浅谈油田钻前施工方法

时间:2022-09-01 04:38:06

浅谈油田钻前施工方法

摘要 钻前施工是钻井工程的前期工作,钻前工程的质量对于钻井工程的顺利进行有着直接的影响,因此,钻前工程的施工工艺要切合实际、合理科学,避免增加施工风险或者造成浪费。本文就针对油田钻前施工治理进行相关讨论。

关键词 钻前工程;施工治理;换填垫层法

中图分类号TE22 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)37-0194-02

1 钻前施工遇到的问题

1.1 地质灾害的问题

多数情况下,油气田开发的自然环境相对比较恶劣,一般油气田都位于地质情况比较复杂的地区,相应也给钻前工程的施工带来了困难。通常钻前工程地质灾害问题有地质地表的结构稳定性差,山体滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。因此,钻前施工单位要对施工当地的气候条件以及地质条件做充分的了解,掌握相应的防治地质灾害的办法,才可以优质、高效的完成施工建设。

1.2 软弱土层问题

在钻前土建工程中,难免会遇到软弱的土层,这种“软地基”压缩性高,强度比较低,因此无法作为天然的地基。如果在施工选址时无法避免这种问题,就要相应的采用一定措施先处理地基问题,比如强夯、振冲、碾压或者进行深层搅拌等等。本文所介绍的是换土垫层法,后文将作说明。

2 地质灾害的常规防治措施

2.1 治理滑坡

2.1.1 排水堵缝

如果地表上已经有明显的裂缝张开潜在滑坡全,可以采用水泥土或者粘土夯实,做成鱼背状。在潜在的滑坡体边界挖设环形的排水沟,以排除滑坡体外的地表径流;滑坡体界内则挖设树枝状排水沟,把水导出滑坡外。无论是滑坡体界内的还是界外的排水沟,都要做相应的防渗处理。此外,还可以在滑坡体内设置垂直排水井或者排水孔以及排水暗沟等设施,以减少滑动面土壤的含水量。

2.1.2 护坡脚

除上述排水措施外,还可以在滑坡体脚部设置抗滑桩、挡土墙或锚固等。如果滑坡体的体积相对较小,可以使用挡土墙;如果滑坡体的厚度不大,可以使用钢轨、木桩或者钢管和钢筋混凝土直接打入地基中;如果滑坡体的厚度大,可以采用钢筋混凝土或者钻孔回填混凝土等措施,来提高滑坡的稳定性;如果滑坡体临近水边,为了预防水流对滑坡体的冲刷,避免淘空坡脚导致滑坡,可以采取在滑坡前铺设石笼或修筑丁字坝等措施。

2.2 治理崩塌

2.2.1 支挡和护坡

如果井场附近有不稳定的孤石或者较为突出的岩石,则要修设支挡墙或者支术等设施。如果边坡地段易风化剥落,则要相应修设护墙,以对缓坡进行保护。

2.2.2 刷坡、喷浆锚固

如果井场位于坡体风化破碎或者危孤石突出的地方,可以通过刷坡的方法放缓边坡。采用片石填补坡体中的缝隙和裂纹,再用水泥砂浆勾缝,防止裂纹、缝洞的发展。如果对于边坡的要求比较高,还要做喷浆锚固。

2.3 治理泥石流

通常泥石流地质灾害发生的比较突然,有较大的治理难度。不过它的防治措施却很容易,即只需增加林木的植被覆盖率即可。通常可以在油气田附近易发生泥石流的地段,采用林、灌、草立体覆盖的造林结构,对降水进行层层阻截,以防止水土流失,减少地表受侵,从而防止泥石流的发生。此外还可以修筑各种挡拦坝,以削弱泥石流的能量及流量,对沙石进行拦截。

3 具体施工工艺

3.1 换填垫层法治理软地基

所谓换填垫层法是指井场土发建工程的地基比较软弱,无法满足上部的荷载的要求,则可以通过换填土垫层的方法,对软地基做进一步处理。其施工方法为:在基础下面不超过相应的范围的土层挖掉,再回填进有较大强度的砂石或者灰土,并且分层夯实,直至其密实程度符合工程设计的要求,可以作为地基持力层。通常换填法的处理深度有两到三米,比较适用于浅层地基的处理,并且根据长期的工程实践证明,换填垫层法对于解决钻前基础工程的地基处理非常有效,它不仅就地取材方便、施工方便,而且造价相对比较低,在钻前施工现场的应用较为普遍。

3.2 施工治理

由于油气田所处的位置经常会遇到复杂的地质问题,比如水文地质的不确定性、多样性等,并且工期会受到多种因素的影响,有时常规的施工治理无法满足预期的要求,因此,我们可以采用以下方施工措施。

3.2.1 挂网、喷浆治理隐患山坡

可以采用铆钉支护式的结构,锚钉可以用HPB33518螺纹钢筋,钻孔的直径是36mm,锚钉长度要求为2.4m,在将锚钉放入钻孔之前,要先进行校直和调平,直至满足施工设计要求,再和注浆管一起放进孔内。在安装时要注意防止杆体弯曲、扭曲,安装好后不能悬挂物体或者随便敲击。水泥砂浆的强度要大于C30,砂、灰的比例为1.5:1,采用硅酸盐水泥,水灰比则是0.4。采用厚度10公分的C20喷射板混凝土面板作为支护挡板。20UPVC管作为泄水孔,最下排要高处地面3m,孔深1.5m,要在孔后设置反滤层。

3.2.2 施工

先进行清坡,然后按照相关工程的设计要求钉锚钉,注意锚钉的外露端要弯钩处理。坡体的上部浇筑10公分厚C20砼,留设截水沟,坡脚砌筑条石挡墙。搭建脚手加并挂双向钢筋网。再喷10公分厚C20砼,直至完全覆盖钢筋网,预留泄水孔。

3.3 加强护坡强度

3.3.1 竹筐护坡

现在很多钻前工程都采用编织的竹筐提高护坡的强度。竹筐要采用新鲜的竹子,因为干竹子深埋入地下后容易腐烂,而且韧性较差。再用人工进行竹筐的编制,数量按照现场的实际情况而定,并对竹条进行弯曲成型。将编织好的竹筐沿着设计的土护坡边沿一字排开,竹条竖插入筐内。在竹筐内填满土,如果超出竹筐的高度,要向填方内弯折,再用填方把弯折的竹条压实。将竹筐用竹条沿着边沿的方向逐个穿起,该层填方压实后再进行下一层的施工,直至达到边坡高度要求。

3.3.2 生态护坡

有些井场边坡的护坡做成网格的形状,即可实现治理效果。在水泥浆所组成的各大格间用竹条做小格子,在各个小格子之间种植速生的植被,在植被种植初期,竹子格起到对边坡表土层增强压护作用的效果。当埋深的竹网开始腐料时,植被的根系已经十分发达,也增加了保持水土的能力。施工时先进行刷坡,当到达某坡度以后,再挖掘混凝土染坑,接下来布筋。竹条布于表层土的高度,依照模进行浇砼,构成造型。在竹条所构成的小竹格子间种植速生植物。

参考文献

[1]谢守愚,易歧庭.锦州9-3油田钻前工程设计与施工技术[J].中国海上油气(工程),2008(5).

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[3]朱永祥.地基与基础[M].武汉:武汉理工大学出版社,2004.

[4]马宁.土力学与地基基础[M].北京:科学出版社,2008.

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