大港油田庄海2x1井钻前工程总结 - 图文

大港滩海道路及井场先导性技术试验

——庄海2x1井钻前工程总结

1．工程需求

渤海湾滩海地区有丰富的油气资源，因为环境特殊，长期以来无人敢于涉足，被称为油气勘探开发的禁区。近年来，为了扩大勘探开发领域，寻找新的储量、产量接替地区，各油田采用修堤建岛、钻定向井、用钻井船钻井等方法在滩海区进行了钻探和开发。但高风险、高投入、低效益始终制约着滩海勘探开发的发展。大港油田滩海勘探开发公司成立后一直和有关方面专家一起探索降低滩海区勘探开发成本的有效方法，见到了一些效果，但高风险、高投入、低效益的局面远未根本改观。据第二次全国资源评价，大港油田滩海地区油气资源总量分别是10.97亿吨和2951万立方米，为了把资源有效地转化为储量、产量，必须探索安全可靠经济实用的海工技术。

大港油田滩海勘探开发公司通过多方面的综合调查研究和分析对比，最后认为应用胜利油田的“构件+毛石”浅滩建筑工程专利技术，基本能适应大港油田滩海勘探开发的需要。因此，有必要在庄海2x1井进行先导性技术试验。 2．工程概述

大港油田庄海2x1井是1口预探井，井位的大地坐标为20557766.9，4260311.63。该井位于大港油田羊二庄油田东南的滩海地区，具体位置在河北省黄骅市赵家堡村东的潮间带海域。该海域西侧为河北省防潮海堤（海堤堤顶黄海高程为4.5米）。防潮堤东侧有当地渔民的虾池。部分虾池海堤被潮水冲毁，但海堤的底部尚还存在。修筑宽为4.5米的滩海道路1.385千米，修筑55×87米井场一座。滩海道路和井场均为钻前工程。 3．自然条件

大港油田滩海区与胜利油田相比，自然条件更为恶劣，具有流塑层厚、基础软、潮差高、风浪大的特点，修筑滩海道路及井场比胜利油田更困难。

4．大港油田与胜利油田滩海自然条件对比

两地滩海地区的自然条件有如下差别：

（1） 水深海潮差异。胜利油田一般在水深1-3米左右的极浅海地区修筑滩海道路和井场。大港油田的一般潮差比胜利油田高1-2米。大港油田滩海地区在近岸2-3公里范围都是潮间带地区。要在这样的地区施工将造成施工的困难，一般船只较难进入。

（2） 海底坡度差异。大港油田海底坡度在潮间带地区为1‰，胜利油田极浅海地区为0.2 ‰，大港油田近岸海底坡度比胜利油田陡，2公里以外坡度才与

胜利差不多。这将使得近岸滩海道路的高度从岸边向海内逐渐加高，一公里加高1米左右。

（3） 承载能力差异。

胜利油田海滩表层大多有承载力较高的沙底（俗称为铁板沙），其厚度0-1米，是良好的滩海道路和井场的基础。而大港油田海底为泥滩，淤泥呈流塑状，地基承载力低，压缩性高。这将造成钻前工程沉降量大，易产生滑移。同时由于淤泥抗剪强度低，桩板联体构件在该地区插入深度浅时，不采取其他措施，将较难立住。

（4） 风潮配置差异。胜利油田位置近于在南岸，大潮期正好被东南风压住，因此钻前工程受到的海水作用相对较小。大港油田位于渤海湾的西岸，大潮时正值东南风盛行期，因此钻前工程受海水作用大。东北风时则相反，大港油田受海水作用较小，而胜利油田受海水作用较大。 5．工程设计思路 5．1设计依据

该工程为钻前工程，主要是保证完成庄海2x1井的钻探任务，因此该工程的钻前建构筑物要求值的标准较低。考虑到钻前工程完成后，在进行钻井作业时将进入枯潮期，因此滩海道路采用一般潮位路面全天无水的标准进行设计建造，井场按三十年一遇标准设计建造。根据大港油田滩海勘探开发公司提供的数据，河北省防潮海堤顶标高为4.476米，堤下海底高程为0.903米，距海堤1.413千米处海底高程为0.1227米，坡度为0.6‰，该海域一般潮位最高高程为1.676米。该地区潮差为2-3米。

5．2“构件+毛石”修筑滩海道路及井场工程技术在大港油田应用面临的问题 5.2.1大港油田的海滩状况与胜利油田不同，差异较大。大港油田滩海地区表面3～4米深度范围内均为流塑状淤泥，其抗剪强度、承载力都远低于胜利油田滩海表面1米厚的铁板沙的各项指标，对工程有利的是：方便桩板联体构件的下入；沉降稳定后，地基基础结实，防海水冲刷力强。不利的是：首先有可能使桩板联体插入后立不住；其次在填入毛石后桩板联体被挤压成八字型；其三在毛石的挤压下，流塑状的淤泥可能在桩板联体的外侧隆起，导致沉降量加大；其四由于地基软，可能导致圆弧滑动，使堤身断裂。因此，应在大港地区进行现场试验来证实。

