海洋水合物地層導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口分析

秦源康 劉康 陳國(guó)明 張愛(ài)霞 朱敬宇 夏開(kāi)朗

1. 中國(guó)石油大學(xué)(華東)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心；2. 中國(guó)石油集團(tuán)海洋工程有限公司

天然氣水合物主要分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中［1］，我國(guó)海域具有廣闊的天然氣水合物資源，據(jù)國(guó)土資源部研究估算，僅南海水合物的資源量就達(dá)到640 億噸油當(dāng)量［2］。然而，海洋天然氣水合物儲(chǔ)層埋藏淺，土壤弱膠結(jié)、地層承載力低，在淺層軟土中進(jìn)行噴射鉆井易造成土層結(jié)構(gòu)破壞，因此試采時(shí)往往會(huì)面臨井口承載能力不足、井口失穩(wěn)等問(wèn)題。目前，國(guó)外在多個(gè)淺層油氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中采用吸力錨表層建井技術(shù)，將導(dǎo)管大幅縮短并集成到吸力錨中形成導(dǎo)管吸力錨 CAN(Conductor Anchor Node)。該裝備利用吸力錨貫入安裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)表層建井，這種建井方式安裝效率高、井口承載能力強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中取得優(yōu)異的效果［3-4］。導(dǎo)管吸力錨可大幅提升深水井口的穩(wěn)定性。然而，相較于常規(guī)吸力錨貫入阻力大，自重貫入深度淺，同時(shí)頂蓋受載面積減小，導(dǎo)致需求負(fù)壓增大、負(fù)壓窗口變窄，貫入安裝難度大幅提高，因此有必要對(duì)導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口定量預(yù)測(cè)方法進(jìn)行進(jìn)一步研究。

導(dǎo)管吸力錨貫入安裝過(guò)程可分為自重貫入和負(fù)壓貫入2 個(gè)階段，貫入過(guò)程主要受到側(cè)壁和端部阻力。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)黏土中吸力錨貫入過(guò)程進(jìn)行深入研究。API 規(guī)范［5］和DNV 規(guī)范［6］給出了吸力錨沉貫阻力、需求負(fù)壓和容許負(fù)壓的計(jì)算公式，但未考慮吸力對(duì)貫入阻力的影響。Houlsby 考慮吸力對(duì)吸力錨沉貫過(guò)程中的端部貫入阻力的影響，建立了吸力錨在自重和吸力作用下的沉貫阻力理論計(jì)算模型［7］。Andersen 等建立了砂土中吸力錨負(fù)壓貫入階段需求吸力的計(jì)算方法［8-9］。鄧凱等設(shè)計(jì)一種筒形基礎(chǔ)豎向極限承載力計(jì)算程序，可計(jì)算給定尺寸筒型基礎(chǔ)在特定土層中的貫入深度、貫入阻力以及筒形基礎(chǔ)豎向極限承載力，并通過(guò)ANSYS 和ABAQUS 軟件驗(yàn)證［10］。國(guó)振等通過(guò)吸力錨沉貫室內(nèi)模型試驗(yàn)，得出在黏土中進(jìn)行吸力沉貫時(shí)，API 規(guī)范對(duì)最大容許吸力估算較為準(zhǔn)確，但是實(shí)際中應(yīng)提供比API 規(guī)范更大的需求吸力［11］。李大勇等基于極限平衡方法提出了裙式吸力基礎(chǔ)在黏性土中的沉貫阻力與所需吸力的計(jì)算公式，并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性［12］。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)常規(guī)吸力錨沉貫過(guò)程開(kāi)展了大量的研究，然而針對(duì)導(dǎo)管吸力錨貫入安裝方面的研究較少。因此，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)我國(guó)南海天然氣水合物礦區(qū)淺部地層土壤特性，提出海洋水合物淺部地層導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法，可為我國(guó)南海水合物試采導(dǎo)管吸力錨現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)用提供參考。

