自升式鉆井平臺新型拔樁挖泥器的研制

自升式鉆井平臺新型拔樁挖泥器的研制

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1、第39卷第6期劉允杭等:『J升式鉆井平臺新型拔樁挖泥器的研制39用挖泥船將樁靴頂部的泥土挖出后才將樁靴拔出這說明挖出樁靴上部泥土對于平臺拔樁而言是非常有利的Ill。自升式鉆井平臺的拔樁過程是一種復雜且涉及因素廣泛的海上作業(yè),拔樁阻力由樁靴上覆土重、樁靴側(cè)面摩擦阻力、樁靴上部土體破壞剪切力、樁靴底部的吸附力等組成,如圖1所示。拔樁前.利用樁靴底部的沖樁系統(tǒng)進行沖樁能夠消除部分吸附力但是隨著樁靴人泥深度的增加.長時間作業(yè)后樁靴上部土體回淤同結(jié).造成拔樁過程中樁靴上覆圈2挖泥器設(shè)備樣機土重占拔樁阻力的比例增大,導致平臺沖樁后仍然2挖泥器工作原理出現(xiàn)拔樁困難的情]2.1吸泥原理(1)壓縮空氣沿進

2、氣管道進入空氣包后.通過內(nèi)管壁上的小孑L眼進入混合腔(套管),在套管內(nèi)與水混合.形成相對密度小于1的氣水混合物.在水壓和連續(xù)壓縮空氣的共同作用下.泥水混合物沿著排泥管路上升而排出管外(2)壓縮空氣沿進氣管道進入空氣包后.通過內(nèi)管壁上的小孔眼進入混合腔(套管).并以很高的速度由噴射孔噴出.噴出物帶走噴射孑L以下套管擴散內(nèi)的液體,噴嘴以下套管于是形成負壓.泥水混合角土物沿著排泥管路上升而排出管外體重2.2挖泥原理力(1)采用高壓噴射鉆井原理.利用泥漿泵打出圖1平臺拔樁阻力示意的高壓流體沿進水管道進入高壓射流包.經(jīng)噴嘴形為了解決平臺在某些井位因插樁人泥過深導致成高壓射流沖刷破壞地層拔樁困難的問

3、題.除了采用沖樁消除吸附力的方法(2)采用機械攪動原理.利用高壓射流包下焊以外.從減輕樁靴上部土重的角度出發(fā).研制出新接的強度足夠高的攪動爪.通過吊機往復式回轉(zhuǎn)套型的挖泥器.用于拔樁前挖出樁靴上部土體現(xiàn)場管攪動破壞地層試驗表明.通過采用該設(shè)備挖出部分樁靴上部土體.挖泥器工作時.送入的壓縮空氣連續(xù)并且足夠降低樁靴上部土重后.可顯著改善平臺的拔樁過程充足,使被破壞的土層形成泥水混合物.被吸進套1方案設(shè)計管,并由壓縮空氣沿著套管排出管外.完成整個挖挖泥器主要由進水管道、進氣管道、高壓射流泥過程包、吸泥空氣包及附件、排泥管、壓縮空氣管、高綜上所述.首次設(shè)計出的一種新型拔樁挖泥器壓水供應(yīng)管道等組成

4、.如圖2所示空氣吸泥器的較徹底地解決了目前白升式鉆井平臺插樁入泥過混合輸送管采用直徑D243mm、厚度10mm的套深.拔樁困難的問題。采用該裝置挖出樁靴上部土管;空氣包壁上設(shè)排氣孔,孔徑5mill,共3X24體,減小了拔樁阻力。該挖泥器具有結(jié)構(gòu)簡單、建個;空氣包選用D340mm、高度300mm的套管,造和安裝方便、工作可靠性高等特點,滿足了重復進氣管道采用一根D50mE的鋼管:高壓射流包使用、工作壽命長等經(jīng)濟性要求.極大地提高了平選用D340mE、高度400mm的套管:高壓包下臺拔樁效率.縮短了拔樁時間部焊接11個噴射管及多根泥漿攪動爪:進水管道3現(xiàn)場試驗采用一根D50mm的鋼管:接頭采

5、用由壬連接依據(jù)上述設(shè)計方案制造了樣機.并開展現(xiàn)場試40石油l程建設(shè)驗。需要的設(shè)備有:空壓機、泥漿泵和吊機空壓臺允許值機提供連續(xù)的壓縮空氣:泥漿泵提供連續(xù)的高壓射(2)在單樁拔樁作業(yè)時要控制平臺的傾斜度.流,以沖松海底土層:吊機吊裝挖泥器并隨時調(diào)整防止平臺主體結(jié)構(gòu)和升降裝置遭受破壞.同時平臺角度進行來回旋轉(zhuǎn).攪動海底土層主甲板不能入水3.1試驗步驟(3)在拔樁過程中,降低平臺(增加吃水)和(1)先進行沖樁試拔,如果沒有效果.再將平高低壓沖樁兩個過程應(yīng)同時進行.應(yīng)根據(jù)環(huán)境條臺升至拖航吃水深度,用挖泥器按照計算的最小挖件、氣象條件和天氣變化趨勢.保證平臺足夠的安泥深度進行挖泥.減小樁靴上面的覆

6、土重力全干舷高度.防止波浪拍擊到甲板(2)根據(jù)事先計算出的重心.合理布置平臺的(4)為了保證樁腿的順利拔出.應(yīng)確保3個樁載荷分布并加以固定腿周圍的泥土達到設(shè)定的最小挖泥深度.并盡可能(3)在升降系統(tǒng)允許的情況下盡量加大平臺的向深挖.向四周挖整體吃水.先拔首樁(此時應(yīng)隨時關(guān)注單樁升降載(5)在用氣噴沖過程中.在樁靴沒有完全拔出荷,使之不超過平臺允許值).而后迅速將低壓充泥面前,中問不允許斷氣.防止產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象.導氣閥門打開致平臺產(chǎn)生大的傾斜(4)在打開充氣閥門不久.船首吃水逐漸變(6)在利用壓縮空氣拔樁時要特別注意安全.小,說明首樁正在拔起,之后再降平臺增加吃水,同時也應(yīng)該注意在樁靴拔出瞬

7、問.因空氣瞬問膨脹直到把首樁拔出泥面而產(chǎn)生向上的高壓水流沿圍阱區(qū)縫隙竄上甲板的問(5)在拔首樁的過程中.隨時關(guān)注空壓機氣瓶題.平臺會因此而產(chǎn)生晃動.此時在船舷周圍和樁壓力變化及平臺傾斜狀況.在樁靴被拔活至離開泥面腿附近T作的人員要更加注意安全前,應(yīng)關(guān)注平臺傾斜程度,隨時準備關(guān)閉充氣閥門4結(jié)束語中油海8平臺在濱海7井作業(yè)時.地層土體太(】)該裝置的使用拓寬了平臺適用地層的范軟.樁腿入泥達到20.4m.遠遠超過操船手冊規(guī)定圍.在某些軟地

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