5.2.2港油田滩海地区的水深条件与胜利油田有很大的差异，胜利油田修筑“构件+毛石”滩海道路和井场的海域常为水深1-3米；而大港油田将要修建滩海道路及井场的工区在潮间带，除涨潮有水外，其他时间没水。涨潮时水深有时也小于1米，高潮位时水深最大可达到2米左右（不包括天文最大潮），而且潮时就1个小时左右。因此一般船只在这一地区施工比较困难。设计制造能在水深0.0-0.5米地区作业的单斗施工船，还没有经过实践的检验。 5.2.3 大港油田与胜利油田的海况条件各有差异。胜利油田每年在夏秋季潮位大

期间，东南风相对较小，但东北风较大，冬春季西北风较大，都能形成灾害。胜利海堤多处护坡石被风浪掏成鹅卵石，海堤护坡不得不采用扭工体防波浪冲击。而大港油田在7、8、9月潮位大期间，偏南风也较大，且风向与浪向一致，可以形成较大的破坏力，但冬季却相对平静。加上海底高

程较高，因此未见海堤护坡毛石变成鹅卵石和需要扭工体护坡的情况。 1. 气温差异，元月份平均气温天津地区为- 4.20摄氏度，而济南地区则为-1.70摄氏度。大港的最低气温要比胜利的低2-3摄氏度，因此混凝土的标号要相对提高。 5.3 “构件+毛石”修筑滩海道路及井场工程技术针对大港滩海条件的设计改进 经受得住强风暴潮袭击和严冬考验的前提下，按照尽量节约的原则，为适应大港地区的实际海域情况，将胜利模式做了如下改动：

5.3.1．铺路板省掉中间一块，通车路面宽可根据需要定为3.2米。 5.3.2．全部构件混凝土标号由200#增加到250#。 5.3.3．桩板联体和定位桩板联体都加了一横撑（肋），一是为了增加强度，二是起定位作用。板纵向都加长0.2米，目的是为了防止毛石侧向滑移。

5.3.4．井场墙基采用双边插板法。

5.3.5．井场墙体按一米沉降量进行计算。

5.3.6．井场墙体主筋有D18改为D22罗纹钢。

5.3.7．为了平衡井场填土沉降压力，井场墙基外每米抛石10方。 5.3.8. 设计制造能在水深0.0-0.5米海域滑行施工的单斗施工船。

6．工程设计

6.1工程标准

滩海道路全长1.385公里，路基宽4.5米，路面宽3.2米，黄海高程+1.676米，比F1井场低2.924米，一般潮位路面全天无水。滩海道路中部和井场入口处各设4×30平方米会车台一个。路中部会车台有构件护坡，其两端部各设置一根高强度旗杆，安装脚踏板、安全带扣、信号弹及救生衣箱，作为风暴潮等避险用。路沿两边每10米竖一根0.8米高0.2X0.2平方米粗的钢筋混凝土桩作成的警戒标志杆。井场面积55×87平方米，井场黄海高程+4.0米，比F1井场低0.6米。挡浪墙顶面黄海高程+5.6米，比F1井场高1.0米，不遇特大风暴潮，井场常年无水漫过。 6.2工程结构形式