1 導(dǎo)管吸力錨的工作原理

噴射法下入導(dǎo)管技術(shù)在深水鉆井工程中得到廣泛應(yīng)用，但該技術(shù)作業(yè)方式單一，對(duì)土壤條件要求高、作業(yè)周期長(zhǎng)、承載能力弱，在進(jìn)行天然氣水合物試采時(shí)易發(fā)生井口失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。吸力錨表層建井技術(shù)近幾年在國(guó)外得到快速發(fā)展，該技術(shù)在大幅縮短井身結(jié)構(gòu)的同時(shí)提供足夠的承載力，安裝效率高，可為鉆井階段提供穩(wěn)定的作業(yè)環(huán)境。如圖1 所示，導(dǎo)管吸力錨為吸力錨表層建井技術(shù)的關(guān)鍵裝備，其基本形式是外筒頂端封閉底端開(kāi)口、內(nèi)筒底端封閉的薄壁鋼制筒中筒結(jié)構(gòu)，為減小端部貫入阻力，內(nèi)筒采用圓錐形導(dǎo)管塞進(jìn)行封閉，可預(yù)先安裝導(dǎo)管、低壓井口，或者作為導(dǎo)向設(shè)備確保導(dǎo)管安全噴射到位。此外，由于導(dǎo)管吸力錨可在建造時(shí)對(duì)引導(dǎo)管進(jìn)行預(yù)斜，在建設(shè)水平井淺層建井方面具有突出的優(yōu)勢(shì)［3］。基于以上技術(shù)優(yōu)勢(shì)，吸力錨表層建井技術(shù)對(duì)于海洋水合物試采具有良好的適用性，并在未來(lái)深水淺部資源的鉆采工程中同樣具有很大應(yīng)用潛力。

圖 1 天然氣水合物試采表層建井方式Fig. 1 Surface well constructing mode of gas hydrate production test

如圖2 所示，導(dǎo)管吸力錨的安裝過(guò)程主要包括2 個(gè)階段，一是自重貫入階段，二是負(fù)壓貫入階段。導(dǎo)管吸力錨的安裝需克服土壤摩擦阻力，自重貫入階段導(dǎo)管吸力錨與土壤形成內(nèi)部封閉空間，導(dǎo)管吸力錨依靠其自身重力沉入海底一定深度；負(fù)壓貫入階段需利用壓力泵將導(dǎo)管吸力錨內(nèi)部的水泵吸到外部，導(dǎo)管吸力錨內(nèi)部與外部之間產(chǎn)生壓力差推動(dòng)導(dǎo)管吸力錨貫入到設(shè)計(jì)深度。導(dǎo)管吸力錨安裝過(guò)程中，由于負(fù)壓對(duì)土壤同樣產(chǎn)生作用力，因此應(yīng)避免負(fù)壓過(guò)大造成土壤反向承載破壞。

圖 2 導(dǎo)管吸力錨安裝過(guò)程Fig. 2 Installation process of conductor anchor node

2 負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法

2.1 貫入阻力預(yù)測(cè)模型

針對(duì)吸力錨貫入阻力的問(wèn)題，API 規(guī)范認(rèn)為貫入阻力可看作側(cè)壁上的側(cè)向摩阻力和端部承載力與其他部件阻力的總和［5］，即

式中，Qt為總貫入阻力，kN；Qs為側(cè)壁阻力；Qp為端部阻力，kN；Aw為沒(méi)入泥面以下的錨筒內(nèi)外壁表面積，m2；αs=1/St，St為黏土靈敏度；Sud為土體中某一點(diǎn)的不排水抗剪強(qiáng)度，kPa；(αsSud)ave為從筒裙底邊至泥面的筒壁表面摩擦力平均值，kN；At為筒裙底邊的面積；Nc為黏土中吸力錨的承載力系數(shù)，取7.5［5］；Sui為筒裙底邊處的土體不排水抗剪強(qiáng)度，kPa；γ為土體的有效重度，kN/m3；z為吸力錨貫入深度，m。

