Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по земле
На правах рукописи
СОКОЛОВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НОВЫХ МЕТОДОВ СООРУЖЕНИЯ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Специальность 25.00.19 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
АВТОРЕФЕРАТ
ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени доктора технических наук
Тюмень - 2009 Диссертационная работа выполнена в ОАО Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко (ОАО Гипротюменнефтегаз).
Официальные доктор технических наук оппоненты: Иванов Игорь Алексеевич;
доктор технических наук, профессор Малюшин Николай Александрович;
доктор технических наук Басов Евгений Дмитриевич
Ведущая организация: Тюменское отделение СургутНИПИнефть ОАО Сургутнефтегаз, г. Тюмень
Защита диссертации состоится 27 ноября 2009 г. в 1400 час. на заседании диссертационного совета Д212.273.02 при Тюменском государственном нефтегазовом университете по адресу: 625000, г.Тюмень, ул.Володарского, 38, зал им. А.Н. Косухина.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотечноинформационном центре Тюменского государственного нефтегазового университета по адресу: 625039, г. Тюмень, ул. Мельникайте, 72.
Автореферат разослан 26 октября 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета В.И. Берг
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Западно-Сибирский регион является главной базой топливно-энергетического комплекса России, а ее ведущей отраслью является нефтегазовая промышленность. Более 70% общероссийского баланса углеводородного сырья страны поставляется с северных промыслов Тюменской области. Известно что территория области имеет общую площадь земель около 1,5 млн. км2, из них 1 млн. км2 - многолетнемерзлые грунты (ММГ). Талые грунты занимают 530000 км2. На этой территории 80% грунты: слабые; мелкие пылеватые пески; водонасыщенные; суглинки; супеси и глины текучей и пластической консистенции; заторфованные; заболоченные территории.
В связи с этим большое значение приобретают вопросы строительства промысловых сооружений в сложных природноклиматических и инженерно-геологических условиях. Известные методы строительства промысловых трубопроводов имеют ряд недостатков, один из которых - нарушение проектного положения трубопроводов, сооруженных в слабонесущих грунтах. Для решения вопросов по обеспечению сохранения проектного положения трубопровода становятся актуальными исследования и опытно-конструкторские работы, ориентированные на стабилизацию положения трубопровода за счет применения различных схем прокладки, совершенствования конструкций балластирующих грузов, прогнозирования осадки его основания, использование анкерных устройств и т.д.
Все это послужило основанием для разработки новых технологических решений при проектировании и выборе наиболее эффективных способов прокладки и балластировки трубопроводов на болотах и ММГ с целью обеспечения их надежной работы. Институтом ОАО Гипротюменнефтегаз, являющимся генеральным проектировщиком обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири, при непосредственном и постоянном участии автора был проведен комплекс научно-исследовательских, опытноэкспериментальных и проектных работ по прокладке трубопроводов в условиях болот и на ММГ, которые в дальнейшем прошли длительную проверку в натурных условиях и нашли широкое применение при их проектировании и строительстве.
В связи с этим, актуальность диссертационной работы заключается в разработке теоретических основ новых методов сооружения нефтепромысловых трубопроводов, прокладываемых в условиях распространения ММГ и болот, основывающихся на масштабных экспериментальных исследованиях и статистической обработке полученной информации.
Целью работы является разработка теоретических основ новых методов проектирования и сооружения нефтепромысловых трубопроводов Западной Сибири и их экспериментальное обоснование.
Задачи исследований.
1. На базе теоретических и экспериментальных исследований работы трубопроводов в условиях болот и ММГ разработать классификацию слабых грунтов для выбора оптимального способа прокладки в условиях Западно - Сибирского региона, а именно: с максимальным использованием несущей способности ММГ и торфяных грунтов.
2. Разработать теоретические основы для создания и внедрения новых способов прокладки в условиях рассматриваемой местности:
самопогружением трубопроводов с оттаивающей поверхности при фиксации их на проектных отметках поплавковыми или свайными опорами с подвижным ригелем; с прогнозированием величины осадки и изменения величины напряженно-деформированного состояния (НДС) трубопровода в переходной зоне от мерзлого к оттаивающему грунту;
открыто по поверхности или в теплоизолирующем конверте с компенсирующими участками; с использованием конверсионных технологий (выстреливаемых и взрывных анкеров); реактивных твердотопливных двигателей для локального перемещения трубопроводов по строительной трассе.
3. Определить эффективность работы грунтовой засыпки трубопровода при: закреплении мелкозаглубленными анкерными устройствами; усилении несущей способности грунтовой засыпки геотекстильным материалом; использовании анкерных устройств из гибких лент.
4. Разработать теоретические основы для математического моделирования: взаимодействия трубопровода с анкерами; взаимодействия трубопровода с грунтовой засыпкой в геотекстильной оболочке, размещенной в торфяных и многолетнемерзлых грунтах.
5. Определить расчетную модель торфяного основания трубопровода по результатам полевых и лабораторных испытаний.
6. Разработать теоретические основы для: расчета удерживающей способности выстреливаемых и взрывных анкеров; расчета удерживающей способности торфяной засыпки трубопровода.
Объектами исследования являются промысловые нефтепроводы, эксплуатируемые в условиях торфяных грунтов и ММГ.
Методика исследования. Поставленные задачи решались теоретически и экспериментально.
При проведении теоретических исследований использованы методы математического и регрессионного анализа, строительной механики и сопротивления материалов, механики грунтов, теории надежности, теории принятия решений, теории вероятности, механики разрушения, а также прикладные исследования по проектированию, строительству, эксплуатации и ремонту систем трубопроводного транспорта.
Исследования взаимодействия промысловых нефтепроводов с грунтами проводились в лабораторных и полевых условиях. Обработка опытных данных проводилась статистическими и регрессионными методами с использованием цифровой техники.
Научная новизна диссертационной работы.
1. Разработана классификация ММГ дополненная признаками характеризующими: неоднородность ММГ по просадочности и длине трубопровода; строительными свойствами в мерзлом и в оттаявшем состоянии, позволяющая принять оптимальное решение при выборе способа прокладки трубопровода.
2. Разработана классификация болот, имеющих сложное стратиграфическое строение залежи по глубине, позволяющая принять оптимальное решение при выборе способа прокладки трубопровода.
3. Получены функциональные зависимости для определения величины: силового взаимодействия трубопровода с торфяным грунтом и ММГ при продольных и поперечных перемещениях трубы; несущей способности анкеров; балластирующей способности грунтовой засыпки с геотекстильным материалом.
