“踩腳印”工況下自升式鉆井平臺樁靴結構優化

賀林林 ，楊 柳 ，馮楚杰 ，梁 越

(1. 重慶交通大學 國家內河航道整治工程技術研究中心，重慶 400074； 2. 重慶交通大學 水利水運工程教育部重點實驗室，重慶 400074； 3. 重慶交通大學 河海學院，重慶 400074)

隨著海上油氣資源開發作業愈加頻繁，自升式鉆井平臺在同一位置進行二次插樁作業的情況越來越多。此時，海床上存在由于先前開采作業時形成的直徑可達十幾米的樁坑，也稱為“腳印”，由于二次插樁作業過程中樁靴-“腳印”相互作用的實際情況復雜，引起工程及科研人員的廣泛關注，被稱之為“踩腳印”工況問題。在“踩腳印”過程中，樁靴可能由于受到偏心或傾斜荷載作用而滑移進舊樁坑，導致樁腿彎曲變形、平臺傾覆，甚至平臺與導管架相撞等不安全事故發生，如圖1所示。隨著舊井位二次鉆采需求的增多，由樁靴“踩腳印”而導致海洋平臺失穩事故比例也在逐漸增加。根據Berg等[1]統計數據得知，歐洲殼牌（Shell EP）公司近海作業曾留下大約1 200個樁坑，導致每年大概有80口新井位與這些舊樁坑形成的“腳印”相鄰。因此，須對樁靴“踩腳印”工況下自升式鉆井平臺樁靴插樁作業的穩定性及其不利響應的防治措施進行深入研究，以尋求減小自升式鉆井平臺樁靴插樁作業工程風險的方法。

針對樁靴“踩腳印”問題，國際海洋平臺設計規范SNAME[2]僅給出了回避和減少舊樁坑影響的措施性建議。在工程設計中也常簡化為不平整地基上基礎抗側滑極限承載力的驗算，未考慮樁坑和樁靴形狀等因素影響，這種處理方式顯然不符合工程實際。……