大港油田莊海2x1井鉆前工程總結(jié)

大港灘海道路及井場先導(dǎo)性技術(shù)試驗(yàn)——莊海2x1井鉆前工程總結(jié)1．工程需求渤海灣灘海地區(qū)有豐富的油氣資源，因?yàn)榄h(huán)境特別，長期以來無人敢于涉足，被稱為油氣勘探開發(fā)的禁區(qū)。近年來，為了擴(kuò)大勘探開發(fā)領(lǐng)域，找尋新的儲(chǔ)量、產(chǎn)量接替地區(qū)，各油田采納修堤建島、鉆定向井、用鉆井船鉆井等方法在灘海區(qū)進(jìn)行了鉆探和開發(fā)。但高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、低效益始終制約著灘?？碧介_發(fā)的發(fā)展。大港油田灘?？碧介_發(fā)公司成立后始終和有關(guān)方面專家一起探究降低灘海區(qū)勘探開發(fā)成本的有效方法，見到了一些效果，但高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、低效益的局面遠(yuǎn)未根本改觀。據(jù)其次次全國資源評價(jià)，大港油田灘海地區(qū)油氣資源總量分別是10.97億噸和2951萬立方米，為了把資源有效地轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)量、產(chǎn)量，必需探究平安牢靠經(jīng)濟(jì)好用的海工技術(shù)。大港油田灘?？碧介_發(fā)公司通過多方面的綜合調(diào)查探討和分析對比，最終認(rèn)為應(yīng)用成功油田的“構(gòu)件+毛石”淺灘建筑工程專利技術(shù)，基本能適應(yīng)大港油田灘?？碧介_發(fā)的須要。因此，有必要在莊海2x1井進(jìn)行先導(dǎo)性技術(shù)試驗(yàn)。2．工程概述大港油田莊海2x1井是1口預(yù)探井，井位的大地坐標(biāo)為20557766.9，4260311.63。該井位于大港油田羊二莊油田東南的灘海地區(qū)，詳細(xì)位置在河北省黃驊市趙家堡村東的潮間帶海疆。該海疆西側(cè)為河北省防潮海堤（海堤堤頂黃海高程為4.5米）。防潮堤東側(cè)有當(dāng)?shù)貪O民的蝦池。部分蝦池海堤被潮水沖垮，但海堤的底部尚還存在。修筑寬為4.5米的灘海道路1.385千米，修筑55×87米井場一座。灘海道路和井場均為鉆前工程。3．自然條件大港油田灘海區(qū)與成功油田相比，自然條件更為惡劣，具有流塑層厚、基礎(chǔ)軟、潮差高、風(fēng)浪大的特點(diǎn)，修筑灘海道路及井場比成功油田更困難。4．大港油田與成功油田灘海自然條件對比兩地灘海地區(qū)的自然條件有如下差別：水深海潮差異。成功油田一般在水深1-3米左右的極淺海地區(qū)修筑灘海道路和井場。大港油田的一般潮差比成功油田高1-2米。大港油田灘海地區(qū)在近岸2-3公里范圍都是潮間帶地區(qū)。要在這樣的地區(qū)施工將造成施工的困難，一般船只較難進(jìn)入。海底坡度差異。大港油田海底坡度在潮間帶地區(qū)為1‰，成功油田極淺海地區(qū)為0.2‰，大港油田近岸海底坡度比成功油田陡，2公里以外坡度才與成功差不多。這將使得近岸灘海道路的高度從岸邊向海內(nèi)漸漸加高，一公里加高1米左右。承載實(shí)力差異。成功油田海灘表層大多有承載力較高的沙底（俗稱為鐵板沙），其厚度0-1米，是良好的灘海道路和井場的基礎(chǔ)。而大港油田海底為泥灘，淤泥呈流塑狀，地基承載力低，壓縮性高。這將造成鉆前工程沉降量大，易產(chǎn)生滑移。同時(shí)由于淤泥抗剪強(qiáng)度低，樁板聯(lián)體構(gòu)件在該地區(qū)插入深度淺時(shí)，不實(shí)行其他措施，將較難立住。風(fēng)潮配置差異。