深水斜坡海床喷射建井风险分析

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjln123456
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随着南海深水油气田勘探开发区域的不断扩大,不稳定海床环境下的建井作业越来越频繁,尤其是深水斜坡海床建井。但由于缺乏斜坡海床喷射建井的安全性评估方法,通常采用更换井位至平坦区域的方式来规避斜坡海床建井,甚至偏移设计井位较大距离,造成地质勘探效果欠佳,因此,准确评估斜坡海床喷射建井的安全性具有十分重要的意义。本文针对斜坡海床土体的力学特性进行了分析,研究了斜坡海床保持稳定的自身力学性质,以及造成斜坡海床失稳的内部和外部影响因素,并通过考虑扰动的结构性土体本构模型描述了斜坡海床土体在外力扰动下的变形行为。结合喷射建井工艺特点,基于水射流和小孔扩张理论建立了斜坡海床喷射建井土体扰动模型,并得到了0~10m~3/min范围内的喷射排量对斜坡海床土体的扰动强度和扰动范围。通过对南海深水区井场海底地貌和浅层土质特征的分析,建立了考虑喷射建井扰动的多形态斜坡海床地质模型,采用有限元强度折减法,分析了海床倾角、土体强度、土质分层对斜坡海床自身稳定性的影响,建立了不同喷射扰动参数下的斜坡海床失稳演化规律,评估了斜坡海床喷射建井风险。为应对软弱夹层斜坡海床井口下沉风险,设计了斜坡海床喷射建井安全控制装置,并采用有限元模拟对装置的应用效果进行了评价,发现可提高复杂海底环境下表层导管承载能力。本文对斜坡海床喷射建井风险性的研究结果,可为斜坡海床喷射建井方案设计提供一定参考,扩大喷射建井井位选择范围,确保深水油气田表层建井的安全性。
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