Menu

Моноопора в трубчатом кожухе

Увеличить глубины разведываемых акваторий и осуществлять бурение при волнении моря до 4 баллов позволяет способ оснастки моноопоры, отличающийся тем, что стрелу ее прогиба ограничивают при помощи трубчатого кожуха. Верхний конец кожуха подвешен на плавосновании, а нижний находится на расстоянии от дна моря, минимум на 1-2 м большем величины изменения уровня воды, вызываемого волнением моря, прилив- но-отливными и сгонно-нагонными явлениями. С нижним концом кожуха соединен кольцевой подводный забивной снаряд, и моноопору погружают в рыхлые породы путем расхаживания кожуха со снарядом. После стабилизации моноопоры в грунте морского дна бурение продолжают механизмами, установленными на моноопору (рис. 7.1).

При такой схеме оснастки моноопоры стрела ее прогиба ограничена величиной зазора между стенками кожуха и моноопоры

f = 0,5(D - d), (7.1)

где f - стрела прогиба моноопоры; D - внутренний диаметр кожуха; d - наружный диаметр моноопоры.

Для моноопоры из труб диаметром 0,168 м, соединяемых муфтами диаметром 0,188 м, рационально использовать кожух из труб с наружным диаметром 0,219 м. При этом стрела прогиба моноопоры меньше 0,01 м и напряжение ее изгиба меньше предела упругих деформаций. Допустимая высота L моноопоры при такой схеме оснастки и незначительном дрейфе плавоснования ограничивается в основном напряжением сжатия в месте защемления моноопоры в грунте и превышает 1000 м (L = = [°]/у, где [о] и у - предел текучести и удельный вес материала моноопоры соответственно). Во избежание поломок длинного кожуха от продольного изгиба при нанесении им ударов он может быть выполненным телескопическим.

[image]

Рис. 7.1. Схема бурения с моноопоры в трубчатом кожухе:

1 - буровой снаряд; 2 - вращатель; 3 - моноопора; 4 - плавоснование; 5 - кожух; 6 - забивной снаряд

Принцип бурения скважин комбинированным ударно-забивным и вращательным способами с применением оснастки моноопоры трубчатым кожухом состоит в следующем. В проем плавоснования (см. рис. 7.1) опускают и подвешивают на хомуте подводный кольцевой забивной снаряд 6 (см. рис. 6.5). С его верхним концом соединяют трубчатую секцию кожуха 5 и, наращивая ее последующими секциями, забивной снаряд спускают на расстояние от дна, равное или несколько большее значению изменения уровня воды в месте бурения, вызываемому волнением, приливно-отливными и сгонно-нагонными процессами. В таком положении верхний конец кожуха подвешивают на плавосновании при помощи хомута и во внутрь кожуха опускают до дна моря моноопору 3.

Далее верхний конец кожуха соединяют с тросом лебедки, кожух приподнимают до перехода забивного снаряда через придонную соединительную муфту моноопоры. В таком положении верхний конец кожуха возвышается над палубой плавоснования на длину секции моноопоры. Расхаживая кожух, наносят удары забивным снарядом по придонной муфте моноопоры и погружают ее в породы дна до достижения верхним концом кожуха уровня палубы плавоснования. Затем кожух снова приподнимают до перестановки забивного снаряда на следующую, вышерасположенную муфту моноопоры и процесс ее погружения в породы продолжают.

Верхний конец погружаемой в породы моноопоры может уходить ниже палубы плавоснования на длину ее наращиваемых секций, после чего перед постановкой забивного снаряда на вышерасположенную муфту моноопору наращивают. Породы, поступающие в моноопору, по мере ее погружения извлекают по традиционным схемам забивными керноприемниками, описанными в разделе 6.3.2.

На завершающей стадии стабилизации моноопоры в морском дне кожух наращивают патрубком, равным примерно половине длины секции моноопоры, и продолжают бурение ударно-забивным способом до максимально возможного приближения верхнего конца патрубка кожуха к палубе плавоснования. Затем кожух приподнимают на высоту патрубка, подвешивают кожух при помощи хомута на плавосновании и патрубок отсоединяют.

