正压冲固基础海洋平台冰激振动动力响应

正压冲固基础海洋平台是一种新型平台桩基结构形式。采用三维有限元的数值分析方法,建立了正压冲固平台的三维有限元模型。基于冰激强迫振动理论提出动冰载荷的计算方法,根据海冰破碎长度和冰速确定冰载周期,冰强度限制的水平冰力作为冰力峰值,得到的动冰载荷用于正压冲固平台的动力响应分析,并依照规范计算了6倍桩径处刚性固定时的动力响应。三维有限元方法计算得到的动力响应大于6倍桩径刚性固定时的计算结果,结构安全性评估偏于安全。     

导管架平台结构分析中基础边界条件的影响

提出正压冲固平台有限元计算模型中基础边界条件的一种简化方法,即将2个水平方向的扭转自由度简化为扭转弹簧边界元,将其余自由度简化为固定约束,通过计算、分析得到不同边界约束刚度系数的取值对平台总体位移和强度校核应力的影响及变化趋势,为进一步研究分析正压冲固平台结构提供支持.     

导管架平台结构分析中基础边界条件的影响

提出正压冲固平台有限元计算模型中基础边界条件的一种简化方法 ,即将 2个水平方向的扭转自由度简化为扭转弹簧边界元 ,将其余自由度简化为固定约束 ,通过计算、分析得到不同边界约束刚度系数的取值对平台总体位移和强度校核应力的影响及变化趋势 ,为进一步研究分析正压冲固平台结构提供支持     

正压冲固平台单桩竖向动力阻抗的计算

对正压冲固海洋平台的单桩竖向动力阻抗的计算进行了研究，基于动力Winkler动力地基理论提出简化计算方法，把正压冲固后的软土地基及桩基分别作为复合地基和复合桩基础进行等效，给出等效简化计算方法，并最终计算出层状复合地基上平台的单桩竖(轴)向阻抗．实际算例表明该方法可靠。     

导管架平台振动响应简化计算方法

针对导管架平台的初始设计阶段,提出了振动响应的简化计算方法。考虑主导管结构和支撑结构,将平台处理为底部固定的自由分布柔性体系,假定平台的质量和刚度沿高度线性分布,考虑导管架的一阶模态振动,采用模态分析方法,建立了导管架的广义振动方程,确定其等效质量、等效刚度和等效阻尼。在此基础上计算34m高导管架平台在波浪、海流及地震作用下的动力响应,并对该方法的适用性进行了讨论。     

垂荡板对Truss Spar平台垂荡性能的影响分析

为了研究垂荡板对Truss Spar平台垂荡性能的影响,在建立Truss Spar平台垂向波浪载荷计算模型的基础上,基于柯莱根-卡彭特数Kc计算了Truss Spar平台的黏性阻尼,提出了垂荡响应幅值的理论计算方法,并将理论计算结果与AQWA软件的仿真结果进行对比。分析结果表明:2种分析方法下垂荡响应幅值趋势一致,峰值较为接近,而且理论计算方法计算速度明显优于仿真分析方法;基于Kc数的垂荡响应幅值理论计算方法能快速有效地分析设有垂荡板的海洋平台的垂荡响应;黏性阻尼能够有效抑制Truss Spar平台的垂荡响应,在垂荡响应分析中不可或缺,垂荡板贡献的黏性阻尼是总黏性阻尼的主要组成部分。所得结论可为合理确定Truss Spar平台垂荡响应幅值提供参考。     

大港滩海地区桶形基础平台地震响应分析

按照平台设计尺寸,建立以平台板、导管架和桶体为一整体的三维有限元计算模型,考虑桶-土-结构相互作用,用弹簧-阻尼体系模拟软基的动力特性。不考虑外力的作用,确定桶形基础平台的自振特性。进而,输入天津波的动加速度时程曲线,对平台板、导管架和桶体的位移时程响应进行分析。结果表明,桶形基础平台中不同构件沿X方向的位移时程响应是不同的,以平台板响应最为明显,平台板角点沿X方向最大位移量为10cm;而平台板、导管架和桶体沿Y方向的位移时程响应很一致,桶形基础平台中不同构件沿Y方向最大位移量均小于1cm。     

