特殊性和复杂性(精选3篇)
特殊性和复杂性 篇1
1 复杂地质条件下的钻井的复杂性与不确定性分析
复杂地质地质条件突出的特点就是不确定性, 尤其是在对复杂结构井的施工中其不确定性更加的明显, 复杂的结构井也即是指出了常规的直井外的所有的较为复杂的井结构, 如水平向井、定向井、移位较大的井、分支井等。其不确定性由以下几个方面决定:
1.1 地质条件的影响
复杂的地质条件对复杂结构井的影响是最大的, 因为复杂结构井与特殊工艺井成井都需要以地质结构为基础, 如果在地层厚度、油气结构、底界面位置、地层缺失、地层分层深度位置等方面都会影响复杂结构井的施工, 着不确定因素可以导致某个层不能进行探测确定其地质情况, 只能依靠液体套管维持待定井段的施工。如果情况严重还会因为目的层、标志层的深度不能明确探知而影响预先设计井的深度、靶位等带来困难, 更严重的还会因为施工位置的地质结构而影响井壁稳定性。
1.2 井下设备控制的不确定性
在钻井的过程中, 导向钻井工程控制与优化目标会在实际的施工中产生不确定性, 而导致其难以实现。主要的因素是钻头的动力学与钻柱的动力学研究与控制还不够完善, 在实际的应用中不能代表普遍性, 尤其是旋转导向工具和BHA都有不确定性, 所以在实际的成孔中运行很难兼顾井孔的轨迹、速度、安全、效率等多方面问题。
1.3 结构井刨面与轨迹之间的不确定
在是实际的施工中还会出现漂移问题, 或者不容易改变井孔位置的复杂地质结构, 但是因为不能在事前定向出现倾斜的位置和井孔的位置而增加了施工的难度。在施工经常出现多次调整井身轨迹的情况, 给结构井与施工都带来了安全隐患。
1.4 井下复杂的情况对给施工带来不确定性
常规直井利用的是传统的诊断与预测方式可以通过地面录井或者泥浆的情况对施工进展进行分析, 但是因为地面采集的数据不能及时反映井下的情况, 在实际的使用中往往会出现滞后或者错误判断, 面对复杂结构井这种方法显然不能完全适应其施工。
2 复杂地质条件下复杂结构井与特殊工艺井施工技术
2.1 裸眼施工技术
这是一种简单的水平向井的施工方式。利用技术套管放置到预计的水平位置顶部, 向其注入水泥固井封隔。随后利用小一级的钻头进行水平钻进, 直至设计长度, 施工完毕。裸眼成井的主要应用地质形态为碳酸岩等坚硬不易坍塌地质条件下, 特别是存在垂直裂缝的地层。
2.2 割缝衬管施工技术
此种措施先利用割缝的衬管悬挂在技术套管上, 用悬挂封隔器对其进行外部封隔。割缝衬管需要扶正, 保证其在井眼的中心。割缝衬管技术主要适用在不能用套管射孔的工程中, 同时裸眼施工还会引起塌方。此种施工技术方式简单, 有效的抑制塌方, 同时将水平井端进行分割形成使之容易施工, 此技术多用与水平井。
2.3 射孔施工技术
固井射孔技术是一种被认可的施工技术, 包括套管固井射孔技术与尾管固井射孔施工。套管射孔是技术可以避开夹层水、顶层水、气顶等, 可以支持分段射孔、试油、注采等进行增产措施。在一些油田中热采水平井和先期防砂的水平井多采用此类技术完成施工, 通常全井采用的是直径为177.8m m的套管, 热采水平井采用提拉预应力的方式固井, 水泥材料返到井口的尾管固井射孔, 以此完成施工有利于提高固井质量与保护生产层, 在水平段施工中采用与油气层相互配伍的钻井液, 利用近似平衡钻井或者欠平衡钻井技术降低对油层的污染, 保证其生产稳定。
