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:2747 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:5572 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:2762 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Электроотрицательность и промежуточный и…

Хотя в приведенном выше описании химические связи рассматривались так, как если бы в природе они существовали по отдельности, в действительности же большинство связей обладает свойствами, промежуточными между чисто ковалентной, чисто...

12-08-2010 Просмотров:12418 Генетическая минералогия

Технические требования к комплексу обору…

Комплекс оборудования для бурения скважин с моноопорного основания на акваториях должен включать буровое плавоснование, трубчатую моноопору и механизмы для ее монтажа, стабилизации в грунте дна и демонтажа, а также буровые...

12-01-2011 Просмотров:5699 Морские буровые моноопорные основания

Подготовка и проведение испытаний

При подготовке к натурным динамическим испытаниям необходимо иметь такие дополнительные приборы и устройства; приборы, автоматически фиксирующие вход и сход подвижной нагрузки (конечные выключатели); специальные подкладки на размеченном пути следования подвижной...

19-03-2013 Просмотров:2213 Обследование и испытание сооружений