В таком положении нижний конец забивного снаряда находится примерно на середине трубчатой секции моноопоры и при качке плавоснования из-за волнения моря не ударяет по муфтам моноопоры. Для гарантированного исключения таких ударов конструкцию забивного снаряда на кожухе целесообразно выполнить в соответствии с принципом, изложенным в а.с. № 1173001 на изобретение "Устройство для забивки обсадных труб" (1985 г.). Особенность этой конструкции в том, что она после завершения погружения в породы ударами моноопоры позволяет отвести вниз пластины 3, подвешенные на шарнирах 2 к корпусу 1 забивного снаряда (см. рис. 6.5). При этом пластины 3 не препятствуют свободному движению забивного снаряда вверх и вниз по моноопоре, в том числе через ее соединительные муфты.

Далее наращивают моноопору с превышением ее верхнего конца над палубой плавоснования, равным или большим амплитуде волны, устанавливают на возвышающийся конец моноопоры платформу с необходимыми буровыми механизмами и бурят любым из известных способом.

Демонтаж оборудования по окончании бурения скважины осуществляют в следующем порядке: грузоподъемными средствами плавоснования снимают с моноопоры платформу с буровыми исполнительными механизмами, извлекают из скважины моноопору и кожух, разбирая их на отдельные секции, и укладывают на палубе плавоснования. Затем извлекают и помещают на палубу или оставляют в проеме плавоснования подвешенным на хомуте подводный забивной снаряд.

Предложенный способ оснастки моноопоры повышает механическую скорость, удобство и производительность погружения моноопоры, так как:

  • увеличивает энергию удара за счет использования силы тяжести кожуха в качестве веса забивного снаряда;
  • повышает КПД удара за счет увеличения ударяющей массы; уменьшает высоту расхаживания ЗС и, следовательно, повышает частоту нанесения ударов за счет увеличения ударяющей массы;
  • увеличивает продолжительность удара н и глубину внедрения моноопоры в грунт за удар ввиду увеличения длины Lу ударника (н = 2Lу/£, где £ - скорость звука в материале ударника);
  • позволяет использовать кожух также в качестве направляющей плавоснования и погружать моноопору с уходом ее верхнего конца ниже уровня моря, а затем наращивать моноопору секциями по 5-8 м (традиционно по 2 м), уменьшая при этом количество резьбовых соединений, затраты труда и времени на их изготовление, навинчивание и отвинчивание.

Перечисленные достоинства подвески подводного ЗС на кожухе убеждают в целесообразности ее применения для ударно- забивного бурения на малых и больших глубинах моря независимо от необходимости использования погружаемой колонны труб в качестве моноопорного основания и применения на скважине вращательного способа. Применение разработанного способа эффективно также для бурения на акваториях с сильными течениями воды. Силы тяжести кожуха и установленного на его нижнем конце ЗС препятствуют отклонению кондуктора от вертикали силами течения.

В разделе 6 обоснована целесообразность использования моноопоры ступенчатой конструкции и ограничения глубины погружения ее нижней секции до 4-5 м. В этих случаях эффективно: использовать подводный забивной снаряд простейшей конструкции, выполнив его в виде кольцевой болванки; наносить удары ЗС по переходнику с одной ступени на другую, а не по муфтам; погружать моноопору без изменения места положения на ней ЗС. При этом для подвески ЗС приемлемы схемы на тросовой ветви и на трубчатом кожухе.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2652 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5351 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2572 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Основные виды плановых геодезических сет…

Геодезические сети по назначению классифицируют на государственные геодезические сети, геодезические сети сгущения, геодезические сети специального назначения и съемочные сети. Государственная геодезическая сеть. Государственная геодезическая сеть покрывает всю территорию Российской Федерации и...

13-08-2010 Просмотров:21340 Инженерная геодезия. Часть 1.

Порядок оперативного планування поточних…

Порядок оперативного планування такий. До початку планового року розподіляють свердловини на дві групи за величиною qоmin. Тоді по свердловинах другої групи за фактичними даними визначають параметр а, знаходять граничний дебіт...

19-09-2011 Просмотров:3309 Підземний ремонт свердловин

Вимірювання довжини ліній вимірювальними…

Вимірювання ліній на місцевості – один з самих розповсюджених видів геодезичних вимірювань. Без вимірювання ліній не обходиться жодна геодезична робота. Лінії вимірюють на горизонтальній наклонній та вертикальній площинах. Їх проводять...

30-05-2011 Просмотров:14587 Інженерна геодезія