钢筋筏板基础在川西油田建设钻前工程中的应用

【摘要】油田建设中的钻前工程是钻井工艺和建筑工程相结合的复合型工程，由于工程自身的特殊性，除了要遵循建筑行业规范和管理程序外，还必须执行石油行业技术规程。钢筋筏板基础的应用对钻前工程的降本增效有着重大的意义。

【关键词】油田建设；钢筋筏板基础；对比优选；降本增效

引言

川西平原地势平坦，河网纵横，水域遍布，油气资源相当的丰富。中石化勘探开发的高产量井XX1井就位处于川西平原之中。

川西地区油气井绝大多数布置在水田之中，因此其钻前工程具有，工期紧，环境保护要求高，需要及时复耕等特点。

油气钻井的钻前工程主要包括入场道路修建、井场平整硬化、井场内的设备基础等部分，其中以钻井井架基础尤为重要，钻井井架根据钻机型号不同，其重量从700t到2000t不等，根据钻前工程基础施工的标准和规范要求，井架基础埋深一般为1m至1.2m，井架基础的地基必须选择地基承载力大于150Kpa的地层作为持力层。根据川西平原的地质特点，大多数井场的持力层为黏土层，黏土层的含水量对其的承载力影响很大。每当雨季来临，地下水位上升时，很多黏土层的承载力指标达不到要求，以往井架基础的软弱地基处理技术一般采用换填法和桩基础，虽然这两种方法可以满足质量和使用要求，但是施工难度较大且造成了工程造价大幅上升，施工周期也相对较长。钢筋筏板基础的应用大大的降低了工程和复耕费用同时也缩短钻前工程的施工工期，钢筋筏板基础在川西地区钻井工程中已应用十余次，完全满足钻井工程的要求。

1、钢筋筏板基础

筏型基础又称笩板型基础，即满堂基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板。由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大，地基承载力较弱，常采用砼底板，承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。钻前工程的钢筋砼筏板基础是在建筑工程中的筏型基础和板式基础的理论基础上结合钻井工程的要求所改良形成的一种基础。通过计算增加井架基础与地基土的接触面积，减少单位面积地基土的井架荷载（降低基底净反力），从而达到软弱地基能承载的要求，同时为保证井架基础的整体性，防止由于地基土不均匀沉降造成的基础断裂见图1。

2、钢筋筏板基础的应用实例

2.1工程概况

XX井位于四川省绵阳市，设计井深6000m左右，采用70型钻机进行钻井施工。岩土工程勘察显示场地内岩土层由第四纪全新统的冲洪积松散堆积物层组成。上部为粉质黏土、中砂等细粒物质，下部为卵石层，地层具有显著的二元结构见表1。

跟据石油行业标准要求70型钻机井架基础厚度为1.2m。根据工勘资料，该井井架基础的持力层为中砂层，承载力指标满足不了规范和行业标准的150kpa要求。本井井架基础采用钢筋筏板基础见图2。

2.2施工工艺

定位放线--基槽开挖--地基处理--定位放线--垫层施工--钢筋绑扎--筏板基础混凝土施工--混凝土养护

1） 定位放线

根据业主提供的控制点坐标、标高及施工图进行定位，场区内坐标控制点和高程控制点设置采用全站仪进行确定。

2） 基槽开挖

筏板基础基槽为大面积开挖，开挖前应按照要求进行边坡放坡和留出施工作业面，做好临时道路和施工降水工作。基槽开挖应满足基础设计底标高，机械开挖完后留设300mm原土进行人工清理基槽。

3） 钢筋绑扎

进场钢筋应按级别、型号分类架空堆放，不得直接放置在地上，以免锈蚀，钢筋应有出厂质量合格证明，并及时抽样进行复检，复检合格后方可进行加工。钢筋的制作及绑扎必须严格按照图纸和相关规范进行。

4） 混凝土施工

混凝土使用的材料必须具有合格证，并进行二次复检后方能使用，混凝土的施工和养护必须遵守相关规范和标准，井架筏板基础必须一次浇筑成型，禁止留设施工缝。及时进行覆盖养护，养护时间不少于7天。混凝土浇筑完成后，施工方应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求取试压块进行强度分析。

5） 后期跟踪及检测

按施工要求进行沉降观测，做好详细记录。

3、钢筋筏板基础的适用范围

通过对川西地区地质特征和钻机设备荷载及基础数据的掌握和研究，以及对以往常规做法换填法和桩基础这两种软弱地基处理技术的各项性能指标的对比，总结得出了三种软弱地基处理技术在川西地区的适用范围。

1）换填法：适用于各类软弱地层及各类钻机。优点：换填深度较浅的情况下具有高效，简易，低廉、风险小的优点。缺点：换填较深时则工期较长，造价相对较高、施工风险较大、不适合地下水位较高的情况。

2）钢筋筏板基础：适用于地层结构稳定，均匀且地基承载力在60kpa-150kpa范围内的软弱地基，不适合沼泽地、回填土，杂填土及不均匀的地层。

优点：经济、高效、施工简易，适合地下水位较高的情况。缺点：局限性大、抗震能力低，加强型70以上类型的钻机由于施工周期较长，时间跨度大，需慎重使用。

3）桩基础：适用于各类软弱地层及各类钻机。优点：相对最为稳定、安全、抗震性能强。

缺点：工程造价高、工期长。

结语

川西地区地层特征较为复杂，钢筋筏板基础等软弱地基处理技术的使用必须根据岩土工程勘察资料和验槽报告综合确定，合理的使用钢筋筏板基础技术才能在油田建设的钻前工程中实现降本增效。

参考文献

[1] 工程地质手册编写委员会，工程地质手册（第四版），中国建筑工业出版社，2007

[2] 赵金洲等，钻井工程技术手册，中国石化出版社，2005

[3] 汤文良，钻前土建工程基本知识，石油工业出版社，2002

[4] 朱永祥，地基与基础，武汉理工大学出版社，2004

[5] 马 宁 土力学与地基基础，科学出版社，2008

[6] 李彰明 软土地基加固与质量监控，中国建筑工业出版社 ，2011

作者简介：贾学钰（1981-），男，四川南充人，中石化西南油气分公司，主要从事钻井、完井试气、油气采输等方面的管理工作。