摘要：我国南海深水海域蕴藏着丰富的油气资源,但环境条件恶劣、地质风险高,钻井作业面临着严峻挑战。为此,提出了一种组成简单、建造成本低、安装效率高、可根据工程需要重复利用的新型吸力桩基盘结构型式,以适应我国南海深水浅软地层安全钻井作业的需求。采用规范法和有限元法全面分析了此类大直径桶形结构的承载性能;基于二次开发土体本构模型,研究了循环荷载作用对吸力桩基盘承载力的弱化效应;结合工程实例分析揭示了多桩吸力基盘的承载性能特点。分析结果表明,与常规井口基盘相比,吸力桩基盘结构型式可明显改善整体井口系统的承载能力,为深水浅软地层钻井作业提供了安全、高效、经济、可靠的解决方案。所得结论和计算方法可为实际工程提供参考。

摘要：海洋天然气水合物埋藏浅,土壤胶结弱、地层承载力低,试采井口下陷失稳等问题突出,导管吸力锚可以有效解决此问题。为保证导管吸力锚安全贯入到位,针对其结构特点,基于吸力锚设计规范提出海洋水合物地层导管吸力锚贯入安装负压窗口的预测方法,选取我国南海水合物试采井位土壤参数进行实例分析,并通过导管吸力锚-土壤非线性接触有限元模型对实例计算结果进行验证。研究表明,导管吸力锚负压窗口预测方法具有良好的适用性,能够合理预测贯入阻力、自重贯入深度和负压窗口;导管吸力锚贯入阻力随贯入深度的增加呈非线性增加趋势,土壤抗剪强度越大的区域自重贯入深度越浅;容许负压随贯入深度的增加而线性增加,需求负压随贯入深度的增加而非线性增加,负压窗口逐渐变窄。研究结果为我国南海水合物试采导管吸力锚的现场安装应用提供技术参考。