книги / Морская нефть. Развитие технических средств для освоения морских арктических месторождений нефти и газа. Переработка продукции скважин

предназначена для бурения скважин глубиной до 9150 м в любых погодных условиях, Способ удержания платформы на точке зависел от глубины моря. В водах глубиной до 30 м она опущена на морское дно: до 610 м — заякорена, до 3070 м — снабжена системой динамического позиционирования.

Основные технические характеристики установки

Размеры и конструкция судовой части обеспечивали хорошую остойчи­ вость платформы при любом волнении моря. Динамическое позиционирова­ ние и противоледовая защита позволяли продлить сезон работы в Арктике. По мнению фирмы «Сонат оффшор дриллинг», запаса воды, топлива и мате­ риалов было достаточно для того, чтобы сделать переход на месторождение, пробурить и освоить одну скважину без дополнительного снабжения.

Силовая установка платформы состояла из восьми четырехтактных сред­ нескоростных дизелей с цилиндрами большого диаметра и общей мощнос­ тью 37,4 МВт. Двигатели были отрегулированы для работы с минимальным эффективным расходом топлива на двух основных режимах динамического позиционирования платформы. Они могли работать на тяжелом и сернистом топливе. Тепло выхлопных газов утилизировалось для обогрева в зимнее время, опреснения морской воды и подогрева тяжелого топлива.

Система заякоривания установки впервые укомплектовывалась 12 су­ довыми брашпилями с вертикальными валами. Так как масса брашпилей превышала 500 т, их размещали вместе с силовыми приводами и пультами операторов под палубой. Такая компоновка освобождала палубу для другого оборудования и существенно снижала центр тяжести буровой установки.

Подрогорный отсек был рассчитан на размещение двух сборок противо­ выбросовых устройств с проходным отверстием 476 мм на давление 103 МПа, которые могли спускаться по направляющим или без них. С помощью захвата сборки противовыбросовых устройств можно поднимать целиком. Их подъем из шлюзовой зоны на пол буровой осуществлялся по специальным движу­ щимся направляющим. Ротор и спайдер водоотделяющей колонны монти­ ровались на полозьях и могли быстро отодвигаться в сторону при подъеме противовыбросовых устройств на пол буровой. Натяжение водоотделяющей колонны с усилием 7МН осуществлялось десятью тросами, которые в целях безопасности и для защиты от низкой температуры размещали в кожухе. На подсвечнике водоотделяющей колонны можно было разместить 3050 м труб в свечах длиной по 23 м.

Пол буровой установки, отсек противовыбросовых устройств, подсвечник для труб и стеллаж для тяжелого инструмента располагались на одном уровне. Подсвечники для бурильных и водоотделяющих труб обслуживалисьмостовы­ ми кранами, которые обеспечивали безопасную работу при штормовой погоде.

Крытые переходы между палубами позволяли 150 сотрудникам обслужи­ вающего персонала в любое время года работать в нормальных условиях.

Строительство установки «Генри Гудрич» планировалось завершить в июле 1985 г. Конструкция и характеристики установки соответствовали правилам и требованиям различных государственных учреждений США, Канады, Англии и Норвегии.

Посадочная площадка для вертолетов «Боинг 234», «Чинук»

Одна из целей компании «Санта-Фе дриллинг» заключалась в том, чтобы определить основное оборудование, необходимое для разработки малодебит­ ных месторождений. Хотя каждое месторождение характеризуется своими эксплуатационными свойствами, используемое оборудование должно быть общим для всех месторождений.

Для выработки основных требований к оборудованию компания «СантаФе дриллинг» определила ряд условий, типичных для малодебитных место­ рождений в Северных районах. Система «Сихок» проектировалась на базе этих условий. Отклонения от них были возможны, но без изменения основной монтажной схемы оборудования. Основными являлись следующие условия:

—Максимальный приток нефти 6,4 тыс. м3/сут.

—Максимальный объем закачки морской воды 9,6 тыс. м3/сут при предпола­ гаемом пластовом давлении 22 МПа.

—Газовый фактор 214 M3/Mj.

—Плотность нефти от 0,825 до 0,904 г/с м 3.

—Добытая нефть с конденсатом для удобства перекачки по трубопроводу должна иметь давление насыщенных паров выше, чем при хранении.

—Для осуществления газлифта необходимо, чтобы давление на конечном этапе добычи составляло 16 МПа.

—Вывоз газа возможен только в том случае, если на приемлемом расстоянии имеется газопровод.

—Ввоз газа нужен только при очень низком газовом факторе и возможен только в том случае, если его добывают на другом месторождении, на­ ходящемся на приемлемом расстоянии от месторождения, на котором установлена платформа «Сихок».

Разновидность платформы «Сихок» — платформа DP-120 — больше платформы «Сихок» и предназначена как для буровых, так и для эксплуата­ ционных операций. Это тоже двухкорпусная полупогружная установка, но с восемью стабилизирующими колоннами. Она рассчитывалась на кругло­ годичное бурение в суровых климатических условиях, например на краевом шельфе атлантического побережья США, у атлантического и тихоокеанского берегов Канады, на шельфе Северной и Северо-Западной Европы.