Houlsby［7］在側(cè)壁阻力計(jì)算中引入吸力錨筒壁內(nèi)外土壤黏結(jié)系數(shù)，對(duì)不排水抗剪強(qiáng)度進(jìn)行折減，底部阻力則依據(jù)API 規(guī)范提供的方法進(jìn)行計(jì)算。

式中，Qt為總貫入阻力，kN；αo和αi分別為吸力錨外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁的黏結(jié)系數(shù)；Suv為沿吸力錨貫入深度方向不排水抗剪強(qiáng)度均值，kPa；Do為吸力錨外筒外徑，m；Di為吸力錨外筒內(nèi)徑，m；Nq為承載力系數(shù)，對(duì)于不排水情況取值為1；D為吸力錨外筒外徑與內(nèi)徑的均值，m；t為吸力錨外筒厚度，m。

如圖3 所示，導(dǎo)管吸力錨包括內(nèi)導(dǎo)管和錐形導(dǎo)管塞兩部分。因此，常規(guī)端阻計(jì)算方法不適用于計(jì)算內(nèi)導(dǎo)管端部的阻力，需要引入錐形樁承載力的計(jì)算公式［13-14］，考慮錐形樁為提高承載力通常側(cè)面比較粗糙，而錐形導(dǎo)管塞則對(duì)表面進(jìn)行光滑處理以降低貫入阻力，因此采用錐形樁承載力計(jì)算公式計(jì)算錐形導(dǎo)管塞貫入阻力時(shí)增加修正系數(shù)ε，則錐形導(dǎo)管塞阻力計(jì)算公式為

圖 3 導(dǎo)管吸力錨結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖Fig. 3 Schematic structure parameter of conductor anchor node

式中，Qz為錐形導(dǎo)管塞阻力，kN；ε為修正系數(shù)，取值為0.5；U為錐形塞平均周長(zhǎng)，m；l為錐形塞高度，m；f為土的抗剪強(qiáng)度，kPa；fσ為附加抗力［15-16］，kN；α為錐形導(dǎo)管塞錐角，°。

由式 (1)~(5) 可以推導(dǎo)導(dǎo)管吸力錨貫入阻力預(yù)測(cè)模型為

式中，Qa為導(dǎo)管吸力錨貫入阻力，kN；Qsc為導(dǎo)管吸力錨側(cè)壁阻力，kN；Qtc為導(dǎo)管吸力錨端部阻力，kN；do為導(dǎo)管吸力錨的外筒外徑，m；di為導(dǎo)管吸力錨的外筒內(nèi)徑，m；d為導(dǎo)管吸力錨的內(nèi)筒外徑，m；l為導(dǎo)管吸力錨內(nèi)筒貫入深度，m。

當(dāng)導(dǎo)管吸力錨貫入阻力與其自重相等時(shí)，導(dǎo)管吸力錨自重貫入階段結(jié)束，此時(shí)的貫入深度即為自重貫入深度。

2.2 負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)模型

導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓貫入階段負(fù)壓過(guò)小將導(dǎo)致吸力錨不能貫入，負(fù)壓過(guò)大將導(dǎo)致土壤發(fā)生反向承載破壞。負(fù)壓窗口為使導(dǎo)管吸力錨安全貫入的負(fù)壓范圍，其下限為需求負(fù)壓，即負(fù)壓加導(dǎo)管吸力錨自重大于該貫入深度土壤摩阻力時(shí)的負(fù)壓值；上限為容許負(fù)壓，通過(guò)臨界負(fù)壓除以安全系數(shù)計(jì)算，臨界負(fù)壓為導(dǎo)致吸力錨底端土壤發(fā)生反向承載破壞的負(fù)壓。

API 規(guī)范中吸力錨負(fù)壓貫入階段需求負(fù)壓和臨界負(fù)壓為

基于式 (9) 推導(dǎo)導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓貫入階段需求負(fù)壓預(yù)測(cè)模型為

基于式 (10) 推導(dǎo)導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓貫入階段容許負(fù)壓預(yù)測(cè)模型為