4. Установлены функциональные зависимости для определения физико-механических характеристик торфяных и многолетнемерзлых грунтов при их взаимодействии с трубопроводом: разработана методика расчета тепловой и механической осадки трубопровода на ММГ;
разработана модель взаимодействия труба - оттаивающий грунт, с учетом влияния на эту систему различных силовых воздействий;
установлена функциональная зависимость для определения конечной осадки торфяного основания под нагрузкой в процессе эксплуатации трубопровода; установлена функциональная зависимость для определения величины коэффициента жесткости основания в зависимости от диаметра штампа для моделей с одним и двумя коэффициентами постели;
разработана методика расчета нефтепромысловых трубопроводов с использованием торфа в качестве несущего основания.
5. Разработаны теоретические основы для создания и внедрения новых технологических схем прокладки трубопроводов на болотах и ММГ.
6. Разработаны теоретические основы для применения выстреливаемых и взрывных анкеров, получены функциональные зависимости для математического описания работы системы ланкер - трубопровод и ланкер - грунт.
На защиту выносятся следующие результаты теоретических и экспериментальных исследований:
1. Классификация ММГ, дополненная классификационными признаками, характеризующими неоднородность ММГ по просадочности по длине трубопровода, строительными свойствами, в мерзлом и в оттаявшем состоянии, позволяющая принять оптимальное решение при выборе способа прокладки трубопровода.
2. Классификация болот, имеющих сложное стратиграфическое строение залежи по глубине, позволяющая принять оптимальное решение при выборе способа прокладки трубопровода.
3. Функциональные закономерности взаимодействия трубопроводов с грунтом засыпки в сложных инженерно-геологических условиях.
4. Разработанные теоретические основы конструктивных схем и технологий прокладки, закрепления трубопроводов на проектных отметках от всплытия на торфяных и многолетнемерзлых грунтах.
5. Результаты экспериментов и исследований, проведенных при эксплуатации промысловых трубопроводов по: функциональным зависимостям, полученным при изучении вопросов взаимодействия трубопровода с торфяным и многолетнемерзлым грунтом при продольных и поперечных перемещениях; несущей способности анкеров; грунтовой засыпке с геотекстильным материалом.
Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Разработанные теоретические положения, методики расчета и проведенные опытно-промышленные исследования по новым способам прокладки и закрепления на проектных отметках в слабонесущих и оттаивающих грунтах промысловых трубопроводов используются в проектных институтах при проектировании и обустройстве нефтяных месторождений Западной Сибири:
Авторские разработки внедрены в проекты обустройства Самотлорского, Федоровского, Приразломного, Мало-Балыкского, Муравленковского, Суторминского, Сугмутского, Харампурского, Восточно-Таркасалинского, Приобского и других нефтяных месторождений.
Практические результаты, полученные в диссертационной работе, вошли в 13 нормативных документов, где наиболее значимые:
Рекомендации по изысканиям и проектированию нефтепромысловых трубопроводов на болотах Западной Сибири. ВР-05-76 - 1976 г.;
Справочные материалы по прочностному расчету промысловых трубопроводов в районах распространения вечномерзлых грунтов. СМ-4879 - 1979 г.; Определение напряженного состояния трубопровода по его пространственному положению. Методики и программы. СТП 57.00.01383 - 1983 г.; Проектирование промысловых трубопроводов, совмещенных с автодорогами в условиях вечномерзлых грунтов. СТП 51.101-85 - 1985 г.; Проектирование промысловых стальных трубопроводов. ВСН 513-85/2.38-85. Мингазпром, Миннефтепром - 1986 г.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях и совещаниях: II Всесоюзная научно-техническая конференция Трубопроводный транспорт нефти и газа (Уфа, 1982 г.); II Зональная научно-техническая конференция Минвуза РСФСР Нефть и газ Западной Сибири (Тюмень, 1983 г.); Научно-практическая конференция Инженерно-геологические изыскания в области вечной мерзлоты (Благовещенск, 1986 г.);
Всероссийская научно-практическая конференция Тюменская нефтьвчера и сегодня (Тюмень, 1997 г.); Международный семинар Европейской комиссии по программе ТЕРМИ Повышение надежности нефтесборных сетей (Нижневартовск, 1999 г.); II Научно-практическая конференция и IV всероссийская научно-практическая конференция Окружающая среда (Тюмень: соответственно 1999 и 2001 гг.); Всероссийское совещание Повышение надежности эксплуатации трубопроводных систем и насоснокомпрессорных труб (Нижневартовск, 2001 г.); Международная конференция Криогенные ресурсы полярных и горных регионов.
Состояние и перспективы инженерного мерзлотоведения (Тюмень, 2008 г).
За предложение, исследование и внедрение в производство ряда решений по сооружению промысловых трубопроводов автор награжден медалями ВДНХ: серебряной - 1980 г., золотой - 1981 г.
Отдельные результаты работы обсуждались на семинарах ведущих специалистов в Тюменском проектном институте нефтяной и газовой промышленности (ОАО Гипротюменнефтегазе), Уфимском государственном нефтяном техническом университете, Тюменском государственном нефтегазовом университете на межкафедральных семинарах (2008, 2009 гг.).
Публикации. Опубликовано 79 печатных работ, в том числе научно-технических обзора, получено 45 изобретений, в журналах рекомендованных ВАК России 15 статей.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 357 стр. машинописного текста состоит из введения, обзорной части, глав, 114 рисунков, 68 таблиц, 22 приложений, основных результатов и выводов, списка литературы из 163 наименований.
Исследования проводились в лаборатории строительства трубопроводов института Гипротюменнефтегаз и на действующих промысловых нефтепроводах под научным руководством автора. В совместных изобретениях автору принадлежит постановка задачи и идея изобретения, роль автора в реализации изобретений отмечена в материалах принятой формы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит обоснование актуальности, цель и основные задачи исследований, основные положения, выносимые на защиту, характеристику научной новизны, практической ценности и апробации полученных результатов.
Первый раздел диссертации посвящен анализу строительных свойств торфяных грунтов и способов прокладки промысловых трубопроводов в условиях болот. Разработкой конструктивных решений и методов расчета трубопроводов, прокладываемых на болотах и многолетнемерзлых грунтах, занимались многие исследователи:
П.П. Бородавкин, Л.И. Быков, Е.П. Глушков, А.К. Дерцакян, В.Д. Макуров, В.В. Спиридонов, В.Д. Таран, В.М. Стояков, Ф.Г. Хайруллин, М.Ш. Хигер, Н.А. Цытович, Ю.П. Яблонский и другие.
В разделе приведены методы и результаты изучения инженерногеологических и строительных свойств торфяных грунтов в районах прокладки трубопроводов, физико-механических свойств влияющих на их работу, исследованы условия работы промысловых трубопроводов нефтяных месторождений на сложных участках. На основе изучения автором инженерно-геологических особенностей грунтов в районах строительства трубопроводов при обустройстве месторождений Западной Сибири выполнен анализ физико-механических свойств торфяных грунтов как оснований трубопроводов.
