深水鉆井導(dǎo)管噴射下入施工技術(shù)

1、1深水鉆井導(dǎo)管噴射下入施工技術(shù)摘要：噴射導(dǎo)管下入技術(shù)是深水鉆井施工中的一項關(guān)鍵技術(shù)，本文通過理論研究分析和現(xiàn)場模擬試驗，研究了噴射導(dǎo)管側(cè)向摩擦力與海底土性質(zhì)關(guān)系，建立了海底土強度與導(dǎo)管噴射后靜止時間的關(guān)系模型；結(jié)合深水噴射導(dǎo)管施工過程，對鉆井導(dǎo)管噴射過程中受力情況進(jìn)行了分析，建立了噴射導(dǎo)管下入深度的計算模型。關(guān)鍵詞：深水表層導(dǎo)管噴射下入入泥深度一、引言自上世紀(jì)90年代以來，深水石油勘探日益成為熱點，世界范圍內(nèi)的石油大發(fā)現(xiàn)越來越多地來自深

2、水區(qū)域。深水海域浮式鉆井裝置采用常規(guī)的下入表層導(dǎo)管方法常常會出現(xiàn)一些十分棘手的困難：其一，鉆井眼時由于地層松軟，容易出現(xiàn)井壁沖刷，甚至垮塌現(xiàn)象；其二，由于海流和涌浪的影響，導(dǎo)管鞋還是難以對準(zhǔn)井口有時甚至找不到井口而報廢；其三，固井作業(yè)中易造成水泥返高達(dá)不到設(shè)計要求，造成固井作業(yè)失??；其四，常規(guī)下表層導(dǎo)管方法的現(xiàn)場作業(yè)時效低和作業(yè)費用高。二、深水表層導(dǎo)管下入技術(shù)現(xiàn)狀1.國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀在國內(nèi)，目前由于深水鉆井?dāng)?shù)量很少，2007年只有husk

3、y公司在我國南海地區(qū)鉆出我國第一口水深超千米的深水探井LW311井，該海域3式中，為上提管柱的軸向載荷，kN；為導(dǎo)管在海水中的重量，kN；為鉆柱在海水中的重量，kN；為噴射過程中施加給海底土的壓力，kN；為導(dǎo)管側(cè)向受到的摩擦力，kN。只有當(dāng)時，導(dǎo)管才能保持穩(wěn)定，而不發(fā)生失穩(wěn)下陷。在給定載荷條件下隔水導(dǎo)管入泥深度計算模型如下：鉆井導(dǎo)管最小入泥深度計算模型為：式（2）和（3）中，為給定的管柱載荷（包括導(dǎo)管自重），kN；為導(dǎo)管外徑，m；Hmi

4、n為隔水導(dǎo)管最小入泥深度，m；為導(dǎo)管入泥深度，m；為導(dǎo)管與海底土之間的摩擦力，它的大小取決于海底土與導(dǎo)管接觸時間長短，kNm2。從式（3）中可以看出，導(dǎo)管的下入深度與導(dǎo)管上部所受的載荷、導(dǎo)管直徑、導(dǎo)管壁厚、側(cè)向摩擦力有關(guān)。由于導(dǎo)管的直徑、壁厚一般是確定的，所以導(dǎo)管的入泥深度只與導(dǎo)管上部所受的載荷和側(cè)向摩擦力有關(guān)。3.鉆井導(dǎo)管側(cè)向摩擦力計算導(dǎo)管樁與海底土之間的摩擦力隨著時間的變化規(guī)律可用下式表達(dá)：式中，為導(dǎo)管與海底土之間的單位面積摩擦力，