【摘要】在海洋鉆井作業(yè)過程中，隔水導(dǎo)管承載力對于鉆完井作業(yè)安全具有重要意義。本文提出了隔水導(dǎo)管承載力計算模型和最小入泥深度計算模型，并以旅大6-2油田為工程實例，分析了該油田隔水導(dǎo)管的承載力和最小入泥深度，研究成果能夠為該地區(qū)今后的鉆井作業(yè)提供科學依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)，從而保證海上鉆完井施工作業(yè)的安全。

【關(guān)鍵詞】隔水導(dǎo)管；承載力；入泥深度

1 引言

海上鉆井隔水導(dǎo)管是從海上鉆井平臺下到海底淺層的套管，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(jié)構(gòu)。在海上石油的勘探開發(fā)中，鉆井隔水導(dǎo)管的入泥深度對于整個石油的勘探、開采起著重要的作用。因此對待開發(fā)油田開展隔水導(dǎo)管承載力和入泥深度研究具有十分重要意義，不僅可以杜絕海上鉆井工程的盲目性，還可以提高施工作業(yè)安全系數(shù)和作業(yè)時效。

2 隔水導(dǎo)管承載力和入泥深度分析模型

2.1 隔水導(dǎo)管承載力計算模型

在隔水導(dǎo)管打入到海底土中，當海底土對隔水導(dǎo)管的阻力等于或超過壓導(dǎo)管載荷時，導(dǎo)管貫入就會停止。地基土的性質(zhì)、壓導(dǎo)管載荷的大小和導(dǎo)管的尺寸是決定導(dǎo)管插入深度的關(guān)鍵因素。

隔水導(dǎo)管承載力計算模型：

式中： —隔水管樁側(cè)壁摩阻力， ； —隔水管樁端阻力， ； —隔水管樁側(cè)壁表面積， ； —隔水管樁底部截面積， ； —隔水管樁側(cè)壁單位摩擦力， ； —隔水管樁底部單位極限阻力， 。

2.2 隔水導(dǎo)管入泥深度計算模型

鉆井隔水導(dǎo)管的軸向受力大致由四部分組成：隔水導(dǎo)管上部井口載荷、底部阻力、自重和側(cè)壁摩擦力。

由隔水導(dǎo)管軸向力分析可得隔水導(dǎo)管最小入泥深度為：

式中， ―隔水導(dǎo)管的外經(jīng)，m； ―隔水導(dǎo)管的壁厚，m； ―導(dǎo)管鋼材的密度，t/m3； ―隔水導(dǎo)管在鉆井液中的浮力系數(shù)； ―隔水導(dǎo)管的側(cè)壁單位摩擦力，t/m2； ―泥面以上隔水導(dǎo)管的長度，m； ―泥面以下隔水導(dǎo)管的下入深度，m。

3 旅大6-2-6油田工程現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 項目基本情況

旅大6-2油田海底淺層土質(zhì)參數(shù)見表1與表2。

表1 旅大6-2-6油田海底土特性參數(shù)表

3.2 隔水導(dǎo)管承載力和最小入泥深度計算結(jié)果

利用隔水導(dǎo)管承載力分析模型和海洋土質(zhì)調(diào)查結(jié)果，計算得出隔水導(dǎo)管承載力曲線，如圖1所示。根據(jù)隔水導(dǎo)管最小入泥深度的計算模型，計算得出36in、30in與24in隔水導(dǎo)管的最小入泥深度如表2所示。

4 結(jié)論

（1）通過對隔水導(dǎo)管承載力的分析研究，建立了隔水導(dǎo)管最小入泥深度計算模型。

（2）針對旅大6-2油田海底淺層土質(zhì)資料，采用建立的計算理論，得出了隔水導(dǎo)管承載力曲線和最小入泥深度計算結(jié)果，該成果將為現(xiàn)場作業(yè)提供指導(dǎo)，保證作業(yè)安全。

參考文獻

[1] 楊進、彭蘇萍，海上鉆井隔水導(dǎo)管極限承載力計算 [J]，石油鉆采工藝2003（5）

[2] 楊進，海上鉆井隔水導(dǎo)管最小入泥深度研究，石油鉆采工藝 - 2002， 24（2）

[作者簡介] 于忠濤，男，1980年12月生人，山東蓬萊人，中級職稱，從事鉆井監(jiān)督及鉆井工程設(shè)計工作9年，目前就職于中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司。