Торфу, как основанию трубопроводов, в отличие от минеральных грунтов присущ ряд специфических особенностей, которые необходимо учитывать при расчетах. При относительно небольших нагрузках торфяная залежь может рассматриваться как линейно-деформируемое полупространство. Строгое математическое описание связи между величиной, характером и временем действия нагрузки с одной стороны, и развитием деформаций структурных элементов, слагающих торф, с другой стороны, а также полный учет природных свойств торфяного основания практически невозможны. Поэтому для расчета сооружений на торфяном основании приходилось прибегать к значительной схематизации процессов, протекающих в основании.
Известные методы расчета напряженно-деформируемого состояния трубопроводов, имеют некоторые погрешности и нуждаются в уточнении и экспериментальной проверке с учетом особенностей работы торфяного основания в сложных инженерно-геологических условиях месторождений Западной Сибири.
Автором проанализирована разработанная Гипроспецгазом классификация болот по проходимости строительной техники.
Установлено, что она не учитывает сложное стратиграфическое строение залежи по глубине и не позволяет обоснованно подходить к выбору конструктивного решения по прокладке трубопровода. Такой классификационный признак, как допускаемое удельное давление на грунт, не позволяет производить расчет осадок и оценку напряженного состояния трубопровода на болоте.
Сложные инженерно-геологические условия Западной Сибири, обширная заболоченность территории (рис. 1), диктуют необходимость разработки рекомендаций по выбору и разработке наиболее надежных и эффективных новых конструктивных решений по прокладке и балластировке промысловых трубопроводов на болотах.
42% 48% 6% 4% Рис. 1. Условия прохождения промысловых трубопроводов в районе Среднего Приобья 1 - болото; 2 - водные преграды; 3 - пойма; 4 - суходол Накопленный опыт строительства промысловых трубопроводов показал, что при выборе способа их прокладки необходимо максимально использовать несущую способность торфяного грунта. Особую сложность с позиции сохранения проектного положения трубопроводов представляют переходные зоны от одного вида грунта к другому. На основе выполненного анализа существующих конструктивных схем прокладки трубопроводов на слабых грунтах, показана невозможность предпочтения той или иной схемы.
Выявлены вопросы, требующие уточнения и исследования при различных способах прокладки, балластировки и закрепления промысловых трубопроводов в сложных инженерно-геологических условиях, определены направления для разработки новых решений. Для установления категории, принятия конструктивного решения по прокладке, проведения прочностных расчетов, выбора способов производства работ необходимо определить строительные свойства торфяных грунтов и их влияние на работу трубопровода.
Второй раздел посвящен анализу способов прокладки трубопроводов в условиях ММГ Западно - Сибирского региона.
Болота, озера, водотоки и ММГ Западно-Сибирского нефтегазового комплекса составляют до 80% всей территории месторождений рис.2.
15% 21% 6% 1% 57% Рис. 2. Условия прокладки трубопроводов в северной климатической зоне:
1 - суходол; 2 - болото; 3 - водные преграды; 4 - ММГ;
5 - пойма По грунтовому основанию при прокладке трубопроводов и последующей их длительной эксплуатации рассматривалось две группы взаимодействия с ММГ: в мерзлом; оттаявшем состоянии. К первой группе относятся все надземные трубопроводы. Ко второй - наземные без обвалования, наземные в насыпи и подземные. Конструктивная схема прокладки на ММГ выбиралась таким образом, чтобы теплый трубопровод не мог привести к резким деформациям грунта.
Для выбора схемы прокладки трубопроводов в условиях распространения мерзлых грунтов использовалась классификация категорий просадочности ММГ при оттаивании, с оценкой гидрологических и геокриологических условий трассы. Анализ существующей классификации, выявил необходимость ее доработки с целью учета неоднородности ММГ по просадочности вдоль трассы трубопровода.
При подземной прокладке трубопровода учитывалось: тепловое воздействие на грунт; механическое воздействие грунта засыпки трубопровода при сезонном оттаивании и замерзании; возможность нарушения естественного режима подземных вод и размыва ими оснований под нефтепроводом. Подземная прокладка рекомендуется на участках трассы с грунтами- I и II категорий по просадочности.
Наземная прокладка трубопроводов в насыпи из местного или привозного грунта применяется, как исключение, при соответствующем обосновании. Наземная прокладка в насыпи применяется на участках грунтов I-IV категорий по просадочности.
Надземная прокладка трубопроводов применялась в условиях ММГ, при соблюдении условия недопущения его оттаивания, а также в случаях, когда использование других способов прокладки не обеспечивало эксплуатационной надежности трубопроводов или экономически нецелесообразно.
Автором проанализированы существующие схемы прокладки трубопроводов в условиях распространения ММГ, на основании выявленных достоинств и недостатков схем было выбрано приоритетное направление в проведении экспериментальных исследований и разработке технологических решений строительства трубопроводов - участки ММГ II и III категорий просадочности.
Одной из важнейших задач проектирования является расчет изменения напряженно-деформированного состояния трубопроводов в результате осадки грунта, проложенных на слабых грунтах. Анализ методов расчета на слабых и мерзлых грунтах показал, что, несмотря на множество исследований, данная область изучена недостаточно.
Методы расчета трубопроводов были разделены на: приближенные, основанные на определении величины ожидаемой осадки трубопровода, с последующей аппроксимацией профиля оси; более точные в которых трубопровод рассматривался как балка на упругом или упруго-пластичном основании. Все методы расчета по изменению величины напряженнодеформированного состояния трубопровода нуждались в экспериментальной проверке с учетом особенностей работы оттаявшего мерзлого основания в сложных инженерно-геологических условиях Западной Сибири.
В третьем разделе представлена разработанная классификация торфяных оснований и установленные функциональные зависимости для расчета параметров прокладки трубопроводов.
Опыт освоения нефтяных месторождений Западной Сибири показал, что наиболее эффективным и экономически целесообразным является способ прокладки трубопроводов непосредственно на торфяном основании. В связи с этим установлена необходимость разработки методики расчета осадки торфяного основания под нагрузкой от трубопровода.
При относительно небольших нагрузках торфяная залежь может рассматриваться как линейно-деформируемое полупространство. Строгое математическое описание связи между величиной, характером и временем действия нагрузки, с одной стороны, и развитием деформаций структурных элементов, слагающих торф, с другой стороны, а также полный учет природных свойств торфяного основания практически невозможны. Поэтому для расчета сооружений возводимых на торфах прибегали к значительной схематизации процессов протекающих в основании.
