人工岛钻井隔水导管施工工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种人工岛钻井隔水导管配套施工工艺方法，该发明专利技术解决了人工岛钻井隔水导管快速、安全、精确施工问题。该方法包括隔水导管预制、测量放线、隔水导管吊装、施打、连接和送达标高的全过程，在隔水导管预制时在导管上设置坡口和对口环，导管外设置吊耳；为方便吊装和准确定位，研制了吊桩平衡架和桩位限定器，采用吊车和吊桩平衡架联合吊桩代替了以前的桩机捆绑式吊桩；采用桩位限定器防止了隔水导管就位时的桩位偏移；对口环进行导管连接，连接坡口处满焊达到隔水导管的整体强度要求，采用本施工工艺，可缩短施工工期，提高施工质量，并且安全、便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种，该专利技术解决了人 工岛钻井隔水导管快速、安全、精确施工问题，属于滩海石油钻井工程前期 土建工程施工的

技术介绍
在滩海地区石油开采过程中，由于人工岛地基软弱以及海水的腐蚀增大 了钻井及采油的难度，目前主要解决办法是在预设井口位置，施工下入隔水 导管。隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管，主要功能是隔离海 水、形成钻井液循环通道，同时作为海上平台井口的持力结构。钻井隔水导 管的直径及壁厚由将来实施钻井施工的钻机决定，钻井隔水导管的入泥深度 可根据地质勘测资料及相关计算得出。由于隔水导管施工是采用土建施工方 式，其精度能否满足钻井要求成为隔水导管施工的技术瓶颈，此前，尚无成 熟的。目前国内滩海石油勘探开发广泛采 用海油陆采的方式，也就是在滩海地区建设海油陆采平台，通常称之为人工 岛，在人工岛上施工钻井隔水导管，钻井隔水导管施工完毕后，在隔水导管 位置钻井和采油，在人工岛上精确施工钻井隔水导管难度大，国内仅有1 2家施工单位进行过人工岛钻井隔水导管施工，都是采用捆绑式吊装和普通 打桩方式，由于施工工艺仅适合于土建标准，所以完成的钻井隔水导管施工 效果不好，施工速度慢、施工质量差、安全系数低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种人工岛钻井隔水导管 配套施工工艺方法。本专利技术的包括如下步骤 一、隔水导管的预制隔水导管预制采用符合防腐要求和人工岛井口支撑强度的钢板材料，首 先利用巻板机将钢板材料加工成预先设计直径的圆筒，将4 6个圆筒焊接而成隔水导管，每根隔水导管长8 15米，焊缝经超声波检测，必须符合II 级以上要求；为了方便后期的钻井隔水导管施工，在隔水导管距上端1.2 0. 8米处的隔水导管外壁上对称焊接一对吊耳，吊耳与隔水导管连接处满焊； 为了方便隔水导管之间的连接，每根隔水导管顶端不设置坡角，在每根隔水 导管底端设置坡角，同时在隔水导管底端内壁焊接一个钢板对口环， 一半长 度的对口环焊接在隔水导管底端的内壁上，对口环另一半探出隔水导管底 端，至此隔水导管预制完成，完成预制的钻井隔水导管符合GB150-1998， GB50205-2001， SY/T4094-95标准要求，方可投入使用； 上述吊耳采用钢管和厚钢板焊接而成；二、 施工区场地清理、测量放线标示桩位隔水导管施工前，请专业单位进行全场沿线地下障碍物探察，根据探察 报告，先进行场地平整，全部清除施工区域的表层硬物和地下障碍，为了加 强承重荷载，桩机施工区域可垫上钢板，便于桩机行走，根据设计提供的控 制点，用测量仪器确定钻井隔水导管桩位，并做出标示；三、 