海洋钻井隔水导管施工
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隔水导管打桩作业拒锤风险及工程对策隔水导管是海洋石油钻井过程中安装的第一层管柱,是重要的持力机构和循环通道。
工程实践证明,在海上隔水导管的打桩施工中存在一定的风险,尤其是在施工中发生的打桩拒锤事故会对工程项目产生重大影响。
本文借鉴国内海上工程施工中的经验教训,对隔水导管打桩作业施工中的打桩拒锤进行了详细的技术论述,重点探讨了打桩拒锤的判断标准,分析了导致拒锤的因素和产生的后果。
最后,提出保证桩基施工安全的几项工程策略和防范措施。
标签:海上平台;隔水导管;打桩拒锤;工程对策海上平台的隔水导管打桩作业是海洋工程中的常规作业,根据各项目的设计不同,一次进行数根到数十根的隔水导管打桩作业。
海上平台的隔水导管安装施工,主要是把陆地预置好的导管打到海底预定深度。
每根导管在海上施工过程中可能是整根预制、连续打入,也可能是分段预制、海上现场连接。
打桩拒锤是桩基施工中最令人关注的问题之一。
海上平台隔水导管安装过程中的打桩拒锤是指打桩锤无法将桩打到设计深度。
若继续击打,有可能导致桩结构或者桩锤的损害;若停止打桩,则可能造成桩基承载力不够,后期发生严重的失稳破坏事故。
1 拒锤的判断标准API RP 2A 对“拒锤”给出如下推荐标准:“在连续5英尺打桩的情况下,贯入一英尺达到的击数超过300锤,或单独贯入一英尺需要的锤击数超过800锤,在桩重超过4倍桩锤的情况下,锤击数应相应增加,但任何情况下,贯入半英尺的锤击数不得超过800锤”。
在工程实际中参照使用此标准时,应注意以下使用条件:①项目或施工程序没有规定其它的标准才可参照此标准。
一般说来,为了保护打桩锤不被损坏,可能会给出较为保守的标准,即规定更低的拒锤击数。
例如,有的作业者就在自己的施工程序中将拒锤标准定义为150 击/0.25 m(折合183 击/英尺)。
②施工中的桩锤必须和设计要求一致。
打桩中不能有长时间的停顿。
如果施工中用的桩锤比设计小,或打桩锤的效率达不到规定的锤效,就不能算做拒锤;再如,打桩的过程中如发生一小时或者更长时间的停顿,上述拒锤标准则不适用,需要恢复打桩并至少贯入一英尺后再采用上述标准进行判断。
海洋钻井隔水导管接头的现状分析及优化设计方向【摘要】隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的导管,其主要功能是隔离海水,形成钻井液循环通道,同时作为海上井口的持力结构。
在钻完井施工过程中,隔水导管的强度及安全性对于海上钻井作业安全至关重要。
通过对海洋钻井隔水管接头的现状分析,并对浅海隔水导管接头优化设计方向提出了展望。
【关键词】海洋钻井隔水导管隔水管接头在渤海石油,隔水导管是勘探作业中必不可少的器材,公司每年均需花费大量资金从国外进口。
隔水导管根据其使用要求及现场作业状况,每根导管长度约为12m左右,使用时利用其导管端的快速接头将每根管子连接起来,并根据钻井区域的水深情况,确定导管连接起来,以达到打探井时隔水和保护钻井导管的目的。
所以,隔水导管的管身及接头的强度要足够承受打桩的冲击力、海水波浪的撞击力,而且又能相互快速拆卸、连接及隔水的作用。
本文通过隔水导管接头的应用现状对比分析,得出隔水管接头的优化设计的方向。
1 常用隔水导管接头及其特点1.1 卡簧式隔水管接头卡簧连接式的快速接头分为内接头和外接头两部分,工作时,内接头插入外接头配合使用,内外接头的配合既要保证接头在使用中能快速灵活连接及脱开,又要能保证密封,承受压力。
因此,必须选择适当的配合尺寸及适合的材料以满足钻井的需要。
为了达到隔水管在海中良好的密封,而且工作中要求密封件耐高温、耐低压、强度高,因此,使用了一道O型圈密封。
由于O型圈结构简单、密封性良好、摩擦力小,沟槽尺寸小、易制造等优点,拟采用丁晴橡胶制造O型密封圈,根据使用工况要求,设计的O型密封圈为非标密封圈,截面直径为14mm。
沟槽尺寸根据规范及公式进行了相应的设计。
卡簧的作用是在自由状态下工作,承受接头对其产生的剪切力,它的强度直接影响到连接的可靠性,所以,卡簧开口尺寸的设计非常重要,要保证开口尺寸恰当,如果开口尺寸太小,造成收缩时端面接触,产生不能将卡簧完全收缩,使接头难以脱开的情况。