Анализ результатов экспериментальных исследований ряда авторов, показал, что деформация минерального грунта за пределами загруженной части очень быстро затухает, то есть грунты обладают весьма малой распределительной способностью, поэтому использовать результаты опытов для определения осадки торфяного основания невозможно.
Хорошую сходимость опытных данных и расчетов для теоретических кривых осадок дала модель основания Винклера с двумя коэффициентами постели, предложенная П.Е.Пастернаком. Выполненные сравнительные расчеты, показали, что модель Винклера, полностью пренебрегающая осадками вне грузовой площадки, приводит к совпадающим с действительностью результатам которые определяют прогиб и усилия в балках и плитах.
Известны исследования работы торфяных оснований с использованием плоских штампов, которые давали искажение данных при применении их для расчета осадки трубопроводов, поэтому для получения достоверных данных о деформируемости торфяных грунтов под трубопроводами и выбору модели основания в ОАО Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко под руководством автора была разработана методика проведения экспериментальных исследований по деформации торфяного основания под цилиндрическими штампами, которая имитирует опорную поверхность трубопровода.
При испытаниях нагрузки на штампы принимались в диапазоне эксплуатационных. Послойные деформации торфа определялись по перемещениям винтовых глубинных марок, устанавливаемых до глубины 2D, где D - диаметр штампа. Осадки штампов и марок измерялись прогибомерами системы Максимова и нивелированием. Нагружение штампов проводилось статически с помощью рычажной системы или предварительно тарированных чугунных грузов рис. 3, 4.
Для обработки экспериментальных данных в месте постановки штампов определялись осредненные физические свойства торфов.
Проведенные экспериментальные исследования дали ряд графических зависимостей, одна из которых приведена на рис. 5.
Рис. 3. Рычажная система Рис. 4. Цилиндрический штамп нагружения Дн=720 мм на полигоне №Павловского м/р торфа Рис. 5. Зависимость конечной осадки S от погонной нагрузки q для торфов:
1 Цфускум - R=1015%; Wn=9192%; 2 - фускум - R=47%; Wn =9293%;
3 - сфагново-мочажинный - R=1540%; Wn =8790% В основу определения величины осадки трубопровода принята формула Шлейхера - Польшина с изменением некоторых ее параметров:
wцq(1- m0 ), S = (1) Eгде ц - коэффициент, зависящий от диаметра штампа, полученный по экспериментальным данным для всех торфов с R 60%; q - величина погонной распределенной нагрузки на торфяное основание, МПа; Е0 - модуль общей деформации основания, МПа; 0 - коэффициент Пуассона (для верховых торфов 0 = 0,35).
Автором получена регрессионная зависимость для вычисления коэффициента ц:
14,wц = +1,22, (2) Dн где Dн Цдиаметр трубопровода, см.
Анализ распределения послойной деформации торфяной залежи установил зону, равную двум диаметрам штампа, величиной в 95 % от общей осадки. Это позволило ограничить активную зону hак под цилиндрическим штампом глубиной 2Dн.
Обработка данных по конечным осадкам под штампами различных диаметров позволила получить пропорциональную расчетную зависимость:
S = a0 q, (3) где S - конечная осадка, см; q - погонная нагрузка, кГ/см; а0 - коэффициент относительной сжимаемости, см2/кг.
При значительной неоднородности торфа в пределах активной зоны, а0 находился по известной формуле Н. А. Цытовича с заменой в ней hэ на D:
i=n h a0iZi i (4) а0 =i=1, 2Dнгде hi Цосадка i-го слоя торфяной залежи, см; Z Цзаглубление штампа, см; аi - коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя, см2/кг.
По полученным данным произведен расчет (табл. 1) осадки торфяного основания под нагрузкой и обосновано применение схемы наземной прокладки промыслового трубопровода на болотах по характеристике торфа в активной зоне 2Dн.
При расчете трубопроводов, уложенных на торфяное основание, рассматриваемое в виде линейно-деформируемого (упругого) полупространства, необходимо знать коэффициент общей относительной поперечной деформации (коэффициент Пуассона) 0, модуль деформации Е0 и коэффициент жесткости основания К.
По результатам исследований значение коэффициента 0 для верховой залежи было принято 0=0,35, для низинной - 0=0,29.
Результаты проведенных испытаний и полученная автором формула для определения величины ожидаемой осадки трубопровода (3) позволили определить коэффициент относительной сжимаемости а0, следовательно, коэффициент жесткости основания К (обратный а0) равный:
q K = (5) S Таблица Расчетные значения осадок по методике автора и другим методикам Осадки, Осадки, Вычисленные вычисленные вычисленные по формуле по фор-ле по Н.А.
СНиП предложенной Цытовича фор-ле S = S = hэa0 p, Ph bi, i i S = a0 q, Ei n см.
см. см.
197 70 133,7 47,6 41,4 41,0 78 10,4275 91 138,6 34,4 48,1 47,2 88 3,287 86 169,7 43,4 41,4 56,9 88 8,530 343 114 171,4 33,6 47,5 58,2 108 5,387 121 172,5 29,9 56,0 53,7 122 0,458 113 202,4 44,2 52,8 53,3 101 10,6523 128 203,7 37,2 63,2 50,6 139 7,720 1117 200 635,0 68,5 115,4 42,3 211 5,Используя выражения (1) и (5), получили формулу для определения коэффициента жесткости основания в зависимости от диаметра штампа:
E K = (7) w (1 - m ) ц Установлено, что коэффициент жесткости возрастает с увеличением диаметра, а коэффициент формы ц уменьшается.
кГ/м Диаметры ошибка, % ошибка, % осадки, мм Замеренные Относительная Относительная Отклонение, % трубопроводов, мм Погонная нагрузка, Проведенная статистическая и регрессионная обработка данных по исследованию прочностных и деформационных характеристик торфов Западной Сибири штампами и сдвигомерами в полевых условиях, показывает, что результаты сдвиговых испытаний могут быть непосредственно использованы при вычислении модуля общей деформации по эмпирической зависимости вида:
E0 = Kt, (8) где К - коэффициент пропорциональности, равный 2,57; - средневзвешенное значение сопротивления торфа сдвигу по глубине активной зоны, МПа.
Полученные зависимости позволяют описать взаимодействие трубопровода с торфяным основанием при поперечных перемещениях для различного строения и свойств залежи по глубине.
С целью определения несущей способности торфа как засыпки и основания трубопровода, выявления основных закономерностей взаимодействия трубопровода с торфом при вертикальных перемещениях проведены эксперименты с обработкой их результатов:
установлены теоретические основы определения величин вертикальных перемещений трубопроводов в торфяной засыпке и ее предельной удерживающей способности;
на основе полученной зависимости для определения предельной удерживающей способности торфа предложена формула для расчета балластировки трубопровода в условиях болот.
