книги / Морская нефть. Развитие технических средств и технологий

Рис. 1.12. Колоннаяустановкадлябу­

ренияскважины наморе 1—уровеньморя;2—кран;3 —опоры крана и вентиляционные трубы; 4 —

помещение для рабочей партии; 5 — лебедка; 6 —чаны для раствора; 7 — постбурильщика;8—грязевыенасосы; 9 —неработающие бурильные трубы; 10 —оборудование для бурения под давлением; 11 —якорный ствол; 12 —

железобетонный якорный ствол; 13 — дно моря; 14 —муфтадля инжекционнойтрубы; 15—инжекционныетрубы;

16 —захватывающее и уплотняющее

устройство; 17 —кондукторы; 18 — бурильные трубы; 19 —роторы; 20 — мостки

Успех «Керр —Макджи» также не способствовал развитию буровыхработвМексиканскомзаливе, посколькувысокая стои­ мость разведки и освоения месторождения требовала высоких капиталовложений (морская скважина обходилась в пять раз дороже, чем скважина такой же глубины на побережье) [26]. Но главной причиной медленного освоения акватории Мекси­ канскогозаливаявляласьожесточеннаяборьбамеждуфедераль­ ным правительством и штатами по вопросу владения континен­ тальным шельфом (получение налоговых отчислений), которая затянуласьдо 1953 г. Все это привело к тому, что разведка и раз­ работка морских месторождений в Мексиканском заливе не проводилисьс 1949 по 1953 гг.

Основными отличиями в конструкции оснований, приме­ няемыхвСША, отоснований, используемыхв СССР, явились:

1) отдельные блоки, входящие в основания, устанавливались рядом, связывающиефермы отсутствовали;

2)связи междустойкамиосуществлялисьниже уровня воды (из-заопасностикоррозии);

3)сваи применялись исключительно забивные, а не буроза­ ливные;

4)в большинстве случаев на значительной части оснований устанавливалсявторойэтаж;

5)глубина забивки свай в Мексиканском заливе меняется идоходитдо30 —70 м, посколькудно рыхлое;

6)для отдельных оснований, служащих при эксплуатации нефтяныхскважин, применялисьсваииз предварительно напря­

женногожелезобетонаииспользовалисьбетонные настилы.

В СШАприменялосьикустовоебурениенаклонныхскважин (до 11 скважин) с одного основания. В 1954 г. сконструирована вышка для бурения шести скважин с перестановкой только ро­ тора икронблока. С целью облегчения строительства и эксплуа­ тации в 1957 г. на озере Маракайбо было впервые установлено алюминиевое крупноблочное основание компанией «Супериор Ойл». Запроектировано и изготовлено такое основание фирмой «Дж. Рэй Макдермотт». Это основание установили в воде глу­ биною 33,8 м. Площадка основания возвышалась от уреза воды на 2,7 м. На изготовление одного основания потребовалось 36 т алюминия. Алюминиевая платформа на 15 —20тыс. долл, доро­ же стальной, ноее срокслужбы составляетот 30 до70лет [4].

Таким образом, к началу 50-х гг. XX в. мировая нефтяная практика располагала такими методами освоения морских мес­ торождений, как:

1)сплошная засыпкис оградительным молом;

2)разработка скважинами, пробуренными со специаль­ ных морских оснований, связанных между собой и берегом эстакадами;

3)разбуривание морского участка с берега или морских основанийнаклоннымискважинами;

4)разбуривание при помощи плавучих барж и понтонов,

передвигаемыхпомере окончанияскважины надругиеточки; 5)разбуривание морского участка с небольших морских

основанийс использованиемтендерныхсудов.

ГЛАВА2

РАЗРАБОТКА МОРСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЛАВУЧИХ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

2.1. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВЫХ ПЕРЕДВИЖНЫХ УСТАНОВОК

В Бакинском районе наряду с разработкой конструкций морских оснований стационарноготипа разрабатывались также проекты плавучих буровыхустановок. В 1933 — 1934 гг. братья­ ми Хубенцовыми была предложена конструкция плавучего ос­ нования в виде затопляемого деревянного понтона. С этого ос­ нования была пробурена поисковая скважина глубиной 365м. Однакововремя сильногоштормапонтонбылразрушен.

Первые плавучие установки стали применять с 1934 г. при бурении шурфов под стационарные основания и в болотистой местности. Особенности их применения и конструкции пред­ ставлены ниже.

При разработке подводной нефтеносной площади, приле­ гающей с северо-востока, севера и северо-запада к берегам о. им. Артема, составляющей540 гасглубинойморя не выше 7 м, долгое время не могли приступить к работам из-за отсутствия проекта основания под вышку на море. Проект был утвержден морским комитетом «Азнефти», и в сентябре 1934 г. начались работы попостройкепервойморскойвышки№ 157, которую за­ кладывалинарасстоянии450м отбереганаглубинеморя в3,6м.

