利用隔水导管提高平台承载力的方法

针对渤海老平台桩基承载力不足的问题,提出一种利用隔水导管的剩余承载力提高导管架平台承载力的方法。为验证隔水导管作为导管架平台的持力结构的有效性和安全性,以渤海某平台修井机升级改造项目为例,通过改变导管架和组块与隔水导管的连接方式,按照第一水平层刚性连接、工作甲板斜撑连接及组合方法分别进行计算分析,计算结果表明,连接后荷载传递有效,传递效率最大可以达到26.06%;单根隔水导管附加荷载不超过960 kN,可以满足自身强度和稳性要求;平台桩腿受力减小,连接部位杆件受力增大,需要进行结构加强;导管架和隔水导管顶部水平位移均有减小,最大可降低9.56%和24.52%;不同组块连接方式中,荷载传递效率受到连接结构的刚度影响,连接结构刚度增大,荷载传递效率提高,隔水导管在满足井口稳定的基础上,可以起到承担平台荷载,提高平台承载力的作用。     

隔水导管支撑井口平台关键技术

为经济有效地开发边际油田，提出一种利用隔水导管及表层套管组成的复合结构进行承载的新型简易平台形式。以渤海某边际油田开发为例，从灌浆连接强度、复合桩竖向承载力、复合桩变截面对p-y、t-z、Q-Z曲线的影响以及简易平台钻井工况等4方面重点分析隔水导管支撑井口平台与常规导管架结构设计的不同之处；结合规范对传统设计内容和方法进行补充和改进。结果表明：灌浆连接强度、隔水导管复合桩竖向承载力和钻井工况均可满足规范要求，且在常规隔水导管入泥深度范围内变截面对土壤曲线的影响较小。以上分析为隔水导管支撑井口平台设计提供了新的思路和参考。     

基于计算流体动力学的海洋导管架平台钻井隔水导管涡激振动评估

为评估海洋导管架平台钻井隔水导管在涡激振动下的安全性,基于计算流体动力学（CFD）,数值模拟了隔水导管在海流作用下的涡流形态和频率,分析了涡激振动对隔水导管位移和应力的影响。结合海洋导管架上多导向孔约束的隔水导管工程边界条件,形成适用于海洋导管架平台钻井隔水导管涡激振动的工程分析方法。当绕隔水导管的海流对隔水导管产生周期性横向力,并以接近隔水导管的固有频率作用于隔水导管时,会导致涡激振动;由于导向孔的支撑作用,导向孔间的振动形式通常为驻波形式,按照1年、100年重现期的海况计算,涡激振动的风险较小;若隔水导管与导向孔存在间隙,流速的大小确定了隔水导管与导向孔是否会接触,从而影响隔水导管涡激振动的发生;与大流速情况相比,小流速更有可能引起隔水导管的涡激振动,但由于导向孔能够限制涡激振动能量的累加,因而保证了隔水导管的安全。     

“海洋石油162”隔水导管扶正平台强度计算分析

"海洋石油162"试采平台使用艉部可收放的隔水导管扶正平台对井口提供保护,代替井口平台,对该扶正平台进行有限元分析和强度校核,模拟各工况下扶正平台整体及连接结构的应力水平,结果表明,其结构强度满足规范要求,可保证安全生产。     

渤海油田外挂井槽结构设计与施工特点分析

以旅大4-2WHPB平台外挂井槽工程实践为例,从新增井口片设计、钻井操作平台及隔水套管防撞结构等方面,分析渤海油田外挂井槽结构设计与施工特点,并对工程实践中的注意事项进行了总结.     

