深水开发（共10篇）
深水开发 篇1
1对深水的认识
深水油气开发始于20世纪60年代末。随着对深水的认识以及开发技术的提高, 在不同时期深水有着不同的定义范围。20世纪70年代深水最低界限为100m, 20世纪80年代末为300m。目前根据国际标准, 定义浅海为小于500m, 深海为大于500m, 超深海为1500m以上。
2国内外现状
2.1国外深水油气田开发
我国深海油气勘探开发已经具有了数十年的开发历程, 其中深水气田主要分布在墨西哥湾、西非、巴西等, 最深达3000m, 澳大利亚、东南亚、挪威、埃及、印度也蕴藏着丰富的深海油气资源。国外在深海油气勘探开发方面取得了一定程度的成功。
2.2国内深水油气田开发
国内对深水油气田开发资源主要集中在南海北部、南部和东海冲绳海槽区。随着陆地和浅海石油的濒临枯竭, 像深水进军是油气田开发的必然趋势。预计未来的十几年内, 深水油气产量较之当前将有显著的增长。我国目前的深水开发技术还处在初级阶段, 随着我国首座深水油气田荔湾3-1于2014年4月23日的正式投产和目前的稳定供气, 揭开了我国走向深水油气开发的新篇章, 给我国海洋石油开采带来了新的希望。随着我国初具深水油气开发能力, 海洋石油开发已走进深海, FPSO (浮式生产储油轮) 也将成为今后深水开发的重要设施, 目前中海油已拥有18条FP-SO。FPSO集生产处理、储存外输及生活、动力供应于一体, 一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统。FPSO具有高风险、高技术、高附加值、高投入、高回报的综合性海洋工程特点。并且具有抗风浪能力强、适应水深范围广、储/卸油能力大及可以转移、重复使用等优点。随着“海洋石油117号”的建造成功, 为我国深水油气开发迎来了崭新的篇章。
3深水油气田开发风险
国内外对于陆地和浅海石油开发已经拥有了十分成熟的经验, 相比而言深水油气勘探活动较之成熟的勘探区域风险更大, 面临着自然环境恶劣等诸多不利因素影响, 存在着更多不确定性的风险。
3.1深水地质风险
深水油气田开发的最大地质风险主要是储层、坡度和地形。深水海底沉积物较细、坡度较大、地形起伏剧烈, 影响勘探开发的准确性和钻井安全, 易引发地质灾害。而地质灾害的影响因素主要有天然气水合物、浅层气和浅水流。
天然气水合物分解容易引发海底滑坡, 进而导致钻井失败或钻井平台沉没。水深越深, 水合物的风险控制越难;深水海底蕴藏的浅层气使地层承载力不均匀, 对钻井安全存在很大影响, 浅层气的喷发也可能引发火灾, 对平台安全造成严重威胁, 1975年墨西哥湾一座钻井平台曾发生过钻遇浅层气引发火灾导致平台毁灭的事故;浅水流是深水中的带压砂体流动, 也是影响钻井安全经常遇到的地质灾害之一, 在墨西哥湾的深水钻井中, 70%以上的井都遇到过浅水流的地质影响。对于水合物、浅层气和浅水流的研究, 国内外已经做了大量的工作, 了解和掌握深水地质灾害的影响, 有利于预防地质风险。
3.2深水勘探风险
深水勘探工程技术由于水深跨度大、海底情况复杂使得钻完井、水下安装等施工难度加大。深水区属于低温高压的环境, 低温下流体流动性差, 也给水合物的生成创造了良好的条件, 容易使海底和井口管线堵塞, 对钻采工程造成干扰。此外, 深水区带压环境一旦发生异常波动, 也会使得钻井失败甚至危害到钻井平台的安全。
3.3深水作业设施影响
深水钻井作业对海洋石油作业设施的性能参数要求更高, 通常选用半潜式钻井平台或钻井船。半潜式钻井平台或钻井船属于浮式生产系统, 其在钻井作业时受不同级别潮汐、波浪的影响会产生不同程度的升沉、摇摆和漂移等。虽然会采取相应措施来避免浮式钻井平台或钻井船的此类影响, 但依然难以保证井深的精准。要克服深水海洋环境的影响, 深水钻采设备各项指标都呈大型化模式, 以此增加作业的安全性。
3.4深水海管施工风险
结合国内外的铺管实际工程经验, 对于深水海底管道的铺管船铺设法, 现在主要有三种方法:J型铺管法、卷管式铺管法和S型铺管法。由于深水、超深水海洋环境十分恶劣, 深水管道施工风险主要有以下几方面: (1) 深水管道铺设至海床前处于悬空状态, 此时受波浪激励影响, 水面铺管船的运动对处于深水中管道的动力学行为影响更为显著。因此, 在铺设前应深入分析该工况下海况参数对深海管道动力学行为的影响, 有助于预防施工风险。 (2) 由于国内深水管道铺设技术还处于起步阶段, 部分发达国家已经拥有了深水管道的铺设技术, 以往国内在深水管道的铺设施工上主要依赖国外的技术, 这样就存在着施工管理经验不足、深海施工设施技术落后的缺陷。而海洋石油201的成功投用无疑填补了我国深海铺管作业的空白。 (3) 海底管道在施工过程中受到静水压力、轴向拉力和弯矩的共同作用, 存在安全隐患, 在管道局部发生屈曲现象, 令管道整体结构失效。
3.5脐带缆故障风险
脐带缆为深水水下生产系统提供电力、液压、控制和监控信号以及注入化学药剂等, 脐带缆发生故障会使水下设备组件故障停止动作、影响井口流量的稳定、通讯传输中断、海上平台生产不稳等, 发生事故的可能性增加。确保脐带缆设计、安装和操作的成功率尤为重要。
3.6生产过程面临的风险
深海油气田在生产过程中, 除存在与浅海油气田一样的火灾、爆炸、结构失效等风险外, 还有其特有的风险。深水油气田水下设施涉及到采油树、管汇、油气管线、脐带缆、阀门等设备, 这些设备处在几百甚至几千米的海洋环境中, 一旦发生腐蚀、损坏, 给检查维修工作带来相当大的困难。深水设备成本昂贵, 存在丢失、维修更换费用高的经济问题。因此, 一般在设计阶段会综合考虑各类风险, 从本质安全上避免后期生产的风险。
结束语
我国深水油气开发生产处于初级阶段, 但资源潜力很大, 深水油气资源已经逐步进入我国海洋石油开发市场。深水油气开发面临着非常巨大的挑战, 掌握深水油气开发技术、熟悉开发过程中可能存在的风险以及制定有效的防止措施具有重要的意义。本文仅就深水油气开发生产风险进行了简单的描述, 还有待专业人士更全面更深入的探讨和研究。
摘要：深水油气田的开发是一项高难度、高技术、高风险的综合性工程技术, 涉及海洋工程、地质工程、油田开发、材料、通信、信息等众多技术领域。深水油气田开发是我国海洋石油开发的必然趋势。通过对国内外深水油气田开发工程介绍, 了解深水油气田开发生产过程可能存在的风险因素, 对我国走向深水具有十分重要的作用。
关键词：深水,油气田,风险
参考文献
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浩海：深水养“银鲨” 篇2
大批的建筑涂料企业在原材料上涨，行业洗牌带来的压力下不堪重负，纷纷落马倒闭。而作为行业后来者，浩海公司银鲨漆却逆风扬帆，杀入战团。
从区域经理到营销经理，从招商到培训、策划、浩海公司总经理姚涛在建筑涂料行业一些知名的大型企业历时5年，积累了丰富的经验，从行业特殊性入手，制定了一系列行之有效的策略。
竞争地位
“台抱之木，生于毫末”。在浩海公司银鲨漆的市场定位上，虽然公司将会有雄厚的资金支持（正在与一大型企业航母联手准备上市发行A股），但管理层根据缺乏全国性品牌的行业现实，为避免战线拉得太长，果断地放弃了短期行为，制定了迂回的战略构想：以长江以北市场为前3年战略发展重心，确立3年后长江以北市场龙头地位。
1．在涂料行业东南沿海企业集中、南北施工习惯差异的情况下，在进入市场的前期，规避南方市场，以避免在南方市场与地方诸侯品牌竞争遇到强龙难压地头蛇的困扰。根据北方市场施工习惯、消费心理，放弃硝基漆(NC)、地板漆(PU)等北方市场不习惯使用的油性漆产品，主推水性环保漆，引领消费趋势。