成功油田位置近于在南岸，大潮期正好被東南風(fēng)壓住，因此鉆前工程受到的海水作用相對較小。大港油田位于渤海灣的西岸，大潮時(shí)正值東南風(fēng)盛行期，因此鉆前工程受海水作用大。東北風(fēng)時(shí)則相反，大港油田受海水作用較小，而成功油田受海水作用較大。5．工程設(shè)計(jì)思路5．1設(shè)計(jì)依據(jù)該工程為鉆前工程，主要是保證完成莊海2x1井的鉆探任務(wù)，因此該工程的鉆前建構(gòu)筑物要求值的標(biāo)準(zhǔn)較低?？紤]到鉆前工程完成后，在進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)將進(jìn)入枯潮期，因此灘海道路采納一般潮位路面全天無水的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)建立，井場按三十年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建立。依據(jù)大港油田灘?？碧介_發(fā)公司供應(yīng)的數(shù)據(jù)，河北省防潮海堤頂標(biāo)高為4.476米，堤下海底高程為0.903米，距海堤1.413千米處海底高程為0.1227米，坡度為0.6‰，該海疆一般潮位最高高程為1.676米。該地區(qū)潮差為2-3米。5．2“構(gòu)件+毛石”修筑灘海道路及井場工程技術(shù)在大港油田應(yīng)用面臨的問題5.2.1大港油田的海灘狀況與成功油田不同，差異較大。大港油田灘海地區(qū)表面3～4米深度范圍內(nèi)均為流塑狀淤泥，其抗剪強(qiáng)度、承載力都遠(yuǎn)低于成功油田灘海表面1米厚的鐵板沙的各項(xiàng)指標(biāo)，對工程有利的是：便利樁板聯(lián)體構(gòu)件的下入；沉降穩(wěn)定后，地基基礎(chǔ)牢固，防海水沖刷力強(qiáng)。不利的是：首先有可能使樁板聯(lián)體插入后立不住；其次在填入毛石后樁板聯(lián)體被擠壓成八字型；其三在毛石的擠壓下，流塑狀的淤泥可能在樁板聯(lián)體的外側(cè)隆起，導(dǎo)致沉降量加大；其四由于地基軟，可能導(dǎo)致圓弧滑動(dòng)，使堤身斷裂。因此，應(yīng)在大港地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)來證明。5.2.2港油田灘海地區(qū)的水深條件與成功油田有很大的差異，成功油田修筑“構(gòu)件+毛石”灘海道路和井場的海疆常為水深1-3米；而大港油田將要修建灘海道路及井場的工區(qū)在潮間帶，除漲潮有水外，其他時(shí)間沒水。漲潮時(shí)水深有時(shí)也小于1米，高潮位時(shí)水深最大可達(dá)到2米左右（不包括天文最大潮），而且潮時(shí)就1個(gè)小時(shí)左右。因此一般船只在這一地區(qū)施工比較困難。設(shè)計(jì)制造能在水深0.0-0.5米地區(qū)作業(yè)的單斗施工船，還沒有經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)。大港油田與成功油田的海況條件各有差異。成功油田每年在夏秋季潮位大期間，東南風(fēng)相對較小，但東北風(fēng)較大，冬春季西北風(fēng)較大，都能形成災(zāi)難。成功海堤多處護(hù)坡石被風(fēng)浪掏成鵝卵石，海堤護(hù)坡不得不采納扭工體防波浪沖擊。而大港油田在7、8、9月潮位大期間，偏南風(fēng)也較大，且風(fēng)向與浪向一樣，可以形成較大的破壞力，但冬季卻相對安靜。加上海底高程較高，因此未見海堤護(hù)坡毛石變成鵝卵石和須要扭工體護(hù)坡的狀況。