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OTC18005
研究墨西哥海湾的吸锚软粘土的特质:
现场安装和检索经验
p.Jeanjean,BP美国公司
本文准备于2006年4月1号发表在美国德克萨斯的休斯顿举行的2006年离岸技术会议上。
本文被选为凭OTC节目委员会审查后信息包含在作者提交的摘要中。
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论文发表于OTC受到复审委员会赞助出版社会的近海技术会议。
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摘要必须包含引人注目的引用说明，包含由谁、在何处提供。
Box833836,Richardson,TX75083-3836,U.S.A.,fax01-972-952-9435
摘要
介绍了吸锚式土在墨西哥湾的安装和检索结果。
讨论了由于设置而增强的能力。
对两个组件的设置、孔隙水压力消散和触变性进行了评估，并表现了他们随时间变化在整体性涨幅摩擦中的作用。
字段数据表明吸锚将使他们的摩擦能力迅速提升。
被观察时间设置为80天到1300天之间时，观察摩擦没有收获。
数据表明,一个典型的摩擦因子α对于普通的外部和内部的摩擦
在90%的墨西哥海湾地区整合欧氏粘土是0.7和0.75之间。
介绍
在过去的十年里吸锚被广泛地使用在墨西哥湾（安徒生等人,2003）。
他们已经被用于永久的应用程序如流行或系泊浮式生产的基础系统同时也做为临时系泊的钻井装置。
在安装的吸力锚永久应用中,由于泵故障渗透，故障或其它机械方面的技术问题锚点有时会中断。
对于临时系泊的应用程序,通常是一旦好完成钻井就通过锚,尽管一些锚可能留在那里对预期在同一地点未来的钻探活动增加额外工作。
本文提出的数据不是所获取的目的研究吸力的编辑部的锚。
而这里是作者提供的从现成可用的数据中提取的信息，因此为不完整的数据集。
对于使用吸锚临时系泊钻机的,有时候没有当地的特定的剪切强度信息。
因为钻井在项目的早期阶段,在岩土工程现场调查正在进行,或未具体进行项目。
当剪切强度的当地信息是可用的时,一些钻孔或内核可以不太靠近钻机系泊模式,尤其是如果开发涉及到水下油井被绑定回中心平台。
这个经验不止提供了有价值的信息。
因为钻一口井标准的最低期限，设置时间之间的安装和检索是通常的70天以上。
数据库
这里提供的数据库包括两个吸锚的主要应用:
永久和临时的系泊和基础应用程序。
在本文中提到的锚结构包括已证明能影响内部摩擦的循环“环”式加劲肋在安装和检索中出现（安徒生等人,2003）。
所有现场加劲肋和隔膜帽都是纵向的。
吸锚临时系泊的应用程序
记录数据
在本文中,吸力锚作用于用于临时的系泊的钻井船锚。
其安装是用来处理船只。
可用的数据包括:
锚几何:
1。
锚的直径和壁厚
2。
图表的结构设计（包括内部加劲肋和护舷木）。
墙不同厚度在1.0和1.5英寸之间。
3。
锚的重量
安装记录:
4。
安装的时间和日期
5。
自重埋设深度
6。
埋设压力与深度
7。
最后贯深度
检索记录:
8。
时间和日期的检索
9。
停泊的张力荷载,甲板上的衡量。
10。
用于检索锚的单位长度电线的重量
11。
水深
12。
在抽取过程中压力检索。
计算数据:
从可用于计算的变量的数据包括:
1。
设置时间:
计算安装和检索之间的时间间隔。
2。
安装抵抗:
计算锚的总重量和作用于内部断面嵌入分配量压力的锚
3。
向锚上加载前的检索:
垂直负载有时被应用于锚，在检索最小化所需的超压。
这个负载的要计算负荷测量在甲板上的张力减去的用于检索的锚的自重（这个体重计算为水深度时间单位长度重量）
4。
检索抵抗:
的计算方法是体重的锚,减去向锚顶部上的加载,加上检索压力作用于内部断面的荷载。
自重的平均比值渗透长度超过总长度是67%的嵌入式数据库之上。
提出的数据仅限于地点土壤要么是已知的（如果土壤数据可用）是正常或接近正常固结或推断是通常可用的地球物理数据。
地球物理数据,如整合研究的地质背景和探索3D数据和高分辨率的2D的数据可用在所有站点上并被用来在被丢弃地点的土壤来推断受到大规模波浪事件,通过强烈的海底侵蚀,或其他地质因素能令他们结束合并。
锚位置上盐穹也同样不考虑。
现场的土壤条件:
土壤条件在这个部位是使用了总结、的结果。
如图1到4项。
主页的剪切强度、基于大量的简单剪切（DSS）和塑性指标与常用范围内的大幅度下跌当现场在墨西哥墨西哥湾中时。
土壤灵敏度介于2.3到3.0之间在现场D和现场G,介于2.0到4.0在现场C。
剪切强度（ksf）
图1:
DSS剪切强度包络现场C
塑性指数
图2:
在现场C的塑性指标
剪切强度（ksf）
图3:
在现场C和现场D中的DSS剪切强度
塑性指数
图4:
在现场D和现场G中的塑性指标
吸锚永久系泊应用程序;
记录数据
在本文中,吸力的锚用于永久系泊的生产设施起重安装船只。
可用的数据包括:
锚几何尺寸:
1。
锚的直径和壁厚。
在铁圈垫板孔眼处墙体厚度范围在1.5英寸到2.0英寸之间。
2。
图表的结构设计（包括内部加劲肋）
3。
锚的重量
安装记录:
4。
时间和日期的安装
5。
自重埋设深度
6。
埋设压力与深度
7。
最后贯深度
如果锚不得不被检索渗透，在任何时间下，检索记录应该包括:
8。
时间和日期的检索
9。
锚的最高张力荷载停泊
10。
检索在抽取过程中锚的压力。
如果安装过程中被打断,之后恢复时应该做记录
记录包括:
11。
被中断安装时的日期和时间。
12。
安装重新启动时的日期和时间。
13。
当启动压力渗透。
计算数据:
从可用计算的变量中提取的数据包括,
14。
设置时间:
计算设为时间间隔，安装和检索之间的时间，中断和恢复之间渗透。
15。
安装抵抗:
按上述介绍进行。
16。
检索抵抗:
按上述介绍进行。
可用的数据表2所示。
表2永久系泊应用的可用数据
在现场的土壤条件:
现场A的剪切强度如下。
可以看到,这个现场通常是在正常固结附近。
剪切强度（ksf）
图5:
DSS现场A的剪切强度包络
图4:
现场A塑性指标
现场A的土壤的敏感范围取值从3.0到4.0。
提出的数据仅限于当地，且当地的土壤已知情况下通常接近正常固结。
额外的数据
在1996年的地点马林，进行了一个吸入式安装和检索测试进。
得到的数据已经在2003由安徒生等人将其与马林现场的突出数据一起发表。
安徒生等人在2003年收到的数据表明,检索调校后锚的压力为32psi。
然而,作者的私人记录显示（当船是在进行检索时他正在船上进行测量）,以及安装的报告显示,最高压力在检索初始压力值为36psi,其后迅速减少到32psi。
摘要通过展示这些数据对两个值的不确定性来进行说明数据。
当它出现时，他被标记为“马林”现象。
为在安哥拉的现场吉拉索尔的锚设置的数据已经由丹丹尼（2003）提出了并且画在图上。
而且这篇论文就叫做为“吉拉索尔”。
总共随着时间变化获得土壤阻力
提供的数据表1和2已经在图7中表示出
图7:
当建立可用数据库之前，设置压力超过土壤的总承载力时土壤的总的阻力
图7显示,当设置时间80和1500天之间时土壤几乎没有产生阻力。
同时也可以注意到当设置时间1天70天之间时产生一种稀缺的数据,因为井带钻探通常超过70天，而渗透的中断和恢复应用在在永久系泊通常持续不到1天。
计算因素
接下来,计算设置之前和之后的摩擦系数。
为了实现这一目标,电阻表1和2,Qtot,被认为是摩擦的总和,Qside和承载能力,Qtip如下:
在
Aside=总侧区（包括内部加劲肋和金属垫眼）
Atip=全部倾斜区域（包括内部加劲肋,超载打滑,金属垫眼）
a=摩擦因数
z=渗透深度
su=特征剪切强度
pz”=土壤的有效的垂直应力
Nc=承载力因素,地带加载（7.5）
影响因素是多样的,直到总阻力计算匹配记录的抵抗,感兴趣的深度。
在Eq。
1,那么所有的量是已知的和因素报道因此平均因子描述的平均内部和外部组件的土壤抗摩擦。
正如所描述的Jeanjeanet应该指出的是,这里是al（2006）,据信这是给一个保守的估计外面的摩擦,以供检索。
理论分析的外部（安德森和Jostad,2002）和里面（安德森和Jostad,2004）设置因素表明平均摩擦在正常固结粘土可能是7.5%,低于外部摩擦在粘土和Ip=30-50%,等于或大于6%在粘土外摩擦与Ip=50-80%。
因素从测量数据,通过使用的上界和下界的抗剪强度的概要的Fi下限和上限backcalculated
图8:
计算a的因素和时间测量数据。
它应该指出,即使经过充分设置,al-pha因素也不能增加回值,那将会是通过APIRP2A建议。
图8也表明,没有获得在50天之间的摩擦和1300天。
组件设置：
触变性和孔压消散
土壤的设置和沿墙壁锚抗剪强度增加的发生是由于超孔隙水压力消散，增加了水平的正常有效应力和触变性。
孔隙压力和触变性如何相互影响，并已建议，他们应考虑将独立行事（安德森和Jostad，2002），目前还不清楚。
在时间相关的剪切强度的增加触变性的作用。
土触变性在疯狗site.Tests的调查样本运行在群集1，2和3。
只运行在群集1和3两个常合并桑普LES测试本文提出，因为在第2组样品显然是过于综合。
施罗德等人（2006），疯狗网站岩土条件的详情，可发现。