在桩位上铺设桩位限定器为了保证隔水导管在施工时位置准确，控制好施工时隔水导管的垂直 度，沿井口槽排列的方向，铺设由角钢焊接成型的桩位限定器，铺设时，用 隔水导管桩位限定器的稳定孔中心对准隔水导管桩位点；桩位限定器呈双层 轨道形状，由稳定架和稳定孔构成，稳定架由架轨、横支架、竖支架和底部 稳定支架构成，桩位限定器的长度根据井口槽的长度确定，架轨长度应小于 或等于井口槽的长度，桩位限定器的宽度应比隔水导管的外径大20 mm 40mm，桩位限定器的高度，即竖支架长度一般约20 50cm，桩位限定器的 稳定孔的间距根据相邻井口导管的距离确定，稳定孔呈方形，根据隔水导管 的外径的大小确定稳定孔四周角钢支架的长度，在稳定孔四周的每个角钢支 架的中心点设有一个定位稳定螺栓，以调节、固定隔水导管的准确位置，稳 定孔的大小应满足导管顺利就位，即保证隔水导管外边缘在稳定孔中距离稳 定孔四周的角钢5 15mm为宜。 四、隔水导管吊装就位采用捆绑式吊桩过程中，由于隔水导管自重较重，隔水导管离地后无法 控制其平衡稳定，采用捆绑式吊桩过程中，由于隔水导管自重较重，隔水导 管离地后无法控制其平衡稳定，捆绑式吊桩在起吊时隔水导管摆动较大，因 此隔水导管就位存在很大的难度。由于隔水导管自重高达3吨，因此隔水导 管接触桩位限定器时，桩位限定器很容易被隔水导管碰到而偏离桩位。从而 导致虽然有桩位限定器，却很难起到作用。利用吊桩平衡架和吊车联合吊桩可以很好的解决上述问题，吊桩平衡架 由吊扣、吊扣钢缆、架梁、套扣钢缆和套扣构成，吊扣钢缆和套扣钢缆分别 固定在架梁的两端，吊扣装在吊扣钢缆上，吊扣到架梁的吊扣钢缆长度相等，套扣装在套扣钢缆的另一端，两根套扣钢缆到架梁的两端的长度相等。吊车配合平衡架在隔水导管就位时，平衡架的套扣套在隔水导管的吊耳 上，隔水导管在重力作用下保持竖直向下，摆动较小，可以顺利地将隔水导管放入桩位限定器的限定范围内，用互成90度的两台经纬仪将隔水导管调 直；根据隔水导管的直径大小，调节稳定螺丝，保证隔水导管就位准确。五、 打桩机就位与隔水导管的施打、连接锤击式打桩机就位后，吊车配合打桩机将隔水导管就位，然后采用锤击 式打桩机将隔水导管打入地下，实际施工中一根隔水导管长度往往不够，此 时就需要隔水导管接长，这时就要求前一根隔水管顶端距离地面一米处时停 锤，然后吊装、就位后一根钢管，预制好的隔水导管下端设置了坡口和对口 环，隔水导管连接时，将探出隔水导管底部的一半对口环插入到前一根隔水 导管顶部，并将坡口焊满，待焊接完毕，达到冷却时间后再进行施打，施工 期间要严格控制隔水导管的垂直度。六、 送达标高、施工完毕对于某一设计井口的隔水导管施工，当最后一根隔水导管打至离地面 0.5土0.2米时停锤，加送桩器，然后继续将隔水导管打送至标高后停锤； 停锤后拔除送桩器，该井口的隔水导管施工完毕。在人工岛具体实施上述各施工步骤时，对于一口井的隔水导管施工严格 按照上述步骤次序实施，但考虑到实际功效的提高，当多个井口同时施工时， 允许上述步骤单独、分步、交叉完成。 附图说明图l，隔水导管吊耳设置示意图；图1中，隔水导管1、吊耳2。图2，隔水导管底端结构示意图2中，隔水导管管壁3、隔水导管管壁底端端面5、对口环6、坡角7。图3，隔水导管顶端结构示意图3中，隔水导管管壁3、隔水导管管壁顶端端面4。图4，桩位限定器俯视图4中，架轨8、横支架9、底部稳定支架IO、稳定孔ll、稳定螺栓12。 图5，桩位限定器侧视图5中，架轨8、竖支架13、底部稳定支架IO。 