动态刚度阵法在海洋平台随机响应中的应用

推导了欧拉梁单元动态刚度阵,按有限元形式给出了受迫振动方程式。将动态刚度阵法与虚拟激励法结合,计算了导管架式海洋平台结构的随机响应,并与ANSYS程序的计算结果进行了比较。为验证算法,将导管架式海洋平台模型简化为平面桁架结构,计算时共划分24个单元。响应分析表明,动态刚度阵法采用较少单元就可获得准确的模态值,动态响应结果精度受单元划分数目的影响小,除了可以获得准确的频率和振型外,还可以有效提高振动响应的计算精度。     

桩基沉箱结构冰激动力响应的分析

本文根据锥体上冰层破坏特点及模型试验结果构造了作用于基础结构上的冰力时程曲线,按强迫振动理论计算了某沉箱结构的冰激动力响应。对桩基础的水平向刚度模拟采用了等效线性及非线性两种模式。计算结果表明,在一些特定冰层作用下,结构有可能发生振动,但振动量值不大,不致影响结构强度及人员的工作效率。按线性基础计算的动力响应大于非线性基础的响应,因此采用等效线性基础刚度计算动力响应是可行的。     

有限元分析结构瞬态响应中的结构阻尼问题

分析了阻尼成因,结构瞬态响应中与阻尼相关的因素,并通过数值试验指出,在不计外摩擦的情况下,分析海洋平台和船舶等海洋结构物的瞬态响应可以不考虑阻尼因素。     

喷射导管技术在深水钻井作业中的应用

深水油气日益成为海洋石油勘探开发的热点，但深水钻井作业面临着许多难题和挑战，喷射导管技术是解决深水浅层钻井难题的技术之一。该技术采用在喷射管柱内下动力钻具的方式，用钻入泥线以下的管串自身重力钻进，喷射到位后利用地层的粘附力和摩擦力稳固住导管，起出送入工具和管内钻具，完成导管的安装。喷射导管技术可避免因水泥浆密度过大而压破地层，也可避免深水由于低温等因素影响固井质量。我国第一口水深超千米的深水井——荔湾3-1-1井利用该技术成功完成了导管的安装，井口装置没有出现井口失稳的问题。随着我国深水勘探步伐的加快，越来越多的深水区块将投入勘探开发，喷射导管技术具有良好的应用前景。     

华北油田水平井完井技术研究与应用

华北油田水平井钻完井工艺起步较晚,技术很不完善,完井方式单一,尚未形成适于不同类型油藏、不同岩性储层的最佳完井方式.为提高水平井完井工艺技术水平,华北油田针对不同复杂断块油藏的地质特征,完善配套了水平井造斜段注水泥+管外封隔器的分段筛管完井工艺、尾管悬挂+造斜段注水泥+管外封隔器的变孔密防砂筛管完井工艺、水力喷射均匀酸化管柱以及防落物管柱.先后在50多口水平井上得到应用,并取得了较好的经济效益.     

连续油管临时封井注水泥技术在涪陵页岩气田的应用

在完成页岩气开发井压裂试气评价工作后,因现场实际情况暂未达到试采条件,为满足同平台后期钻井施工要求,需对气井进行连续油管临时封井注水泥作业。针对连续油管临时封井注水泥工艺存在的技术难点,从桥塞选型、坐封方式、水泥浆体系、注替流程和循环洗井施工工艺等方面进行优化改进,形成一套成熟的连续油管临时封井注水泥技术。在涪陵工区JYX-6HF井等5口井进行了成功应用,取得了良好的应用效果。     

