книги / Морская нефть. Развитие технических средств и технологий

Рис. 1.5.Основаниесистемы Б.А.Рагинского:

1 —вспомогательныепомещения;2—соединительныемостки;3 —основ­ наяплощадка

ныхилизабуренныхвморскоедносваях. Ввидунесовершенства оснований свайного типа, трудностиустановки их на глубинах более 3-х м, а также больших финансовых и трудовых затрат необходимо былоразработатьновыйтип оснований, более эко­ номичныйи сооружаемый индустриальнымметодом. 25сентяб­ ря 1944 г. Азербайджанский нефтяной комбинат, с целью изыс­ каний более рациональныхконструкций, допускающихведение работ поточно-скоростными методами, объявил Всесоюзный конкурсналучшийпроектоснованийподбуровую вморе.

Конкурс завершился 1 марта 1945 г. В нем приняли участие научно-исследовательские институты, проектные организации иотдельныеизобретателииз Москвы, Баку, Куйбышева, Грозно­ го идругих городов. Было подано 26 проектов, из них 28 апреля 1945 г. жюри удостоило первой премии проект «Новые универ­ сальные трубчатые сборно-разборные конструкции оснований морских буровых» инженера Л. А. Межлумова [31, 55, 65]. В ра­ боте [65] подробнорассматриваетсяконструкция основания, ме­ тоды его установки, а также информация об отзывах в научнотехническойлитературеопредложенномпроекте.

Источник и дата публикации на данном рисунке приводят­ ся для сопоставления с публикациями американских журна­ лов, где сообщается о приоритете американских специалистов в изобретении свайных оснований. В работе [65] С.А. Оруджев

иА. В.АфонскийнарядуспубликациямивСССРрассматривают

ианализируют публикации американских изданий иубедитель­

нодоказывают приоритет проектаЛ.А. Межлумова. Некоторые из этихдоводовбудутрассмотрены ниже.

30 мая 1945 г. Тресту морского бурения было предложено немедленноприступитьк осуществлению первыхдвухкомплек­ товсборно-разборныхоснований.

Параллельносразработкойрабочихчертежей в 1945 г. завод им. Октябрьской революции приступил к изготовлению метал­ локонструкций основания. Строительство в открытом море пер­ вого опытного основания для буровой в районе о.Артема было начато под руководством автора 15 мая 1946 г. и полностью за­ кончено 16 августа 1946 г. Как при бурении, так и при воздейс­ твии волн и ветра конструкции основания показали свои поло­ жительные качества.

Газета «Бакинский Рабочий» в № 220 от 5ноября 1946 г. пи­ сала: «В семи километрах от берега, в открытом море высится морская буровая. Еще ни одна буровая на Каспии не строилась

втакой короткий срок, как эта. Особенности конструкции мор­ ского основания, предложенной инж. Л. А. Межлумовым, дали возможность вести строительно-монтажные работы не только

вштилевую погоду».

Приоритет инженера Л.А. Межлумова на «сборно-разбор­ ное основание под морские буровые» был зарегистрирован Госпланом Союза ССР 25 сентября 1945 г. по заявкам НП514 иНП515.

Опыт строительства первого сборно-разборного основания морской буровой показал ничтожную зависимость срока строи­ тельства нового типа основания от метеорологических условий погоды исостоянияморя.

Изготовление конструкций на заводской площадке дало возможность раскрепить как надводную часть основания, так и подводную. Так радикально была решена задача создания на­ дежного, прочногоиустойчивогосооружения.

В процессе осуществления новых конструкций автор внес

рационализаторские предложения, значительно улучшившие иупростившие монтаж основаниявоткрытом море.

Статьи с подобными описаниями метода строительства оснований морских буровых были помещены помимо выше­ указанных газет в технических и специальных журналах («Азербайджанское нефтяное хозяйство» № 3, 1947 г.; «Ново­ сти нефтяной техники» № 133 и 144, 1947; «Техника молоде­ жи», 1947 г. идр.)