Далее разработана методика расчета величины продольных перемещений трубопровода в торфяном грунте: экспериментально установлены значения предельных касательных напряжений по контакту системы труба-грунт; выполнена количественная оценка предельного усилия и коэффициента постели на сдвиг в продольном направлении и их зависимость от физико-механических свойств торфа; определена зависимость влияния глубины залегания, веса, времени засыпки трубы на величину сопротивления торфяного грунта продольному перемещению трубопровода.
Разработана классификация торфяных оснований, по условиям прокладки использующая результаты экспериментов, которые позволяют развить и уточнить классификацию описанную в разделе 1. В основу классификации торфяных оснований для прокладки трубопроводов положена возможность использования торфа как естественного основания под трубопроводы различных диаметров с учетом стратиграфических особенностей строения залежи и надежности работы этого основания в процессе эксплуатации.
В формулу расчета осадки торфяной залежи под трубопроводом введен модуль общей деформации основания Е0. Поэтому в основу классификации положено численное значение Е0 и величина сопротивления сдвигу , которая по методике автора определяется послойно как средневзвешенное значение. Комплексные исследования торфяных грунтов, слагающих болота Западной Сибири, установили, что граничные условия, до которых торф можно использовать как несущее основание под трубопровод, характеризуются следующими показателями:
модулем общей деформации Е0 (не менее 0,08 кГ/см2); сопротивлением сдвигу (не менее 0,04 кГ/см2).
В результате обобщения проведенных исследований предложена классификация торфяных грунтов, представленная в табл. 2.
Таблица Классификация торфяных грунтов по условиям прокладки трубопровода Основные механические показатели торфяного грунта модуль преХарактеристика условий прокладки общей дельное деформац сопротив ии Е0, ление , кГс/см2 кГс/см1 2 3 4 Болота, до минерального дна целиком заполненные плотным торфом. Торфяной А IV >0,4 >0,грунт является надежным основанием для трубопровода трубопровода трубопровода Категория участка по условииям прокладки Тип торфяного основания Продолжение таблицы 1 2 3 4 Болота, до минерального дна целиком заполненные торфом устойчивой консистенции. Болота с водными Б III прослойками и мощностью торфяных 0,080,4 0,040,пластов между ними более двух диаметров трубопровода. Торф можно использовать как несущее основание для трубопровода.
Болота, до минерального дна, заполненные хорошо разложившимся торфом или водой с органическими остатками. Болота с В II <0,08 <0,водными прослойками и толщиной торфа между ними менее двух диаметров трубопровода. Торф нельзя использовать как основание для трубопровода Дополнительно автором предложены конструктивные решения по прокладке трубопроводов на болотах и уточнена классификация болот по проходимости строительной техники.
В четвертом разделе представлена разработка новых способов балластировки и закрепления трубопроводов от всплытия.
С целью выявления механизмов работы геотекстильного материала в балластирующих устройствах на заторфованых грунтах и поиска путей повышения их несущей способности выполнен комплекс исследований, включивший: лабораторные и полевые испытания; разработку теоретических основ для создания математических моделей; строительство опытных участков протяженностью более 20 км. По результатам опытов проведена оценка запаса удерживающей способности торфяной засыпки с нетканым синтетическим материалом при всплытии труб. Результаты расчета представлены в табл. 3.
Исследования показали, что для закрепления трубопроводов на проектных отметках могут быть использованы артиллеристские орудия и выстреливаемые анкеры. Приведены разработанные конструкции установок погружения на основе различных орудий, а также разработаны типы выстреливаемых анкеров и технология их погружения.
Таблица Результаты расчета удерживающей способности торфяной засыпки с выстилкой НСМ Удерживающая Запас Сечение трубы Dн Плавучесть трубы, способность удерживающей , мм кГс/м торфяной засыпки с способности, кГс/м НСМ, кГс/м 2736 22,5 306,1 283,4268 68,4 408,2 339,7208 292,8 653,0 360,10208 671,4 918,4 246,Задача исследования по прониканию выстреливаемых анкеров в грунт сводилась к определению: глубины погружения; величины заряда;
массы тела; площади его поперечного сечения; угла заострения лобовой части проникающего тела; скорости погружения и сопротивления грунта (рис. 6).
Рис. 6. График зависимости глубины погружения анкера (функции F) от:
а - массы заряда; б - площади лобового сопротивления; в - массы анкера;
г - угла заострения лобовой части анкера На основании экспериментальных данных была получена эмпирическая зависимость для определения глубины проникания выстреливаемых анкеров в грунт:
VG H = 0,69, (9) ПР 0,6 0,F a где V - скорость тела в момент соударения с грунтом, м/с; G - масса проникающего тела, кг.
0,5135, 25 М зар (10) V = G0,73F - площадь лобового сопротивления, см2 ; a - угол раствора головной части цилиндрического тела, град.; M - масса заряда, кг.
зар Точность расчета по формуле (9) составляет 10-15%. Эта формула может быть использована только при определении глубины проникания анкера в мелких песках. Для расчетов в грунтах других типов рекомендуется следующая формула:
VG H = 0,14, (11) ПР 0,6 0,fF a где f - суммарный коэффициент сопротивления грунта прониканию, значения которого экспериментально определены автором.
Зная глубину поникания выстреливаемого анкера в грунт проведены натурные эксперименты по определению зависимости несущей способности анкера от глубины его погружения результаты которых приведены в табл. 4.
Таблица Экспериментальные данные по определению несущей способности выстреливаемых анкеров Глубина погружения, Критическая несущая способность Масса, кг м Экспериментальная Расчетная 1 2 3 Цилиндрические 30 2,20 1140 1130 2,00 1250 1130 1,90 700 1130 2,10 1000 11Продолжение таблицы 1 2 3 45 2,46 1290 1245 2,50 1850 1245 2,50 950 1245 3,00 1200 12Двухлопастные 41,0 2,00 5400 4641,0 2,10 4300 4641,0 1,80 3000 4541,0 2,05 4800 4641,0 2,27 5400 4741,0 2,17 4800 4641,0 2,00 4872 4637,4 1,80 3900 4550,0 2,10 3400 46Таким образом установлена несущая способность выстреливаемого анкера авторской конструкции, зная которую, можно рассчитать параметры закрепления трубопровода на проектных отметках.