海上导管架安装施工概括:钢导管架结构是目前海上油气田应用最广泛的平台结构。
具有结构简单、安全可靠、成本低廉、适应性强等优点。
国外夹克平台已有100多年的历史,相关技术非常成熟。
我国海洋石油开发起步较晚,相应的装备和技术与国外相比还很落后。
导管架的作业仅限于浅海区域,水深不超过200米。
我国东海、南海油气资源丰富。
随着国家对海上油气的进一步发展,掌握深水导管架安装技术刻不容缓。
本文将介绍民族夹克建设的通用方法和创新方法和用例。
关键词:导管架, 离散装配, 结构形式, 吊装, 牵引一。
介绍海洋平台的结构形式很多,大致可分为三类:一类是浮式结构,该结构主要靠自身的浮力漂浮在海面上,如半潜式平台;第二种是固定结构,该结构与海底连接件直接牢固连接,如导管架式平台、重力式平台等;第三类是柔顺结构或半固体半浮式结构,既处于漂浮状态,又与底部的海床相连(包括通过紧锚索连接)。
连接到海床的结构),例如力腿平台、各种单点系泊和立管系统。
目前,海上常见的大型深水导管架安装方式有两种:一种是吊装,采用大型浮吊。
例如,国外的Saipem 7000配备双7000吨浮吊,起重能力为14000吨。
载重量为3800吨。
二是滑入水中。
下水驳的压载物倾斜一定角度,导管架克服摩擦力在自身重力作用下沿滑道移动入水。
下水后浮力还有两种方法:一种是通过浮钩头吊装,夹套底部注满水作浮力;由于深水套的重量远远超过了现有浮吊的起重能力,目前采用滑入水中自升的方法可以克服这个问题; 1970年代初期,国外有海上实施的成功先例, 1980年代初期,相关设计、安装方法和数值模拟软件已经成熟。
随着我国海上深水油田的进一步开发,掌握该领域的安装方法并将其应用到深水工程中显得尤为重要。
二。
离散装配法海洋采油平台大吨位导管架高度为19 . 2m ,底部中心框尺寸为25 . 92m × 24m ,因此,陆上预制需采用拼件垂直拼装方式,即主体结构采用“分段预制垂直拼装”方式,井口轮胎骨架为“分段预制”,两边同时安装在同一层”的方法。
海洋石油钻井隔水导管的研究发表时间:2018-01-10T14:44:02.653Z 来源:《防护工程》2017年第23期作者:李妍1 马会珍2 程仁勇3 刘娟4 刘松[导读] 海洋隔水导管为水下钻井器具的部件之一。
山东祺龙海洋石油钢管股份有限公司山东东营 257091 摘要:海洋隔水导管为水下钻井器具的部件之一。
它是整个海洋钻井装备中重要而又薄弱的环节,是海洋石油勘探开发的“瓶颈”,具有高技术、高投入、高风险的特点,是影响海上钻井安全的重要因素。
本文从隔水的研究现状、浅水用隔水导管现有的结构形式及优点、隔水导管研究开发的社会效益和经济效益等几个方面对海洋隔水导管进行介绍,其中对我公司隔水导管的结构形式分析做了重点论述。
关键词:隔水导管;研究现状;结构形式;引言:隔水导管是钻井获取油、气资源的第一层屏障,隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管,在钻井作业时起到了支撑和稳定井口,隔离外界泥、沙、海水,保护套管油气不受污染的至关重要的作用。
由于隔水导管载荷与作业过程的复杂性,自身结构的大变形非线性,分析方法的不确定性,实际响应的抽象性等,使得隔水导管成为海洋石油装备开发的难点与重点。
钻井隔水导管与井口系统是深水钻井装备中重要而薄弱的环节,其正确设计与使用直接关系到钻完井作业的顺利完成。
研究海洋隔水导管对我国海洋石油开采具有关键意义。
1钻井隔水导管的研究现状随着海洋石油资源的开发,海洋石油钻井技术与装备的发展越来越重要。
隔水导管系统设计难点主要在于设计复杂环境因素和作业因素,如水深、海流、波浪、钻井载荷等,现国内外均对隔水导管进行深入的研究。
国外具有更加先进的理论和技术,且根据水深与作业环境开发出一系列的对应产品。
我国的开发起步较晚,钻井隔水导管技术基本处于空白阶段。
开发钻井隔水导管,不仅在世界范围内有着广泛的前景,对我国的油气田开发也具有重要的战略意义。
2浅水用隔水导管现有的结构形式及优点 2.1 隔水导管结构及形式隔水导管根据连接形式可分为卡簧式、螺纹式。