槽渡河特大桥罗甸岸桥位边坡稳定性研究

结合工程实例,首先查明场区的工程地质条件及岸坡特征,然后建立稳定性计算分析模型,计算边坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D)建立数值模拟模型,模拟桥梁荷载作用下边坡的应力场、位移及塑性区分布情况;最后综合分析边坡稳定性。结果表明:槽渡河特大桥罗甸岸岩质边坡在桥梁荷载作用下稳定,均满足稳定性控制标准,坡体变形较小,未形成连续贯通的塑性区,适宜建桥。     

海上新型组合隔水导管抗冰极限承载力分析

为了提高海上钻井隔水导管抗冰承载能力,提出一种组合式钻井隔水导管,基于弹塑性力学基本理论,利用有限元分析软件ANSYS建立组合结构极限承载力计算模型,对不同组合方式的隔水导管结构抗冰极限承载力进行对比分析.结果表明,组合隔水导管结构相比单层隔水导管结构抗冰极限承载力提高幅度可达40％以上.     

辽海三井井口平台设计

辽海ＫＨ－６三井井口平台为桩基础结构平台，基础结构为四腿导管架，通过桩基础固定于海底。结合该钢平台的荷载组合，ＳＡＣＳ结构分析程序的应用，简要介绍了钢平台结构设计方法。     

超长隔水套管优化和管桩吊点的设计与应用

近年来海洋工程行业中海上平台设计逐渐增大,伴随着井口增多,隔水套管增加,沿用常规做法,海上施工时间长,相应配备的施工资源也在增加,通过优化隔水套管分段及管桩新型吊点设计优化项目是在目前开发计划的大背景下,从根本上解决钢桩和隔水套管海上无吊装器情况下的耗时费力的吊装现状,实现海上施工降本增效。     

导管架平台大跨度外挂井槽结构设计方案

针对导管架平台新增井槽远离原井口区,以致常规结构形式因跨度不足而不再适用的问题,以渤海某4腿井口平台外挂井槽项目为例,通过改进结构形式,设计大跨度外挂井槽的结构方案,考虑工程项目经济效益优先的特点,对设计方案进行优化,减小井口片的单片重量和尺寸,便于海上运输与安装。根据规范对大跨度外挂井槽结构方案进行系列计算分析与验证,结果表明,结构形式满足规范要求,设计方案将外挂井槽的适用跨度从7 m提高到12 m,在海洋平台稳产增产需求旺盛的行业背景下,具有应用前景。     

高速公路软基砂井预压法处理效果分析

探讨了砂井预压法在高速公路软基处理中的处理效果。分析了砂井处理前后路堤软基强度和稳定性的改善情况,以及在不同场地地质和荷载条件下砂井预压对于加快地基早期固结沉降和减少工后沉降的作用。     

大圆筒围堰在波浪荷载作用下的稳定性数值模拟

采用数值模拟方法,建立某工程项目大圆筒围堰结构及其周围软土地基的三维弹塑性有限元模型,并结合加载系数法研究该系统在外海波浪荷载作用下的静力稳定性。结果表明:大圆筒结构在10年一遇高水位的10年一遇波浪荷载作用下的稳定性安全系数K=1.24,结构安全。随后,分析了大圆筒围堰结构及其软土地基在波浪荷载作用下的变形性状,最终,大圆筒围堰在波浪荷载作用下的静力稳定性能够满足要求。     

导管架平台隔水导管打桩优化设计研究

为解决陆丰13-2导管架隔水导管打桩作业防斜及打桩过程控制问题,对该油田9口井槽隔水导管打桩作业从打桩设备的选用到打桩作业顺序优化设计进行分析研究,同时将隔水导管打桩优化设计结果与现场所收集的数据进行对比,对打桩作业进行全程监控和指导。研究表明,开展隔水导管打桩优化设计研究能够很好地指导现场打桩作业。     

“湿接法”处理灌注桩断桩事故的新方法

在工程实践中采用传统的“二次剪球法”处理灌注桩断桩事故时,由于未对导管底部做密封处理,在二次下导管的过程中导致泥浆进入导管,造成泥浆与接桩混凝土混合,影响了桩身混凝土质量。针对二次下导管的密封性问题,提出了“可控式气密隔水塞”和“导管底口球形阀接桩器”2种新的断桩处理方法。论证了新方法的优越性和可行性。     