2．根据区域市场状况，以局部区域为单位，追求目标市场的精耕细作，加大对目标市场的经销商销售队伍的培训以及目标市场消费群体的培育，采用“快鱼吃慢鱼，快鱼吃休克鱼”的做法，用全新的适应北方市场的产品结构组合，从市场挑战者入手，快速成为市场领先者。3年后再用长江以北市场龙头的身份，以样板市场的力量，去进攻长江以南市场。
3．在产品结构上，采用水平营销的产品创新方式，将产品从传统的功能性竞争，提升到功能性、趣味性、高环保性竞争。根据家庭装修越来越多的自己动手的个性化、趣味性趋势，推出了用户自己可以随意涂刷的水性环保漆，甚至儿童可以随意涂刷的水性家具漆。
招商策划
与涂料行业众多的企业相比，浩海公司更重视客户价值的体现。浩海公司认为，在合作中客户强大、成为区域领先是银鲨漆与客户的双赢，要建立战略性区域市场而非更多的区域市场。而建设战略性区域市场的关键在于两点：其一是要在区域市场获得竞争优势；其二是对已经获得的竞争优势发扬光大，归结起来就是持之以恒地关注消费者需求，并始终如一地满足消费者最有价值的需求，以经销商发展为己任，理性追求销量增长，在这方面不给竞争对手留下任何余地。具体而言，浩海公司采取了以下做法：
1．银鲨漆更重视的是品牌的发展壮大，产品的广告设计体现了以人为本的品牌推广方式。“关爱老人，关爱儿童”的广告看上去有公益广告之感，画面上的产品标志、包装形象让消费者最大程度认可了银鲨漆的产品优异环保性及社会责任感。为了保证区域优势，银鲨漆集中资源扶持经销商在本区域通过线下或空中广告向消费者推广品牌形象，注明了广告费用的报销高出同行业企业一倍的额度，来保障消费者的认知度。
2．在销售任务中，根据区域的不同，综合考虑各区域市场推广的难度，制定不同的销售任务，合理化的返利。促销品的发放力度可称为行业第一，促销品制作方式上根据不同区域消费心理、习惯的不同，制作不同的促销品发放，有开业促销、节假日促销、淡旺季促销、传统民俗节庆促销，根据促销时期的不同，地域的不同，展开真情互动、直达心智的品牌推广促销方式。促销力度大，但不盲目，帮助经销商扩大销售量，提高产品知名度，加深消费者认知。浩海公司的促销计划，几乎覆盖了全年度任何时段：淡季促销占卖场、占货架、占仓库；旺季促销则占领消费者心智，引领购买。
3．帮助经销商制定详细的市场运营、员工培训协议书，区分开厂商具体应负责的工作，针对经销商提供的培训内容从店内设计、店址选定、渠道策划培训、导购培训、小区推广培训、技术培训到售前、售中、售后培训、产品知识培训、产品库存量培训、财务管理培训、员工管理培训、组织激励培训、业务技巧培训，林林总总。其难能可贵之处是浩海公司制作了详细的文本资料，由销售代表1～2人就可以维护、培训和开发新客户，以2～3个相邻城市为半径，在中心城市由总部派遣具有丰富培训经验的销售代表进驻经销商公司一个月以上，在开展上述培训和市场开发工作的同时，有目的地选择经销商下属有潜质的业务员进行管理培训，为经销商日后的发展未雨绸缪。
在业务培训方面，浩海公司大力推广其成型的实用工具。比如，销售过程中，有一个潜在客户的数量记录，即通过城市不同方位的小区销售情况套用公式准确测算出一个城市详细的潜在客户数字、集中装修的小区潜在客户数字，为销售团队提供了一个人员分配、小区推广宣传的量化数字，配合银鲨漆的宣传品发放，使促销计划最大可能地做到有的放矢。
4．银鲨漆的产品包装标签，为不同区域的市场用不同的编码区分开来，最大程度上治理渠道难题“窜货”。并且区域的划分根据不同的地区、民族、消费者习惯划分，没有按照行政区域划分，使产品更有区域针对性，边际效应更加扩大。通过互联网办公，速度更快，真切地贴近市场，引导市场，渠道更扁平，终端更扎实，经销商更忠诚。
5．“市场为导向”的策略听起来平淡，难得的是执着的执行。那些在短期利益的引诱下，高喊着“市场为导向”的企业迷失了方向。浩海公司摒弃了行业大多数企业用低价位、高额返利、高额铺底、低广告费用报销、少量促销品甚至违反国家规定的小包装等低水平操作方式，引导帮助经销商完成公司化转型、共同壮大，让经销商深刻感受到银鲨漆大气魄的市场操作方式、详细的培训计划及以客户价值为第一的品牌推广方式，从认同到实践、到感动、到投资参股。（在招商时，浩海公司与客户沟通的除了产品品质、特性外，更多的是客户未来的定位及银鲨漆未来的发展方式，如可吸收客户股份共同发展，建立厂商一体化的公司等，从战略的高度上与经销商的利益更紧密结合在一起。）
渠道策划
深水开发 篇3
关键词：深水油气,溢油应急,溢油分散剂
目前, 深水油气开采已经成为世界各国资源开发的主要发展途径之一。我国的深水油气资源主要分布于南海海域, 据学者们分析, 南海主要盆地的油气资源潜量为707.8亿t, 其中天然气资源潜量为582 260亿m3, 石油资源潜量为291.9亿t, 号称全球“第二个波斯湾”[1]。随着2012年我国“海洋石油981” 深水钻井平台在南海的正式投入使用, 我国成为第一个自主开发南海深水油气资源的国家, 深水油气开采及其相关领域正成为我国石油工业拓展的新方向。
在深水油气开采过程中, 溢油事故是其面临的一大挑战。墨西哥湾深水地平线钻井平台溢油事故再一次给世界深水油气开采业敲醒了警钟。如何保障深水油气开采的顺利进行, 建立切实可行的技术方法, 减少突发溢油事故可能造成的海洋环境损害, 已经成为我国现阶段海洋开发与管理关注的热点。
现阶段, 常规溢油应急处置技术包括:机械回收、溢油分散剂喷洒、原位燃烧以及吸附。墨西哥湾溢油事故的发生及其溢油应急处置措施的实施, 为我国研发深水溢油事故应急处置技术提供了可借鉴的经验。在此次溢油事故中, 与其他应急处置手段相比较, 溢油分散剂在水面及水下使用的有效处置, 为研发深水环境下溢油事故应急处置措施提供了新的技术发展方向。
1溢油分散剂应急处置技术
溢油分散剂的使用作为处置溢油污染的主要手段之一, 在溢油事故应急过程中被广泛使用。溢油分散剂主要是利用表面活性剂的乳化作用, 在常规使用中将溢油分散剂喷洒于溢油海面, 通过减弱溢油与水之间的界面张力, 使溢油迅速乳化分散, 进而大大提高溢油的自然分散速率、生物降解速率和光化学氧化速率, 从而减小溢油对海洋生态系统的影响。
1.1溢油分散剂的水面应用
1.1.1 研究现状
学者们针对溢油分散剂的水面喷洒开展了较多的研究, 包括试验室和模拟水槽试验。
现阶段, 我国针对溢油分散剂使用效果影响因素的研究尚属空白, 学者们利用波浪槽开展了模拟条件下溢油分散剂乳化性能的试验研究, 利用波浪槽 (长15 m, 宽1 m, 工作水深0.5 m) 测试不同油膜厚度、波数及不同深度条件下, 溢油分散剂使用前后水体中乳化油浓度的变化, 研究不同环境条件对溢油分散剂使用效果的影响[2]。
我国针对溢油分散剂的室内试验多集中于产品性能 (如乳化率) 的评价。目前产品乳化性能的测试方法主要依据国家标准 (GB18188.1-2000《中华人民共和国国家标准——溢油分散剂技术条件》) 及行业标准 (HY044-1997《中华人民共和国行业标准——海洋石油勘探开发常用溢油分散剂性能指标及检验方法》) 中规定的测试方法进行。此方法属于实验室规模的分析测试方法:油在溢油分散剂作用下形成O/W (水包油) 型乳化液;利用三氯甲烷作溶剂萃取乳化液中的油, 在650 nm波长下测定萃取液的吸光度, 根据标准曲线计算出乳化液中油的浓度;根据油的浓度 (mg/L) 计算出乳化分散在水体中油的量, 与加入油量的百分比即为乳化率[3,4]。