氣溫差異，元月份平均氣溫天津地區(qū)為-4.20攝氏度，而濟(jì)南地區(qū)則為-1.70攝氏度。大港的最低氣溫要比成功的低2-3攝氏度，因此混凝土的標(biāo)號要相對提高。5.3“構(gòu)件+毛石”修筑灘海道路及井場工程技術(shù)針對大港灘海條件的設(shè)計(jì)改進(jìn)經(jīng)受得住強(qiáng)風(fēng)暴潮攻擊和嚴(yán)冬考驗(yàn)的前提下，依據(jù)盡量節(jié)約的原則，為適應(yīng)大港地區(qū)的實(shí)際海疆狀況，將成功模式做了如下改動(dòng)：5.3.1．鋪路板省掉中間一塊，通車路面寬可依據(jù)須要定為3.2米。5.3.2．全部構(gòu)件混凝土標(biāo)號由200#增加到250#。5.3.3．樁板聯(lián)體和定位樁板聯(lián)體都加了一橫撐（肋），一是為了增加強(qiáng)度，二是起定位作用。板縱向都加長0.2米，目的是為了防止毛石側(cè)向滑移。5.3.4．井場墻基采納雙邊插板法。5.3.5．井場墻體按一米沉降量進(jìn)行計(jì)算。5.3.6．井場墻體主筋有D18改為D22羅紋鋼。5.3.7．為了平衡井場填土沉降壓力，井場墻基外每米拋石10方。5.3.8.設(shè)計(jì)制造能在水深0.0-0.5米海疆滑行施工的單斗施工船。6．工程設(shè)計(jì)6.1工程標(biāo)準(zhǔn)灘海道路全長1.385公里，路基寬4.5米，路面寬3.2米，黃海高程+1.676米，比F1井場低2.924米，一般潮位路面全天無水。灘海道路中部和井場入口處各設(shè)4×30平方米會(huì)車臺(tái)一個(gè)。路中部會(huì)車臺(tái)有構(gòu)件護(hù)坡，其兩端部各設(shè)置一根高強(qiáng)度旗桿，安裝腳踏板、平安帶扣、信號彈及救生衣箱，作為風(fēng)暴潮等避險(xiǎn)用。路沿兩邊每10米豎一根0.8米高0.2X0.2平方米粗的鋼筋混凝土樁作成的警戒標(biāo)記桿。井場面積55×87平方米，井場黃海高程+4.0米，比F1井場低0.6米。擋浪墻頂面黃海高程+5.6米，比F1井場高1.0米，不遇特大風(fēng)暴潮，井場常年無水漫過。6.2工程結(jié)構(gòu)形式6.2.1．灘海道路結(jié)構(gòu)形式灘海道路采納“構(gòu)件+毛石”結(jié)構(gòu)形式，尺寸為4.5米×1385米，詳細(xì)結(jié)構(gòu)形式見圖1。6.2.2．井場結(jié)構(gòu)形式井場墻基采納灘海道路路基，其上再建鋼筋混凝土墻體和擋浪墻，中間充填素土的結(jié)構(gòu)形式。尺寸為55米×87米，井場的沉降量為1.0米，詳細(xì)結(jié)構(gòu)形式見圖2。7．工程的實(shí)施7.1打算階段大事記序號日期(年月日)內(nèi)容備注1將“構(gòu)件+毛石”技術(shù)資料用“e”發(fā)給大港陶慶學(xué)2將“構(gòu)件+毛石”技術(shù)的VCD郵寄給大港陶慶學(xué)3應(yīng)邀到大港實(shí)地考察濱海1X1海疆地基狀況考察完后，向王光奇陶慶學(xué)等作了專題匯報(bào)，并寫了考察報(bào)告4灘海公司的王光奇、李健、陶慶學(xué)、王惠彬等應(yīng)邀到成功實(shí)地考察5應(yīng)邀到大港實(shí)地考察莊海2X1海疆地基狀況6企劃處和設(shè)計(jì)院的高紹山、李強(qiáng)、張文洪、王宗江、張志強(qiáng)、王成等應(yīng)邀到成功實(shí)地考察7鉆采院的李綜志、李學(xué)軍、齊敏、王玉霞等應(yīng)邀到成功實(shí)地考察8莊海2X1鉆前工程設(shè)計(jì)匯報(bào)評審灘海公司王光奇主持，大港油田機(jī)關(guān)楊勇、周建生、楊玉金、楊瑞洪等12位領(lǐng)導(dǎo)和專家