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導(dǎo)管架平臺(tái)隔水導(dǎo)管打樁優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

文檔作者：吳怡1 楊進(jìn)1 魏倩1 韋紅術(shù)2 林海春2 劉書(shū)杰3 文檔來(lái)源： 1．中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程學(xué)院 2．中海油深圳分公司 3．中海油研究總院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年02月22日
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第41卷第5期
2012年10月
船海工程
SHIP＆OCEAN ENGINEERING
V01．4l No．5
0ct．2012
DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2012．05．047
導(dǎo)管架平臺(tái)隔水導(dǎo)管打樁優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
吳怡1，楊進(jìn)1，魏倩1，韋紅術(shù)2，林海春2。劉書(shū)杰3
(1．中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程學(xué)院，北京102249；2．中海油深圳分公司，深圳518067；3．中海油研究總院，北京1001027)
摘要：為解決陸豐13—2導(dǎo)管架隔水導(dǎo)管打樁作業(yè)防斜及打樁過(guò)程控制問(wèn)題，對(duì)該油田9口井槽隔水
導(dǎo)管打樁作業(yè)從打樁設(shè)備的選用到打樁作業(yè)順序優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究，同時(shí)將隔水導(dǎo)管打樁優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)
果與現(xiàn)場(chǎng)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)打樁作業(yè)進(jìn)行全程監(jiān)控和指導(dǎo)。研究表明，開(kāi)展隔水導(dǎo)管打樁優(yōu)化設(shè)計(jì)
研究能夠很好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)打樁作業(yè)。
關(guān)鍵詞：導(dǎo)管架平臺(tái)；隔水導(dǎo)管；打樁作業(yè)
中圖分類號(hào)：u674．38 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1671_7953(2012)05m170旬3
陸豐13—2油田位于中國(guó)南海珠江口盆地
陸豐08區(qū)塊西端。該油田距香港東南的距離
約210 km，所在海域水深約132．3 m。油田開(kāi)發(fā)
采用8腿導(dǎo)管架鉆采平臺(tái)，設(shè)置16個(gè)井槽(4×
4)，6層導(dǎo)向槽，隔水導(dǎo)管打樁作業(yè)可一次性錘
人直徑609．6 mm(24 in)的隔水導(dǎo)管。由于井
槽間距僅有2．286 m，并且平臺(tái)所處位置水深較
深，設(shè)置導(dǎo)向槽層數(shù)較多，上部地層較軟，這些
都會(huì)使得隔水導(dǎo)管打樁作業(yè)防斜、整體作業(yè)過(guò)
程更加難以控制。
1 陸豐13．2井位土質(zhì)分層及特性
在該平臺(tái)場(chǎng)址完成1個(gè)直徑140 m取樣孔，
獲得土層地質(zhì)情況見(jiàn)表1。
海底調(diào)查結(jié)果表明，陸豐13—2平臺(tái)區(qū)各平
臺(tái)場(chǎng)址海底淺層土質(zhì)狀況對(duì)比較好，土層分布基
本一致，局部層厚和粘性土設(shè)計(jì)不排水抗剪強(qiáng)度
稍有變化，為打樁作業(yè)提供了一個(gè)較好的場(chǎng)地。
2 打樁設(shè)備選用與作業(yè)順序優(yōu)化
2．1打樁設(shè)備選用
打樁錘的選用需要考慮的因素很多：①保證
隔水導(dǎo)管豎向承載力；②能基本順利地將隔水導(dǎo)
管下到設(shè)計(jì)深度；③打樁破損率控制在1％左右；
收稿日期：201l—10—24
修回日期：2011—12—23
第一作者簡(jiǎn)介：吳怡(1987一)，男，碩士生
研究方向：海洋石油平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
E-mail：wuyi-smile@sina．com
170
表l各層土土質(zhì)參數(shù)表層層伍位歪{甄墨F—警麗 土廈質(zhì)于描西述還
④滿足設(shè)計(jì)深度要求后，最后O．25 m貫入量錘擊
數(shù)最好控制在125～200次之間；⑤每口井槽隔水