国外针对溢油分散剂的室内研究主要通过BFT (baffled flask test) [5,6,7]测试方法进行测试。BFT分析测试原理与前面提到的国家标准、行业标准相同, 都是通过测定水体中乳化油浓度, 计算乳化率。不同的是该方法采用瓶底带凹槽及分支结构的三角瓶作为测试容器, 该容器能提供充分的剪切力/剪切速度, 使原油与溢油分散剂充分混合。在340 nm、370 nm、400 nm下测试待测液体的吸光度, 根据标准曲线计算待测液的油浓度。
与室内实验测试相对应的是, 利用模拟波浪槽进行模拟海况条件下溢油分散剂使用效果的评价研究。学者们利用美国国家溢油应急测试机构 (National Oil Spill Response Test Facility) 的Ohmsett波浪槽, 以试验前后海面的溢油量变化率作为乳化率, 进行溢油分散剂使用效果的评价, 但由于溢油质量变化难以科学准确的计算, 该方法尚存在一定的争议[8,9]。目前, 研究较深入的是由加拿大渔业海洋部海上油气环境研究中心 (Center for Offshore Oil and Gas Environmental Research) 的研究人员利用波浪槽系统对溢油分散剂使用效果开展的为期5年的研究。该方法主要研究波浪类型、温度、溢油分散剂种类、油品特性等因子对溢油分散剂使用效果的影响。在这些研究中, 水体中油浓度以及颗粒粒径这两个指标被用来评价溢油分散剂的乳化效果[10,11], 通过对波浪槽不同水平及垂直位置取样的油浓度以及颗粒粒径进行测试分析。水体中油的浓度越高, 溢油分散剂对原油的乳化效果越好;水体中油颗粒的粒径越小, 油颗粒在水体中的悬浮状态就越稳定。该研究方法已被国际广泛接受, 其研究成果在国际会议及期刊上多次发表, 并应用于监测墨西哥湾溢油事故水下溢油分散剂的使用效果[12]。现场监测方面, 在联合国环境署 (UNEP) 与国际海事组织 (IMO) 所编制的溢油分散剂使用导则 (guideline for the use of dispersant) 中也说明可以通过测试溢油分散剂使用前后水体中油的浓度, 对溢油分散剂的使用效果进行评价[13]。
由以上国内外研究现状的分析可以看出, 无论是实验室规模的分析测试方法 (国标、国家海洋局行业标准、BFT方法) , 还是波浪槽内开展的实验研究, 都是基于水体中乳化油的浓度来评价溢油分散剂的乳化分散性能。
1.1.2 溢油分散剂水面应用存在的问题
(1) 准确率较低。
建立科学的溢油分散剂水面使用效果评价方法是目前众多研究所关注的热点。试验室研究具有较好可重复性, 能够确定试验结果的误差范围[14], 但由于所设定的环境条件, 与溢油事故现场往往存在较大差异, 其对于应急处置中溢油分散剂使用的指导具有一定的局限性。而针对模拟试验水槽建立利用质量平衡 (mass balance) 进行溢油分散剂效果评价的方法, 由于无法较科学准确地计算试验前后水面的溢油量, 故无法较准确的计算溢油分散剂的乳化率[15]。此外, 南海海域的风、浪、流等自然环境也会对溢油分散剂水面应用准确性产生影响。
(2) 环境影响缺少针对性。
国内外对溢油分散剂的毒性影响均开展了一系列的研究。如我国目前依据《鱼类急性毒性试验方法》 (GB/T 18188.1-2000) 评价溢油分散剂产品的毒性。美国国家环保局 (EPA) 利用海洋生物 96 h和48 h半数致死浓度 (LC50) 作为指标评价溢油分散剂的毒性效应, 并应用于墨西哥湾溢油处置所使用的溢油分散剂毒性评价中[16]。挪威针对海上和岸滩所使用溢油分散剂的毒性评价采用了海洋微藻 (中肋骨条藻) EC50毒性效应试验, 并以此规定了海上和岸滩所使用溢油分散剂的毒性允许浓度[17]。但这些研究均缺少对于溢油分散剂本身及其使用后乳化原油在水体中行为归宿的研究, 这使溢油分散剂的毒性评价缺少一定的针对性。
1.2溢油分散剂水下应用
1.2.1 研究现状
与溢油分散剂海面使用的研究与应用不同, 国内外对于溢油分散剂水下技术的研究均刚刚起步, 在使用方法、规范和效果评价等方面还不完善, 而我国对于该技术的研究仍处于空白。但在墨西哥湾溢油事故中, 溢油分散剂水下技术的有效应用, 为水下溢油应急处置方法提供了新的技术发展方向, 也为世界各国建立溢油分散剂水下技术方案提供了可借鉴的经验。
在墨西哥湾溢油事故中, 约42%的溢油分散剂应用于水下应急处置[18]。海面供给溢油分散剂的船舶, 通过连续油管 (coil tubing) 打入水下, 再由水下机器人 (ROV) 将连续油管牵引至溢油口处进行溢油分散剂的喷注, 相关技术参数如表1所示[19]。
溢油分散剂水下使用技术由于其使用环境的特殊, 有着常规溢油污染处置方法所不具备的优势:
(1) 不受海面状况变化的影响。由于水下环境相对稳定, 在海面状况不适宜常规溢油处置的情况下, 可以进行水下溢油分散剂喷注的应急处置。同时, 由于溢油分散剂水下使用主要依靠水下机器人 (ROV) 进行作业, 因此在雾天或夜晚等常规溢油应急处置无法进行的情况下可使用溢油分散剂水下技术[20]。
(2) 较高的乳化分散性。溢油分散剂本身对于新鲜的原油具有较高的乳化分散性, 而在常规溢油污染处置过程中, 溢油污染物通过扩散、乳化和溶解等一系列物理化学过程使其本身的理化性质 (如黏度、密度及化学成分等) 发生变化 (如形成油包水乳化物等) , 降低了常规溢油处置方法的工作效率。而溢油分散剂在水下使用, 直接喷注于溢油处, 作用于新鲜原油, 能够减少溢油在扩散过程中环境因素对其性质的影响, 提高了溢油分散剂的乳化分散能力。
(3) 减少环境污染。溢油分散剂水下喷注使溢油在水下乳化分散形成水包油形态的小液滴, 一方面促进了水体中的微生物对溢油污染物的降解;另一方面也减少了海底溢油在上升过程中对整个水体的污染。同时, 减少了上浮至海面的溢油量, 也间接减少了海面溢油向岸线迁移扩散所引起的岸线生境污染损害[21]。
1.2.2 溢油分散剂水下应用存在的问题
(1) 技术方法。
现阶段, 国际上尚未建立起完善的溢油分散剂水下使用技术。随着溢油分散剂水下应用技术在墨西哥湾溢油事故中的首次应用, 学者们逐步开始了溢油分散剂水下使用技术的相关研究。BP公司利用美国国家海洋与大气局 (NOAA) 所提供的水下数据以及数学模型 (CDOG Model) , 以溢油分散剂的有效使用率 (efficiency of the dispersant application) 和作用时间为主要指标, 对溢油分散剂的水下使用效果进行了一定范围内的预测分析, 结果表明溢油分散剂水下使用能够有效降低溢油向水面的迁移。学者们利用LISST-100X颗粒分析仪对溢油分散剂使用后水体中油滴粒径进行了测试, 通过分析小颗粒油滴浓度的变化对溢油分散剂的使用效果进行评价, 发现在溢油分散剂水下使用后, 小颗粒油滴浓度显著的升高, 表明溢油分散剂的水下使用加快了溢油的乳化过程, 促进了小粒径油滴的形成[22]。
学者们利用水下溢油模拟试验装置, 通过分析溢油分散剂使用后水下溢油颗粒粒径变化, 对溢油分散剂水下使用效果进行了初步的评价, 结果发现在剂油比为1∶150的条件下, 使用后溢油颗粒粒径是未使用环境下的1/3, 表明溢油分散剂水下使用有效增加水下溢油的乳化效率, 促进水下溢油的乳化分散, 从而加快了水体中微生物对溢油的降解[23]。
