Evaluation of Failure Probability of Soil Cushions

Risk and Reliability in Geotechnical Engineerin

The distance calculation between pile anchors on the condition of pipeline stability for emersion

Проаналізовано відомі способи баластування трубопроводів від спливання на обводнених територіях. Для закріплення трубопроводів розроблено клиноподібні палі з анкерними виступами, зверненими уширеною стороною до поверхні. Запропоновано інженерну методику розрахунку відстані між пальовими анкерами з розширеннями по довжині стовбура для забезпечення стійкості нафто- і газопроводів при дії виштовхуючої сили води на обводнених ділянках. Для закріплення трубопроводів розроблено клиноподібні палі з анкерними виступами. Перевагою таких анкерів є кращий контакт із ущільненим ґрунтом. Досліджено взаємодію пальового анкера з основою у натурних умовах. Статичні випробування довели, що внаслідок наявності конструктивних розширень уздовж стовбура анкера зростає його опір висмикуюючому зусиллю в 1,7 раза, а питомий опір (з розрахунку на 1 м3 бетону) – у 1,4 раза порівняно з анкерами без розширень.The known methods of pipelines ballasting means of emersion on the flooded areas are analised. To consolidate the conduits, anchor performances wedge-shaped piles with turning of their extended side to the surface are developed. The principle of these anchors is to attract a larger volume of compacted soil that provides the growth of the pile capacity for pulling loads. Interaction of pile anchor with the foundation is researched in natural conditions. Static tests showed that due to the length of the barrel extension anchor increases its carrying capacity for pulling load in 1,7 times, and specific resistance (per 1 m3 of concrete) in 1,4 times compared with the anchors without extensions, which is explained by the significant increase in prism soil. The stress- strain state of the soil around the pile anchors is estimated using the modeling. Finite element method and stepper-iterative procedures were used in the software sector. Axisymmetric solutions of physically and geometrically nonlinear formulation were implemented in this software. An engineering method of the distance calculating between pile anchors with expansion of the barrel length to ensure the oil and gas pipelines stability under the action of water force on the flooded areas is proposed. The value of the estimated pulling force is defined as the load bearing capacity of single pile anchor, working on pulling the load, which primarily depends on the design of the anchor. Calculation of the wedge-shaped anchor piles with variable cross section along the length of the barrel with performances has the following features. The total resistance of a single pile anchor the device upright pulling load depends not only on the number of performances and of their size, but also on the physical and mechanical properties of the natural structure of the soil to a depth of immersion of the pile

РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТНОЇ ПЛИТИ СИЛОСІВ НА АРМОВАНІЙ СТОХАСТИЧНІЙ ОСНОВІ

It is determined the allowable irregularity loading of two grain silage, which have a common foundation plate on the weak soil base, while not exceeding a heeling building will be within the rules. For this purpose the numerical modeling of tensely-deformed state (TDS) of weak soil base, which reinforced by vertical soil-cement elements (VSCE), foundation plate of grain silage by 3D finite element method (FEM) was done. It used as a soil model the Hardening Soil Model (HSM) with parameters, which selected on the field geodetic observations by settlements ofreinforced soil base of plate. This model adequately describes the TDS of soil base as on the stages of loading and unloading. It is found the statistical parameters of settlements and heeling of foundation plate by statistical simulation of TDS of reinforced soil base by VSCE. For reliability level p 0,9 the minimum required percentage of reinforcement soil base by VSCE is chosen ( i 19 %) using these data.Определена допустимая неравномерность загрузки двух зернохранилищ силосного типа, которые имеют общую фундаментную плиту на слабом основании, при не превышении которой крен сооружения будет в пределах норм. С этой целью проведено численное моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) слабого основания, которое армировано вертикальными грунтоцементными элементами (ВГЦЭ), фундаментной плиты силосов в пространственной постановке методом конечных элементов (МКЭ).Приэтом использована в качестве модели грунта Hardening Soil Model (HSM) с параметрами, подобранными на базе натурных геодезических наблюдений за осадками армированного основания плиты. Данная модель адекватно описывает НДС основания как на этапах загрузки, так и разгрузки. Имитационное моделирование НДС армированного ВГЦЭ основания фундаментной плиты определены статистические параметры осадки и крена плиты. На базе этих данных для уровня надежности p 0,9 подобрано минимально необходимый процент армирования основания ВГЦЭ ( i 19 %).Визначено допустиму нерівномірність завантаження двох зерносховищ силосного типу, що мають спільну фундаменту плиту на слабкій основі, при не перевищенні якого крен споруди буде в межах норм. З цією метою проведено чисельне моделювання напружено-деформованого стану (НДС) слабкої основи, яка армована вертикальними ґрунтоцементними елементами (ВГЦЕ), фундаментної плити силосів у просторовій постановці методом скінчених елементів (МСЕ). При цьому застосована в якості моделі ґрунту Hardening Soil Model (HSM) з параметрами, які підібрані на базі натурних геодезичних спостережень за осіданням армованої основи плити. Дана модель адекватно описує НДС основи як на етапах завантаження, так і розвантаження. Імітаційним моделюванням НДС армованої ВГЦЕ основи фундаментної плити МСЕ знайдені статистичні параметри осідання та крену плити. На базі цих даних для рівня надійності p 0,9 підібрано мінімально необхідний процент армування основи ВГЦЕ ( i 19 %)

Oil Wells Hydrate Formation Regularities

The paper considers the process of hydrate-paraffin deposits formation in oil wells. Due to the research with the author's specially designed laboratory equipment – an experimental installation containing a technological unit and an information-measuring system, the most favorable pressure-temperature conditions of hydrate formation in a wide range of pressure (0.1–120 MPa) and temperature (from –20 to +80 °C) were determined. The experimental results made it possible to determine the conditions required for hydrate deposits and iron (Fe) oxides in the range of temperature from –15 to +60 °C and pressure from 0 to 60 MPa. These results are confirmed by thermodynamic calculations of the oil-gas-hydrate phase equilibria in the annulus of the well. Data processing was performed using the methods of correlation, dispersion and regression analysis, which allowed comparing the processes of hydrates and iron (Fe) oxides formation in the annulus of oil wells. The results of the study can be used to prevent and eliminate hydrate-paraffin plugs in the downhole equipment of oil wells, and also to determine the operation mode of the well for long-term operation of the downhole equipment without complications, accidents and stops for repair works, which reduces downtime