式中，Δpr為需求負(fù)壓，kPa；W為吸力錨浮重，kN；An為吸力錨頂蓋受負(fù)壓面積，m；Δpc為臨界負(fù)壓，kPa；As為給定深度吸力錨內(nèi)側(cè)面積，m；Δpe導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓貫入階段的需求負(fù)壓，kPa；Δpa為導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓貫入階段的容許負(fù)壓，kPa；μ為安全系數(shù)。

2.3 負(fù)壓窗口分析流程

綜合考慮導(dǎo)管吸力錨貫入深度的安全性與可行性，建立適用于海洋水合物開(kāi)采的導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)程序，如圖4 所示。首先，基于貫入阻力預(yù)測(cè)模型從第1 層土壤參數(shù)開(kāi)始計(jì)算隨深度變化的貫入阻力，若當(dāng)前土層存在與井口吸力錨浮重相等的貫入阻力時(shí)，輸出自重貫入深度，若不存在則繼續(xù)計(jì)算下一層土層；第2 步，輸入自重貫入深度所在土層及以下各土層參數(shù)，基于負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)模型計(jì)算需求負(fù)壓和容許負(fù)壓；第3 步，依據(jù)需求負(fù)壓和容許負(fù)壓繪制負(fù)壓窗口；第4 步，根據(jù)負(fù)壓窗口判斷當(dāng)前導(dǎo)管吸力錨結(jié)構(gòu)參數(shù)和土壤參數(shù)下，導(dǎo)管吸力錨是否可以在一定安全系數(shù)下貫入到設(shè)計(jì)深度，為導(dǎo)管吸力錨貫入安裝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考［17-18］。

圖 4 導(dǎo)管吸力錨負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)程序Fig. 4 Negative pressure window prediction procedure of conductor anchor node

3 實(shí)例計(jì)算與分析

導(dǎo)管吸力錨的基本參數(shù)：外筒高度為11.5 m，外筒外徑為6 m，側(cè)壁壁厚為3 cm，內(nèi)筒外徑尺寸為1.066 8 m，內(nèi)筒長(zhǎng)度為11 m，錐形導(dǎo)管塞錐角為70°，導(dǎo)管吸力錨浮重為90.5 kN，設(shè)計(jì)貫入到位深度為11 m。以我國(guó)南海某水合物礦區(qū)井位淺層土土壤參數(shù)為例進(jìn)行貫入安裝設(shè)計(jì)，井位1、井位2 的土壤參數(shù)如表1 所示?；诰? 土壤參數(shù)得到導(dǎo)管吸力錨貫入安裝設(shè)計(jì)方案如圖5 所示，貫入阻力隨貫入深度的增加呈非線(xiàn)性增加趨勢(shì)，根據(jù)貫入阻力曲線(xiàn)得到貫入阻力與自重相等的深度為3.97 m，即自重貫入深度為3.97 m；需求負(fù)壓隨貫入深度的增加而非線(xiàn)性增加，根據(jù)需求負(fù)壓曲線(xiàn)得到貫入到位時(shí)需求負(fù)壓為0.974×105Pa，該導(dǎo)管吸力錨承壓面積為26.93 m3。因此，吸力錨貫入到位時(shí)的需求負(fù)壓可提供2 622.2 kN 推力，加上導(dǎo)管吸力錨浮重905 kN，與導(dǎo)管吸力錨貫入到位時(shí)的貫入阻力3 527.2 kN 一致；容許負(fù)壓隨貫入深度的增加而線(xiàn)性增加，在安全系數(shù)μ為1.5［5］的情況下，貫入到位時(shí)的容許負(fù)壓為1.03×105Pa；隨著貫入深度的增加，需求負(fù)壓與容許負(fù)壓之間的負(fù)壓窗口逐漸變窄。

表 1 井位土壤參數(shù)Table 1 Soil parameters of well location

圖 5 井位1 貫入安裝計(jì)算結(jié)果Fig. 5 Calculation result of penetration installation in Well Location 1