同时, 国际石油工业环境保护委员会 (IPIECA) 、国际海事组织 (IMO) 、国际油气生产者协会 (OGP) 以及由9家国际石油公司出资成立的深水应急项目组 (SWRP) 等国际油气行业相关组织也陆续启动了针对溢油分散剂水下使用的方法、设备构建以及产品选择等方面的相关研究[19]。受试验条件、试验方法等方面的影响, 目前针对溢油分散剂水下应用所开展的研究, 多集中于室内模拟、数值预测的试验。
(2) 环境影响。
对于溢油分散剂水下使用的环境影响研究较少, 且现阶段开展的研究多集中于墨西哥湾溢油事故。在墨西哥湾溢油事故中美国环保部 (EPA) 利用48 h半致死浓度 (LC50) 作为指标, 以墨西哥湾海域Americamysis bahia和Menidia beryllina为受试生物, 开展了溢油分散剂的急性毒性试验, 发现溢油事故中所使用的溢油分散剂对两种受试生物分别表现出轻度毒性和无毒性[24]。进一步的研究发现, 溢油分散剂对受试生物内分泌系统并未产生显著的干扰作用[25]。
学者们以溢油分散剂主要成分乙二醇单丁醚 (2-Butoxyethanol, DPnB) 浓度作为指标, 对在1 100～1 300 m所采集的约4 000份沉积物和水体样品进行了分析, 结果表面仅8%的样品中检测出DPnB, 且浓度范围在0.017 0～113.4 μg/L, 低于美国环保部 (EPA) 所规规定的相关浓度限制标准[26]。
此外, 学者们在距离溢油源10 km处的羽状油层 (deep-sea oil plume) 取样分析发现, 该区域中细菌丰度显著高于未受污染水体中的细菌丰度, 且对石油烃烷类组分表现出较高的降解率, 而其他学者所开展的相关室内研究也表明, 溢油分散剂的使用能够显著促进溢油污染物的生物降解 [27,28]。
然而, 环境因素 (如温度) 、溢油分散剂使用方法和毒性试验受试生物的选择等诸多因素均会对溢油分散剂水下使用及毒性测试结果产生影响[29]。同时, 也有学者指出, 溢油分散剂水下应用对海洋环境所产生的长期影响还有待进一步研究[30]。因此, 建立完善的环境影响评价方法及相关测试标准对于分析确定溢油分散剂水下使用所产生的环境影响具有迫切的现实意义。
2我国溢油分散剂处置技术存在的问题
2.1效果评价与处置技术的建立
我国目前溢油分散剂使用效果的评价实验方法多依据国家标准GB18188.1/2-2000中所规定的方法建立。但由于波浪强度、温度及油品性质的变化等诸多因素均会影响溢油分散剂的乳化率, 因此建立符合或接近自然海况条件的实验方法或标准, 对于评价溢油分散剂的乳化率具有重要的实际意义。
我国现阶段对于溢油分散剂的水下应用研究刚刚起步, 对于原理、试验方法及使用技术等方面均处于空白, 而随着我国南海水下油气勘探开发进程的加快, 开展研究溢油分散剂水下相关技术方案, 对于保证我国南海水下油气资源开发的顺利实施, 应对水下大型或不可控溢油事故的发生, 维护海洋生态系统健康, 具有迫切的现实意义。
2.2环境影响评价
学者们针对溢油分散剂使用对环境所产生的影响开展了多年的研究, 但由于受试生物的不同、检测指标的差异以及评价方法的区别, 对溢油分散剂的使用是否对环境产生影响仍存在争议[20]。而作为溢油污染处置的有效手段之一, 建立全面、科学溢油分散剂使用环境影响预测和评价方法是溢油分散剂的合理使用重要前提。
3展望
跨出深水埠 篇4
计算过工资和物价水平后，她力劝丈夫回珠海。紧邻澳门的珠海，近年虽然经济起飞，物价和房价仍远远低于香港。
“不过，每次跟他谈起这件事，他总是一句，“好不容易出来了，怎么能随便回去”!”陈太太说。
拗不过好面子的丈夫，2003年，申请多时的“单程证”(港澳定居证)批准后，她带着年纪分别为16和12岁的两个孩子跨过珠江来港。
香江梦醒
新移民刚入大都会，就业和经济问题最为迫切，陈家自不例外。
一家人，靠着陈先生“打地盘”(建筑工)薪水过活，每个月只有5,000港币不到。这个数字即使在全港18区中平均月收入最低、仅达1万4,000港币的深水埠，仍显得微薄。如果再对照香港为数众多的外籍主管们动辄300万港币以上的年薪，更可看出“放任式自由主义天堂”的残酷特质。
根据特区政府的定义，所谓“新移民”，指的是来港居住未满7年，尚未获得永久居留权的移民。
然而，“在港人心中，只要走不出深水埠，一辈子都是阿灿、都是新移民，”辅导移民最有经验的“香港社区发展组织”(SOCO)干事施丽珊指出。这个有“香港哈林区”之称、令新移民爱恨交织的深水埠，是香港早期的工商业中心之一。在轻工业盛行的1960年代，这里聚集了大量的纺织、制衣、罐头及副食品批发零售业。不过，当香港经济转型升级，曾经繁荣的轻工业景象就慢慢沉寂下来，工厂家数由高峰的6,000多间，跌至目前不足一半。
也因此，SOCO的调查指出，该会在此地辅导的新移民案例当中，大多数家庭只靠一份薪水支撑，其中又有超过6成，其收入完全仰赖“地盘工”，或是工资水平相当的“看更”(大楼管理)和清洁等粗重低薪工作。
艰困的经济条件，不仅让深水埠屋舍更新的速度在全港殿后，许多专门租给新移民和弱势者、空间狭小的“笼屋”(只有一个床位，四周围上铁笼以防遭窃)和“板间屋”(隔板屋)在此群集，更是富裕香港最令人难堪的一面。
距离陈太太居住的公共屋不到10分钟步行路程，另一位从广东中山县前来的方太太一家，处境更显艰难。
看不见深水埠
面对移居香港的内地人，早期港英殖民当局采取“过关留人”的策略：在人道考虑下，只要内地人通过海关抵达香港，就给予居留权。
1983年，港英当局开放内地人依法赴香港“依亲”，并在住满7年后可获得香港护照和永久居留权。1997年后，特区政府签发的“单程证”数量提升到每日150张，等于每年有超过5万名新移民在香港落脚，至今总人数已超过50万人，而同期香港本地人口也不过才增加70万人。近3年经济帐面亮丽的香港贫富差距拉大，新移民更是首当其冲。2004年时，当年的特首董建华就公开承认，贫穷扩大的危机是富裕香港极大的社会问题，他提出计划，以成立“扶贫委员会”和“广建公屋”来解决彼此紧密连动的新移民和贫穷问题。然而，随着董建华请辞下台，这些构想并未完全落实。
在种种不利的经济条件外，如影随形的歧视，更让新移民有如芒刺在背。
尴尬的注视
“新移民身份挥之不去，一直到我进入港大就学都还受到影响，”在香港一家国际航空公司担任主管的Lisa说。1983年和母亲一起来港的她，是“依亲”开放的首批受惠者。为了让她接受香港主流教育，Lisa刚从国小毕业，经济不宽裕的父母就咬牙把她送出深水，就读以英语授课的基督教铭贤书院。1990年毕业后，Lisa也不负父母期望，考上第一志愿香港大学。
承继英国传统的港大，同样学到了上流社会注重阶级的势利作风，以学生背景分配的住宿生活即是一例。讲究竞争与荣誉的宿舍间不仅有各种体育和其他专长的对抗，“老鬼”(毕业的学长姐)更会时时刻刻拜访在学学生，维持情谊。
“但你住在哪个宿舍不是自己选择的，而是根据你的家庭社会经济背景安排的。”说起自己只被分派到没有显赫历史、离校又远的RC LEEHALL，Lisa口气仍带着遗憾。
此外，虽然每年涌入香港的上千万名大陆观光客创造了超过2百亿港币的经济效益，商家和大陆客起冲突的事件仍时有所闻。“在香港，英语高级，广东话亲切，但要是说普通话，商家通常没好有脸色，”一位旅港的台湾作家说出她的经验。
正视融合问题
这样讲当然不厚道，也不是事实。中国的竞争企图和能力早已震撼全球，而来港“阿灿”们想自食其力的心也比谁都迫切。何况对港人来说，内地还是自己赖以生存、享尽他国艳羡眼光的生产基地和获利市场。
10年回归，融合的课题恼人。要继续拥抱中国的香港，这堂课没有缺席的权利。
十大试点探索教改“深水区” 篇5
