带桩靴自升式平台拔桩问题探讨

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1、带桩靴自升式平台拔桩问题探讨【摘要】自升式钻井平台是可移动式平台中造价较低，作业灵活强，安全性高，操作简便的一种海上平台。拖航作业是自升式平台迁动的方式，完整的一个拖航过程包括原地降船和拔桩、途中牵引拖带、新位置插桩升举和压载五个环节。对于带桩靴的自升式平台来说，这其中难度大，危险性高，且作业时间相对较长的环节之一即是拔桩作业。只有充分了解拔桩时各种力的分布与组成，结合地层、海况等诸多因素，才能用最有效的手段与方法来加快拔桩的速度，同时也提高作业的安全性。　　【关键词】拖航；拔桩；入泥；桩靴　　1、引言　　自升式钻井平台是可移动式平台中造价较低，作业灵活强，安全性高，操作

2、简便的一种平台。拖航作业是自升式平台迁动的方式，完整的一个拖航过程包括原地降船和拔桩、途中牵引拖带、新位置插桩升举和压载五个环节。对于带桩靴的自升式平台来说，这其中难度大，危险性高，且作业时间相对较长的环节之一即是拔桩作业。只有充分了解拔桩时各种力的分布与组成，结合地层、海况等诸多因素，才能用最有效的手段与方法来加快拔桩的速度，同时也提高作业的安全性。　　钻井事业部共有平台十座，其中可移动式9座，自升式7座，带桩靴自升式6座。带桩靴的平台在拔桩时出现问题较多，例如拔桩时间曾超过一周的；又如为增大吃水而一味倾斜平台，造成倾斜过大，损坏升降系统的电器控制机构的；还有因下喷冲堵

3、塞而尝试用高压水冲下喷冲；再有因无法拔活桩腿而用油管从船侧进行喷冲的。错误的方法会损坏平台结构，威胁人员安全；不完善的手段会错过拔桩潮位，延长拔桩的时间，浪费人力物力及财力。　　2、拔桩作业理论依据　　2.1拔桩力构成　　平台降入水中后，当吃水达到拖航吃水，继续增加平台吃水，即进入拔桩过程。拔桩力主要于平台自身的浮力，当平台浮力大于拔桩阻力，则桩腿拔活。阻力的构成主要有桩侧力、桩靴上部覆土重力和桩靴下部粘吸力。以五号平台在海东2井拔桩为例，假设桩腿入泥11米来估算最大拔桩力：　　桩靴底面积：70.12M2　　桩靴上部面积：62.07M2　　桩靴周长：30.5米　　五号平台

4、桩靴下部设计了下部喷冲，我们假设其非常好用，所以暂将桩靴下部粘吸力忽略不计。　　（1）潮汐表营口区8-10月份　　最高潮：8月11日4.63米最低潮10月8日0.33米潮差1米时间约为2小时　　（2）拔桩力（预计插桩11米，排除吸附力）　　覆土重力（1.5x0.75+4.1x0.9+5.2x0.98+0.2x0.98）x62.07=627.34吨　　桩侧力（参照海东2井地调资料，地调剪切强度不全，按2层粉砂以上按0.5计算，以下按0.9计算）　　（5.6x0.5+5.4x0.9）x30.5=233.63吨　　拔桩力=627.34+233.63=860.97　　（3）拔桩能

5、力（按平台在该区域内的最大吃水4.5米计算）　　查静水力曲线表　　平台吃水4.5米时浮力9707.587吨（查静水力曲线表）　　剩余浮力=9707.587-6704=3003.587吨　　单桩拔桩力=3003.587/3=1001吨　　桩腿浮力=（11+4.5）x8.244=127吨　　桩靴浮力=112.7吨　　单桩总拔桩力=1001+127+112.7=1241.5吨　　拔桩能力余量=1241.5-860.97=381.5吨　　备注：为避免平台座滩后造成船体变形，预计拔桩时平台吃水控制在4米，重复上部计算，拔桩能力余量不足20吨。　　通过以上计算可以证明，在平台吃水不足

6、4米时，即可克服桩侧力与覆土重力。但很多平台在拔桩时，单桩吃水超过5米，平台依然无法拔活。由此可见，平台下部喷冲系统并未发挥作用，桩靴下部粘吸力成为平台拔桩的主要阻力。　　2.2桩靴喷冲系统结构原理　　五号平台桩靴上下喷冲所用管系均为76X8无缝钢管，焊接工艺相同，上喷冲试验耐压12Mpa，下喷冲未作耐压试验。上喷冲为4口，下喷冲共8个口。（如图一所示）　　上喷冲设计为高压，实现用泥浆泵泵出的高压水流来清除桩靴上部覆土及侧面部分阻力的目的。下喷冲设计为低压，使消防泵泵出的低压水渗入桩靴与地层粘土间的孔隙中，以破坏粘土对桩靴下表面的粘吸力，实现拔活桩腿的目的。　　每个喷冲孔

7、处都有一直径219X16的半圆钢管覆盖保护（如图二所示），这种保护对上下喷冲喷头的防堵防损作用很明显。在实际应用中，由于五号平台未配备锚机，在定位时会使【摘要】自升式钻井平台是可移动式平台中造价较低，作业灵活强，安全性高，操作简便的一种海上平台。拖航作业是自升式平台迁动的方式，完整的一个拖航过程包括原地降船和拔桩、途中牵引拖带、新位置插桩升举和压载五个环节。对于带桩靴的自升式平台来说，这其中难度大，危险性高，且作业时间相对较长的环节之一即是拔桩作业。只有充分了解拔桩时各种力的分布与组成，结合地层、海况等诸多因素，才能用最有效的