渤海某油田C26井的隔水导管重入作业郑超李进-张鑫-徐光达李兆亭-王攀'(I.中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;2.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300459)摘要:在海上平台丛式井钻井作业中,为提供钻具环空钻井液回流通路,保护井筒内各层套管,在钻井作业开始前,往往需要先下入隔水导管。
多数隔水导管以锤入方式下入,受群桩效应及局部地层异常压实影响,在隔水导管锤入过程中,有一定几率发生底部变形甚至损坏,严重影响后续钻井作业开展。
在多种处理方案中,隔水管重入技术以其效果显著、成本低廉的优势,愈发受到关注。
文章以渤海某油田C26井0609.6mm隔水导管重入作业为例,从隔水导管切割打捞、预开窗斜向器使用以及后续表层预斜钻进作业等方面详细介绍了隔水导管重入作业模式。
关键词:隔水导管重入;预开窗斜向器;表层预斜钻进;降本增效中图分类号:TE52文献标志码:A文章编号:1008-4800(2021)07-0197-02DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.07.093Brief Analysis of Riser Re-Entry Operation in Well C26of a Bohai Oilfield ZHENG Chao1,LI Jin1,ZHANG Xin1,XU Guang-da1,LI Zhao-ting1,WANG Pan2(1.Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin300459,China;2.Engineering Technology Company of CNOOC Energy Technology&Services Limited,Tianjin300459,China)Abstract:In the drilling operation of cluster wells on offshore platform,in order to provide the return path of drilling fluid in the annular space of drilling tools and protect the casings of each layer in the wellbore,it is often necessary to run the riser before the drilling operation starts.Due to the pile group effect and local abnormal compaction,there is a certain probability that the bottom of the riser will be deformed or even damaged,which will seriously affect the subsequent drilling operation.Among various treatment schemes,riser re-entry technology has attracted more and more attention due to its remarkable effect and low cost.Taking the re-entry operation of0609.6mm riser in well C26of a Bohai oilfield as an example,this paper introduces the operation mode of riser re-entry in detail from the aspects of riser cutting and fishing,the use of pre-opening window deflector and subsequent surface pre inclined drilling operation.Keywords:re-entry of riser;pre-opening window deflector;surface pre inclined drilling;reducing cost and increasing efficiency0引言海洋钻井作业环境与陆地不同,为适应特有的作业环境,其井身结构也有较为突出的特点。