此次国家教育体制改革试点的基本内容为三大类, 即专项改革试点、重点领域综合改革试点和省级政府教育统筹综合改革试点。
专项改革包括十大试点任务:基础教育有3项, 分别是加快学前教育发展、推进义务教育均衡发展和探索减轻中小学生课业负担的途径;高等教育有3项, 分别是改革人才培养模式、改革高等学校办学模式和建设现代大学制度;另外4项是改革职业教育办学模式、改善民办教育发展环境、健全教师管理制度和完善教育投入机制。
重点领域综合改革试点, 包括基础教育综合改革试点、职业教育综合改革试点、高等教育综合改革试点和民办教育综合改革试点。
省级政府教育统筹综合改革试点, 旨在深化教育管理体制改革, 探索政校分开、管办分离实现形式。统筹推进各级各类教育协调发展。统筹城乡、区域教育协调发展。统筹编制符合国家要求和本地实际的办学条件、教师编制、招生规模等基本标准。统筹建立健全以政府投入为主、多渠道筹集教育经费、保障教育投入稳定增长的体制机制。此次教育改革试点项目紧紧围绕教育规划纲要提出的各项改革任务, 着眼于破除制约教育事业科学发展的体制机制障碍, 着眼于解决人民群众关心的重点难点问题和突出矛盾, 力争在4个方面取得新突破。
一是在人才培养体制改革上取得新突破, 着力推进教育教学内容和方法、课程教材、考试招生和评价制度改革, 探索减轻中小学生课业负担、推进素质教育的有效途径和方法。二是在办学体制改革上取得新突破, 着力推进落实高等学校办学自主权, 改革职业教育办学模式, 改善民办教育发展环境, 提高中外合作办学水平。三是在管理体制改革上取得新突破, 着力建立健全加快学前教育发展的体制机制, 全面推进义务教育均衡发展、多种途径解决择校问题, 深化高等教育管理方式改革、建设中国特色现代大学制度。四是在保障机制改革上取得新突破, 着力健全教师管理制度、加强教师队伍建设, 完善教育投入机制、提高教育保障水平, 推进教育信息化进程、提高教育现代化水平。
深水海底管道湿式屈曲分析 篇6
1 前言
随着海洋石油开发向深水领域进军, 为海底管道的施工带来了许多新的挑战。深水海底管道在铺设过程中由于受到强大的外部静水压力、弯矩和轴向力的作用, 如果没有科学且严格的控制, 容易产生局部的屈曲变形, 情况严重时会产生管道破损, 导致管道充水, 所造成的后果常常是无法接受的, 因此需要我们对海底管道湿式屈曲的情况加以研究和分析, 对产生湿式屈曲情况后船舶自身的反应加以了解, 从而制定出相应的预案及措施, 以保证海上施工的安全性以及一旦出现湿式屈曲情况后所能及时采取的应对措施。
2 概述
海底管道作为连接产油平台与陆地炼厂之间的媒介是海洋工程事业中尤为重要的一部分。随着当今海洋事业进军深海, 海底管道在铺设过程中所存在的安全风险也是当今深水海洋技术研究中最为重要的一部分。其中以湿式屈曲尤为引人关注, 所谓湿式屈曲, 是指管体在铺设过程中产生了超出管材本身所允许之外的变形, 且变形处已发生破损, 使得海水注入管内, 当管体突然进水时, 将造成海管悬空段的水中重量急剧增大, 不但威胁铺管船以及船上施工人员的安全, 还可能影响到周围已存在水下生产设施的安全。
在铺设过程中海管产生屈曲的原因有很多种, 比如恶劣天气、设备失效、管材疲劳等等。因此, 在项目施工前对海管铺设过程中可能产生的湿式屈曲的风险进行分析并准备相应的应急措施是很有必要的。这样就可以在湿式屈曲发生时采取正确的措施加以应对, 不但降低了湿式屈曲发生时所引发的风险, 同时也提高了项目风险控制的水平。
3 深水铺管概况
当今的海管铺设方式主要分为S-Lay, J-Lay和Reel-Lay三种, 在深水铺管中S-Lay是最容易发生湿式屈曲的一种铺管方式, 因此本文主要针对S-Lay的铺管方式进行分析和讨论。
根据海管相关规范[1]的规定, 在深水S-l a y铺管时往往可以采用一个较小的曲率半径进行铺设, 但随之会导致海管在铺设过程中产生较大的应变, 且这些应变多为塑性形变, 会残留在海管中但并不影响海管的使用, 但当残留应变累积到一定程度超过了海管所能承受的应变能力时海管就会发生变形, 且严重时会发生湿式屈曲。
4 湿式屈曲分析[2]
深水中需要采用动力定位 (DP) 铺管船进行海管铺设, 当发生湿式屈曲时会引发一系列的情况, 需要我们提前对湿式屈曲可能引发的情况进行考虑,
张紧器极限张力的校核。发生湿式屈曲时海管的水中重量会增加, 张紧器的张力会增加以提供能夹持住进水海管的张力, 需要校核张紧器的极限张力是否满足。
推进器能力的校核。推进器是DP铺管船在铺管时用以克服海管水平分力, 从而保证DP铺管船能够精确定位的重要设备。当发生湿式屈曲时, 需要校核推进器的能力是否满足。
收放 (A/R) 绞车能力的校核。A/R绞车是代替张紧器为海管提供张力, 从而使海管能够放至海底的设备。基于上述情况的校核之后, 需要校核A/R绞车的能力是否满足。
托管架结构强度的校核。发生湿式屈曲时会导致托管架所承受的海管压力增加, 因此需要校核托管架的结构强度是否满足。同时, 发生湿式屈曲时往往会通过增大托管架角度的方式以缓解进水海管给托管架施加的压力。
5 湿式屈曲算例[3]
下面将根据一个实际项目的海管数据进行分析, 分别对发生湿式屈曲时需要校核的上述情况进行模拟分析。
5.1 海管参数
水深1400米, 海管外径559mm, 壁厚25.9, 海管等级X65。
5.2 分析结果
5.2.1 海管正常铺设状态
海管的正常铺设状态分析结果张力2254K N, 推进力1015K N, 距离船尾1722m, 上弯段0.37%, 下弯段0.07%。
5.2.2 张力校核
当海管发生湿式屈曲时, 海管的自身重量会增加, 张紧器会随之增加张力以提供能够夹持住海管的张力, 需要通过分析最大张力情况下海管的状态来采取应对措施。根据分析结果可见, 当达到张紧器张力极限的情况时, 正常铺设状态下的托管架曲率已经超出了托管架滚轮的能力范围, 此时通过降低托管架的曲率 (即增大托管架的角度) 是有效的应对措施。
5.2.3 推进器能力校核
当海管发生湿式屈曲时, 铺管船张力会随之增大, 海管由于进水水中重量会增加, 导致水中S型曲线变化, 同时会导致海管底部张力 (推进器力) 变化, 因此需要校核进水情况时的推进器能力, 确认推进器是否能够在此情况时保证船舶的位置稳定。
通过表4中具体分析结果可见, 海管发生湿式屈曲时, 推进器可以满足需求。
5.2.4 AR绞车能力校核
当海管发生湿式屈曲之后, 往往会采用AR绞车设备将海管放置海底, 因此需要校核AR绞车是否有能力将进水海管安全的下放到海底, 以便再进行后续工作。此时需要校核AR绞车在最大能力时下放海管的情况, 通过分析可见降低托管架的曲率 (即增大托管架的角度) 或者在推进器能力允许的情况下向前移船是相对有效的应对措施。
5.2.5 托管架结构强度校核
在海管发生进水后, 托管架上的滚轮支反力会随之增大, 因此需要校核托管架的结构强度是否满足要求。通过上述分析可见, 在采取增大托管架角度或向前移船等相应措施后均可以缓解进水海管对托管架滚轮的压力, 同时满足托管架的结构强度要求, 以保证安全施工。
5.3 结论
根据分析结果可以看出, 发生湿式屈曲时, 加大张紧器张力同时增大托管架角度是最有效的应对湿式屈曲的方法。同时根据先前对湿式屈曲的分析, 如果铺管船的设备不能够满足安全放管的需求, 就需要通过移船等手段缓解设备的负荷, 从而将海管安全的放至海底。
6 结束语
