海上钻井隔水导管打桩顺序优化研究

海上钻井隔水导管打桩作业时由于井槽间距小、导管外径大，存在群桩效应的影响。通过对群桩效应理论和隔水导管沉桩挤土效应分析，对海上钻井隔水导管桩周土的位移和分区进行了研究，并对隔水导管打桩顺序进行了优化。海上钻井隔水导管打桩顺序优化研究成果在海上钻井实际作业中取得了良好的应用效果     

M-200液压打桩锤变径桩套的优化设计研究

本文设计了一种用于海上钢桩/隔水套管安装的液压打桩锤变径桩套。根据涠洲12-2油田生产项目实际需求进行科技创新,通过优化设计、数值模拟,为M-200液压打桩锤提供了一种新型、简易、高效可插入式变径桩套,彻底改变了以往需更换打桩锤体才能进行不同直径隔水套管的打桩工作,实现了快速、高效的无缝衔接打桩作业和便捷式小桩套适用于大直径套管作业,不仅结构简单,安装便利,还大大提升了打桩锤的作业效率。本研究对改进和优化打桩锤海上施工效率具有指导意义。     

2500千焦液压打桩锤研制成功

正近日,我国具有完全自主知识产权的2500千焦液压打桩锤,在完成整体基础桩沉桩作业首秀之后,通过了船级社第三方鉴证,标志着国产最大规格海上作业液压打桩锤研制成功,正式列装海洋工程施工装备。该设备的研制成功打破了国外对大型海上作业液压打桩锤长期的技术和市场垄断,并以自主研发的缸阀一体驱动技术占据了技术制高点,对进一步提高我国海洋工业装备能力和海洋资源开发能力具有里程碑式的意义。     

新型打桩锤电液控制系统研究

为提高打桩锤的打桩质量和工作效率,提出一种基于插装阀设计的新型大流量液压打桩锤。通过分析该打桩锤电液控制系统的结构组成和工作原理,建立了液压系统驱动桩锤打桩的动力学模型。基于AMESim平台构建了打桩锤电液仿真系统,同时搭建了实验平台,对桩锤锤击过程动态特性进行仿真和实验研究。仿真和实验结果表明该系统在满足液压打桩锤基本性能的前提下,还具有实现打击能的无级调节、打桩锤控制效率高、换向压力波动小,以及能保证打桩能量和打击重复精度等优点,为优化桩锤参数和开发新型液压打桩锤产品提供了重要依据。     

组合桩锤锤击模型的数值分析

为分析一个锤击周期内两个锤头连续锤击时对打桩锤锤击力的影响,将锤头结构设计为由上、下锤头和中间垫层组成的组合桩锤,用不同的集中质量块表示上锤头、下锤头、砧座和桩帽,用不同的并联的弹簧和阻尼器表示中间垫层和锤垫,用弹簧表示桩垫,用阻尼器表示桩,建立了平衡方程。采用量纲分析法推导出锤击力的数值解,分析了桩锤与垫层的分离情况,比较了组合桩锤各参数和垫层参数对锤击力的影响,并与普通桩锤产生的锤击力进行了比较。结果表明:将锤头设计为组合桩锤结构,使得锤击力波形出现多个峰值,且峰值减小,有效锤击时间加长。     

国产大尺寸隔水导管开窗工具现场应用

海上油气开发通常使用丛式井方式,槽口内隔水导管主要采用锤入法下入,必然会导致个别隔水导管鞋变形、受损等问题。而海上油田经过较长时间的开发生产,陆续有部分油气井已不能维持正常生产,原油及天然气产量逐年下降,而大部分平台已无可用槽口且老井已多次进行小井眼开窗侧钻。为了有效利用槽口,实现变形、受损槽口的再利用,北部湾某油田采用国产化大尺寸隔水导管开窗工具,顺利完成对?609.6 mm隔水导管开窗侧钻,其成功经验为隔水导管变形、受损的槽口再利用提供了借鉴。     

房建施工中液压打桩锤的应用

液压打桩锤作为锤击预制桩的旌工设备，具有一定的先进性、环保性，也是锤击设备将来发展的一个趋势。本文主要针对液压打桩锤的特点从各个方面总结出与其他预制桩旌工设备相比所具有的优势，以供参考。     