Такимобразом, очевидно, чтопринципиальноновое реше­ ние проблемы строительства оснований морских буровых из сборно-разборных секций с двойнымитрубчатыми стойками былопредложеновпервыевСоветском Союзеещев 1944—1945 гг.

Однако американские журналы «The Oil and Gas Journal» от9 августа 1947 г. и «EngineeringNewsRecord» от9 декабря 1948 г. сообщают о «новых» имеющих сравнению сосвайным основа­ ниемогромныепреимуществаоснованияхморскихбуровых, ко­ торые предложены, якобы, имивпоследнеевремя.

Американские газеты и журналы восхваляли выдающееся «инженерное мастерство», «удачное решение проблемы», «изу­ мительный прогресс» конструкцииоснованияморскойбуровой, сооруженнойв 1947 г. в водахМексиканскогозалива.

Вжурнале «The oil and Gas Journal» от 9 августа 1947 г.

встатье Е. H. Shortaговорится, что «буроваяплощадка, заранее

изготовленная, установлена в рекордномалое время» иначата строительством 12 июня 1947 г. В этой статье отмечается, что: «вотличие от обычных свайных оснований, которые применя­ лисьрядлетвприбрежномбурении «Супер-ойл»присоучастии «Дж. РейМакдермотти К°», имелихорошие результаты вуста­ новке заранее изготовленногополностью стальногооснования огромнойпрочности, сооруженнойнарасстоянии 18 мильотбе­ регаЛуизианы».

Второйжурнал «EngineeringNew-Record» публикуетстатью S. W. Oberga «Стальной островдля бурения прибрежных сква­ жин». Автор статьиописывает сооруженное в 1948 г. в Мекси­ канскомзаливе компанией «Хумбл ОйлРифайнинг» нарасстоя­ нии 8 миль юго-восточнее Гренд-Исл-Ла небольшое основание морскойбуровой (рис. 1.8, 1.9).

Анализируя все вышеприведенное, а также сравнивая рис. 1.6 срис. 1.8. ирис 1.7. срис. 1.9, авторы [65]приходяткбес-

спорному выводу о приоритете Л. А. Межлумова. Справедли­ востьвосстановлена, инаэтом можнобыло бы поставитьточку, но оказывается ставитьточкуеще рано. В одном из юбилейных выпусковжурнала Offshore (Offshore, August, 2004, р. 50) встатье «50 ключевых событий, сформировавшихтехнологии морской индустрии» Jerry Greenberg отмечает, чтопионером в области свайных основанийявляется компания «J. RayMc Dermott С°», разработавшая концепцию этих оснований и индустриальный методсооружения, спомощью которыхсобраны тысячиоснова­ нийвовсеммире [119].

Подобное утверждение во второй раз через 50 лет после отмеченных событий ипроведенного в [65] анализа свидетель­ ствует о намеренном принижениидостиженийсоветскихуче­ ных, инженеровитехниковвобластиразвитиятехнологий осво­ ения морских месторождений. Безусловно, ссередины 60-хгг. XX столетия наметилось отставание СССРв области морской нефтедобычиотмировогоуровня, нотем неменеепредыдущие успехиидостижениянельзясписыватьсосчетовипредаватьих забвению.

Основания этоготипаиспользовалисьнетолькодляморских буровых, но и для строительства эстакад и других объектов

наморскихместорождениях.

В 1949 г. Л.А. Межлумов, С.А. Оруджев, Ю.А. Сафаров разрабатывают новую конструкцию крупноблочного основа­ ния МОС и егоусовершенствованные варианты МОС-1, МОС-2

иМОС-3, которые можно использоватьпри глубинах моря 22 м

иболее. На морском месторождении в районе Изберга в 1947 г. строитсяперваяэстакада,разработаннаяБ.АРагинским,H. С.Ти­ мофеевым, А. О. Асан-Нури, Е.Н. Крыловым и Н. В. Озеровым. Впоследствии эстакады такого типа были построены в районах Гюргяны-море, Банка Дарвина, о. Жилой и Нефтяные Камни. ОсобеннонеобходимовыделитьпоселокгородскоготипаНефтя­ ныеКамни, возникшийв 1949 г. ирасположенныйвКаспийском море в 40 км от Апшеронского п-ова на металлической эстака­

де, созданный вокруг так называемых «Черных скал». Поселок подчинялся Артемовскому райсовету и к 1956 г. имел 1,6 тыс.