導(dǎo)管打樁作業(yè)錘擊總數(shù)應(yīng)控制在2 000次以內(nèi)，
最好不超過(guò)2 500次¨?。
符合以上條件，再加上柴油打樁錘集動(dòng)力與
樁錘于一體，無(wú)需外置動(dòng)力，機(jī)架輕，移動(dòng)便利，打
樁快等優(yōu)點(diǎn)，推薦打樁錘選用D80一32型、D62—
22型。使用D80—32型打樁錘，控制在3檔就能
完成打樁作業(yè)；D62—22型需要到4檔才能完成
打樁作業(yè)。由于檔位越高，打樁錘能量控制難度
越大，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究最終推薦陸豐13—2油
田的9口井槽609．6 mm(24 in)隔水導(dǎo)管均采用
D80一32打樁錘進(jìn)行打樁作業(yè)。
所有的打樁作業(yè)過(guò)程均采用Pile driving mo．
nitor監(jiān)視器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。該監(jiān)視器主要記錄
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
導(dǎo)管架平臺(tái)隔水導(dǎo)管打樁優(yōu)化設(shè)計(jì)研究——吳怡，楊進(jìn)，魏倩，韋紅術(shù)，林海春，劉書(shū)杰
每次打樁平均能量、當(dāng)前深度和打樁時(shí)間、當(dāng)前打
樁次數(shù)等。并且采用監(jiān)視器可隨時(shí)監(jiān)控錘擊能
量，防止高值反彈應(yīng)力，從而避免損壞套管和絲
扣。
2．2打樁作業(yè)順序優(yōu)化
由于陸豐13—2油田目前采用的隔水導(dǎo)管
間距為2．286 m×2．286 m，隔水導(dǎo)管直徑為24
in，相鄰兩個(gè)隔水導(dǎo)管位置處于塑性區(qū)范圍內(nèi)，
所以在隔水導(dǎo)管打入過(guò)程中群樁效應(yīng)作用比較
明顯。為了使隔水導(dǎo)管打人施工順利實(shí)施，最
好由中間向四周邊緣打，這樣有利于避免發(fā)生
土壤擠壓而使隔水導(dǎo)管樁產(chǎn)生傾斜或浮樁現(xiàn)
象‘3制。
同時(shí)考慮到現(xiàn)場(chǎng)打樁設(shè)備的移動(dòng)，為進(jìn)一步
提高打樁效率，確定如下打樁施工順序(按槽口
號(hào))：S10—S6一S14一S11一S7一S15一S13一S12
一S16，見(jiàn)圖l。
3現(xiàn)場(chǎng)打樁數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)
通過(guò)對(duì)監(jiān)視器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，整理出隔
水導(dǎo)管每貫入0．25 m所需錘擊數(shù)與入泥深度的
關(guān)系，并對(duì)比由中國(guó)石油大學(xué)(北京)研發(fā)的海上
打樁貫入度計(jì)算軟件所分析的預(yù)測(cè)結(jié)果，見(jiàn)圖2。
其它打樁作業(yè)參數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。
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圖1打樁作業(yè)順序示意
隔水導(dǎo)管入泥深度，m
圖2隔水導(dǎo)管每入泥0．2S m所需錘擊數(shù)
與入泥深度關(guān)系
表2打樁作業(yè)參數(shù)統(tǒng)計(jì)
分析數(shù)據(jù)可得出，9口井槽隔水導(dǎo)管人泥深
度在76．8—78．0 m之間，隔水導(dǎo)管依靠自重下入
到約40．0 m。在人泥深度在75．5 m之前打樁錘
數(shù)變化均勻，大致成線性增加趨勢(shì)；在入泥深度超
過(guò)75．5 m之后，錘擊數(shù)瞬時(shí)增加。綜合分析土質(zhì)
資料，在人泥超過(guò)75．5 m后，隔水導(dǎo)管進(jìn)入到非
常密實(shí)的細(xì)到中砂和粉質(zhì)細(xì)到中砂層。隔水導(dǎo)管
在密實(shí)的砂層中樁側(cè)摩擦力急劇增加，因而使得
打相同貫入量所需要的擊錘數(shù)大大增加，這就是
隔水導(dǎo)管在人泥75．5 m后錘擊數(shù)增加的原因。
現(xiàn)場(chǎng)打樁作業(yè)貫人度曲線與隔水導(dǎo)管打樁優(yōu)化設(shè)
計(jì)中的預(yù)測(cè)曲線基本一致，說(shuō)明海上打樁貫入度
計(jì)算軟件具有較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)能力。
根據(jù)中國(guó)石油大學(xué)(北京)所完成的《陸豐
13—2油田隔水導(dǎo)管打樁深度重新校核研究成果
報(bào)告》，井口載荷為l 912．95 kN，考慮群樁效應(yīng)影
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