土壤的触变特性，获得了进行系列微型叶片的剪切tests.Portions的“救管”的样本，足以填补6圆柱的容器的2英寸（50.8毫米）直径4-（101.6毫米高），选择使用的X光片。
那整个样品充分混合，破坏土壤结构，并分为6个圆柱形容器的重塑。
微型叶片上的第一个试样的剪切试验后立即进行了改造，以获得重塑剪切强度（SR）。
剩余的标本立即密封，以防止水分逃逸，并存储在散步在凉爽的房间。
剩余标本的微型十字板剪切试验，在不同固化时间。
中年抗剪强度的标本和触变强度的比值（SA/简）（SA）进行了计算。
测试结果图。
9与另外两名墨西哥由安徒生“和Jostad（2002）的报告粘土海湾的结果。
没有任何数据可用于固化时间大于61天。
最合适的曲线图.a0（9代表比例超过圣雷莫抗剪强度抗剪强度。
安装在墨西哥湾的记录显示，重塑剪切强度是在安装过程中摩擦的一个很好的措施，a0因素，因素的吨，比初始Andersen等2003）。
因此，触变性曲线图。
9，也代表在时间t，。
在阿尔法由于触变性的增益可以表示为：
a0（Eq.2）德克萨斯⋅ţ
有：
德克萨斯州：
最佳拟合触变性比值随时间变化
如下：
图9所示的TX似乎仍然可以增加60天之后。
因为没有数据可用软土墨西哥海湾近60天，这是审慎的，承担60天之后可能无法完成的，抗剪强度由于触变性增益。
在这项工作中，在60天内上市的TX值假设代表在触变性收益的90％。
这种假设还需要进一步验证与额外的触变性测试。
方程3可以很容易地推导出式。
2：
有：
TX90：
触变性的比率在60天。
如果假设所有的土壤电阻是由于摩擦，
图7的比例，将提供一个在时间t，ţ吨/a0。
这允许的比例估计因素在时间0.01天（15分钟），系数的比例保守估计，超过
0抗剪强度，即使是未知的。
图10A图显示比例。
2，触变性曲线图。
9。
当计算数据库（每式1）和图绘制。
10B，随着曲线图。
9。
a0适合在60天的测量触变性比例的范围（1.54至2.15）T/图10SHOWS，最终范围，这证实了为触变性测量潜在被用来预测土壤中的摩擦，随着时间的推移，最终收益。
0比：
图10触变性测试的结果，并从数据库中超过牛逼的）假设所有的摩擦阻力增加，b）适当端轴承占。
在时间相关的剪切强度增大的孔隙水压力消散的作用。
在外墙的渗透由负压吸锚孔压消散详细研究由安德森和乔STAD（2002年）。
数值分析的基础上，他们提出的曲线图。
11日至估计的孔隙水压力的衰变率。
两条曲线显示两
海湾墨西哥的各种可塑性粘土。
安德森和扎斯特等（2002）建议采取有效应力在墙上的增益成正比，抗剪强度的增益，因此，图孔隙压力的下降成正比。
因素。
该曲线表明，为墨西哥湾粘土，90％的合并将在30天内举行。
11。
抗剪强度的增益也对应增益
图11：
外墙裙子的孔隙水压力消散。
磁盘分析（安德森和Jostad，2002年）
系数可随时间变化的计算公式如下：
其中：
T：
在时间t的α因子
0：
阿尔法系数=0.01天
90：
α因子后，设置90％
UI
按照下面的表格，这是他们从安徒生和扎斯特等（2002年），两次海湾墨西哥粘土平均曲线
分析：
方程4，可以随时重新安排为：
与先前定义的变量。
90α因子，墨西哥湾粘土与圣安德森和扎斯特（2002年）的建议后，90％的设置，>3的站点的具体数据无法获得的情况下，灵敏度为0.65。
这个因素本来是保守（低）端，安德森和扎斯特90=（2002年）的状态，更高的设置因素，可以通过他们提出的计算程序，输入数据从网站的特定化验计算。
这样做是为的疯狗锚（施罗德等，2006），造成0.73为正常固结粘土集群1和3疯狗锚。
宝重新压消散（每式。
5）和触变性（3）按式。
由于摩擦增益曲线图。
12。
图12：
归α因子随时间的孔隙水压力消散和触变性。
图12表明，触变性和孔压消散在沿锚墙的抗剪强度增加，如果他们按公式计算一些什么平等的作用。
假设3和5，独立行事，如果没有在设计中增加了他们的影响。
与数据库的比较
为了计算比在记录
数据库必须知道，一个90，最好确定为安德森和扎斯特（902002年）的建议和施罗德等人（2006）详述。
不幸的是，这些数据是不是可以为数据库中的粘土。
所以三个假定
比例，其中用于转换曲线图。
在图12。
13，14和15。
0.65，0.7和0.75的因素被用来计算归
粘土的α因子随时间变化。
图13：
归孔压消散，纯触变性，和GOM数据库假设90=0.65GOM
图14归α因子随时间的孔隙水压力消散，纯触变性，GOM数据库假设GOM粘土0.70。
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