жителей.

Применение новых оснований и обустройство нефтяных месторожденийпозволилизначительноувеличитьдобычунефти

морскогобуренияитрест«Артемнефть»в 1945 — 1947 гг. бурили подве скважины на море с одного основания [94]. Как правило, одну скважину проводили вертикально-роторным, а другую — наклонно-турбинным способом. В марте 1947 г. на морскомучас­ тке треста «Артемнефть» быловыстроено основание, с которого можно было бурить не две, а семь скважин (кустовое бурение). В период бурения каждой последующей скважины предыдущая сдавалась в эксплуатацию. В августе 1947 г. куст был закончен. Для сокращения времени строительства металлических вы­ шек на морских основаниях, по предложению А. Г. Асцатурова, в июле 1946 г. впервые в нефтяной промышленности СССР

была осуществлена передвижка металлической вышки высотой 28 м (в собранном виде на расстояние около одного километра) по морю на специальном спаренном киржиме [7, 63]. В тресте «Артемнефть» с июня 1946 г. по июнь 1947 г. было передвинуто поморю одиннадцать28-метровыхметаллическихвышек на рас­ стояние от 1 до 12 км.

Время, затраченное на все подготовительные работы по сня­ тию вышки со старого основания, установкуее на киржим, бук­ сировку киржима с вышкой на новую точку и установку вышки на новое основание, составляло 2 —3 дня, причем буксировка киржимасвышкойнарасстояние 10 кмпродолжалосьвсреднем до 1 чиопределялосьскоростью буксира.

Передвижка вышек по морю осуществлялась следующим образом. На палубе спаренноготранспортногокиржимамонти­ ровалипространственную ферму. Общаявысотакиржимаспро­ странственной фермой отуровня моря равняласьвысоте морс­ кого основания, с которого снимали 8-метровую вышку в со­ бранном виде. Подфермойдля регулирования высоты и вырав­ ниванияустанавливалигидравлическиедомкраты. Подъемными механизмамидляснятиявышкисоснованиянакиржим и с кир­ жимаобратно служилидветрехтонныеручныелебедки и блоки, оснащенные 5/8" оцинкованным канатом. Однулебедкууста­ навливалинакорме, вторую — наносукиржима (рис. 1.11).

Вдекабре 1946 г. Американское геологическое общество

вЧикаго одобрило программуработ по изучению геологии мор­ скогодна и климатических изменений, рассчитанную на 15 лет. Первые пять лет исследования намечалось проводить в Мекси­ канскомзаливе. [93)

Выходнефтяных компанийвглубокиеводы Мексиканского заливатребовал создания практическиновой отрасли промыш­ ленности, новых технологийи ноу-хаудляпроизводствановых типов платформ, работающихнабольшихглубинах, разработки технологийдоставкиихкместубуренияи установки нанамечае-

III IIIIIIIIIIII Лебедка

1 I 1 / \ \ Z \ L;—I—I—I—|

-

J—I—I—I—1

Лебедка

I I

Рис. 1.11.Схема установки киржимакоснованию вышки: а—вид спереди; б—видв плане;

1—металлические салазки;2 —неподвижные блоки;3 —пространствен­ наяферма;4 —подвижныеблоки;5—ручныелебедки;6—полиспаст;7— спаренный киржим; 8 —основание подвышку; 9 —вышка

мых к бурению точках. Кроме того, отсутствие практически зачаточных знаний по таким важным вопросам, как погода (включаяураганы), приливы итечения, геологическое строение дна залива, не могли обеспечить начало работ по производству новыхтехнических средств для разработки морских месторо­

ждений [26].