图6，吊桩平衡架示意图6中，吊扣14、吊扣钢缆15、架梁16、套扣钢缆17、套扣18。 图7，隔水导管连接示意图7中，管壁上端面4、管壁下端面5、对口环6、坡角焊缝19。 图8，隔水导管施工示意图8中，打桩机20、桩位限定器21、吊车22、钢板23、地面24、隔水 导管l。 具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的工艺方法予以进一步的说明，已知 某人工岛需实施隔水导管现场施工，以通常施工的①600mmX25mmX12000111111 型隔水导管为例，井口槽长度30米，各井口间距为3.2米。由上可知，隔 水导管直径D^60cm，壁厚25mm，长12m。第一步钻井隔水导管预制采用Q235B钢板，利用巻板机加工成直径为600mm的圆筒， 一根12米 长的隔水导管通常由5个圆筒焊接而成，采用型号为E4315的焊接材料和 H08A焊丝，焊缝必须进行超声波检测，焊缝质量必须都要符合II级以上要 求；在隔水导管距上端0.8米处对称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工岛钻井隔水导管施工工艺方法包括如下步骤：　第一步、隔水导管的预制　隔水导管预制采用钢板材料，将钢板材料加工成预先设计直径的圆筒，每根隔水导管长８～１５米，焊缝经超声波检测，必须符合Ⅱ级以上要求；在隔水导管距上端１．２～０．６米处的隔水导管外壁上对称焊接一对吊耳，吊耳与隔水导管连接处满焊；每根隔水导管顶端不设置坡角，在每根隔水导管底端设置坡角，在隔水导管底端内壁焊接一个钢板对口环，一半长度的对口环焊接在隔水导管底端的内壁上，对口环另一半探出隔水导管底端，隔水导管预制完成，完成预制的钻井隔水导管符合ＧＢ１５０－１９９８，ＧＢ５０２０５－２００１，ＳＹ／Ｔ４０９４－９５标准要求；　第二步、施工区场地清理、测量放线、标示桩位　隔水导管施工前，请专业单位进行全场沿线地下障碍物探察，根据探察报告，全部清除施工区域的表层硬物和地下障碍，进行场地平整，桩机施工区域垫上钢板，根据设计用测量仪器确定钻井隔水导管桩位，并做出标示；第三步、在桩位上铺设桩位限定器　沿井口槽排列的方向铺设桩位限定器，铺设时，用隔水导管桩位限定器的稳定孔中心对准隔水导管桩位点；　第四步、隔水导管吊装就位　利用吊桩平衡架和吊车联合吊桩，在隔水导管就位时，将吊桩平衡架的套扣套在隔水导管的吊耳上，吊车缓慢将隔水导管放入桩位限定器的稳定孔内，用互成９０度的两台经纬仪将隔水导管调直；调节稳定螺丝，保证隔水导管就位准确；　第五步、打桩机就位与隔水导管的施打、连接　打桩机靠近桩位限定器就位，打桩机将隔水导管铅直打入地下；施工中一根隔水导管长度不够，需要隔水导管接长，要求前一根隔水导管顶端距离地面一米处时停锤，暂停施打，然后吊装、就位后一根隔水导管，预制的隔水导管下端设置了坡口和对口环，连接时，将探出隔水导管底部的一半对口环插入到前一根隔水导管顶部内，并将坡口焊满，待焊接完毕，达到冷却时间，检验合格后再进行施打；施工期间控制隔水导管的铅直；　第六步、送达标高、施工完毕　一口井的隔水导管施工，当最后一根隔水导管打至离地面０．５±０．２米时停锤，加送桩器，然后继续将隔水导管打送至标高后停锤；拔除送桩器，该井口的隔水导管施工完毕。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宏振，甄宏昌，
申请(专利权)人：大港油田集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]