基于数据库的钻井平台插桩就位预测系统设计与实现-论文.pdf

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1、第34卷第1期海岸工程2015年3月文章编号：1002—3682(2015)O1—0055—09基于数据库的钻井平台插桩就位预测系统设计与实现王金明，李春。，沈德新(1．中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300457；2．中海油田服务股份有限公司，河北廊坊101149)摘要：为满足海上自升式钻井平台的合理选型，设计制作了钻井平台插桩就位预测系统。该系统实现了海底地质构造成分、周围管线电缆信息、就位处老桩靴印影响、对接生产平台结构布置等数据信息的统一管理，并结合钻井平台插桩就位的工作经验，将钻井平台选型

2、及就位方案设计过程规范化、模型化。通过对数据库的不断完善和应用，完成钻井平台、生产平台、海底地质资料的存储、管理及应用。关键词：数据库；自升式钻井平台；插桩就位预测中图分类号：TE24l文献标识码：A近年来，海洋石油的钻探开采有80％以上都是依靠自升式钻井平台来完成，钻井平台在进行钻井作业前，首先要进行插桩就位作业，以保证钻井平台在作业期间的稳定性。自升式钻井平台插桩就位时需要考虑到海底地质构造成分、周围管线电缆信息、就位处老桩靴印影响、对接生产平台结构布置等诸多因素，利用数据库来统一管理这些信息，能节省决策时间

3、，节约成本。SQLserver是微软公司推出的大型数据库管理系统，它有良好的关系模型基础，能够满足各种类型的数据库需求，具备易用性、可扩展性、可靠性等优点。本文采用sQLServer2008作后台数据库E，在windows操作平台上实现了钻井平台插桩就位预测系统，通过对数据库的不断完善和更新，能完成钻井平台、生产平台、海底地质和管线电缆等资料的存储，并能完成钻井平台优选及钻井平台初步就位方案和抛锚方案设计。1系统概述1．1系统设计背景数据库管理系统在钻井平台插桩就位设计过程中的运用是海洋石油钻探开采发展的收稿日期

4、：2014—10—22资助项目：中海石油(中国)有限公司天津分公司项目——钻(修)井船插桩就位预测分析系统作者简介：王金明(1982一)，工程师，硕士，主要从事钻井平台插桩就位设计方面研究．E-mail：wangjm4@enooc．com．cn(陈靖编辑)海岸工程第1期必然趋势。钻井平台就位过程中，经常会遇到平台选型不合理(升船高度达不到作业要求)、桩靴滑移、桩腿刺穿、紧急情况下临时升船等风险。据统计：国际自升式平台插桩就位一次成功率约为8O；国内自升式平台插桩就位一次成功率约为70；每年因插桩就位风险造成的直接

5、经济损失高达数亿元，同时给海上作业安全和海洋环境保护带来了巨大挑战。因此有必要建立一个信息全面、能够对钻井平台就位进行技术支持作用的数据库系统。1．2系统设计目的早期的海洋平台插桩就位大都是凭海上石油作业经验进行就位、插桩相关作业，国内真正开展相关研究较晚，并且没有进行系统地研究。钻井平台插桩就位数据库系统不仅能实现对井场资料、平台信息、管线电缆走向、桩靴印迹等重要数据的保存和管理，还能根据基础资料初步分析就位方案和数据，通过分析相邻井位或以前的插桩深度来判断新钻井平台的人泥深度，简化就位分析和计算过程，提高就位

6、方案设计效率。2系统设计2．1系统结构在钻井平台插桩就位数据库系统中涉及的实体主要有钻井平台和导管架平台两大部分。系统各实体元素之间的联系(全局E—R)见图1。平台图纸)(水深图纸)(桩靴图)(悬臂粱覆盖能力平二台坐标)__]l]_—卒l型——二二=_一—T萌两丽两吃水深度)(桩靴截面积)(型深钻井船名(、堕塑)(堕)(塑堕)图1全局ER图Fig．1AnoverallERchart2．2系统功能钻井平台插桩就位预测系统有3大功能：数据存储功能、钻井平台优选功能和钻井平台就位及抛锚方案生成功能。系统主要存储钻井平台

7、和导管架平台两大实体的所有与插桩就位相关的数据资料，数据查询界面如图2和图3。钻井平台优选功能是根据钻井平台结构及作业能力数据，并结合导管架平台结构数据、管缆数据及插桩史等因素，评估优化出最适合作业的钻井平台。钻井平台就位及抛锚方案生成功能是在优选出合适的钻井平台之后，系统自动生成钻井平台正就位方案及抛锚方案，同时，系统在该处还可以切人58海岸工程第1期Q≤，A+qA—aP。Ap(1)式中，Q为钻井平台桩腿最大压载量(kN)；f为钻井平台桩腿侧向摩擦力(N／m)；A为桩腿侧向有效面积(m)；q为海底土某深度的桩腿

8、端承载力(N／m。)；A为桩靴面积(m。)；a为回填土系数(0．3～0．6)；P。为上覆土体压力(N／m)；A为桩腿回填有效面积(m)。上述计算方法在渤海多个井位进行了验证，结果表明公式(1)比较符合实际情况。在进行公式(1)计算之前，要获得作业平台处不小于40m的工程地质取样数据。3．2升船能力分析考虑钻井平台桩腿结构、尺寸等特点，结合作业海域海底土承载能力，钻井平台升