石油钻采新工艺与设备.doc

在冰川上的钻机车轮许用载荷研究
詹姆斯Oswell咨询有限公司,Naviq罗素Stancliffe、帝国的油;Coutts加拿大有限;罗恩,充满热情维克Karambelkar公司;创新和马克木、皇家石油加拿大有限
版权2011年,技术会议本文是为颁奖典礼举行的会议北极技术在美国德克萨斯州休斯顿市会前二月2011年。本文是选定为凭一个空中交通管制程序包含的信息证明审查委员会用一种抽象的提交的论文的作者(们)。内容摘要未曾到过之处综述了海洋技术研讨会的主题来校正,是由作者(s)。资料不一定代表的任何位置的近海技术大会上,它的官员或成员。电子复制、分销或储存的任何部分对本文的书面同意,海洋科技会议是被禁止的。许可在印刷复制了的现实的一种抽象的限制,以不超过300字;插图不得复制。抽象必须包含引人注目的承认OTC的版权。
文摘
可观的、广阔的阿拉斯加,加拿大和俄罗斯已经解冻的苔藓的地形。一个广阔的研究旨在瞭季节性冰冻厚度的确定需要承受重钻苔藓车辆荷载。这项研究包括领域测试和收集的冷冻苔藓样实验室测试来评估工程性质的冰冻苔藓,insitu测试的苔藓和潜在的矿产的土壤中,和数值模拟的一个冰冻的苔藓层服从加载重型钻探设备。本文报告了数值模型来评估其承载力的轮子上覆一层薄层冰冻解冻微弱(非零强度)的阶层。
车轮的承载能力的评估冰封的苔藓是考虑几个失效机制。为剪切破坏模式进行了有限元模型被用来预测土壤和苔藓变形并评估其对安全系数的失败。对于一个冲切破坏,安全系数的估计同失败由封闭解。结果表现为一系列的图表的安全系数的凝固层厚度与数量的平均凝固层的优势。一个单一的加载方案是考虑,一辆满载的钻机组成的总重量的62000公斤。
介绍
大型钻井和支援车辆经常能超过5万公斤总量的车辆的重量与需要特别许可去旅行在一些道路在一年中的部分。在许多地区旅行的好地点,钻孔和表面由柔软和虚弱土壤有机层,或限制访问所有车辆前往冬季时期地面冻结。的容量土壤或有机层,以支援车辆是名义上的一种功能的厚度和强度的表层,群众的车辆。如果接入要求这个地形可考虑使用人员能进行理性的方式来然后更好的规划和配置设备和资源。
本文评述了研究来确定所需的季节性冰冻厚度的苔藓被要求支持重钻车辆荷载。更广泛的研究包括了现场测试与收集的冷冻苔藓样的实验室测试评估工程性质的冰冻苔藓,insitu测试的苔藓和潜在的矿产的土壤中,和数值模拟的一个冰冻的苔藓层受加载重型车辆。研究的目的是为了全面开发一个领域的潜力评价的方法确定承载力muskegs有机土壤冻结等。这项研究的假设,冷冻苔藓是underlain物质和一些低,但博奕论、土的剪切强度。
允许车轮荷载冷冻基质的Emperical方法
承载在冰上的轮胎
图1的陷阱不考虑其承载能力的凝固层。金(1971)文件加载作为旅行表面的冰车辆。他的工作被认为是导致失败的负荷冰层的代表,因此这些价值观限制的价值观。“绑定值较低的“黄金代表所提供的安全装载的标准,对冰,而“上”捆绑的终极价值可以代表或失败的荷载工况。·凯斯(1976年)提出了允许负荷的轮子车辆在淡水的冰,一种基于弹性理论分析,结合了安全系数的2.0。冰的承载能力的实证研究,定量可由方程1。
P=Cz2(1)
P=承载力,在单位的基质的质量和重量C=恒定依赖的材料,其工程性质
Z=厚度的底物,在单位的长度
一个图形总值的车辆荷载对冰层的厚度是一个指数曲线时,预报算法坐标当预报log-log直线的规模。图2展现了总车辆荷载与冰的厚度,从而为各种各样的指导方针研究人员和政府机构,并在算术上的坐标。表1提供价值参数C从金(1978年)。

图1。道路车辆的冰B-train突破麦肯兹河卡车上,2000年1月。道路被评为冰车辆可以达到4000公斤,但完全负荷重约6万公斤(撞上相片而杰夫菲利普,西北领土;使用许可)。
表1。总结冰荷载参数。

负载条件下负荷参数、C(Kg/㎡) 非策划和通往冰层
冰层策划和监测
35000
140000冰载荷指南如图2所示,那些列在表1可能或合并一个的安全边际安全系数。如上所述,黄金是(1971)上界代表一个可能的失败条件关系对冰加载。黄金是(1971)下界对应到曲线完全·凯斯(1976年)建议,包括的因素安全的2.0版本。比较上边界和推荐的负荷限制关系(1971年),金的一些定性分析的安全系数,可以作出估计大约有4。射程的安全系数的从24保持一致,为了保证公共安全的需要,但它应该认识到,现在有大量的影响变量在玩耍的冻结其承载能力的材料,如冰和苔藓。
加载的冷冻苔藓——以前的研究
加载的冷冻泥炭苔藓)underlain(由一个软基体、Shoop方程证明(1995)提供的格式1对干燥泥炭方程(含水量小于3倍),以及由干重的泥炭(水湿,内容以500%800%干重)。表