渤海油田开发井隔水导管下入深度确定技术

根据海底土的工程地质特征,结合岩土力学理论分析,建立了不同海底土层下的隔水导管极限承载力计算模型。结合海上钻井隔水导管现场施工过程中不同的工况特征,确定了隔水导管最小下入深度确定方法。该技术在渤海QHD32—6和SZ36—1油田进行了应用,计算结果／与实际情况比较符合,效果令人满意。本研究成果将为海上隔水导管最小入泥深度的选择提供技术帮助。     

海上单筒三井隔水导管入泥深度研究

单筒三井技术能够提高海上钻完井效率,涠洲6-1是我国首次应用单筒三井钻井技术进行海上油田开发的油田。本文结合单筒三井技术的钻井工艺特点,对单筒三井钻井隔水导管入泥深度进行了研究,从井口稳定性和钻井施工角度出发,给出了单筒三井钻井隔水导管的安全入泥深度范围。涠洲6-1单筒三井隔水导管入泥深度成果,能够为今后在其它地方的应用该技术提供宝贵的经验。     

隔水导管特殊螺纹接头的有限元分析计算

隔水导管特殊螺纹接头的设计优点在于降低生产成本,提高钻井速度。提高生产效率,可以用于打桩作业。在设计完成后,通过Ansys有限元分析计算软件建模,模拟其打桩时受力状态,进行分析计算,得出其装配应力分布和应力值,得出在加载载荷后的应力分布及应力值的大小,通过与所选材料的许用应力进行比较,对整个设计进行分析计算为进一步的优化设计提供关键的数据。     

海上钻井隔水导管新型快速接头设计

海上钻井隔水管快速接头的主要优点在于能够有效的减少接管作业时间，节省费用，但前提是接头强度必须满足要求， 本文基于理论力学和机械设计理论设计了新型SR30型快速接头，利用有限元分析方法对新型接头的卡簧端面角度、接头有效搭接长度及材质与接头整体结构极限抗弯承载力的关系进行了计算分析。本新型快速接头能够为海上钻井隔水导管安装和施工安全和效率提供种高效途径。     

隔水导管特殊螺纹接头的研制

隔水导管特殊螺纹接头以其以减小隔水套管的最大外径,更加符合钻井生产的需求、采用了多头螺纹的连接方式,吊卡起吊,快速,省工省料,可以大幅提高钻井速度、结构形式的设计也可适用于打桩,使用方便的优点解决了钻井船和工程船在生产作业时使用率底下,生产效率不高,延长了作业时间,从而在很大程度上增加了生产成本的问题,实现了快速,低生产成本的要求。     

软地基土层PHC静压桩施工监理控制要点

本文采用PHC桩工程实例，对桩基施工全过程，从管桩选型、打桩设备选型、打桩参数确定、管桩制作及运输、作业顺序、关键工序控制等方面提出了相应的措施，对确保工程施工的安全和质量，有一定的借鉴作用。     

深水钻井隔水导管挠曲方程和固有频率的计算及其研究

从深水钻井应用的隔水导管的使用实际情况出发,应用弹塑性力学中的位移复分原理的Ritz法,考虑了隔水导管所受到的轴向张力T和隔水导管受力产生的倾角α以及由于自重q所产生的自重横向分力qsinα和轴向分力qcosα,建立了较为合理的挠曲方程,并且由此得到隔水导管的固有振动频率的简易计算求解方法。由于该挠曲方程结合了钻具的实际情况,其挠曲方程的约束条件采用的是一端铰支、一端自由的形式,因此其研究更接近实际情况,研究旨在为深水钻井隔水导管的合理使用设计和选择,提供一种更快捷实用的方法,对深水钻井作业有一定的指导意义。     

液压锤打桩动态过程有限元分析

摘 要：液压锤打桩过程是由多结构组成的冲击过程。对其复杂的相互作用进行动态分析,对实现液压锤打桩效果及桩的设计有着指导作用。针对锤头、锤垫、砧座、桩垫、桩与土组成的锤击系统,建立有限元模型,采用罚函数法处理接触,对工业试验进行模拟。打击软土层与持力层时,测试点应力的计算结果与实测值吻合较好,验证了模型的正确性。在此基础上,分析了不同打击层应力沿桩长和桩径的分布,得到了桩上的应力分布规律,指导桩的设计。使用持力层打击模型,就垫层弹性模量比对桩顶锤击应力的影响进行了分析,得到了垫层材料的选择依据。     

