張勇 嚴德 焦金剛 田瑞瑞

【摘要】海上鉆井隔水導管連接鉆井平臺與海底淺層土體，主要功能是隔離海水、形成鉆井液循環(huán)通道，同時作為海上鉆井井口的持力結構。通過對鉆井隔水導管極限承載力和受力分析研究，建立了鉆井隔水導管最小入泥深度設計模型，該設計模型指導了南海文昌13-6油田鉆井隔水導管入泥深度設計和現(xiàn)場施工作業(yè)。

【關鍵詞】鉆井 隔水導管 承載力 井口載荷 最小入泥深度

不同的海洋環(huán)境和鉆井工況條件，鉆井隔水導管的所需最小入泥深度不同。鉆井隔水導管入泥深度下入過淺，將導致在施工過程中井口的失穩(wěn)等海上復雜事故；鉆井隔水導管入泥深度下入過深，會使隔水導管用量過度增加而造成經(jīng)濟上的過多浪費。為了保障文昌13-6油田海上鉆井施工的安全，降低海上鉆井施工成本，筆者根據(jù)文昌13-6油田工程地質參數(shù)和井口載荷，結合鉆井隔水導管受力計算模型，確定了鉆井隔水導管最小入泥深度，保證了海上施工的安全高效進行。

1 鉆井隔水導管承載力分析模型

在隔水導管錘入到海底土中，當海底土對隔水導管的阻力等于或超過加載至隔水導管上的載荷時，導管貫入就會停止。地基土的性質、加載至導管載荷的大小和導管的尺寸是決定導管入泥深度的關鍵因素。

隔水導管承載力計算模型： t。

2 鉆井隔水導管最小入泥深度計算模型

鉆井隔水導管的軸向載荷是影響其下入深度的主要因素，如圖所示，其軸向載荷大致由四部分組成：上部井口載荷、底部阻力、自重和側壁摩擦力。γ―導管鋼材的密度，t/m3；浮f―隔水導管在鉆井液中的浮力系數(shù)；f―隔水導管的側壁單位摩擦力，t/ m2；L―泥面以上隔水導管的長度，m；H―泥面以下隔水導管的下入深度，m。3 文昌13-6油田實例應用

文昌13-6油田水深117m，根據(jù)海底淺層土質工程參數(shù)和公式（1）求得外徑分別為20、22和24英寸鉆井隔水導管極限承載力如圖1所示，

井口載荷取為100t、150t和200t，結合公式（2），可得1英寸和1.5英寸壁厚兩種鉆井隔水導管最小入泥深度設計結果如表1所示，

表1 文昌13-6油田鉆井隔水導管最小入

泥深度設計結果

4 結論

（1）通過對鉆井隔水導管極限承載力和受力分析研究，建立了鉆井隔水導管最小入泥深度設計模型。

（2）針對文昌13-6油田海底淺層土質力學參數(shù)和鉆井工況，采用建立的理論分析模型，得出了鉆井隔水導管極限承載力曲線和最小入泥深度計算結果，為鉆井設計和現(xiàn)場作業(yè)提供了科學依據(jù)。

參考文獻

[1] 王平雙，楊進，周建良等.群樁作用下鉆井隔水導管入泥深度計算方法研究[J].中國海上油氣，2007，19（3）：184—187

[2] 楊進，彭蘇萍.群樁條件下樁土相互作用實驗

研究[J].巖土力學 2004，25（2），312-315

作者簡介

張勇，男，1960年生，高級工程師，1982年畢業(yè)于西南石油學院鉆井工程專業(yè)，長期從事鉆完井技術工作，現(xiàn)為中海石油（中國）有限公司湛江分公司鉆完井部經(jīng)理 。