海上表层套管固井装置的动力响应研究及其应用

应用结构动力学分析方法,结合目前海上表层固井作业的现状和特点,对表层固井环板装置的动力响应进行了研究。根据表层固井环板装置的结构特点和约束条件,建立了合理的力学模型,应用杜哈默积分求解拉格朗日运动方程的方法,对固井碰压状态下承受冲击载荷及其动力响应问题进行了分析。在考虑动力响应条件下,通过计算和对比,求解出环板装置在有固井碰压冲击载荷时的附加力及冲击作用力,通过计算表层固井环板装置受冲击力时的应力变化,得到了对注水泥过程中应力变化的认识。结合海上表层固井作业的实际情况,进行了现场作业条件下的动力响应设计,得到了在安全许用应力及安全余量条件下应该采用的设计参数。本文研究方法,为表层固井环板装置的安全设计提供了一套实用方法,也为现场施工作业提供了更具操作性的依据。     

深水钻井喷射下导管排量设计方法

深水钻井喷射下导管过程中,为预防导管安装不到位或导管承载力恢复时间过长,需要根据海底土质参数对喷射排量进行合理的设计。基于淹没水射流理论及海底弱胶结土质破坏准则,建立了满足破土能力的最小喷射排量计算模型。采用φ339.7 mm导管进行了喷射下导管的模拟试验,分析了排量对水力破土效果及表层导管承载力的影响规律。结果表明:当喷射排量小于最小喷射排量时,导管下入速度缓慢;当喷射排量大于最小喷射排量时,导管下入速度随喷射排量增大快速增大;导管承载力随喷射排量增大呈指数降低,当喷射排量超过1.2倍最小破土排量时,导管承载力降低幅度达到最大。根据最小喷射排量计算模型和模拟试验结果,建立了基于"水力破土能力、导管承载力"双因素约束的喷射排量设计方法。在南海22口深水油气井的应用表明,采用该方法设计喷射排量,可以提高导管喷射下入效率,保证导管稳定。      

海上拖轮固井作业模式探索与实践

拖轮固井作业模式是近几年来在我国海上石油钻采作业过程中不断摸索、总结并发展起来的一种特殊的固井作业模式,已逐步成为我国海上采油平台固井作业、修井机钻井作业的首选固井作业模式。文中介绍了海上拖轮固井作业模式的主要技术特点,包括设备配置、管汇布置、现场作业安全控制要点,以及现场应用经验。     

深水海底浅层喷射钻进过程中钻压与钻速关系

深水喷射法下表层导管过程中机械钻速与地层强度、钻头结构和水力参数等因素密切相关,钻压是影响机械钻速的主要因素之一。为了研究喷射法钻进施工过程中钻压与机械钻速之间的关系,开展了一系列喷射法下导管的模拟试验,来探索喷射过程中钻压与钻速的之间影响规律。通过对大量试验数据的处理和分析,建立了适合南海白云区域海底浅层的钻压与机械钻速之间关系模型。利用建立的钻速计算模型,在白云6-1-1井进行了现场应用。利用理论模型推荐出的最佳钻压和最大机械钻速数据与实测数据吻合良好。现场应用结果表明,文中研究成果能够为海洋深水喷射法下表层导管施工提供科学依据。     

塔河油田超深井库1井固井评析

随着塔河油田勘探开发力度的增加,下奥陶、山前高陡构造勘探井不断增多,这些井都是6000m以上的超深井,目前在钻的就有10余口。为提高超深探井的固井质量,扩大勘探成果,对已完钻的最具代表性的库1井的固井作业进行了总结与评析,通过介绍每层套管固井作业前的井况难点、施工过程,分析了固井施工的成功与不足之处,指明了塔河油田超深井各种固井工艺的特点和难点,分析结果表明,目前的施工工艺与施工水平可满足塔河油田超深井固井的需要,并提出改进的内容、方法与措施,对今后的超深井固井作业起借鉴作用。