Наряду с выстреливаемым анкером разработана конструкция взрывного анкера рис. 7, проведены эксперименты, установлены аналитические зависимости по определению несущей способности анкера от массы заряда, необходимой для раскрытия лопастей анкера взрывом:
C = k D3, (12) где C - масса заряда, кг; k - численный коэффициент, зависящий от свойств грунта (выведен автором); D - диаметр раскрытия опорного устройства, м.
Взрывные анкеры необходимо забивать на глубину, при которой центр заряда находится на глубине H, м:
(13) H = 23 C, Рис. 7. Схема анкера принципиальная:
а - исходное положение; б - анкер в рабочем положении: 1 - трубчатый корпус; 2 - тяги; 3 - оттяжки; 4 - закрылок створки; 5 - створка;
6 - стержни пластического шарнира; 7 - упор; 8 - забивка; 9 - заряд;
10 - прокладка Эксперименты показали несущую способность анкеров до 40 тс.
В пятом разделе приведены: новые конструктивные решения по прокладке трубопроводов на торфяных грунтах; натурные эксперименты обуславливающие возможность использования торфа в качестве несущего основания трубопровода; разработаны теоретические основы и методика расчета нефтепромысловых трубопроводов с использованием торфа в качестве несущего основания (рис. 8).
В результате изучения прочностных свойств поверхностного растительного слоя, а также сплавины (плавающего растительного слоя) был предложен и изучен способ открытой прокладки промысловых трубопроводов на болотах. Исследовано взаимодействие промысловых трубопроводов с растительным покровом при продольных и поперечных перемещениях и установлено, что предельные сопротивления растительного покрова продольным и поперечным перемещениям труб зависят только от вертикальной погонной нагрузки.
Рис. 8. Расчетная схема трубопровода, проложенного на неоднородном торфяном основании: К1, К2, К3, К4 - соответственно коэффициенты жесткости торфяного основания, на участках длиной l1, l2, l3, l4.
Особую сложность представляют участки болот и внутриболотных озер, подстилаемых слабым торфом. Для таких участков на основании опыта проектирования и строительства трубопроводов, а также анализа специфики болот Западной Сибири были разработаны специальные способы прокладки и методики их расчета: самопогружением с замерзшей поверхности болота или озера на дно, или с частичным опиранием на него;
с фиксацией положения на проектных отметках с помощью поплавковых или свайных опор с подвижным ригелем.
Результаты исследований по перемещению плети трубопровода с помощью реактивных двигателей показали возможность применения данного способа при аварийно-восстановительных работах в летнее время на участках промысловых трубопроводов, проходящих по болотам и для этого способа получены функциональные зависимости.
Разработана методика расчета подъема трубопровода при проведении ремонтных работ без вскрытия траншеи (табл. 5, рис. 9) в условиях сплошной заболоченности территории, когда минимизация времени остановки аварийного трубопровода играет первостепенное значение.
Рис. 9. Расчетная схема трубопровода при подъеме без вскрытия траншеи: Р - усилие подъема, кГс; h - высота подъема, м;
q - поперечная нагрузка от веса трубы, кГс Таблица Технологические параметры подъема трубопроводов Длина Расстояние между Усилие Максимальное Диаметр и толщина поднимаемого точками приложения подъема напряжение стенки Dx, м участка L, м Сил L0, M Р, кГc изгиба , кГс/см114x5 26,00 7,80 1870 9159x6 32,50 9,70 330 6219x7 40,25 12,00 5630 6273x8 46,00 14,00 8100 4325x8 52,50 15,75 11100 4426x8 58,30 17,50 16145 6Исследования установили, что напряжения при подъеме нефтепроводов не превышают допустимых.
Раздел шестой посвящен экспериментальным исследованиям условий работы трубопроводов на ММГ, где экспериментально исследованы осадки наземных и подземных трубопроводов на примере горячих цилиндрических штампов (рис. 10, 11) и установлены их закономерности.
Рис. 11. Общий вид Рис. 10. Общий вид экспериментальной установки экспериментальной установки (установка штампа на растительный (установка штампа в шурф) слой) Предложена методика расчета тепловой и механической осадки трубопровода на ММГ в виде:
Sт = Аh + ahp, (14) где А-коэффициент оттаивания грунта, характеризующий осадку трубопровода под действием собственного веса; а - коэффициент относительного уплотнения, см2/кГс; h - толщина оттаивающего слоя грунта, см; p - давление в середине оттаивающего слоя, кГс/см2.
Результаты расчетов приведены в табл. 6.
Таблица Сравнение действительных тепловых осадок штампов с расчётными Осадка по формуле (13) Толщина Тепловая Диаметр таблич.
оттаявшего осадка штампа, Wс - 0.А=0,слоя грунта штампа Sт, коэф-ты A = мм А=0,02 А=0,0.hотт, см см А=0,159 26,5 3,955 0,713 5,330 3,7У 54,0 7,950 1,454 8,426 7,5219 31,0 12,810 0,828 6,060 4,3325 48,0 6,820 1,494 8,301 8,7У 73,0 4,735 2,281 12,647 10,2426 50,0 4,100 1,388 8,720 7,0Ф 68,0 7,790 1,498 9,084 9,5Для песчаных грунтов коэффициент оттаивания предлагается определить по формуле автора:
Wc - 0,A =.
(15) 0,На натурных моделях исследованы продольные и поперечные перемещения трубопроводов в ММГ, установлены их закономерности, определено тепловое влияние трубопроводов на участки сложенные ММГ (табл. 7, 8, рис. 12,).
Таблица Напряжение изгиба (в МПа) в зависимости от координаты точек (в м) Коо рди30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 1ната Год Рис. 12. Изменение высотного положения нефтепровода диаметром 159 мм на опытном участке:
1 Ч место термопоперечника; 2 Ч верх трубы на 1-й год наблюдений; 3 Ч верх трубы на 3-й год наблюдений; 4 Ч верх трубы на 5-й год наблюдений;
5 Ч верх трубы на 7-й год наблюдений; 6 Ч граница многолетнемерзлого грунта (ММГ) на 1-й год наблюдений.
4,2,2,3,6,24,7й 5й 1й 14,15,-108,19,23,-121,16,14,76,79,84,176,20,17,-48,28,27,38,11,26,126,-12,-5,-3,-19,-22,-18,-39,-43,136,-22,-28,-142,-82,-81,-59,-37,-31,-27,Получена модель взаимодействия труб с мерзлыми и оттаивающими грунтами труба - оттаивающий грунт, с учетом влияния на нее различных действующих факторов.
Таблица Изменение высотного положения нефтепровода на опытном участке Расстояние, м Талый Талый грунт Талый грунт грунт В процессе осадки нефтепровода на оттаивающих ММГ происходит выполаживание профиля нефтепровода и изменение напряжений изгиба в вертикальной плоскости.