НамелководьеупобережьяТехасаиЛуизианынефть стали добыватьсконца 1920-х гг. К началу 1947 г. в стадии эксплуата­ циинаходилисьследующиеместорождения [93]:

1.Нефтяное поле Креола, первое подводное месторождение нефти, находящеесяводноймилеотг. Камерона (шт. Луизиана). Из семискважинбылодобытоболее 4 млнм3 нефти.

2.НефтяноеполеГранд-бей, находящеесяквостокуотдельты Миссисипи в Меритаймбельт. С начала бурения в 1939 г. здесь было добыто из 19 скважин глубиной 1800*3000 м 2,5 млн м3 нефти.

3.Полеострова Канллоук югуотХаума (шт. Луизиана) дало более 6 млнм3 нефти.

4.Парадиз— далоболее2,5млнм3 нефти.

5.Байю-Сейл— далоболее 1,4 млнм3 нефти.

Появлениепрограммы обусловливалосьналичиемдействую­ щихместорожденийизначительныхзапасов нефти вних (более 20млнм3), атакже напряженнымположениемсзапасами нефти на суше. Основными направлениями исследований по програм­ ме явились изучение течений и их действие, грунтов на дне за­ лива, проведение геофизических работ и разведочного глубоко­ гобурения.

Сцелью проведения исследований отделы океанографии

иморских исследований Гидрографического управления Воен­ но-Морских сил США выделили два океанских и два военноморских корабля, имеющих радиус действия до 540 км. Предус­ матривалась организация морской исследовательской лаборато­ рии. К моменту принятия программы в заливе работало 25 —30 сейсмографическихпартийи 10 —15 гравиметрических.

Наряду с проведением исследований большое внимание уделялось организации бурения на глубоких участках залива, несмотря на высокую стоимость буровой платформы (около 1млн долл.). Намеченные на 1947 г. буровые работы ориенти­ ровались на установку платформ при глубине моря 25 —30 м.

Одновременно шло интенсивное обсуждение проектовустанов­ ки буровых вышек в море. Рассматривалось шесть возможных способов, из которых применялся только один —платформы. Из предлагаемых способов установка вышки на барже была применена только один раз при глубинеморя5 м. Предлагались также сооружение плавучей платформы на большихпоплавках, постройка башен, устанавливаемых на дно платформ на серии телескопических колонн, платформы напарецилиндров-поплав­ ков, затапливаемых с помощью накачиванияв нихжидкого бал­ ласта, и т.д. Одним из вариантов предлагалось использование колонны, представляющей собой стальную камеру диаметром в 12 м [9] (рис. 1.12).

Колонна представляет собой стальную камеру диаметром в 12 м, отнижней частикоторойидетпустотелый ствол. Отство­ лавыступает бетонная свая, котораявкрепляетсявдно морядля надежного заякоривания всей колонны. Высота камеры 55 м, а выступающая часть колонны не превышает 3 —6 м надуров­ нем моря. Диаметр заякоривающего ствола составляет 1/3 диа­ метракамеры.

Бурение двух скважин можно было вести попеременно, поднимая бурильные трубы из одной скважины и спуская их в другую, не устанавливая на пол буровой. При таком способе бурения пол буровой остается чистым, исключаетсянагрузка на верхнюю часть колонны и необходимость в «верховом». Устье скважины располагалось в кругу, образуемом заякоривающим стволом. Из одной колонны возможно бурение не менее 20-ти скважин. Всескважиныбурилинаправленным способом.

В этот момент независимая компания «Керр —Макджи» из Оклахомы, потерявшаяшансы наприобретениехорошегоучаст­ ка на побережье из-за сильной конкуренции, получает возмож­ ность начать работы по бурению на нефтьназначительном уда­ лении от берега в Мексиканском заливе. [26] Владельцы других нефтяных компаний, в том числе и более крупных, попросту считали, что нефтедобыча на значительном удалении от берега невозможна.

«Керр —Макджи»совершилаполный переворотв этихпред­ ставлениях и в октябре 1947 г. в квадрате 32, в десяти с полови­ ноймиляхотберега (шт. Луизиана) обнаружиланефть(рис. 1.13) [124]. Бурение проводилось с применением небольшого стацио-