另外, 此项技术可以降低施工成井的成本, 提高项目进行的经济效益, 因此水平井中采用此方法的居多, 此时利用直径为244.5mm套管与139.7mm尾管施工成井, 在水平井固井射孔的施工中, 应保证固井的质量才能达到技术目标。为了提高固井的效果, 可以利用一些措施进行质量提高, 如:使用添加剂对水泥浆的性质进行改变, 分级注入水泥, 紊流与塞流代替, 采用封隔器, 活动管柱, 加装套管扶正装置提高其位置稳定性, 利用尾管固井等技术。
通常的水平井多利用负压射孔, 对地质松散胶结差的地质结构通常采用近似平衡压力射孔, 高压地层和地层压力不确定的时候则采用正压射孔, 向水平井射孔方向利用油管传送射孔枪和液压引爆。这样就实现了油管内憋压射孔、可以将一筛管接到射孔枪上, 全井憋压射孔完成后不需要移动管柱测压或者生产。
2.4 管外封隔器技术
此项技术施工是依靠管外的封隔器对成井进行分割, 投产后按照层段进行后期施工或者生产控制。对注水开发的油田而言是十分重要的技术措施, 我国西北的油田在水平井施工中多采用此类技术。
2.5 填充成井设计
在总结实践经验的基础上, 水平井内不论是利用裸眼井下砾石填充或者套管井下砾石填充, 其工艺都比较复杂, 目前还有一种在矿场上进行时间的技术, 裸眼水平井预先填充砾石绕丝筛管施工技术, 其筛管结构和性能与垂直井相似, 但是使用中应采用扶正器进行辅助, 以方便让筛管在水平位置居中, 在某些油田中的复杂结构井施工中获得了较好的效果。
3 结束语
复杂地质条件下进行复杂结构井和特殊工艺井施工时, 其不确定的因素来自与多个方面, 这些因素决定了在成井的过程中对其产生负面影响。所以在实际的施工中, 应利用相应的技术措施在施工中尽量克服负面影响, 并利用技术优化来提高施工的效果。
摘要:在常规的钻井技术之外, 都统称为复杂结构井。其应用主要是为了适应油田的采收率。但是在结构复杂的地质条件下, 地质结构的不确定、设备操控不确定性、结构不确定性、意外情况等, 使得复杂结构井与特殊工艺井完井工艺越发复杂与困难。所以在实际的施工中利用多种技术组合和创新才能提高完井的质量, 并提高其对提高采收率的帮助。
关键词:复杂地质,不确定因素,复杂结构井,完井技术
参考文献
[1]温克珩, 赵总彦.复杂地质条件下复杂结构井成井的关键技术及管理对策[J].石油技术, 2008, (02) .[1]温克珩, 赵总彦.复杂地质条件下复杂结构井成井的关键技术及管理对策[J].石油技术, 2008, (02) .
[2]曹佩浩.复杂地质条件下穿层钻井与成井技术研究[J].科技传播, 2011, (02) .[2]曹佩浩.复杂地质条件下穿层钻井与成井技术研究[J].科技传播, 2011, (02) .
[3]李文峰, 郭忠平.复杂地质条件下复杂结构井的优化技术[J].矿业工程研究, 2011, (01) .[3]李文峰, 郭忠平.复杂地质条件下复杂结构井的优化技术[J].矿业工程研究, 2011, (01) .
特殊性和复杂性 篇2
从系统科学和系统复杂性的角度看中医理论
中国的中医理论古老而超出西方现代理论体系之外,然而中医中药在临床实践中的有效性是不容置疑的.由于中国传统哲学和西方哲学的巨大差异,单纯用西方科学方法和科学理论是难以解释中医理论的.在认识到这一差异的`基础上,作者引入系统科学和系统复杂性的方法和概念,从一个新的角度初步分析了中医的阴阳五行理论.着重从时间维上系统的发展阶段角度分析了阴阳,从系统间关系种类的角度来解释五行,最终要在中医理论中引入现代分析观点,将中医理论方法用于复杂系统分析.