Раздел седьмой посвящен разработке классификации ММГ и методик расчета трубопроводов, прокладываемых в условиях распространения мерзлых грунтов.
При разработке данной классификации рассмотрен случай неоднородного грунта в основании трубопровода. При этом категорию просадочности предлагается определять в следующем порядке:
1) рассчитывалась глубина ореола оттаивания ММГ; 2) определялась осадка каждого слоя грунта, составляющего инженерно-геологический разрез, в пределах ореола оттаивания; 3) определялась суммарная и относительная осадки всего массива грунта в пределах ореола оттаивания;
Верха трубы 11111111111111111111111111111111222211111111111111111111111112Отметки, см 21111211112111111111111111211111111118,10,85 9,82 8,9,4) категория просадочности, принималась в зависимости от величины относительной осадки.
Категории промысловых трубопроводов и их участков в зависимости от назначения и методов прокладки предложено принимать согласно авторской классификации (табл. 9).
Таблица Категории участков промысловых трубопроводов на ММГ Категории участков нефтепрогазопроводов водоводов водов Характеристика участков трубопроводов 1. Участки на ММГ по просадочности:
I категория III III III III III III III III III II категория II (III) III III II II III II II III III категория II II (III) III II II III II II III IV категория I (II) I (II) II I I II I I II V категория - (I) - (I) I - - I - - I 2. Трубопроводы, прокладываемые совмещено с нефтепромысловыми автодорогами (НПАД), по просадочности:
С НПАД IV, IV-п и V категорий на ММГ I категории III III - III III - III III С НПАД IV, IV-п и V категорий на ММГ II-III категории II II - II II - II II при наземной прокладке при наземной прокладке при наземной прокладке при надземной прокладке при надземной прокладке при надземной прокладке при подземной прокладке при подземной прокладке при подземной прокладке Тип ММГ по условиям прокладки и рекомендуемые конструктивные решения определялись по классификации ММГ, представленной в табл. 10.
Таблица Классификация ММГ для прокладки промысловых трубопроводов Тип ММГ по Неравномерность условиям тепловой осадки ММГ прокладки Конструктивные решения прокладки и трубопровода в промысловых переходной зоне трубопроводов А до 10см Обычная подземная и наземная Подземная с теплоизоляцией на переходных зонах; с охлаждением продукта; или наземная в насыпи из В до 20см привозного грунта с созданием теплоизолирущего слоя грунта, а так же с теплоизоляцией трубопровода, совмещенная с автодорогой Подземная, наземная и совмещенная с автодорогой:
-с охлаждением продукта С до 40см -с охлаждением грунта в переходной зоне -со специальными. решениями для переходной зоны Надземная. Совмещенная с автодорогой Д > 40см со специальными решениями для переходной зоны;
Эта классификация позволила принять оптимальные решения при назначении категории участков трубопроводов, проходящих по неоднородным грунтам, в зависимости от строительных свойств ММГ.
Автором разработана методика определения НДС трубопровода на переходе через границу между различными мерзлыми грунтами рис. 13.
Разделили трубопровод на четыре участка: на первом участке (- x < a) осадка трубопровода S1 < Sa ; на втором (a x < 0)- Sa S2 < S0 ;
на третьем (0 x < b)- S0 S3 < Sb ; на четвертом (b x )- S4 Sb.
На этих участках уравнение балки на упругом основании, учитывающее продольное сжимающее усилие приняло вид:
4 d S1 d SE I + S + c1D S1 = q1; (15) dx4 dx4 d S2 d SE I + S = q1 R D; (16) dx4 dx4 d S3 d SE I + S = q2 ; (17) dx4 dxd S4 d SE I + S + c2D S4= q2 + c2 D Sb, (18) dx4 dxгде q1, q2 - погонная нагрузка от веса трубопровода с продуктом и грунта засыпки соответственно в талой и мерзлой зонах, кг; Е - модуль упругости металла трубы, МПа; I - осевой момент инерции поперечного сечения трубы, м4; S - продольное усилие в трубопроводе от внутреннего давления и температурного перепада, положительное при сжатии, МПа.
Рис. 13. Расчетная схема трубопровода по определению величины НДС на оттаивающих грунтах Таким образом, для решения поставленной задачи была получена система из четырех дифференциальных уравнений четвертого порядка (15) - (18), описывающая балку на упругом основании с учетом продольного усилия. Решения каждого уравнения проводились на основании теории линейных дифференциальных уравнений. Провели их сшивку, используя граничные условия, которые записаны из условия равенства перемещений, углов поворота, изгибающих моментов и поперечной силы в местах сопряжения участков при условии, что на левой и правой границах (на бесконечности) трубопровод является свободными. Используя граничные условия, получили систему из 18 алгебраических уравнений. Четыре из неизвестных коэффициентов равны нулю, следовательно, число уравнений в системе уменьшилось до 14. Эта система является замкнутой так как число граничных условий соответствует числу неизвестных. Однако два неизвестных параметра а и b, определяющих координаты сечений, где просадка трубопровода составляет соответственно Sa и Sb (рис. 13) входят в аргументы тригонометрических функций и показатели степени экспонент, делают рассматриваемую систему нелинейной. Исходная система уравнений решалась методом последовательных приближений путем подбора параметров а и b. После определения всех неизвестных коэффициентов получили аналитическое решение, позволяющее:
определить угол поворота; поперечную силу; изгибающий момент;
напряжение от изгибающих моментов и перемещение в любом сечении трубопровода; построить графики; выявить наиболее опасные участки.
Кроме этого, установлены аналитические зависимости позволяющие определять температурные поля в ММГ и величину зоны оттаивания под трубопроводами при начальных условиях. В результате получена качественная и количественная картина изменения НДС трубопровода, проложенного на ММГ и распределение температурных полей грунта от влияния горячего трубопровода на мерзлый грунт.
Раздел восьмой посвящен разработке методик расчета трубопроводов на болотах и ММГ на основе экспериментальных исследований автора.
Автором разработана: уточненная методика расчета НДС трубопровода на торфяном основании; методика сглаживания ошибок измерений высотного положения оси трубопровода при определении его напряженного состояния методом сглаживающих сплайнов; методика расчета напряженного состояния трубопровода при поперечных перемещениях по его высотным отметкам методом конечных элементов;
методика расчета НДС трубопровода на неоднородных ММГ, которая представлена в работе в виде блок-схемы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 1. Разработана и установлена классификация ММГ которая позволяет принимать оптимальные решения при назначении категории участков трубопроводов, проходящих по неоднородным просадочным грунтам, в зависимости от строительных свойств грунта.