深水海底管道的铺设为我们带来了很多新的挑战, 而海管湿式屈曲作为深水海底管道铺设时的风险之一, 需要我们对其加以分析, 深入了解, 从而制定出可行的预案, 以保证在项目施工时的安全性。希望此文能对湿式屈曲的情况研究有所帮助。当然, 文中提到的某些方法也有待进一步思索和改进, 这也是今后不断努力实践的方向。
摘要：本文主要论述了深水海底管道铺设过程中出现湿式屈曲时海管所产生的变化及船舶自身所采取的应对措施, 并对湿式屈曲时海管的应变情况做了简要的计算分析。
关键词：深水,海底管道,湿式屈曲
参考文献
[1]DNV-OS-F101 SUBMARINE PIPELINE SYSTEMS, OCTOBER 2010
[2]Deepwater Challenges Pipeline Installation Case, Gunawan Suwarno, 28 March 2011
深水下岩石围堰开挖技术 篇7
大伙房水库输水 (二期) 工程取水口建筑物施工时, 在前端预留了36.5m高的岩坎做为施工围堰, 取水口具备挡水条件后, 对该岩坎进行爆破拆除, 并开挖成引水明渠。岩坎水下拆除总方量约7.6万立方米。
受地形地貌限制, 岩坎距离取水结构物较近:岩坎距闸墩最近距离为3.0m, 距检修闸门最近距离8.5m, 距工作门最近14.7m, 必须对爆破振动、水中冲击波、飞石采取技术和防护措施, 确保周围建筑物的安全。
2 水下爆破技术研究
2.1 本工程深水下开挖难点
(1) 国内尚无36m以上深水下岩石开挖的案例可以借鉴。
(2) 深水下开挖其钻孔、装药、出渣难度更大, 且爆破点距已有建筑物最近距离仅3.0m, 对已有建筑物防护也是施工难点。
(3) 要充分保证两岸岩石坡面平整度及完整性, 以使开挖后边坡稳定。另外, 爆破后岩石直径要小于50cm, 否则会造成挖渣困难。
2.2 关键工艺的研究
2.2.1 钻孔和装药工艺的研究
(1) 平台定位。现场制作钻井平台。平台上设有钻机、控制平台行走的卷扬机、牵引拉耙的卷扬机。根据平台上所有设备的总重, 并考虑2倍的安全系数, 确定平台长18m, 宽7m, 行深2m。利用四个固定点, 通过平台上卷扬机移动平台, 实现平台定位。
(2) 钻孔。水下钻孔采用套管定位解决定位难的问题。用GPS-300型潜孔钻机钻孔, 孔径140mm～75mm, 套管直径146mm～128mm。根据实测水深情况, 配接套管长度, 边坡预裂孔按设计角度钻孔, 按斜长配套管。套管距水面附近配短花管, 以便钻孔时石渣从花管中流出。套管上口固定在平台的定位环上。采用中风压冲击成孔方法钻进。当钻孔深度达到设计要求后, 加大风压提升钻杆, 将孔底沉渣和孔壁清理干净, 以便于装药。炮孔达到预定深度后, 进行孔深验证, 确认符合设计要求后即可装药。
(3) 装药。选用威力大、抗水性能好2#岩石乳化炸药, 利用套管装药, 按设计段数将导爆雷管和药卷加工成起爆药包, 药包外侧用厚塑料密封两层, 防止药包在装填过程中被孔壁擦破。在药包上部加装30cm～50cm砂袋, 增加药包重量, 以克服水的浮力, 使药包能顺利投放到孔底, 砂袋直径同药卷直径。
2.2.2 出渣方案的研究
每次爆破结束后, 采用拉耙将石渣拉向库内低于设计高程的低洼部位。清渣由一侧向另侧依次挖掘, 根据出渣部位、角度及出渣量, 设置好出渣线路, 利用平台上卷扬机和岸上固定点, 带动拉耙做往来运动, 靠拉耙自重和卷扬机拉力将石渣拉向水库内。
2.2.3 爆破作用对临近建筑物影响的研究
(1) 爆破地震作用对建 (构) 筑物影响。
岩坎距竖井混凝土最近距离为3.0m, 距工作闸门14.7m。
爆破地震作用对建 (构) 筑物影响的安全药量按公式Q=R3 (V/K) 3/α计算:
式中:Q为炸药量 (kg) , 最大一段的炸药量;
R为爆破地震安全距离 (m) ;
V为建 (构) 筑物允许的水平振动速度 (cm/s) ;
K、α为分别为与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数, 按以往的施工经验K=150、α=1.5取值 (岩坎底部岩石强度较高, 按K=50、α=1.3取值) 。
爆破孔计算出装药量后, 根据孔位距建筑物距离与安全药量相比较, 确定单孔装药量、孔内分段数、一次起爆药量。确保已有建筑物的安全。
(2) 水中爆破冲击波压力峰值影响。
按照黄埔港经验公式P=156 (Q1/3/R) 1.13
本工程闸门设计水深为41.3m, 则水中钻孔爆破冲击波压力应小于最大静水压力P0, P0=γh=413kPa, P≤P0。所以, 水中爆破冲击波压力不构成对已有建筑物影响。
(3) 临近建筑物安全防护措施。
(1) 防爆破飞石、滚石措施。
在取水口闸墩前设置8m高园木防护, 防止大块石滚落损坏建筑物和闸门等。园木上方挂设宾格网, 防止个别飞石损坏建筑物和闸门。
(2) 气泡帷幕防护。
气泡帷幕可有效减缓震动波在水中传导, 每孔闸门前布置三组气泡帷幕, 间距0.5m, 可形成厚度不小于1m的气泡帷幕。
气泡帷幕发射管连接21m3空压机组, 其中两组气泡帷幕发射管由两端进气, 另外一组发射管由中间进气, 保证气泡数量均匀。发射管管径32mm, 上面钻三排小孔, 孔径1.5mm, 孔距10cm, 排距1cm, 梅花形布置。水下爆破起爆前5min, 将空压机组全部打开, 直接将空气注入到发射管, 通过发射管上的小孔形成密集的气泡群, 形成气泡帷幕。
3 爆破安全监测
爆破监测内容包括爆破振动监测和水中冲击波压力峰值监测。在震源附近及防护对象前, 分别布置监测点, 采集振速数据。对于监测数据及时分析, 进一步优化爆破参数, 指导施工。监测仪器采用RS-1616K (S) 测振仪, 891-2型1H2三分量拾震器。
爆破安全检测标准依据《爆破安全规程》GB6722-2003, 安全允许振速标准见表1。
4 研究成果结论
4.1 创新点
(1) 利用船只建造水上平台, 在平台上通过导管进行钻孔、装药, 分层进行剥离拉耙出渣。
(2) 两侧边坡用预裂爆破或光面爆破使开挖面平整、围岩稳定。
(3) 主炮孔用深孔梯段开挖爆破技术孔内、孔外分段控制爆破, 减少爆破地震效应。用气垫帷幕保护已形成的建筑物, 减少爆破冲击波对建筑的影响。
4.2 效益分析
本工程采用深水下开挖与干地施工方法相比较, 可节约工期4个月, 降低造价数百万元, 经济效益明显。
取水头部是大伙房输水 (二期) 工程的重点控制性工程之一, 围堰拆除采用深水下爆破开挖技术, 加快了施工进度, 降低了工程成本, 树立了企业形象, 提高了企业知名度对渔业、发电、下游工农业生产用水等均未造成任何影响, 取得了显著的社会效益。
4.3 推广前景
深水浅层导管喷射参数优化 篇8
关键词：深水,表层导管,喷射,钻压,排量,现场试验
为适应深水浅层土质疏松特点和避免浅层地质灾害影响,常采用喷射法下入表层导管,该方法通过钻头喷射冲刷土体形成钻孔,在喷射钻进同时下入导管,具有节约钻井时间、无需固井和一趟管柱可完成二开井眼钻进等特点。喷射法下入表层导管技术的主要参数为喷射排量和钻压,合理的排量和钻压参数可以在保证导管高效施工的同时满足水下井口稳定性和作业安全性要求。目前,针对深水喷射法下表层导管技术的研究主要集中在导管竖向和横向承载力计算和现场应用报道方面,对喷射施工钻井参数的研究较少,而在工程实际作业时也主要是凭以往经验确定喷射钻进参数,施工盲目性较大。通过对表层导管喷射下入技术原理和室内外模拟试验的分析,结合西非深水JDZ-2-1井的现场情况,对深水表层导管喷射施工钻井参数进行优化研究,以指导现场施工作业。
1 海底浅层地质特性
