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尼日利亚DP—J井位新胜利一号平台就位施工
来源:www.papers8.cn   本站编辑:中华论文联盟 日期: 2018-04-06 09:23 点击数:

 “一带一路”既是促进中国经济发展的重要举措,也是中国深度融入世界经济体系的有效途径,为中央企业“走出去”提供了新的重大历史机遇。中石化深耕非洲石油发展,把尼日利亚DP石油合作项目作为中国和非洲的发展与合作的重点进行拓展。DP-J井是中石化新胜利一号平台在尼日利亚即将施工的第一口井,但其浅地层松软,必须进行必要的地基处理才能满足就位施工。 
  1 新胜利一号平台性能和DP-J井情况 
  新胜利一号平台为3桩腿平台,桩腿长度82m,直径3.5m,桩靴形状是正八边形、面积109.6m?、直径11.5m、高度1.97m,最大单桩支撑载荷5316t,预压状态下最大预压荷载39171kN,作业水深50m。 
  由上述分析可见:DP-J井场新胜利一号平台在39.2MN的最大预压载下,桩靴最大截面入泥深度在第二层13.5米位置处,单桩极限承载力达到401.02MN,不会发生刺穿,满足平台承载力安全要求。 
  2 新胜利一号平台就位可行性分析与土质改善处理方案讨论 
  2.1 就位可行性分析 
  新胜利一号需要靠近DP-J井位导管架平台就位作业,受DP-J井位水深(29m)、导管架平台出水高度(28m)等限制,平台桩靴最大入泥深度仅能保证最大为7m左右,此时桩靴位于第一层粉质粘土层中,土质承载力明显不能满足要求。所以,在目前状况下新胜利一号平台不能在DP-J设计井位就位施工。 
  2.2 土质改善处理方案讨论 
  土质改善处理就是考虑如何通过工程措施改良桩脚下土质工程特性,使土质状况满足平台就位作业要求,即在DP-J井位桩脚处进行地基处理。 
  2.2.1 袋装碎石或粗砂墩置换处理方案 
  平台就位,进行预插桩作业,桩脚入泥13-14m左右拔桩,移走平台。在形成的桩穴处投放袋装碎石或粗砂至距海底面2-3m,而后平台就位,在原桩穴处插桩升船作业。 
  (1)采用袋装碎石或粗砂可以尽可能降低13.5m深以上粉质粘土不排水抗剪强度仅为2kPa,无法对砂石体有“握裹”作用的影响,保证投放的砂石能够保持一定形态。借助袋装碎石或粗砂自身压密和摩擦力作用可形成似柱形堆体。国内研究与工程实践表明,采用砂石桩工法进行地基处理,要求处理饱和软粘土层不排水抗剪强度要不小于15kPa。 
  (2)袋装碎石或袋装粗砂总量预计。109.6m2×12m×3=3945.6m3,考虑投放散落损耗、侧向挤出、自身压密等因素(按30%计),预计袋装碎石或袋装粗砂总量5600 m3。 
  (3)袋装碎石或粗砂单体体积大一些,可有较好的触底作用及防止侧向挤压量过大作用。 
  (4)考虑升船作业,船体距离海面较高(≥28米),风荷载、钻进平台震动会对“袋装碎石墩”或“袋装砂墩”产生一定影响,所以要严格控制袋装碎石或粗砂投放质量。 
  投放时用测深仪控制投放高度。 
  投放袋装碎石或粗砂完毕采用浅地层剖面仪进行探测,了解袋装碎石或袋装砂体状态,检测投放效果。 
  为保证袋装碎石或粗砂能够准确投入桩穴内、降低损耗,投放需要有导向装置。 
  (5)上述方案成功与否关键是要通过土质置换形成密实程度较高的“袋装碎石墩”或“袋装砂墩”,所以在平台二次就位插桩作业后要有一定观测时段。 
  2.2.2 直接在海底投放砂石方案 
  根据DP-B、SYMP等井位土质调查资料,推测13.5m深以上粉质粘土不排水抗剪强度仅为2kPa,相当于浮泥、流泥~淤泥,投放砂石会直接沉入其中,不但会造成投放砂石量不可预计,而且不能在插桩位置形成砂石墩,也不能保证桩靴最大入泥深度为7m左右。 
  该方案不确定性因素较多,方案实施效果难以预期。 
  3 总结 
  (1)DP-J井位15m深度内土质工程参数,特别是不排水抗剪强度参数与垂向变化对于选择处理方案、估算投放量至关重要。 

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