基于井位2 土壤參數(shù)得到導(dǎo)管吸力錨貫入安裝實(shí)施方案如圖6 所示，根據(jù)貫入阻力曲線(xiàn)得到自重貫入深度為2.78 m，與井位1 對(duì)比可知，土壤抗剪強(qiáng)度越大的井位自重貫入深度越淺；貫入到位時(shí)需求負(fù)壓為1.4×105Pa，可提供3 763.4 kN 推力，加上導(dǎo)管吸力錨浮重905 kN，與貫入到位時(shí)的貫入阻力4 668.4 kN 一致；在安全系數(shù)μ為1.5［5］的情況下，貫入到位時(shí)的容許負(fù)壓為1.27 ×105Pa，隨著貫入深度的增加，需求負(fù)壓與容許負(fù)壓之間的負(fù)壓窗口越來(lái)越窄，在貫入深度為10 m 時(shí)，需求負(fù)壓曲線(xiàn)與容許負(fù)壓曲線(xiàn)相交，若繼續(xù)增大負(fù)壓，土壤發(fā)生反向承載破壞的風(fēng)險(xiǎn)較大，當(dāng)安全系數(shù)μ減小到1.3 時(shí)，貫入到位時(shí)的容許負(fù)壓為1.46×105Pa，此時(shí)導(dǎo)管吸力錨可貫入到設(shè)計(jì)深度。減小安全系數(shù)可擴(kuò)大負(fù)壓窗口，但也增大了土塞現(xiàn)象的發(fā)生概率。與井位1 結(jié)果對(duì)比得出，在土層較硬的情況下，需求負(fù)壓與容許負(fù)壓會(huì)發(fā)生相交，即負(fù)壓窗口會(huì)出現(xiàn)提前閉合現(xiàn)象，說(shuō)明土壤的抗剪強(qiáng)度對(duì)負(fù)壓窗口的影響較大。通過(guò)實(shí)例分析得出，導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法可以合理預(yù)測(cè)導(dǎo)管吸力錨貫入阻力、自重貫入深度和負(fù)壓窗口，具有較好的適用性。

圖 6 井位2 貫入安裝計(jì)算結(jié)果Fig. 6 Calculation result of penetration installation in Well Location 2

4 仿真驗(yàn)證與分析

4.1 模型建立與載荷施加

為進(jìn)一步說(shuō)明導(dǎo)管吸力錨貫入負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性，采用有限元方法進(jìn)行驗(yàn)證。依據(jù)實(shí)例計(jì)算中導(dǎo)管吸力錨的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維有限元模型如圖7 所示，由于模型為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，為減少計(jì)算量采用1/2 模型。導(dǎo)管吸力錨選用Solid 185 單元進(jìn)行模擬，彈性模量取210 GPa，泊松比取0.3，密度取7 850 kg/m3。土體采用Drucker-Prager 模型，土體半徑為15 m，高度為40 m，共劃分為2 層，第1 層土體的抗剪強(qiáng)度設(shè)置為泥面到導(dǎo)管吸力錨底部土壤的平均抗剪強(qiáng)度，第2 層設(shè)置為導(dǎo)管吸力錨端部深度的土壤的抗剪強(qiáng)度。導(dǎo)管吸力錨與土壤間的相互作用面通過(guò)建立接觸對(duì)進(jìn)行模擬。對(duì)模型底部施加Z方向的位移約束，對(duì)土體模型周邊施加X(jué)、Y方向的位移約束，模型對(duì)稱(chēng)面施加對(duì)稱(chēng)約束。

圖 7 導(dǎo)管吸力錨-土壤有限元模型Fig. 7 Conductor anchor node-soil finite element model

加載過(guò)程分為2 個(gè)載荷步進(jìn)行，在完成對(duì)模型邊界和接觸對(duì)設(shè)置的前提下，第1 個(gè)載荷步對(duì)模型施加重力，完成分析后輸出結(jié)果文件；第2 個(gè)載荷步先導(dǎo)入初始地應(yīng)力，完成地應(yīng)力平衡，然后采用線(xiàn)性加載方式對(duì)導(dǎo)管吸力錨頂蓋施加向下的均布?jí)毫Γ瑢?duì)內(nèi)部土體頂面施加向上的均布拉力來(lái)模擬負(fù)壓貫入階段導(dǎo)管吸力錨受力狀態(tài)。