深水浅层具有以下地质特性: 海床不稳定,滑坡快速沉积,形成较厚、松软、高含水且地层未胶结。破裂压力梯度低,破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄,容易发生井漏和井塌等复杂情况。浅层流、浅层气、水合物等浅层地质灾害广泛分布,容易造成卡钻、井眼冲毁、垮塌、井喷、井口下沉等工程问题。普通的钻入方法容易找不到井眼。而使用喷射法下入表层套管能够有效解决深水浅层施工面临的这些问题[1]。
深水喷射法下表层导管技术基本原理是利用钻头喷射水射流和导管串自身重力使得表层导管及水下井口装置随钻头下入至设计深度,喷射到位后利用导管与周围土的吸附力稳固住导管,然后钻井管串与导管脱手,继续二开井眼钻进,完成之后,上提钻井管串和导管送入工具至钻井平台,结束深水表层钻井作业[2,3],如图1所示。
2 海底浅层承载力分析
由图2表层套管受力分析,在喷射下入过程中垂直方向上可得如下受力平衡方程
只有当Nf≥W导管+ W钻柱时,表层套管才能保持稳定,而不发生失稳下陷。式中N上为上提管柱的轴向载荷( k N) ; W导管为套管在海水中的重量( k N) ; W钻柱为钻柱在海水中的重量( k N) ; W钻压为喷射过程中施加给海底土的压力( k N) ; Nf为套管侧向受到的摩擦力( k N) 。
在给定载荷条件下表层套管入泥深度计算模型如下
DHπf( t) - W ≥ 0。
表层套管最小入泥深度计算模型为:
式中W为给定的管柱载荷( 包括套管自重) ( k N) ;D为套管外径( m) ; Hmin为表层套管最小入泥深度( m) ; H为表层套管入泥深度( m) ; f( t) 为套管与海底土之间的摩擦力,它的大小取决于海底土与套管接触时间长短( k N/m2) 。
对于喷射法下表层套管来说,对于海底土的岩性没有特殊要求,只要保证表层套管在承受一定的载荷时能够不发生失稳现象。首先保证在轴向承载条件下不发生下限,而在海流等横向载荷作用下不发生倾斜、倾覆等事故。
对于砂性土来说,在喷射钻井表层套管下入过程中,由于砂性土的侧向摩擦力一般比较大,所以在同样下入深度条件下表层套管承载力比黏性土要大一些。为了保证下一井段的钻井安全,一般要求表层套管的套管鞋位置最好放在黏性土里,这样在下一个井段的钻井过程中套管鞋处的抗冲刷能力要强一些。如果表层套管的管鞋位置避不开砂性土层,再要求表层套管的下入深度要比计算结果深一些,来避免在下一步钻井过程中由于套管鞋处冲刷而造成承载力下降[4,5]。
对于黏性土来说,在喷射钻井表层套管下入过程中,由于黏性土的侧向摩擦力一般比砂性土小些,在同样下入深度条件下表层套管承载力比砂性土要小一些,所以如果在黏性土比较厚的海底,表层套管下入深度要深一些,这样来保证表层套管有足够的承载力[6]。
通过多年来对海底土壤承载能力研究,结合室内实验的结果得出以下结果。
对于黏性土套管桩与海底土壤的摩擦力随着时间的变化规律可用下式表达
对于砂性土套管桩与海底土壤的摩擦力随着时间的变化规律可用下式表达
式中,τ为桩与土之间的单位面积摩擦力( MPa) ,t为桩与土之间的作用时间( h) 。
3 钻压参数优化
在喷射下入导管作业过程中,钻压不仅作用在钻头上对地层起破碎作用,更重要的是施加在导管上用以克服地层对导管的摩阻力,因此钻压的大小决定了钻进速度的快慢。若钻压太小,会使导管下入速度慢,作业时间长,射流对导管鞋附近地层过度冲刷,降低地层的承载力; 若钻压太大,会导致下部管柱受压严重,可能引起钻具屈曲失稳,同时还会增大作用在下部管柱上的横向力,致使导管入泥倾角过大。因此,作业时必须保持一个合理的钻压,一方面保证导管以一个合理的速度下入,另一方面可以保证导管在施工过程中处于垂直状态[7]。
因此,喷射下入导管作业钻压控制的原则应当为: 作业总钻压应当大于地层对导管的摩擦阻力,保证导管能够顺利进入地层; 小于管柱的屈曲载荷,防止管柱发生屈曲失稳。
为掌握表层导管喷射施工工艺流程,分析不同排量和钻压对机械钻速的影响,优化喷射施工钻井参数,课题组在天津渤海开展了喷射钻井模拟试验。
为研究排量对机械钻速的影响,试验中在喷射排量为恒定值的情况下,选取各组套管下入深度为3. 00 m、5. 00 m、7. 00 m及9. 00 m时作为试验曲线的绘制点,并记录各组套管在此下入深度时的机械钻速。套管下入前每0. 50 m的距离做一个标记,以便观察。图3描述了试验套管下入深度为3. 00 m、5. 00 m、7. 00 m和9. 00 m时钻压与机械钻速的对应关系。
由图3可知,在其他施工参数恒定的条件下,钻压和机械钻速有很好的对应关系,即套管在同一下入深度时随着钻压的逐渐增大,机械钻速也随之增加; 但当钻压增大到一定程度后,机械钻速反而出现了下降的趋势,上面的4条曲线都呈现了上述的特点。满足这样特点的曲线可以用二次函数形式进行回归拟合,即钻压与机械钻速的关系近似满足如下的二次函数式:
式中V为机械钻速,m/h; W为钻压,k N; A,B,C为回归系数,与管柱的下入深度、地层强度、钻头类型、转速和水力学参数等因素有关,不同的地区,不同的工艺取值一般不相同。
4 排量参数优化
排量是喷射导管钻井的主要参数之一。在喷射过程中,最多时有2 /3的地层是靠水力喷射破碎的,其余1 /3由钻头来破碎,所有的岩屑由泥浆循环从导管和钻具环空返出; 在正常喷射排量下,钻井液环空( 导管和喷射钻具之间) 返出速度非常低。排量为3. 79 m3/ min时,36 $导管和8 $钻铤之间钻井液返出速度仅为7. 3 m/min,在相同排量下,而21″隔水管和51 /2″钻杆之间钻井液返出速度也要21 m/min; 因此大排量是及时排出井底和环空岩屑,保证环空清洁,防止套管鞋环空不被堵塞的关键。
为研究喷射排量对机械钻速的影响,试验中在钻压为恒定值的情况下,喷射排量取从300 L/min开始逐渐递增300 L/min直到6 000 L/min,三组试验结果数据如表1所示。
对试验数据进行分析处理,得出不同排量条件下套管平均下入速度,如图4所示,在排量小于1 500 L / min时,套管下入速度小于0. 2 m / min,增幅较小; 当排量达到1 800 L/min以后,套管下入速度增幅明显; 当排量到达4 200 m/min时,套管下入速度达到0. 8 m/min,并随着排量的进一步增加,套管平均下入速度不再明显增加。在实际作业中当排量过大时,将会导致钻头周围土体受到过分冲刷,形成大的井眼,造成导管周围土体回填密实困难,这会降低套管与地层之间的吸附能力,增加导管喷射结束后下沉和水下井口失稳的风险。
通过试验数据分析,并结合深水表层导管喷射作业安全性分析,求得表层导管喷射下入合理喷射排量区间为: 2 700 ~ 4 200 L/min。此外,由于深水海域海底浅层土质极其松软的特殊性,为避免过大的排量对海床造成大的冲刷,破坏井口区土体强度,在初始下入时要以较小排量( 小于1 000 L/min) 作业,随着深度增加,土体强度增大,喷射排量也应随之增大,直到达到上述合理排量区间。当表层导管下入接近设计深度时,应适当降低排量( 小于3 000L / min) ,已减少对土体的扰动,保证管鞋处的土体稳定性以提高导管的承载力。
图 4 套管平均下入钻速随排量变化图Fig. 4 Average jetting speed and output volume relationship
5 JDZ-2-1 井现场应用情况
