时间:2015-10-29 类别:
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密封固化剂冀东油田油区井场的特点
冀东油田柳赞作业区处于渤海湾盆地,是早期由渤海海水退去形成的一片陆地,其地层表面土壤为盐碱性且土质松软的疏松砂岩[3],曾为海水养虾的虾池,表面土层长期在水中浸泡,含水率几乎达到饱和状态。建设井场时,虽巳将池中的水抽干并回填专用回填土,但遇雨天回填部分十分泥泞。达不到钻井平台和固定井架的要求,且道路不利于运输车通行,需要在钻井前对井场的软土地基进行硬化处理。
2·传统施工工艺
目前冀东油田柳赞作业区在钻前新建、扩建平台工程施工中,采用土方回填→软地基硬化→铺垫渣石→整型碾压的施工工艺。在回填土中加入白灰对软地基进行硬化,但效果并不好,且需要大量渣石料,成本高,施工周期长,遇雨天钻前施工很难进行。大面积铺垫渣石的**的弊病是雨后井场的雨水无法排出,场地积水再次造成地基土质松软,使场地强度下降,按此工艺处理的井场如图1所示。在这种情况下需长期频繁地对井场进行维护,不但增加了钻前工程成本,还延长了钻井周期。
3·软土处理新工艺
针对冀东油田柳赞作业区的地理环境及各方面的生产条件和要求,采用新固化剂处理软土地基。
3.1固化剂
土壤固化剂是在常温下能直接胶结土体中土壤颗粒表面或能与粘土矿物发生反应生成胶凝物质的土壤硬化剂,它可将土壤颗粒凝结成整体、坚实、稳定、持久的板块结构,大大增加软土基层的抗裂性能[4-5]。
密封固化剂土壤固化剂**,无害,无污染,渗透性好,与土的和易性好,便于施工;高浓缩,用量少,运输费用低;供应半径大,应用领域宽;易于储存,不易燃,不爆炸,室温下可存放3年以上[6]。此外,固化剂中各种成分可根据不同的土壤状况采取不同的配合比,适用范围包括泥浆固化、土方硬化处理、排污浊防渗及路基处理,也可根据施工要求调整固化速度。
3.2施工流程
排水→土方回填→软地基硬化(添加固化剂)→平整碾压→洒水养护→铺石屑。
3.3施工方法
用固化剂和水泥等几种材料按一定比例经人工搅拌均匀后即可直接使用,用人工约8~10人;若面积大需使用搅拌设备。回填土方至设计标高以上0.1 m后进行硬化施工,所用设备主要是W220型挖掘机,先将固化剂用人工倒入挖掘机斗内,均匀地洒在回填土方表面,然后将固化剂和素土充分搅拌均匀(固化剂和土方的比例约为1:7),搅拌深度0.8m。**用挖掘机整平,单钢轮震动碾进行碾压压实。洒水养护2d后再铺洒石屑,经压实后即可交付使用,处理后的井场如图2所示。
3.4加固化剂软土处理工艺的优点加固化剂施工工艺减去了铺垫渣石的过程,不仅降低了施工成本,缩短了施工周期,且解决了井场雨后排水困难的问题。固化体抗压性能强,不怕雨水浸泡,有良好的防渗性能,且施工不受雨雪天气影响,满足环保要求。
3.5固化体的水稳性试验
对固化剂处理过的软土地基进行水稳性试验[7],取4个小试块放入水中进行浸水试验。试块浸水90d仍板结无松散,证明固化****。
4·现场应用
4.1施工过程
密封固化剂冀东油田柳赞作业区L3—12井场,在新建钻井平台前是一大片虾池,硬化施工过程如下。
(1)对虾池抽水,抽干后将井场基地晾晒3d。第7d开始回填土(回填土为素土),回填到比设计标高高0.1m,因回填土挤压不实,经碾压后可达设计标高。井场回填土和平整共用7d。
(2)素土回填后进行软土固化处理,第15d开始施工,把按比例的固化剂均匀撒在回填土表面。用W220型挖掘机搅拌均匀后平整碾压。洒水养护2d,再在其表面洒一薄层石屑(约2cm厚),3d后交代使用。整个施工过程共用20d完成,比使用旧工艺预计的工期缩短10d。
4.2交工后回访结果
对L3—12井场雨后井队搬家情况进行跟踪回访,从**辆车进驻井场至立完井架共用时3d。与此同时LB1—19—18平台(为常规铺垫渣石的平台)也进行搬家,共用10d,其间补垫渣石料80m3,使用1台推土机,2辆小翻斗车和1台挖掘机。
5·效益分析
5.1经济效益
(1)密封固化剂根据土质情况,采用固化剂硬化井场造价50~60元/m,柳赞地区渣石价格为50.7元/m2,钢渣61.2元/m3,软地基处理费用36元/m3,回填土硬化费用24元/m3。以L3—12井场为例,施工面积约20000m2,软土地基处理(处理1m)+回填土硬化(白灰固化0.5m)+铺垫渣石(渣石0.4m,钢渣0.1m);施工费用为148.8万元。采用固化剂硬化试验,施工费用为96万元。
(2)节省了日后长期维护的费用。在L122,L201平台扩建中使用该工艺,常规工艺造价折合为57元/m2,新工艺为48元/m2,L122平台节省投资27万元,L201平台节省投资64.8万元。
(3)采用固化剂工艺在回填土方后可直接进行土壤硬化,减少了施工工序,缩短了施工周期。
5.2社会效益
利用天然土壤进行固化并最终作为井场场坪。一可减少矿山开采,减少资源损耗;二可减少渣石运量,减少了采油区道路大型车辆的车流量,延长油区道路的使用寿命。
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