ГОСТ Р 59995-2022 (ИСО 19901-4:2016) Нефтяная и газовая промышленность. Сооружения нефтегазопромысловые морские. Геотехнические и расчетные аспекты проектирования фундаментов

     9.12 Установка направления и бурение неглубоких скважин

При планировании и осуществлении установки направления, а также при бурении неглубоких скважин необходимо учитывать возможность нарушения природной структуры грунта основания и реализацию последующих ситуаций с потенциальным снижением устойчивости стационарного сооружения или соседних направлений.

В ходе проведения буровых операций нарушения структуры грунта могут возникнуть из-за фильтрационного размыва, поверхностной эрозии или из-за наличия мелкозалегающих газовых карманов. Фильтрационный размыв может происходить в ситуации, когда давление буровой жидкости оказывается слишком высоким и происходит ее поглощение пластом; при этом возможно снижение прочностных свойств окружающего грунта. Поверхностная эрозия в скважине (неконтролируемое расширение пробуренного ствола) в большинстве случаев характерна для несвязных грунтов и может быть частично обусловлена высокими скоростями циркуляции буровой жидкости. Она приводит, в частности, к релаксации напряжений в околоскважинном пространстве. Реализация указанных явлений может сопровождаться потерей циркуляции бурового раствора, выходом раствора на поверхность моря не через направление, а возможно, и через образующийся грифон.

Если сваи устанавливаются в зоне нарушенного грунта, то может иметь место снижение продольной и боковой несущей способности и жесткости фундамента. Аналогичным образом может снизиться устойчивость фундаментов мелкого заложения и увеличиться осадка. При проектировании фундамента необходимо учитывать, что описанные отрицательные факторы могут проявиться как при бурении после установки сооружения на точку эксплуатации, так и перед этим, например, в случае предварительно установленного темплета (донной плиты), а также при ведении разведочного бурения. Близость слотов под бурение к уже имеющимся сваям или к местам будущей установки свай является критическим фактором, требующим специального анализа; при этом потенциальные угрозы существенно выше для не широких в плане сооружений с вертикальными сваями.

При установке направления под бурение и при бурении неглубоких скважин нужно учитывать следующие рекомендации:

- глубину установки направления следует выбирать с учетом профиля давления, отвечающего фильтрационному размыву. Глубину погружения направления целесообразно выбирать в слое связного грунта, который достаточно удален от расчетной глубины внедрения сваи, что ограничивает возможность нарушения структуры грунтов основания;

- метод установки направления с помощью бурения или бурения с забивкой требует большего внимания по сравнению с только забивкой/задавливанием;

- при установке направления или бурении неглубоких скважин необходимо ограничивать давления жидкостей с учетом расчетного профиля давления фильтрационного размыва. Скорости потоков бурового раствора и промывочной жидкости должны также контролироваться, чтобы избежать опасности поверхностной эрозии, особенно в пластах с несвязными грунтами.

Проектировщик сооружения должен быть ознакомлен с данными о выполненной установке направления и бурении неглубоких скважин. Необходим критический анализ потенциального влияния на эксплуатационную надежность фундамента имевших место различных инцидентов: потеря циркуляции, выход буровых жидкостей на поверхность дна не через направление, возникновение грифонов на морском дне. Если разрешено складирование бурового шлама на поверхности дна, то соответствующие массы грунта должны быть учтены в проекте фундамента, включая процедуры монтажа и демонтажа сооружения.

Характеристики трения на поверхности направления, устанавливаемого в связных грунтах с помощью подмыва, не могут быть определены методами, описанными в 8.1.3 и А.8.1.3 (приложение А). Дополнительные указания приведены в А.9.12 (приложение А).