Страница 11 из 12
Полупогружные МП
Самое современное поколение морских платформ – полупогружные. Это гигантские понтоны с вертикальными стабилизационными колоннами, остойчивость которых регулируют заполнением балластных емкостей в горизонтальных погружных поплавках. Осадка платформы в рабочем состоянии составляет 15–25 м. На рис.1.16.а показан внешний вид первого поколения полупогружных платформ, на рис. 1.16.б – вид современной платформы с улучшенными навигационными характеристиками. Полупогружные платформы используют для бурения скважин при глубине вод, не доступной для стационарных и самоподъемных буровых оснований. В 2000 г. эта глубина составляла уже 1100 м, а двумя десятилетиями раньше – всего 500 м.
а)
б)
в)
Рис.1.16. Конструкции полупогружных платформ:
а – первые конструкции;
б – современные с улучшенными навигационными характеристиками
в – общий вид
Полупогружную платформу при бурении иногда крепят ко дну натяжными опорами. В этом случае обеспечивается хорошая фиксация платформы над точкой бурения. Одиночные скважины и кусты скважин, закрепленные на донных платах, обвязывают единой системой трубопроводов. Действующая система сбора продукции на морском промысле в Мексиканском заливе показана на рис.1.17.
Рис. 1.17. Схема подводного заканчивания скважин (Мексиканский залив):
1 – панель дистанционного управления; 2 –манифольд; 3 – замерное эксплуатационное оборудование; 4 – стояк 275мм; 5 – эксплуатационная платформа; 6 – поверхность моря; 7 – скважины; 8 – возможный вертикальный вход в скважину; 9 – насосно-компрессорные трубы; 10 – затрубное пространство; 11 – задвижки; 12 – подводное оборудование устья скважины для компрессорной эксплуатации; 13 –манифольд гидравлической линии для управляющих задвижек; 14 –пробка; 15 – продуктивный интервал; 16 – установочный патрубок; 17 – пакер; 18 – обсадная колонна; 19 – выкидные линии; 20 – дно океана; 21 – заглубленный трубопровод до берега или до центральной платформы; 22 – гидравлические линии для управляющих задвижек
Устьевое подводное оборудование может быть открытого или закрытого типа. Оборудование открытого типа устанавливают на устьях одиночных эксплуатационных скважин (рис. 1.18) или на донных платах для куста скважин (рис.1.19). На одиночных скважинах фонтанную елку монтируют на колонне обсадных труб. Донная плата для куста скважин требует дополнительного крепления ко дну с помощью свай.
а)
б)
Рис. 1.18. Устьевое подводное оборудование
а – одиночные эксплуатационные скважины
б – донные платы
Рис. 1.19. Конструкции устьевого подводного эксплуатационного оборудования
фирмы Ветко (США) для одиночных скважин:
1 – фонтанная елка с гидравлическими задвижками; 2 – подводное устье скважины; 3 – направляющая конструкция; 4 – ориентирующий сердечник
Рис. 1.20. Донная плата для куста скважин:
1 – гнезда для свай; 2 – направляющие для устьев скважин; 3 – спутник вспомогательный; 4 – основание подводного манифольда;
Буровые суда
Бурение опорных, параметрических и разведочных скважин на больших глубинах ведут с бурового судна. Устройство отечественного бурового судна «Пеликан» показано на рис. 1.21. Длина судна 150 м, высота вышки 73 м. Судно может работать без пополнения запасов горючего и материалов в течение нескольких месяцев. Буровое судно удерживается над скважиной несколькими якорями (если это возможно) и динамической системой стабилизации – двигателями. Двигатели являются частью контролируемой компьютером навигационной системы судна. Они расположены так, что могут вернуть судно в первоначальное положение, если его сдувает ветром или сносит волнами и течением.
а)
б)
Рис. 1.21. Буровые суда
а) Схема отечественного бурового судна «Пеликан»
1 – помещение для вычислительных машин; 2 – жилые помещения; 3 – трюмы для труб; 4 – пост бурового мастера; 5 – буровая вышка; 6 –погружная телевизионная система; 7 – помещение для буровых насосов; 8 – трюмы для хранения материалов и приготовления бурового раствора; 9 – машинное отделение; 10 – приводные механизмы
б) Общий вид бурового судна
Под буровой вышкой в днище судна имеется проем, в который вставляют райзер – обсадную трубу, соединяющую судно с морским дном. Внутрь райзера опускают бурильную колонну. Промывочная жидкость циркулирует по обсадной колонне и выносит разбуренную породу на судно. Здесь из бурового раствора отбирают образцы выбуренной породы и очищают раствор от шлама.
На современном уровне развития техники и технологии бурения возможно бурение скважин при глубинах моря до 2500 м.
Средняя стоимость бурения 1 км нефтегазовой скважины зависит от глубины и климатического пояса. Она составляет на суше 1–1,8, а на море 5–12 млн. долл. Стоимость работ в арктических морях может в десять раз превышать стоимость бурения на суше.
Самоподъемные плавучие буровые установки
Самоподъемные плавучие буровые установки (СПБУ) также относят к гидротехническим сооружениям типа МП в период выполнения ими буровых операций, когда понтон СПБУ с оборудованием поднят над водой и опирается на три- четыре металлических решетчатых опоры, установленные на дно моря при глубине воды до 100м.
Судно для добычи, хранения и отгрузки нефти FPSO (Floating Production Storage and Offloading Vessel)
FPSO суда добывают сырую нефть из глубоководных буровых скважин и хранят ее в своих танках до тех пор, пока она не будет перекачана на танкеры-челноки, либо океанские нефтеналивные баржи для дальнейшей транспортировки на берег. Также перекачка нефти на континент может осуществляется через специальную систему трубопроводов, однако этот вариант приемлем, когда освоение месторождений происходит в непосредственной близости от берега.