Как указывали специалисты фирмы «Санта-Фе дриллинг», была впервые создана конструкция для бурения в водах глубиной 1800 м при рабочей на­ грузке на палубу 686 МН и общей переменной нагрузке 1274 МН. В режиме бурения платформа DP-120 могла работать непрерывно 120 сут без дополни­ тельного материально-технического снабжения. Обычная система заякоривания включала 12 якорей, каждый из которых крепится к тросу диаметром 95 мм и цепи толщиной 82 мм. Для бурения в глубоких водах платформа оснащалась системой динамического позиционирования.

С помощью платформы DP-120 можно было выполнять обычные буровые операции при скорости ветра 126 км/ч, скорости течения 3,6 км/ч и высоте преобладающих волн 10,6 м. С нее можно бурить скважины глубиной до 9100м. На платформе использовалась водоотделяющая колонна высотой 1800 м и наружным диаметром 533 мм.

Поскольку рабочая нагрузка на палубувелика (686 МН), DP-120 можно было использовать как плавучую эксплуатационную платформу в водах глубиной 91-1800 м. С ее помощью можно добывать от 16 тыс. до 38 тыс. м3/сут нефти.

Применение конструкционной стали и упрощенных методов сварки поз­ волили снизить массу и стоимость новой моноопоры, предназначенной для

использования в качестве основания нефтяных платформ в субарктических условиях.

Проект был подготовлен голландской фирмой «Констракшн энджиниринг вет Би-Ви». Стационарное стальное основание предполагалось установить в водах глубиной от 80 до 250 м при массе палубного блока до 30 тыс. т. Назначение палубных блоков могло быть различное: для проведения буровых работ, для размещения обслуживающего персонала, для установки компрес­ сорного и факельного оборудования ит.д. (рис. 1.107).

Рисунок 1.107 — Этапы строительства стальной м оноопоры

на погружной транспортной барже

По словам разработчиков, проект был подвергнут экспертной оценке стра­ хового общества Ллойда и фирмы «Дет норске веритас», которая показала, что он соответствует требованиям, предъявляемым к подобным сооружениям.

Диаметр верхней части моноопоры сравнительно невелик, что, по мнению проектировщиков, значительно снижает волновые нагрузки. В числе струк­ турных особенностей, отличающих новый проект от традиционных, — двой­ ной корпус нижней части моноопоры. При установке конструкции на точке пространство между стенками корпуса можно было использовать в качестве балластного отсека.

Затраты иа контроль за состоянием, ремонт и обслуживание новой моноопоры должны были оказаться ниже, чем у традиционных стальных трубных оснований. Это достигалось за счет сокращения затрат не только на обслуживание самого основания, но и на обеспечение работоспособности оборудования (направляющих труб, водоотделяющих колонн и т.д.), так как оно размещено внутри моноопоры.

Строительство моноопоры осуществляется на погружной барже, которую впоследствии использовали для транспортирования конструкции к месту установки и для обеспечения монтажных операций. После прибытия на точку моиоопора опускалась на дно путем последовательной балластировки нижней ее части, которая состояла из крупных и мелких балластных отсеков. Верхние балластные отсеки заполнялись водой в последнюю очередь, при окончательной установке основания.

Несмотря на то, что по расчетам силы сцепления основания с морским дном должны были противостоять воздействиям штормов, для безопасности оно закреплялось сваями. Забивку свай осуществляли с помощью полупогружного строительного судна. Для контроля за проведением операции ис­ пользовался подводный аппарат с дистанционным управлением.

Компания «Эм-Си-Эй энджиниринг» разработала глубоководный комп­ лекс для хранения и погрузки в танкеры нефти, добытой в отдаленных райо­ нах Арктики или из малорентабельных месторождений. Для перекачки нефти в танкер без помощи насосов использовалось давление окружающей морской воды (рис. 1.108).

Комплекс состоял из трех основных элементов: бетонного резервуара для хранения нефти, многосекционной водоотделяющей колонны и погрузочного буя. Его отрицательная плавучесть обеспечивала заякоривание челночноготан­ кера, применяемого для доставки нефти на берег. Комплекс мог быть исполь­ зован в водах глубиной от нескольких десятков до нескольких сотен метров.

Хранилище обтекаемой формы имело двойной корпус. Нефть в нем была отделена от воды инертным газом, находящимся под давлением, что сохраняло окружающую среду от загрязнения в случае повреждения внешнего корпуса.

Вслучае необходимости комплекс мог быть перемещен на новое место. Бетонное хранилище нефти имело форму толстой двояковыпуклой линзы

и двойные стенки. Во внутреннем резервуаре содержались нефть и инертный газ, находящийся под давлением, а в камере, образуемой внутренней и внеш­ ней стенками резервуара, — морская вода и газ. Внутренний резервуар и каме­ ра сообщались в верхней части, и поэтому газ мог свободно перемещаться из резервуара в камеру и обратно. Камера сообщалась с открытым морем через перекрывающиеся отверстия в ее нижней части. Когда отверстия открывались, морская вода под значительным давлением устремлялась в камеру и через газ