海上钻井隔水导管打入作业溜桩深度预测张海山;杨进;严德;田瑞瑞;刘佳伟;王啸【摘要】目前桩体施工溜桩深度预测主要集中在大直径超长桩的打桩风险分析中,对海上隔水导管施工溜桩机理和深度预测缺乏研究,存在作业盲目性和风险性.通过对海上隔水导管施工中导管与平台几何关系分析、导管极限承载力计算和溜桩机理分析,提出了海上隔水导管施工溜桩深度预测理论模型.溜桩深度预测理论模型在我国某海域油气田数口井的隔水导管施工作业中得到了成功应用,施工预测深度范围与实际溜桩深度基本一致,为隔水导管施工风险评估提供了理论基础,确保了海上作业的安全性.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】3页(P22-24)【关键词】隔水导管;打桩;极限承载力;溜桩;深度;预测【作者】张海山;杨进;严德;田瑞瑞;刘佳伟;王啸【作者单位】中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海200030;中国石油大学,北京102249;中国石油大学,北京102249;中国石油大学,北京102249;中国石油大学,北京102249;中国石油大学,北京102249【正文语种】中文【中图分类】TE52溜桩是在打桩过程中一种桩体快速下沉的现象,在该过程中不用打桩锤的作用桩体自动下滑,贯入度极大[1]。
海上隔水导管施工过程中经常在打桩初期发生溜桩,严重时溜桩深度可达20~30 m。
溜桩是海上隔水导管施工安装过程中的最大危害之一,大幅度的溜桩不利于施工控制,轻则冲断钢丝绳、桩锤损坏、断桩等,影响到接桩、换锤等正常施工程序;重则造成桩锤滑落海中、桩锤报废等事故,给海上作业带来了极大的经济损失和安全风险。
目前,国内外针对桩体溜桩深度预测主要集中在海洋平台大直径(直径≥2 438.40 mm)超长桩的沉桩过程[2-4],未见对隔水导管(直径通常为609.60 mm、762.00 mm)施工过程的溜桩深度预测。
笔者通过分析隔水导管施工溜桩机理,提出预测溜桩深度的理论模型,为海上隔水导管施工设计及控制提供技术指导。
深水钻井导管喷射下入施工技术摘要:喷射导管下入技术是深水钻井施工中的一项关键技术,本文通过理论研究分析和现场模拟试验,研究了喷射导管侧向摩擦力与海底土性质关系,建立了海底土强度与导管喷射后静止时间的关系模型;结合深水喷射导管施工过程,对钻井导管喷射过程中受力情况进行了分析,建立了喷射导管下入深度的计算模型。
关键词:深水表层导管喷射下入入泥深度一、引言自上世纪90年代以来,深水石油勘探日益成为热点,世界范围内的石油大发现越来越多地来自深水区域。
深水海域浮式钻井装置采用常规的下入表层导管方法常常会出现一些十分棘手的困难:其一,钻井眼时由于地层松软,容易出现井壁冲刷,甚至垮塌现象;其二,由于海流和涌浪的影响,导管鞋还是难以对准井口有时甚至找不到井口而报废;其三,固井作业中易造成水泥返高达不到设计要求,造成固井作业失败;其四,常规下表层导管方法的现场作业时效低和作业费用高。
二、深水表层导管下入技术现状1.国内外技术现状在国内,目前由于深水钻井数量很少,2007年只有husky公司在我国南海地区钻出我国第一口水深超千米的深水探井LW3-1-1井,该海域水深为1482米,该井完钻井深3843米。
该井在钻井作业过程中,采用了喷射导管下入技术,由于该井的作业者是一家外国石油公司,所以该技术的关键技术和核心资料对中方人员保密。
2.喷射法下钻井导管技术喷射导管钻井技术采用喷射方式将表层导管下入到位,利用水射流和管串的重力,边喷射开孔边下导管,同时在喷射管柱中下入动力钻具组合以提高安全性和作业效率。
钻至预定井深后,静止管串,利用海底浅层土的粘附力和摩擦力稳固住导管,然后脱手送入工具并起出管内钻具,从而完成表层导管的安装。
喷射导管技术的优势:(1)喷射导管技术可在钻进的同时下导管,解决了深水表层钻孔后下导管不容易找到井口的难题;(2)喷射导管技术可至少节约12小时以上的钻井时间,对于日花费上百万美元的深水钻井来说,经济效益可观;(3)喷射导管作业结束后无需固井;(4)喷射导管技术现场操作方便,具有良好的应用前景。