖泥船是一种高技术含量船型 ,定位桩是挖泥船上的重要结构件 .定位桩受力复杂、破损率较高 ,是挖泥船设计好坏的关键 .以往的设计方法较为简单 ,与实际情况出入较大 ,有必要对其进行研究改进 .采用结构力学分析方法 ,对定位桩力学模型进行适当简化 ,计算应力分布 ,给出强度计算公式 .结合定位桩实际使用情况 ,并与现有的定位桩计算方法比较 ,最后确定挖泥船定位桩合理、实用的设计方法 .与原设计方法比较 。

轴压复合材料蛋形壳屈曲特性

在对模态缺陷条件下轴压复合材料柱形壳进行屈曲分析的基础上,结合仿生学原理对柱形壳进行形状优化,运用等质量、等容积两种方法,设计与柱形壳开口直径相同的蛋形壳,研究其多模态屈曲特性。结果表明:相对复合材料柱形壳,蛋形壳具有更好的轴向承载能力与更低的缺陷敏感度。从工程实例出发,以单立柱固定式海洋平台的柱形壳桩腿为背景,采用分段式模块化设计的方法,在5%多模态缺陷条件下,研究一般钢结构柱形壳桩腿、碳纤维复合材料柱形壳桩腿、碳纤维复合材料多蛋交接形桩腿的轴压屈曲特性。结果表明:在相同的承载能力下,复合材料多蛋交接形桩腿具有更小的质量、更低的缺陷敏感度与更好的稳定性。

“天麒号”和“天麟号”大型非自航绞吸挖泥船设计要点

"天麒号"和"天麟号"采用了可靠、灵活、节能、冗余的变频驱动技术,配置了带缓冲的重型钢桩台车系统,适应在较大的风浪中作业,是国内自行设计和建造的具有挖掘弱风化岩能的大型绞吸挖泥船。文章介绍了其主要特征,包括总布置、主要要素、动力配置、输泥系统、绞刀驱动系统和带缓冲的重型钢桩台车系统,特别介绍了挖岩试验的基本情况。

川西须二深井三开钻井技术及先导试验

川西须二气藏岩性致密,具有高温、高压且气藏含水等特点,前期两轮优化形成四开井身结构,平均井深5 354.60 m,钻井周期达252.20 d以上,采用常规钻井技术经济开发难度大,极大影响了川西工区增储上产进程。为此,在前期钻井工程难点分析的基础上,根据地质精细认识和工区现有钻井技术,采用井筒压力平衡理论,结合前期须二深井钻探实践优化设计三开结构,并配套了优快钻井技术,形成了川西须二深井三开钻井技术方案,指导完成了XS1井钻井设计和先导试验,较同构造须二前期四开完钻井节约钻井周期68 d,降低钻井成本约600万元以上,截至目前已推广应用到须二探井LX1、海相评价井PZ1-1H井中,为川西工区致密气藏有效开发提供了技术借鉴。

挖泥船定位桩台车系统的构成和功能

定位桩台车系统作为绞吸式挖泥船的一项重要专用挖泥设备,国内设计单位自主设计能力还十分缺乏。文章介绍了定位桩台车系统的功能、主要构成子系统和各主要子系统的功能与型式,并以典型的定位桩台车的相对应子系统为例进行介绍,最后总结了定位桩台车系统的设计流程,可作为研究和设计定位桩台车系统的参考。

苏里格气田区小井眼二开水平井优化设计

小井眼二开水平井具有周期短、节省钻井成本的优点,但在钻进过程中会出现的井眼轨迹控制难、机械钻速(rate of penetration,ROP)慢、井壁易垮塌和易发生井漏等问题,针对上述问题对苏里格气田区小井眼水平井进行优化设计。井身结构的设计采用自下而上的设计原则,确定井身结构为小井眼二开水平井,二开结构可以减少下钻次数,缩短钻井周期;井眼轨迹设计采用五段制中的“直-增-稳-增-水平”井眼轨道设计,增加稳斜段弥补造斜不足的问题;针对钻遇地层特征优选钻具组合,应用聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)钻头提高破岩效率;针对易塌易漏地层进行钻井液的分析研究,优选聚合物钻井液提高井壁稳定性。经过现场的应用,解决了井壁易塌易漏问题,提高了机械钻速,缩短了钻井周期。结果表明:小井眼二开水平井的结构设计合理,可以在现场进行推广。

3000m^3绞吸式挖泥船钢桩台车运动仿真

使用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS对某3000 m3绞吸式挖泥船钢桩台车进行三维建模,并对其倒桩和行走运动过程进行仿真分析,分析主要连接点的受力,讨论船体正浮和纵倾作业时油缸作用力的变化。

绞吸挖泥船新型施工定位方式的探讨及优化

通过对绞吸挖泥船几种常用定位形式的探讨,提出一种双锚四缆单桩定位施工方法,该方法集钢桩定位和三缆定位的优点于一身,既能缩短倒桩进船时间,又能提高挖泥生产效率,使操作更平稳、设备更安全。

绞吸挖泥船环境载荷及其对作业能力的影响

绞吸挖泥船作业时绕定位桩旋转,旋转角度确定了挖泥船的挖泥宽度。在恶劣条件下,由于外部载荷的作用和绞车能力的限制,该角度将会减小。对在急流航段作业的绞吸挖泥船的环境载荷和不同设备配备下的作业能力进行了计算分析,并总结了规律,为绞吸挖泥船初步设计时的设备选取、作业环境条件的确定提供了方法。

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。

“天鲲号”自航绞吸船核心技术应用研究

论文介绍了国内自主设计的5 000 k W绞刀功率自航绞吸船——"天鲲号"的性能概况,分别对总体布置、动力系统配置、柔性钢桩台车定位系统、智能化集成控制系统和三缆定位系统等核心关键技术应用研究进行了阐述。通过对本船核心关键技术的研发,实现了多种核心关键技术的最佳匹配组合,对提高我国大型疏浚船舶设计技术的总体水平将起到促进作用,对今后研发设计同类型船舶有一定借鉴意义。