參與9設(shè)計(jì)施工單位的資質(zhì)業(yè)績、專利證書等審查、考察調(diào)研灘海公司李健、陶慶學(xué)、劉建平，基建辦楊忠、薛雄銳，質(zhì)量平安環(huán)保董久生，生產(chǎn)運(yùn)行處曲錫德，法律事務(wù)處段國強(qiáng)等8人9莊海2X1鉆前工程設(shè)計(jì)匯報(bào)評審基建處孫樹華主持，設(shè)計(jì)院馮維亞、楊書隨、張文洪，灘海公司陶慶學(xué)，工程科吳雙等6位領(lǐng)導(dǎo)和專家參與7.2施工階段大事記:序號時(shí)間（年月日）內(nèi)容備注1起先預(yù)制構(gòu)件2試插板3正式插板4河北省水產(chǎn)局讓停工5天冷加上河北省水產(chǎn)局讓停工，施工人員撤走共建路基860米62002.1青島海洋探討所取樣進(jìn)行環(huán)境評估7起先復(fù)工8又讓停工1355米路基完工，共用46天9環(huán)境評估專家到現(xiàn)場考察10環(huán)境評估通過11復(fù)工12島拉運(yùn)墊填干土10天13島完工島完工，建島共用13天14路改為混凝土現(xiàn)澆封頂路面封頂共用21天15補(bǔ)墊土島墻裂縫寬40厘米,16吳永平、楊勇等領(lǐng)導(dǎo)乘車進(jìn)島檢查指導(dǎo)工作172002.7.島打0.4X0.4X26立方米樁共212根，建鉆機(jī)死基礎(chǔ)18路島竣工19姚和清、楊勇等領(lǐng)導(dǎo)乘車進(jìn)島檢查指導(dǎo)工作202002.12.鉆機(jī)搬上21試油，5mm油嘴自噴，油壓2.7Mpa,折算日產(chǎn)46.4方,含水2.0%7.3技術(shù)難點(diǎn)處理整個(gè)工程施工比較順當(dāng)，速度也較快，設(shè)計(jì)的改進(jìn)也是比較合理的。但是，由于大港灘海區(qū)的特別狀況，施工中出現(xiàn)了一些技術(shù)難點(diǎn)：7.3.1岸邊無水，造成插樁困難，須要提前挖坑備水，挑水澆灌潤滑樁身，樁才簡單下入。7.3.2岸邊400米路基插板,用油管排橫放的方法，解決了單斗在爛泥之上能進(jìn)行作業(yè)的問題。7.3.3進(jìn)海路路基修筑至860米后,漲潮時(shí)水深0.5米,用油管排橫放的方法,單斗已無法在其上進(jìn)行作業(yè)，水太淺,船無法運(yùn)行。吊裝法因鋼箱沒留燕尾槽，單斗易歪斜，無法作業(yè)。7.3.4實(shí)施滑行法，單斗在船上推船滑行作業(yè)，施工進(jìn)展順當(dāng)。7.3.5起先試插的35米路基構(gòu)件有9塊有微裂縫,緣由是養(yǎng)護(hù)期不夠,施工不留意,護(hù)坡毛石不同步。改正后構(gòu)件基本不再有裂縫。7.3.6補(bǔ)填土后，人工島東北角墻體拉裂，裂縫寬最大1.06米。沉降穩(wěn)定后，將拉斷鋼筋焊好,支上模板,重新現(xiàn)澆混凝土,島墻頂部再找齊,島墻體又完好如初了。7.4沉降狀況經(jīng)過對1.355公里路均布52個(gè)沉降觀測點(diǎn)觀測，路0-500米段，構(gòu)件頂前4個(gè)月沉降了19.4厘米；501-800米段，構(gòu)件頂前前4個(gè)月沉降了39.7厘米。后4個(gè)月，路構(gòu)件頂沉降只有4.64厘米。路面混凝土封頂后，2002年5月27日至2002年7月9日43天，只沉降了0.4厘米。島墻沉降與路基本相同。島墻基均布24個(gè)觀測點(diǎn)，樁板聯(lián)體頂2002年4月4日至2002年4月23日20天，沉降了25.6厘米。島墻頂均布15個(gè)觀測點(diǎn)，2002年5月27日至2002年7月9日43天，西墻沉降了4厘米，西北墻沉降了10.4厘米，東北墻沉降了46.7厘米，東南墻沉降了5厘米。東北角