2. Разработана и установлена классификация болот, позволяющая принимать оптимальные решения при выборе способа прокладки трубопровода, в основу которой положена возможность использования торфа как естественного основания трубопровода с учетом стратиграфических особенностей строения залежи.
3. Установлены функциональные зависимости для определения физико-механических характеристик торфяных и многолетнемерзлых грунтов при взаимодействии их с трубопроводом и разработаны: методика расчета фактической осадки трубопровода на ММГ; модель взаимодействия труба - оттаивающий грунт, с учетом влияния на эту систему различных действующих факторов; методика расчета взаимодействия трубопроводов с использованием торфа в качестве несущего основания. Установлены функциональные зависимости: для определения конечной осадки торфяного основания под нагрузкой в процессе эксплуатации трубопровода; для определения величины коэффициента жесткости основания в зависимости от диаметра штампа для моделей с одним и двумя коэффициентами постели.
4. Разработаны и установлены теоретические основы и получены функциональные зависимости для определения величины: силового взаимодействия трубопровода с торфяным грунтом и ММГ при продольных и поперечных перемещениях трубы; несущей способности анкеров; балластирующей способности грунтовой засыпки с геотекстильным материалом. Предложен подход использования торфа в качестве несущего основания трубопровода, что позволит существенно снизить экономические затраты при проектировании и сооружении промысловых трубопроводов.
5. Разработаны и установлены теоретические основы и функциональные зависимости для: определения глубины проникновения выстреливаемого анкера в грунт; определения несущей способности гладкого цилиндрического выстреливаемого анкера. Разработана и применена на практике конструкция и технология закрепления трубопроводов выстреливаемыми анкерами. Для взрывного анкера разработаны расчетные методики: для определения параметров взрыва при его монтаже; для определения максимальной несущей способности.
Предложена конструкция взрывного анкера. Разработана и опробована технология производства работ при его монтаже.
6. Установлена расчетная модель торфяного основания и разработаны методики: по корректированию ошибок в измерении высотного положения оси трубопровода при определении величины его напряженного состояния методом сглаживающих сплайнов; оценки напряженно-деформированного состояния трубопровода в процессе его эксплуатации; расчета параметров подъема трубопровода при проведении ремонтных работ без вскрытия траншеи; определения изменения НДС трубопровода при переходе границы между различными типами грунтов.
7. Установлены теоретические основы на базе которых разработаны новые технологические схемы прокладки трубопроводов на болотах и ММГ, включенные в руководящие документы и масштабно использующиеся при разработке проектов по обустройству промыслов, применение которых обоснованно результатами экспериментальных исследований автора.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Соколов С.М. Проектирование, строительство и эксплуатация промысловых трубопроводов на болотах Среднего Приобья // Обз. инф.
ВНИИОЭНГа. Сер. Нефтепромысловое строительство. - М: 1978. - 73 с.
2. Соколов С.М. Применение установок выстреливания анкеров в нефтепромысловом строительств. /В.А. Гагин// РНТС. ВНИИОЭНГ.
Нефтепромысловое строительство. -№9.-1979. -С. 4-6.
3. Соколов С.М. Взрывные анкеры для закрепления трубопроводов. /В.А. Гагин, И.В. Загрядский, Ю.Д. Кравчук, А.И. Брун, Л.П. Лобановский, Г.В. Ничевилов// РНТС. ВНИИОЭНГ.
Нефтепромысловое строительство. -№6.-1981. -С. 11-13.
4. Соколов С.М. Применение гибких сплошных ковров при балластировке трубопроводов торфом. /Ю.П. Яблонский, Г.В. Ничевилов// НТИС. Сер. нефтепромысловое депо и транспорт нефти. - М.:
ВНИИОЭНГ.- Вып. 8.-1984. -С. 34-35.
5. Соколов С.М. Определение зоны оттаивания под тепловыделяющими сооружениями при точной формулировке нижнего граничного условия. /Е.И. Ткаченко, Ю.С. Даниэлян // Нефтяное хозяйство.-№12.-2006. -С. 128-129.
6. Соколов С.М. Разработка и экспериментальное обоснование методики расчета осадки торфяного основания. // Известия вузов. Нефть и газ.-№3.-2008. -С.53-58.
7. Соколов С.М. Разработка классификации торфяных оснований для оптимизации процесса прокладки промысловых трубопроводов. // М.:
Нефтяное хозяйство.-№4.-2008. -С.88-91.
8. Соколов С.М. Исследование сопротивления торфяного грунта засыпки вертикальным перемещениям трубопровода при применении геотекстильных материалов. // Нефтяное хозяйство.-№5.-2008. -С.78-79.
9. Соколов С.М. Разработка методики расчета подъема трубопровода при ремонтных работах без вскрытия траншеи. // Нефтяное хозяйство.-№6.-2008. -С.116-117.
10. Соколов С.М. Многолетнемерзлые грунты в качестве основания промысловых трубопроводов. // Нефтяное хозяйство.-№10.2008. -С. 126-127.
11. А.с. 491760 СССР, Е 02 D 5/80. Анкерное устройство/ С.М.
Соколов./ - 1903505/29-33; Заявлено 06.04.73; Опубл. 15.11.75. Бюл. 42.
12. А.с. 609019 СССР, F 16L 59/00. Способ прокладки трубопровода / С.М. Соколов, Г.А. Зайцева./ - 2341437/29-66; Заявлено 02.04.76; Опубл. 30.05.78. Бюл.
13. А.с. 861167 СССР, В 63В 21/40, E02D 5/80. Выстреливаемый анкер / С.М. Соколов, В.А. Гагин./ - 2499926/27-11; Заявлено 27.06.77;
Опубл. 07.09.81. Бюл. 33.
14. А.с. 1013689 СССР, F 16L 1/02. Способ прокладки подземного трубопровода / С.М. Соколов, В.В. Бессараб./ - 3392098/29-08; Заявлено 05.02.82; Опубл. 23.04.83. Бюл. 15.
15. А.с. 1055939 СССР, F16L 1/04. Тяговая система для водной транспортировки заглушенной трубной плети / Я.М. Каган, С.М. Соколов и др./ - 3324868/29-08; Заявлено 04.08.81; Опубл. 23.11.83. Бюл. 43.
16. А.с. 1634927 СССР, F16L 1/024. Способ подготовки и поперечного перемещения плети трубопровода / Г.В. Ничевилов, В.В.
Бакшаев, С.М. Соколов./ - 4404735/29; Заявлено 11.01.88; Опубл. 15.03.91.
Бюл. 10.
Подписано в печать 09.07.2009. Формат 60*90 /16. Усл. псч. л. 2,37.
Тираж 100 экз. Заказ 289.
Издательство государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет.
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38.
Отдел оперативной полиграфии издательства.
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38.