作 者:董向辉 戴汝为 作者单位:中国科学院自动化研究所系统复杂性研究中心,北京,100080刊 名:系统仿真学报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION年,卷(期):14(11)分类号:N94 R22关键词:系统科学 复杂性科学 中医理论 阴阳 五行
特殊性和复杂性 篇3
工程建设中, 常常需要根据工程规划要求将某些特殊地形的自然地貌改造成一个水平的或者有一个或几个梯度的场地, 以满意实际应用。地形的复杂程度直接关系到工程的总造价。而不同的土方平衡计算方法又会使工程造价有些许差异, 这就容易引起工程方面的经济纠纷。因此, 合理的土方平衡设计方案, 准确科学的计算方法显得到关重要。下面就以海岛补充耕地易地开发项目为例, 浅谈一下特殊复杂条件下土方平衡计算。
1地形分析
该实例属典型岛屿复杂多变地形, 表面砂层, 东高西低, 中间一条凸出背脊, 从东向西呈“W”形, 地势以东北方向为圆心由东南方向正北方弯曲成平摆的“香蕉”的形状。田块的开发改良要求是覆盖住1.3m-8m厚的细粒砂层并且在东、西、北三个方向均留置植林防护区。
2施工分析与土方量计算
为达到耕地易地改造的效果, 我们对地块需要进行砂面平整、 土方挖运、填调配工程三个方面进行施工。具体分取土场的施工、临时施工通道的修筑、田地块的施工等几个环节进行设计。
采用方格网法进行计算。其原理是将施工现场划分为若干个尽量与测量的纵横坐标网对应的方格, 以每个方格为单位, 根据其顶点的高度与设计高度进行对比, 低的进行填平, 高的部分进行挖运。 根据方格四个顶点的挖填的平均加权值及方格的面积来计算土方量。
当同一方格网内既有挖方又有填方时, 首先把找进方标边缘上的零点位置。
零点的位置按下式计算
式中x1、x2-角点至零点的距离 (m) ;
h1、h2-相邻两角点的施工高度 (m) , 均用绝对值;
a-方格网的边长 (m) 。
如图1所示, 将方格网边缘上的零点位置连起线, 就得到了挖方区与填方区的分界线。
2.1 取土场的施工
2.1.1取土场的选址
根据实际地形地貌, 改良后的田块由北往面的耕作面高程从低往高, 因此施工由北面开始。
取土场则选取东面和西面砂层较薄的位置, 为便为施工, 东西面各细分出区域, 先由推土机推开表层砂面再进行挖土。
2.1.2土场可开挖深度的确定
为了减少运输工作量, 需要合理选择取土区。先由挖土机在规划区域挖取多个探测坑。然后将各个坑的挖掘深度进行加权平均来算出该区域的可挖深度和可挖面积。
2.1.3取土总量的构成
根据现场地形, 取土总量=田块填土方量+施工道土方量+田间道土方量+生产道土方量+蕉园填土方量。
其中, 田块填土方量= (田块面积-蕉园面积) ×施工深度。
2.1.4取土工程量的校核
计划取土面积=取土总量/可开挖深度
实际可取土面积等于各个取土区域面积之和
实际可取土总量=各取土区域取土量之积
其中, 每个区域取土量=取土面积×可开挖深度
当实际可取土面积大于等于计划取土面积, 实际可取土总量大于等于计划取土总量, 该取土方案可行。
2.1.5取土场的施工设计
在东、西面各选取一个取土区, 先用推土机将表层砂推开, 堆放到东、南、西面, 留出与田块距离最近的北面运送田块填土, 这样以减少运距, 节省施工成本。当取土区取土完毕, 再将堆放在东、南、西面的表层砂回填到土坑中。
2.2 临时施工通道的修筑
2.2.1临时施工通道的设计
由于施工现场的地表高低不平, 低凹处由取土场挖土、运土平衡, 高凸需要挖运大量砂土用来回填土坑, 这两种施工共用一条施工通道。因为两种施工同时进行, 所以施工车辆较多, 对于施工通道建筑宽度的设计应充分考虑安全问题。
2.2.2临时施工通道所需土方量的计算
施工通道土方量=施工道总长度×施工道填筑宽度×填土厚度
对于施工道填筑的土不需要进行回收, 在运砂填坑时分段填埋, 从而达到节省成本的效果。
2.3田地块的施工
2.3.1田地块施工设计
对于田地块的施工, 首先建造砂平台用来堆填取土坑挖出来的土方量, 然后将进行取土场取土、田块填土、田块的整平、运砂来回填土坑, 最后砂面进行平整。
