海洋风电钻探与取土问题初析

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1、浙江建筑，第33卷，第5期，2016年5月ZhejiangConstruction，Vo1．33，No．5，May2016海洋风电钻探与取土问题初析PreIiminaAnalysisontheProblemsaboutTestboringandTakingSoilUsingtheOceanWindPower张琳，王振红，徐建，葛建刚，韩柯柯，蒋媚娟ZHANGLin，WANGZhenhong，XUJian，GEJiangang，HANKeke，J1ANGMe口n(浙江华东建设工程有限公司，浙江杭州310030)摘要：通过对目前海洋风电勘察中钻探和取土技术的总结分析，介绍了海洋风

2、电勘察钻探与取土过程中主要存在的问题这些问题包括原状取样技术、钻探平台稳定性、深水钻探以及钻探效率等。最后探讨了海洋钻探与取土所需改进的方向。关键词：海上钻探；取土；钻探平台中圈分类号：TU447文献标志码：B文章编号：1008—3707(2016)05—0035—03察中最重要的两个问题，它对于确定风机基础问题1概述至关重要。随着煤、石油等传统不可再生资源的消耗和逐2海洋风电勘察中钻探与取土现状渐减少，可再生资源在国民经济生活中的比重逐渐增大。海洋是人类社会可持续发展的重要基地，进在已完成的众多海洋工程勘察中，除借鉴陆上行海洋工程建设和海洋开发具有深远的意义。我国钻探和取样

3、技术的经验、方法外，还积累了大量的海拥有漫长的海岸线，海域资源丰富，可开发利用前景上钻探经验，这些经验为我们下一步开展更大范围广阔。的海洋勘探开发打下了较好的基础¨。风力发电是在水电、火电、核电之后崛起的新能目前海洋风电勘察钻探中，钻机主要采用源之一，是国家十二五规划重点扶持和大力发展的XY一2型钻机，其长×宽X高为2150mmx朝阳产业之一。目前我国陆地风能资源量为20多900mmx1690mm，属中浅孔系列，机械传动、液亿千瓦，海上风能资源量为5亿多千瓦。“十三五”压给进的立轴式岩心钻机。该钻机具有以下优期间，我国可再生能源，特别是以风电、太阳能为代点：钻机重量轻(不含动

4、力机，重9500N)，可拆性表的新能源开发取得了相当大的成绩。目前，我国好，机体可拆成八大零件，最大部件重量1400N；在风电装机、风电设备制造方面，都位居全球第一钻进效率高；功率消耗低；钻机可进行高速钻进。位。我国陆地资源有限，陆上风电受到很多限制，而表1为XY．2型钻机的主要技术性能参数。海洋海洋地域开阔，资源丰富，海洋风电建设已成为我国勘察孔深一般在100m以内，钻机最大钻探深度一能源发展的重要手段之一。般远大于100m，原因主要是由于套管下人土中较风电勘察作为风电开发建设中的基础环节，对深，达5～l0m，可钻深度大，钻机牵引力大，可使风机的安全运营和风机的后期稳定具有

5、决定性的作套管较容易地从土中提出。用。在海洋风电勘察中，钻探和取土问题是风电勘收稿日期：2015—12—31作者简介：张琳(1984一)，男，江苏高邮人，助理工程师，从事岩土工程勘察工作。36浙江建筑2016年第33卷表1岩心钻进深度表护壁泥浆采用植物胶与海水搅拌而成，但海水使用钻杆规格钻进深度／m搅拌的泥浆与淡水相比稍差。因海水中NaC1含量42mm钻杆高，挤压双电层现象严重，电动电位进一步降低，水50mm钻杆60mm钻杆化膜变得极薄，黏土颗粒发生聚结下沉，因此用海水引3mm绳索取芯钻杆搅拌的泥浆一般黏度和切力较低，失水量大，泥浆稳53mm绳索取芯钻杆63mil绳索取芯钻杆

6、定性不好。AW钻杆BW钻杆3海洋风电勘察钻探与取土存在的问题NW钻杆AQ绳索取芯钻杆海洋风电勘察钻探和取土技术在借鉴陆上钻探与BQ绳索取芯钻杆NQ绳索取芯钻杆取土技术的基础上，积累了丰富的经验，并完成了大量的风电场区的勘察。但是海洋有自己独特的环境，与一般将XY．2钻机固定在移动式平台的中部或0"5勰00O如0弘OO舵O50O陆地甚至河流、湖泊等都存在着不同，作业受风浪、潮一侧。移动式平台用兔子锚固定在海面，船头朝向潮流、潮汐等影响大，可作业时间短，因此要求作业效流涨落潮方向，以防止船体横向受到潮流作用力。率高，尽快抓紧有限的时间完成现场作业。根据对已风电勘察取土工具主要采用

7、钻具进行，钻具壁有海洋风电勘察钻探和取土技术的分析，以下4个问厚3mm，内径108mm，长3m。其取样效率高，但对题是目前钻探和取土中常见的主要问题。土样扰动极大。考虑到海洋勘探的要求，采用目前3．1海洋钻探平台的稳定性问题常用的取土器进行原状取样在生产中是不可行的。钻探平台可分为固定式(图2)和移动式(图因此，下一步需考虑如何在不降低钻探效率的前提3)，固定式主要有桩基式平台、重力式平台；移动式下，采取原状样。主要有自升式平台、沉浮式平台、浮式钻井船、半潜钻探船一般有单体船和双体船两种。单体船船式平台