4.2 結(jié)果對(duì)比與分析

當(dāng)筒土接觸面上的摩擦力達(dá)到極限值后，導(dǎo)管吸力錨將出現(xiàn)剛體位移，仿真分析不收斂將停止計(jì)算，此時(shí)導(dǎo)管吸力錨自重和壓力載荷的和大于當(dāng)前貫入深度時(shí)土壤提供的承載力，即此時(shí)的均布?jí)毫d荷為當(dāng)前貫入深度的需求負(fù)壓。分別對(duì)井位1 和井位2 進(jìn)行仿真計(jì)算獲得規(guī)律一致的結(jié)果。如圖8所示，井位2 的自重貫入深度為2.78 m，以1 m 為間隔分別建立導(dǎo)管吸力錨-土壤有限元模型進(jìn)行仿真計(jì)算，圖中各曲線(xiàn)為貫入深度4~10 m 時(shí)的負(fù)壓載荷-位移曲線(xiàn)，曲線(xiàn)的終點(diǎn)對(duì)應(yīng)各模型計(jì)算停止時(shí)的負(fù)壓載荷便為需求負(fù)壓仿真計(jì)算結(jié)果。從整體來(lái)看，隨著貫入深度的增加，需求負(fù)壓值隨之增加。

圖 8 井位2 需求負(fù)壓仿真計(jì)算結(jié)果Fig. 8 Simulation calculation result of required negative pressure in Well Location 1

如圖9 所示，井位2 的貫入深度5~7 m 時(shí)仿真計(jì)算結(jié)果略大于理論計(jì)算結(jié)果，貫入深度分別為4、8、9 和10 m 時(shí)仿真計(jì)算結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果較接近，整體結(jié)果符合度較高。負(fù)壓貫入階段需求負(fù)壓仿真計(jì)算結(jié)果均位于預(yù)測(cè)方法得出的負(fù)壓窗口內(nèi)，負(fù)壓貫入前期，仿真計(jì)算結(jié)果略大于理論計(jì)算結(jié)果，這與國(guó)振等［11］通過(guò)試驗(yàn)得到的結(jié)論一致，負(fù)壓貫入后期階段，仿真計(jì)算結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果十分接近，說(shuō)明導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法具有較高的準(zhǔn)確性。

圖 9 井位2 負(fù)壓窗口與仿真計(jì)算結(jié)果Fig. 9 Negative pressure window in Well Location 2 and itssimulation calculation result

5 結(jié)論

(1)在API 規(guī)范基礎(chǔ)上，考慮導(dǎo)管吸力錨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出貫入阻力和負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)模型，建立海洋水合物地層導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法。對(duì)2 個(gè)不同土壤參數(shù)的井位進(jìn)行貫入安裝實(shí)例計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，該方法能夠合理預(yù)測(cè)貫入阻力、自重貫入深度和負(fù)壓窗口，具有較好的適用性。

(2)研究結(jié)果表明，導(dǎo)管吸力錨貫入阻力隨貫入深度的增加呈非線(xiàn)性增加趨勢(shì)，土壤抗剪強(qiáng)度越大的井位自重貫入深度越淺；隨著貫入深度的增加，容許負(fù)壓呈線(xiàn)性趨勢(shì)增加，需求負(fù)壓呈非線(xiàn)性趨勢(shì)增加，負(fù)壓窗口逐漸變窄，在土壤抗剪強(qiáng)度較高的井位，負(fù)壓窗口具有提前關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn)，需重點(diǎn)關(guān)注。

(3)基于導(dǎo)管吸力錨-土壤非線(xiàn)性接觸有限元模型，進(jìn)行負(fù)壓貫入仿真分析。仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果具有較好的符合度，驗(yàn)證了導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法的有效性。導(dǎo)管吸力錨貫入安裝負(fù)壓窗口預(yù)測(cè)方法對(duì)于海洋水合物等淺層資源的開(kāi)采具有重要的指導(dǎo)意義。