该施工工序自北向南逐段进行, 每一个工序的循环, 砂平台的制造都是第一个步骤。砂平台的采用避免因取土场中的土方被超前挖出而堆放在已经经过平整的田块上, 而引起的土方再次被转运或者需要增加推运的工序, 不仅减少了工作量, 还加快了施工进度, 很好地控制了工程成本。
在对田地块的施工过程中, 需要对两个方面进行很好的控制, 从而保证施工改良效果, 即砂面平台高程控制、填土厚度的高程控制。
2.3.2砂面平台高程控制
根据方格网法的计算原理, 将施工区域划分根据施工需要划分为若干个区域, 其中低于设计面高程的区域称为填方区, 高于设计面高程的区域称为挖方区。
首先根据地形规划田块方格网点, 然后进行测量放样。用木桩标记每个田块方格网点。采用水准仪进行多次测量, 确保每一个桩点的标记高程与设计要求相符。
对于砂面平台高于设计高程填方区, 用推土机刮平;对于低于设计面的挖方区, 用推土机堆高再刮平, 经过平整后的砂平面不应该留有凸突的砂埂痕迹。
2.3.3填土厚度的高程控制
对于填土厚度的高程控制好坏直接影响施工效果, 因此, 在土方填筑到第三层前, 一定要及时恢复田块高程方格网控制点的标杆作用。每个田块都要使用木桩标记清楚对应田块桩号及土面高程, 以便于对该田块的填土厚度和田面平整高程进行控制。其计算方法如表1所示。
填土高程不能够满足设计要求的部分, 汽车要继续往该区域倒土。达到设计要求后再使用推土机进行推平压实。
2.3.4田块耕种附带部分的施工
田块耕种附带部分包括田间道、生产道、斗渠、农渠、斗沟、农沟, 对这部分的施工要等到田块完成填土后, 在确保不影响施工运输车辆正常作业的前提下进行。
其中, 田间道土方量=田间道长度×平均宽度×路面厚度
生产道土方量=生产道长度×平均宽度×路面厚度
2.3.5砂面土方平衡计算
依据以上施工设计, 在充分考虑到实例中地形的独特性即填方区并没有天然的可以直接补填的“虚位”, 而且施工顺序要求必须由北向南逐段推进。因此, 通常的调配计算方法在这里显然不能够适用。
对于砂面土方平衡计算依照“最小元素法”与施工次序以及施工方法相配合的原则进行。
其中, 填方区的容积=原地形方量+取土坑填方量
推填总工程量等于挖方区总容量减去填方区总容量。当推、填总工程量运距大于80m时, 该工程量则作为外运砂工程量。
3结束语
不同的施工环境, 不同的施工设计, 使用的计算方法不同, 对于计算精度和施工速度的影响作用很大。当精度要求较高时, 可以用不同的计算方法进行分析对比, 从而得到更为理想的结果。因为土方量计算产生的分歧引发的纠纷一直困扰着工程施工。这就要求我们在实际工作中, 不断积累宝贵的经验, 合理设计、科学计算, 做到快速、高效、合理的评估土方量、平衡土方量, 把好工程实施的第一关。
摘要:土方平衡计算作为土地整理项目中的一项重要工作, 其计算过程直接决定工程造价的高低, 其设计合理性对于施工总造价及工程是否能够顺利实施起着至关重要的作用。土方平衡计算的复杂程度取决于需要改良的自然地貌。地形简单, 面积不大则土方平衡计算比较简单, 而一些地形复杂并且地物地貌变化众多的情况, 土方平衡计算的设计都复杂很多, 计算过程则较为复杂。同样一个地形, 设计不同, 工程量便不同, 工程造价也会有很明显的差距。这就需要我们因地制宜地去把握施工中的每一个细节, 合理设计、节约成本。
关键词:土方量,方格网法,平衡计算
参考文献
[1]张亚峰, 宁甜甜, 姚尧, 等.利用土方平衡确定设计标高的方法研究—以曲阜春秋华庭小区为例[J].华中建筑, 2012 (5) :124-125.
[2]张光辉, 吴珊瑚, 宋金良.利用高压水射流切割技术和旋喷注浆技术进行建筑物纠偏与加固实例分析[J].建筑技术开发, 2000 (4) :248-249.
[3]周启明, 许海岩, 许利捷, 等.土石方估算方法在市政BT项目中的应用[J].建筑技术开发, 2015 (8) :547-578.
[4]张亚峰, 宁甜甜, 姚尧.利用土方平衡确定设计标高的方法研究—以曲阜春秋华庭小区为例[J].华中建筑, 2012 (5) :124-154.
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