JDZ-2-1井位于尼日尔三角洲盆地,水深1 619m,处于大陆斜坡的坡脚处,井场范围内存在海底陡坡、海底麻坑、海底槽沟等微地貌,属于海底不稳定地貌单元内,并存在浅层流浅层气出现的可能。在海底以下20 ~ 30 m范围内是非常软到软的黏土,不会造成喷射施工的困难,在30 m以下,沉积物的密实程度随着深度的增加而增加。喷射表层套管的深度设计为100 m。根据实验与现场数据结合优化出施工参数如下表1所示。施工中采用合理的排量和钻压,使整个喷射过程安全稳定的进行,取得了良好的现场效果,在以后的整个钻进过程中没有出现表层套管失稳,井口下沉的问题。
深水表层导管喷射施工参数优化研究成果已在我国南海荔湾、流花、白云、西非和赤道几内亚等数口深水钻井作业中得到了成功应用,在10口深水井的喷射钻井 作业中,平均每口 井节约作 业时间24. 77 h,平均每口井节省作业费用1 238. 64万元,取得了显著的应用效果和经济效益。
6 结论
深水喷射下表层导管技术中钻井施工参数的选择对钻井作业时效和水下井口稳定性都有重要影响。本文基于表层导管喷射施工机理分析和模拟试验研究,提出了深水表层喷射施工钻井参数的优化模型。
深水表层喷射施工钻井参数优化模型已在西非和赤道几内亚,我国南海荔湾、流花和白云等数口深水井的浅层作业中取得了显著的应用效果,平均每口井节约作业时间24. 77 h,平均每口井节省作业费用1 238. 64万元,提高了作业时效,并达到了作业安全要求。
参考文献
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勇闯维权深水区 篇9
总书记关于“新型维权观”的重要讲话精神，很快在广大职工和工会干部中引起热烈反响，大家认为，这样的维权观全面辩证客观，道出了他们的心声。
毛泽东主席曾经指出，没有重点就没有政策。抓住重点，找出重点问题，是工会履行维权职能的第一步。只有树立问题意识，抓住了维权的重点问题，直面难点热点问题，积极推动焦点问题的解决，工会工作才能纲举目张，工会干部履职才有准确的方向。
直面问题需要巨大的勇气。当前国家发展处于重要关口，改革已经步入“深水区”，职工队伍和民生社会面临着错综复杂的形势，面对纷繁复杂的局势，工会干部阵脚不能乱，视角不能偏移，面对重点问题，必须时刻保持“亮剑出击”的姿态。
长期以来，职工群众的工资收入水平一直没有实现与国民经济增长同步，居民利益分配存在结构性矛盾，部分职工收入增长缓慢，生活比较困难，这是当前影响经济结构调整的重大问题。面对这样与所有职工利益直接相关的“硬骨头”，工会应当发出强势的声音，代表职工表达正确的主张。
农民工的权益保护一直是全社会关注的焦点，如何帮助在外务工的农民工融入城市，帮助其解决就业、医疗和子女教育问题，同样需要工会倾力相助。
毫无疑问，工会就是做工人阶级工作的，必须时刻关注职工队伍的实际问题，对职工群众的疾苦和呼声保持高度的敏感，勇闯维权“深水区”，不断攻坚克难。对于职工普遍反映的医疗、社保、住房、教育和生产安全方面的问题，工会干部要迎难而上，大胆作为，使维权更到位，服务更贴心，通过促进问题的解决来凝聚人心，集聚推动改革发展的正能量。
天下大事，必作于细。随着中国工会十六大的胜利闭幕，工会工作站在了新的历史起点上。我们衷心希望广大工会干部不务虚声，不辱使命，从民生实事抓起，从职工群众的烦心事抓起，从解决群众一点一滴的难事起步，愚公移山，锲而不舍，以解决重点问题的实实在在的成果取得职工信赖，为推动中华民族伟大复兴的中国梦助力添彩。
三网融合有望进入深水期 篇10
近几个月, 诸多相继出台的国家级政策都涉及到三网融合, 这些政策必将加速三网融合试点工作的进程, 三网融合试点工作尤其是广电领域的产业化改革在今年下半年有望进入深水期。在此基础上, 第一批和第二批三网融合试点地区 (城市) 或将陆续出台相应的试点阶段的总结及全面推广的实施方案。
同时, 更多新技术、新业务、新模式、新产业链的不断涌现也是一股股推动三网融合向前进的动力之一。“政策+技术+业务”这三驾马车的相关配合必将让三网融合试点工作更加的务实, 由此必然会改变三网融合、有线网整合等领域的发展进程。
须抓紧时间窗口
从2010年1月13日国务院首次将三网融合纳入国家发展战略之后至今, 与三网融合相关或者涉及到三网融合工作的国家级政策高达数十项之多, 各省及部委级出台的相关配套政策更是数不胜数。这些政策涵盖的内容和主题 (如总体实施方案、试点区域、税收政策、技术标准、推进指标等) 可谓包罗万象、事无巨细。
但实践显示, 电信和广电两大阵营旗下的相关运营商所吸收和实践的结果迥异。三大电信运营商借助各项政策, 充分发挥各自在资金运用、产业布局、业务创新等层面的优势, 解决了诸如宽带提速这样的信息基础设施建设瓶颈, 并与产业链上下游迅速融合且推出了创新性业务。而相对的, 全国各地有线电视网络运营商, 尤其是以省为单位的有线电视网络运营商近几年并没有充分利用这些政策在业务层面进行创新, 仍只是停留在诸如双向化改造、网络整合、谋求上市等层面, 至于期盼数年的国家级有线电视网络公司, 也至今仍未出现。
对这样的市场环境, 笔者建议, 全国各地有线电视网络运营商, 尤其是有资金、有能力、有冲劲的部分有线电视网络运营商应该在力所能及的背景下, 投入资金与人力, 在产业链构建、市场营销、业务创新等方面有所布局。有线电视产业链必须紧紧抓住这样一个难得的发展机遇, 加快产业化进程, 并围绕广大有线电视用户进行业务层面的创新, 因为留给广电系统, 尤其是有线行业的时间窗口越来越小, 一旦这个时间窗口关闭, 有线行业尤其部分地区的有线电视网络运营商势必会遭到市场及用户的自然淘汰。
业务创新是当务之急
三网融合试点工作已进展数年之久, 相关制约要素, 如对三网融合政策的认知程度、对内容集成播空平台的认识等, 在多屏互动、OTT、技术等的影响下正发生改变, 三大电信运营商正在以一种开放的心态去拥抱三网融合、拥抱全新的业务形态, 如智能电视、OTT等。
从目前的三网融合产业链现状来看, 笔者认为, 最需要融入三网融合试点工作的当属有线电视网络运营商及其有线行业。近几年, 在面对诸如IPTV业务竞争时, 有线电视网络运营商过于突出自身不对等的事实, 无心迎接三网融合所带来的挑战, 从而导致三网融合难以推进。
因此, 有线网络行业应该快速构建一个全新的产业化结构, 包括产业体系构建、商业模式、管理机构、运营商等。
目前一些用户基数大、发展好、平台较大的地方有线 (如歌华有线、天威视讯等) 若能深耕平台, 并在现有业务之外留下“一席之地”, 与互联网企业、电商企业合作, 实现业务创新, 将对其他省市的有线电视网络运营商产生一定的影响。比如, 北京地区的歌华有线充分利用自身优势, 为北京地区有线数字电视用户提供了诸如歌华飞视、宽带上网、集团客户等业务, 此外, 还独创地为数字学校、网络视频等相关行业提供平台, 使其能以栏目的形式将自身的业务、品牌及其产品等在歌华有线数字电视平台上进行一个全方位的展示, 从而丰富了平台业务内容。
互联网企业是生力军
此外, 对于三网融合业务, 目前互联网企业无疑兴趣最浓, 试水付费、推出盒子、转型全媒体等迹象表明, 互联网企业作为三网融合的另一支生力军, 正开始酝酿着颠覆市场的能量。可预见, 随着三网融合试点工作的不断向前推进, 势必会催生出许多新兴的生态链及市场, 针对这些新兴的生态链及市场, 三大电信运营商、有线电视网络运营商、互联网企业等都将在同一条起跑线上。
同时, 上述各方还可以充分发挥自身在资本引进、业务创新、人才培育、产业链构建等方面的优势, 根据电信网、互联网、广播电视网诸多特性, 围绕着广大老百姓的衣食住行吃喝拉撒睡等最基本的需要, 打造出