深水导管架平台隔水导管导向孔布置分析

为使深水导管架上隔水导管导向孔布置设计更为合理,运用挠曲线方程和有限元软件ANSYS计算分析导向孔的布置数量和位置,得到隔水导管最下层导向孔优化的布置位置,并给出设计导向孔位置的完整步骤,以330 m水深的深水导管架平台为例,对导向孔的位置布置重新设计,结果表明,在同样数量的导向孔下,新方案可以达到更好的稳定性,并能提高每一层导向孔的标高,有利于导向孔的深水工程施工。     

桶形基础的模拟设计与动冰载问题

桶形基础是一种新型的海洋平台基础形式,动荷载作用下基础的稳定性是必须仔细考虑的问题.动冰力是渤海海域平台设计中的一项控制荷载.本文正对一个导管架平台,进行了桶形基础方案的模拟设计,分析计算了基础的承载力.说明了冰力在基础荷载中的所占的重要地位.     

多元荷载作用下软基深水高桩码头结构承载特性研究*

软基深水高桩码头结构受到恶劣外海环境荷载及复杂工作荷载等多元荷载的共同作用。研究表明,船舶撞击荷载是该结构水平向控制荷载,但波浪长期循环荷载作用会引起桩周土体软化,进而导致码头结构在其它荷载作用下承载特性的劣化。鉴于此,首先基于ABAQUS有限元软件建立了深水高桩码头结构-地基土体相互作用的三维弹塑性有限元模型;然后,借助USDFLD子程序实现了同时考虑土体强度弱化和刚度衰减的模拟,进而开展了未考虑土体软化、仅考虑土体强度弱化、仅考虑土体刚度衰减以及同时考虑土体强度弱化和刚度衰减对码头结构承载特性影响的对比分析。研究结果表明,与未考虑土体软化时撞击荷载作用下码头结构安全系数相比,仅考虑土体强度弱化时其值降低14.72%,仅考虑土体刚度衰减时其值降低15.28%,同时考虑土体强度弱化和刚度衰减时其值降低19.44%,且考虑土体软化后桩周土体的塑性应变范围明显增大,极限状态时桩身应力值减小,结构稳定性显著降低。     

导管架施工期稳定性试验研究

导管架是导管架码头结构的重要组成部分。通过波浪作用下的导管架施工期的稳定性物模试验研究,给出了导管架在不同波浪作用下海上拖运时的拖缆力、现场海域漂浮时的稳定性及锚缆力、吊装就位时的起吊力。为导管架在拖航、漂浮与吊装就位各阶段的施工工艺提供试验依据,也为我国码头工程应用导管架结构提供参考。     

循环荷载作用下黄河口海床土的动力响应数值模拟研究

针对黄河口海床典型研究区,应用plaxis有限元岩土工程数值模拟软件,采用摩尔-库伦本构模型对海床土在循环冲击荷载作用下的动力响应进行数值模拟。通过分析不同位置土体颗粒在不同级别振动能量下的位移及加速度等信息,研究海床土的动力响应及对振动能量的吸收特征,为黄河口海床土在循环荷载作用下的稳定性分析提供依据。     

悬索桥与稳定性悬索桥实验对比分析

本文对普通悬索桥和稳定性悬索桥在集中荷载、均布荷载和偏心荷载作用下的力学性质进行实验比较分析。首先建立一座普通悬索桥模型和与之相对应的稳定性悬索桥,进行多种工况下的静力学实验,对其进行挠度和角度的测量。随后,研究了反张索索力的增大和反张索线型的变化对稳定性悬索桥的影响。通过实验结果的比较分析,发现稳定性悬索桥的抗垂向弯曲能力和抗扭能力比之普通悬索桥有显著提高。