我國海洋淺水探井一般采用自升式鉆井平臺作業(yè),水深跨度為20-120米。探井隔水導(dǎo)管從井口到泥線無橫向扶正,自由段長度最大超過100米,不同于導(dǎo)管架生產(chǎn)平臺有多層扶正孔,鉆井過程中隔水導(dǎo)管穩(wěn)定性控制十分困難。隨著海洋勘探開發(fā)進(jìn)程的深入,大量小型、邊際油氣藏陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),這樣的儲量在渤海就高達(dá)8.8億噸,為更準(zhǔn)確地對這些油氣藏進(jìn)行評價,精準(zhǔn)獲取產(chǎn)能,探井延長測試成為一項(xiàng)十分有效的手段。探井延長測試周期一般為數(shù)月,甚至超過一年,作業(yè)期間隔水導(dǎo)管會受到極端海況的影響,在渤海海域要跨越冰期,而在南海和東海海域,可能會遭遇惡劣的臺風(fēng),一般常規(guī)探井設(shè)計(jì)都不會考慮這些極端工況。一旦常規(guī)探井需要開展延長測試作業(yè),會對井口及隔水導(dǎo)管的穩(wěn)定性帶來更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),亟需開展淺水探井鉆井隔水導(dǎo)管力學(xué)行為理論研究,為淺水探井延長測試的方案設(shè)計(jì)和作業(yè)安全提供可靠依據(jù)。針對自升式鉆井平臺、井口、隔水導(dǎo)管、海底土基礎(chǔ)的相互作用特征,基于簡支梁理論,建立了探井隔水導(dǎo)管撓曲變形方程及隔水導(dǎo)管嵌固端深度計(jì)算模型;基于實(shí)際作業(yè)環(huán)境和作業(yè)載荷的邊界條件,采用有限差分法對上述模型進(jìn)行了求解,得到了隔水導(dǎo)管參數(shù)、載荷、海... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

第2 章 隔水導(dǎo)管力學(xué)分析模型第 2 章 隔水導(dǎo)管力學(xué)分析模型我國海域淺水探井的鉆完井作業(yè)大部分采用自升式鉆井平臺進(jìn)行施工，自升式鉆井平臺的的懸臂梁伸出 10-20 米，部分自升式平臺在井架下配有井口小平臺，可起到橫向扶正、縱向提拉隔水導(dǎo)管的作用。鉆井過程中泥線與上部井口之間的井筒可視為長細(xì)桿結(jié)構(gòu)，井筒由隔水導(dǎo)管和各層套管組成，長度一般為 50-150m。井筒的下端由海底土約束，而井筒的上端為自由端，泥線和上部井口之間的井筒沒有任何扶正。我國渤海海域典型探井作業(yè)如圖 2.1 所示。

探井的隔水導(dǎo)管從泥線至井口均為自常大，在風(fēng)浪流載荷的作用下，橫向擺動幅度較大。境載荷惡劣，探井隔水導(dǎo)管的擺動頻率達(dá)到了每分鐘 1 米。用延長測試，則擺動時間將超過 6 個月甚至更長，的考驗(yàn)。所以開展探井隔水導(dǎo)管的力學(xué)分析，作為合導(dǎo)管的設(shè)計(jì)和安全施工具有重要意義。井井身結(jié)構(gòu)及受力情況分析一般采用 3-4 開的直井井身結(jié)構(gòu)，其中隔水導(dǎo)管通過返至泥線的水泥漿與地層膠結(jié)，為后續(xù)各開套管串提術(shù)套管等套管固井時的部分載荷要施加給井口，通過所以探井井口及隔水導(dǎo)管系統(tǒng)必須具有足夠高的強(qiáng)度下沉、不失穩(wěn)。我國渤海地區(qū)典型探井井身結(jié)構(gòu)如圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于四參數(shù)流變模式的套管下放速度分析[J]. 韓付鑫,樊洪海,張治,彭齊,戴瑞,高原.  石油鉆采工藝. 2016(03)
[2]海上探井水泥環(huán)高度對隔水導(dǎo)管承載力的影響研究[J]. 劉寶生,楊進(jìn),孟煒,楊建剛,張百靈,宋宇,胡志強(qiáng).  中國海上油氣. 2015(06)
[3]冰環(huán)境條件下平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問題探討[J]. 侯金林,邵衛(wèi)東.  中國海上油氣. 2014(S1)
[4]橋梁工程鉆孔灌注樁的施工技術(shù)探討[J]. 付朋.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2014(04)
[5]淺談人工挖孔樁施工[J]. 杜和華.  安徽建筑. 2013(06)
[6]海上鉆井隔水導(dǎo)管入泥深度預(yù)測與控制技術(shù)研究[J]. 劉書杰,周建良,楊進(jìn),王平雙,謝仁軍.  中國海上油氣. 2013(06)
[7]海上隔水套管力學(xué)分析[J]. 施雷,張紅,馮定,馬威,晏健,李志敏.  石油機(jī)械. 2013(11)
[8]海上新型組合隔水導(dǎo)管抗冰極限承載力分析[J]. 謝仁軍,劉書杰,楊進(jìn),徐國賢.  船海工程. 2013(05)
[9]淺談沖孔灌注樁在混凝土灌注過程中的質(zhì)量控制[J]. 許曉英.  福建建設(shè)科技. 2013(05)
[10]關(guān)于中國石油跨進(jìn)海洋的戰(zhàn)略思考[J]. 孫賢勝,劉佳.  國際石油經(jīng)濟(jì). 2013(09)

博士論文
[1]自升式鉆井平臺風(fēng)險(xiǎn)評估方法研究[D]. 林一.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]深水鉆井井口力學(xué)分析及導(dǎo)管承載能力研究[D]. 蘇堪華.中國石油大學(xué) 2009
[3]極端環(huán)境下海洋結(jié)構(gòu)物隨機(jī)響應(yīng)分析及動力可靠性研究[D]. 鄭忠雙.浙江大學(xué) 2001

碩士論文
[1]樁端樁側(cè)后注漿鉆孔灌注樁豎向承載機(jī)制研究[D]. 董曉星.鄭州大學(xué) 2012
[2]無隔水管泥漿返回鉆井系統(tǒng)水力學(xué)計(jì)算及吸入模塊設(shè)計(jì)[D]. 劉杰.中國石油大學(xué) 2010
[3]大位移井鉆柱振動規(guī)律及其應(yīng)用[D]. 韓春杰.大慶石油學(xué)院 2004



本文編號：3227089