6.2.1．滩海道路结构形式

滩海道路采用“构件+毛石”结构形式，尺寸为4.5米×1385米，具体结构形式见图1。

6.2.2．井场结构形式

井场墙基采用滩海道路路基，其上再建钢筋混凝土墙体和挡浪墙，中间充填素土的结构形式。尺寸为55米×87米，井场的沉降量为1.0米，具体结构形式见图2。

7．工程的实施

序号 1 2 3 7.1 准备阶段大事记 日期(年月日) 内容 2000.10.22 将“构件+毛石”技术资料用“e”发给大港陶庆学 2001.1.4 将“构件+毛石”技术的VCD邮寄给大港陶庆学 2001.4.12-14 应邀到大港实地考察滨海1X1海域地基情况 备注 4 2001.5.24-25 5 6 2001.6.22 2001.7.4-5 7 8 2001.7.5 2001.9.6 9 2001.9.17-18 9 2001.10.10 考察完后，向王光奇陶庆学等作了专题汇报，并写了考察报告 滩海公司的王光奇、李健、陶庆 学、王惠彬等应邀到胜利实地考察 应邀到大港实地考察庄海2X1海 域地基情况 企划处和设计院的高绍山、李强、 张文洪、王宗江、张志强、王成等应邀到胜利实地考察 钻采院的李综志、李学军、齐敏、 王玉霞等应邀到胜利实地考察 庄海2X1钻前工程设计汇报评审 滩海公司王光奇主持，大港油田机关杨勇、周建生、杨玉金、杨瑞洪等12位领导和专家参加 设计施工单位的资质业绩、专利滩海公司李健、陶庆证书等审查、考察调研 学、刘建平，基建办杨忠、薛雄锐，质量安全环保董久生，生产运行处曲锡德，法律事务处段国强等8人 庄海2X1钻前工程设计汇报评审 基建处孙树华主持，设计院冯维亚、杨书随、张文洪，滩海公司陶庆学，工程科吴双等6位领导和专家参加

7.2施工阶段大事记:

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 时间（年月日） 2001.10.16 ,2001.11.8 2001.11.17 2001.12.15 2001.12.26 2002.1 2002.2.24 2002.3.8 2002.3.16 2002.3.17 2002.3.20 2002.4.10-41 2002.4.27 2002.5.3-24 2002.6.1-7 2002.6.3 2002.7. 2002.8.16 2002.11.25 2002.12. 2003.2.14 内容 开始预制构件 试插板 正式插板 河北省水产局让停工 天冷加上河北省水产局让停工，施工人员撤走 青岛海洋研究所取样 开始复工 又让停工 备注 共建路基860米 进行环境评估 1355米路基完工，共用46天 环境评估专家到现场考察 环境评估通过 复工 岛拉运垫填干土 10天 岛完工 岛完工，建岛共用13天 路改为混凝土现浇封顶 路面封顶共用21天 补垫土 岛墙裂缝宽40厘米, 吴永平、杨勇等领导乘车进岛检 查指导工作 岛打0.4X0.4X26立方米桩共212 根，建钻机死基础 路岛竣工 姚和清、杨勇等领导乘车进岛检 查指导工作 钻机搬上 试油，5mm油嘴自喷，油压 2.7Mpa,折算日产46.4方,含水2.0% 7.3 技术难点处理 整个工程施工比较顺利，速度也较快，设计的改进也是比较合理的。但是，由于大港滩海区的特殊情况，施工中出现了一些技术难点：

7.3.1 岸边无水，造成插桩困难，需要提前挖坑备水，挑水浇灌润滑桩身，桩才容易下入。

7.3.2 岸边400米路基插板,用油管排横放的办法，解决了单斗在烂泥之上

能进行作业的问题。

7.3.3 进海路路基修筑至860米后,涨潮时水深0.5米,用油管排横放的办法,单斗已无法在其上进行作业，水太浅,船无法运行。吊装法因钢箱没留燕尾槽，单斗易歪斜，无法作业。

7.3.4 实施滑行法，单斗在船上推船滑行作业，施工进展顺利。

7.3.5 开始试插的35米路基构件有9块有微裂缝,原因是养护期不够,施工不注意,护坡毛石不同步。改正后构件基本不再有裂缝。

7.3.6 补填土后，人工岛东北角墙体拉裂，裂缝宽最大1.06米。沉降稳定后，将拉断钢筋焊好,支上模板,重新现浇混凝土,岛墙顶部再找齐,岛墙体又完好如初了。

7.4 沉降情况

经过对1.355公里路均布52个沉降观测点观测，路0-500米段，构件顶前4个月沉降了19.4厘米；501-800米段，构件顶前前4个月沉降了39.7厘米。后4个月，路构件顶沉降只有4.64厘米。路面混凝土封顶后，2002年5月27日至2002年7月9日43天，只沉降了0.4厘米。岛墙沉降与路基本相同。岛墙基均布24个观测点，桩板联体顶2002年4月4日至2002年4月23日20天，沉降了25.6厘米。岛墙顶均布15个观测点，2002年5月27日至2002年7月9日43天，西墙沉降了4厘米，西北墙沉降了10.4厘米，东北墙沉降了46.7厘米，东南墙沉降了5厘米。东北角墙体拉裂后，沉降更大，达到80厘米。

综上所述，路和岛开始前20天沉降量较大，为20-30厘米左右（岛墙拉裂处除外）。以后就逐步变小而趋向稳定。

图1

图2

8、结束语

从上述的历史轨迹可以看出，庄海2X1钻前工程堪称是新技术推广应用的一个典范。从这看到，大港人从普通职工到总经理对新技术的敏感、激情和追求；他们实事求是，讲求实效的务实精神，以及对科学技术是第一生产力的深刻理解和依靠科学技术发展大港的执着精神。这让我们坚信：大港的滩海大有希望！

陈振新 陈泽 2003年3月17日

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