振动对深水钻井表层导管竖向承载力影响规律试验研究

来源：振动与冲击杂志2025年第10期北京时间：

作者：王立琰，尹宜勇yinyiyong@cau，齐林山，刘国栋，李君，夏修建，白翰钦

单位：1.中国农业大学工学院，北京100083；2.中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京102206

摘要：为加快导管喷射到位后竖向承载力提升速度，缩短表层导管静置时间，提出一种振动固导管工艺，并研究该工艺中振动参数对导管竖向承载力提升的影响规律。首先，通过对振动固导管工艺中的力学过程进行分析，并在此基础上运用量纲分析法推导了振动固导管系统模拟试验的相似关系。其次，设计搭建了振动固导管工艺中导管竖向承载力模拟试验平台和试验方案；运用控制变量法和方差分析法得到了不同振动频率和振动时间对导管竖向承载力影响规律和显著程度。最后，建立了原型导管-黏土有限元模型，基于该模型分析了振动对原型导管竖向承载力提升的影响。室内模拟试验和有限元数值模拟结果均表明：振动处理对导管竖向承载力提升具有促进作用。然而，由模拟试验获得的原型导管所需振动参数和实际应用中的振动参数存在一些偏差，这是由于室内模拟试验在1g重力场下进行，这导致模型土体和原型深水土体参数具有差异。该研究为加速导管竖向承载力的提升提供了新思路，具有一定的工程价值。<br>

关键词：深水钻井；导管；静置时间；振动固结；承载力