液压打桩锤大流量缓冲装置的建模与分析

大流量缓冲装置对液压打桩锤延长使用寿命,提高环保性能等方面均有很大作用。在分析液压打桩锤使用的大流量缓冲装置的结构和工作原理的基础上,考虑温度影响,结合热力学和流体动力学理论建立了大流量缓冲装置的动态数学模型。采用Simulink对该模型进行了仿真分析,得到了阻尼孔直径,缓冲腔内径和溢流阀最高设定压力对缓冲装置的性能影响规律,给液压打桩锤大流量缓冲装置的设计和优化提供了理论依据。     

电液锤上GH901合金涡轮盘模锻成形工艺

目的 研究GH901合金涡轮盘锻件的成形工艺.方法 采用有限元软件Simufact-2D对镍基高温合金涡轮盘的锤上模锻过程进行数值模拟分析,研究不同中间坯高径比下涡轮盘的填充效果及等效应变变化规律;研究不同锤击能量下涡轮盘的温度分布规律.结果 GH901合金涡轮盘锤上模锻时,中间坯高径比过大或过小均影响填充效果,同时不同高径比下模锻的等效应变也有差异.当高径比为0.21时,锻件填充效果最好,且应变分布均匀.随着锤击能量的增加,锻件心部产生温升的程度增大,锤击时交替采用50％和80％的能量打击,可得到温度分布较合理的锻件.结论 中间坯高径比和锤击能量对GH901合金涡轮盘的锻造变形行为有显著影响,选择合适的锤上模锻工艺参数可以得到尺寸精度高、组织均匀且性能优良的涡轮盘锻件.     

海洋平台大直径超长桩成桩机理研究

随着海洋平台上部结构的增大,大直径超长的钢管桩越来越多的被应用于实际工程当中。在打桩过程中,往往会因为各种原因而造成停锤。停锤后打桩的再起动问题是一个决定桩基能否打入到设计深度的关键问题,与桩的承载力恢复密切相关。为对这一问题有深入认识,通过对某实际打桩工程出现的问题进行研究,根据地质勘察结果,对该地区的土体特点进行了分析;根据打桩实测纪录,分析了桩端阻力和侧摩阻力对打桩影响。同时根据打桩记录和现场试验,计算了打桩过程中的实际土抗力并对土抗力随时间的变化进行了探讨。分析显示,桩的可打入性与土质条件密切相关;超大直径超长桩在打入过程中形成完全闭塞土塞的可能性不大,连续打桩中的侧摩阻力平均为静止侧摩阻力的0.68;打桩中6周的停锤,使得土抗力比连续打桩的土抗力至少增加了将近65%,停锤3个月后的土抗力超过了初始静承载力,桩的承载力随时间增长的趋势明显。     

桩锤同步振动系统的机电耦合数值仿真分析与试验

针对多桩锤控制同步时出现机电耦合作用影响控制效果的问题,对两桩锤间的机电耦合规律进行了研究。建立了打桩过程中"锤-桩-土"系统的动力学方程及两桩锤同步振动系统的机电耦合数学模型,据此建立了Matlab/Simulink仿真模型,对影响机电耦合的主要参数(电机转速差、初始相位差、土壤参数、安装位置与安装距离等)分别进行了数值仿真,发现机电耦合的结果是在一定的条件下可出现自同步现象(相位差收敛于零或某固定值),通过仿真研究得出了基本的耦合规律。最后通过试验验证了数学模型与仿真结果的正确性。电机耦合规律分析结论为桩锤控制同步的控制策略的制定提供了理论依据。     

一次石灰桩施工爆炸事故及其分析

今年初,在某厂厂房施工工地上发生了一起石灰桩施工爆炸事故。事故发生的情况是这样的:第一天下午震动打桩机进行打桩作业,桩管(内径305mm,厚10mm无缝钢管)打入地下约7m,隔13h后的第二天上午继续打桩作业,桩管打入地下8.4m,即桩管加料口(宽220mm,高410cm)下部齐平地面时,停止打桩,随即开始加料。先后在不到10