В статье рассмотрены технико-технологические решения, применяемые в наклонно направленном бурении, а также их влияние на процесс строительства подводного перехода. В качестве примера рассмотрен процесс развития аварийной ситуации при прохождении гравийно-галечниковых грунтов. На основании моделирования напряженно-деформированного состояния грунтов, слагающих ствол скважины, и гидродинамической модели процессов фильтрации бурового раствора проанализированы технологические ошибки, способствующие возникновению аварийных ситуаций.
Материалы и методы
Построение геомеханической и гидродинамической моделей подводного перехода.
Итоги
На примере рассмотренной модели подводного перехода показано, что недостаточная прочность гравелистых песков на границе их перехода в полутвердые глины обусловлена совокупностью факторов, включающих применение бурового раствора, компонентный состав которого способствует получению суспензии с высокой кольматационной, но низкой фильтрационной способностью.
Обрушение ствола скважины и, как следствие, увеличение тяговых усилий буровой установки возникло в результате контакта протаскиваемого трубопровода с накоплением галечникового грунта на нижней образующей скважины и последующего упора трубопровода в свод скважины.
Применение геомеханической модели подводного перехода с учетом данных гидродинамического моделирования позволяет утверждать, что насыщение гравелистых песков высокоструктурированным буровым раствором (КП ? 1300 с-1) позволяет снизить пористость грунта и повысить его прочность. Это обеспечивает устойчивость ствола скважины в процессе бурения, что подтверждают результаты строительства построенных подводных переходов в подобных инженерно-геологических условиях.
Выводы
Разработка геомеханической модели подводного перехода и гидродинамической модели фильтрации позволяет прогнозировать возможные осложнения в процессе реализации метода наклонно направленного бурения при строительстве подводных переходов и находить технические решения по их предотвращению.