Дно моря в районе буровойбылоусеяно камнями, и только мес­ тами имелись относительно чистые песчаные поляны. Грунты в основном составлены настолько твердыми породами, что про­

Рис.2.2.Плавучаябуроваяустановка(в плане)

надвухбрусьях (31x31 см), проложенныхнаносовойчасти киржимов и закрепленных болтами к шпангоутам. Лебедку монти­ ровали из двух лебедок «Ойл-Велл», установленных на одной раме. Тормозная шайба однойлебедки служила основой дляде­ ревянного шкива, соединенного ременной передачей с насосом. Барабан этой лебедки служил катушкой для подъема грузов на якоре;

— насос 2-цилиндровый с максимальной производитель­ ностью 14 л/с. Двигателем первоначально служилтрактор «Ганомаг». Однако из-за плохого состояния трактора возникали большие простои при бурении, во время которых происходил прихват инструмента. Впоследствии трактор «Ганомаг» был за­ мененна «Интер» мощностью 65 л. с.;

— мачта, изготовленная из 8" нефтепроводной трубы дли­ ной 13,3 м, — использовалась для установки талей. Мачта на нижнем конце имела приварной башмак, который опирался на брус 40 х 40 см. Мачта, наклоненная впередна 17°, имеланавы­ соте палубы вторую точку опоры. Кроме нижнего крепления мачта имела шесть оттяжекдля создания прочного и устойчиво­ госостояния;

—прямоугольный металлическийчан, объемом 2,5 м3, уста­ новленныйоколонасоса, —дляприготовлениярастворацемента.

—насосная коммуникация из труб2,5" и 4" —для промыв­ кизабояприбурениискважини цементировкисвай.

Обслуживающий персонал киржима помещался в будке,

расположеннойнакормекиржима.

Для хранения сухого цемента устанавливался деревянный ларь. Правая часть площадки киржима оставалась свободной для запаса труб. Все оборудование устанавливалось на площад­ ке, настланной из досок, размером 10 х 10 м. Полученный таким образомбурильныйкиржимобладалгрузоподъемностью до80 т. Укрепление киржиманаместепроводилосьякорями-«кошками» весом 50 кг. Занесение якорей-«кошек» производили со специ­ альныхлодок-кулазов.

В последнихчислах августа 1934 г. закончили оборудование киржимов, которые 2 сентября были отведены наместоработы. Пробное бурение в 20 м отточкипоказалоприемлемостьданно­ го метода. Таким образом быласозданаперваяплавучаябуровая установка на Каспии.

Для бурения шурфов под сваи использовалось долото РХ на 4" бурильныхтрубах, а в качестве промывочнойжидкости —

морскаявода.

Вследствие новизны дела, организационных недочетов и работы старым оборудованием установка свай продолжалась с-1 сентябряпо 1ноября 1934 г. Подоснование буровой (рис. 2.3) после бурения скважин было установлено 60 свай. Общая пло­ щадьоснованиясоставила360 м2.

. Еще одним вариантом использования плавучей буровой ус­ тановки являлосьпроведение буровых работ с 1933 г. в болотис­ тойместностидельты рекиМиссисипи (США) [81].

' В начале 1930-х гг., когда в прибрежной полосе Мексикан­ скогозаливав дельте рекиМиссисипи былаустановлена нефте­ носность и началась промышленная разработка некоторых пло­ щадей, которые представляли болотистую местность, были ис­ пользованы,баржидлядоставки оборудования к нефтяным про­ мыслам, авпоследствиии длябурения. Корпус баржи сваривали излистовогожелезатолщиной6 мм иегоразмерыопределялиус­ ловиями работы. С целью облегченияпротяжения барж по боло­ тистойместностиприпомощидрагпрокапываликаналымеждураз­ нымиводоемами ширинойот9 до 12 м иглубинойот 1,2 до 2,1 м.

Буровое оборудование,устанавливали на приспособленных дЛя этих целей баржах, которые с помощью буксиров доставля­ ли к месту бурения. После посадки и затопления баржи на дно водоема проводили бурение. По окончании бурения и выкачки воды изтрюмовбаржуподнималии, неразбирая, буровую пере­ возилинановую точку.

По такой схеме производились работы на озерах, лагунах и на мелководной, со спокойной водойчасти Мексиканского за­ лива, где из подводных источников просачивалась нефть, кото­ рая, всплывая, образовывала масляные пятна и пленки, смягчав­ шие волнение.

Для мелкого бурения с низкой буровой вышкой высотой в 19,4 м применялибаржи, имеющиедлину18 м, ширину 12 м, вы­ соту 1,7 м. Стоимостьтакойбаржив 1935 г. составляла8500долл. При глубине скважины до 275 м бурение продолжалось 7 дней, перевод баржи на новую точкуосуществляли за 1 —2дня, меж­ ду тем при свайном основании на разборку и сборку буровой вышкии оборудованиятребовалосьот 10 до 14 дней.

Рис.2.3.Разведочная буровая №157 в открытом море у о.им.Артема.План основания