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

Основание с передвижным ледоломом (рис. 1.47). Классификация: BGM. 3 (устанавливаемое на дно, гравитационное, передвижное). Заказчик: фирма «Империал ойл» («Эссо-Канада»). Состояние разработки: техни­ ческий проект фирмы «Свен вустер». Район эксплуатации: южный район моря Бофорта. Глубина моря от 10 до 41 м. Ледовая обстановка: давление льда до 8,4 МПа на любые участки ледолома и опорной плиты площадью до 4,6 м2.

Основание состоит из монолитной колонны с опорной плитой, выпол­ ненной из напряженного железобетона с балластными отсеками, которые обеспечивают плавучесть платформы при буксировке. На колонну надевается стальной конический ледолом, который может перемещаться вверх или вниз и удерживаться в требуемом положении силой трения после затяжки хомутов. Для предотвращения оледенения ледолом обогревается. Колонна удерживает трехэтажную стальную палубу, на которой располагаются буровое обору­ дование, склады рассыпных материалов и труб, силовая установка и жилые помещения. При глубине моря менее 17 м опорную плиту устанавливают в котлован, подготовленный землесосным снарядом. Ориентировочная стои­ мость основания 50-80 млн дол.

Буровое основание типа ADMS (рис. 1.48). Классификация: BGM. 4 (устанавливаемое на дно, гравитационное, передвижное). Заказчик: компания «Шеврон». Состояние разработки: техническое предложение фирмы «Сонат оффшор». Район эксплуатации: море Бофорта у побережья полуострова

Аляска. Глубина моря от 6 до 18 м. Ледовая обстановка: поля одногодичного льда с участками многолетнего льда.

Рисунок 1.48 — Буровое основание типа A D M S

Основание выполнено в виде стальной конической граненой опорной пли­ ты диаметром 76 м, переходящей в усеченный конус, а затем в цилиндричес­ кую колонну. Плита и конусная часть опоры выполняют функцию ледоломов. Для предотвращения обледенения опорная плита обогревается горячей водой, а конус и колонна — электроэнергией. Буровая вышка перемещается по двум взаимно перпендикулярным направляющим, что обеспечивает бурение на од­ ной точке двух-трех скважин. Освобожденное от балласта основание приоб­ ретает плавучесть и обладает остойчивостью при скорости ветра до 185 км/ ч. Однако при балластировке остойчивость конического основания снижается в связи с уменьшением площади поперечного сечения на уровне моря.

Передвижная арктическая платформа (рис. 49). Классификация: BGM. 5 (основание, устанавливаемое на дно, гравитационное, передвижное). Заказчик: фирма «Галф-Канада». Состояние разработки: техническое пред­ ложение. Район эксплуатации: море Бофорта. Глубина моря от 20 до 50 м. Ледовая обстановка: поля льда толщиной 16 м, многолетние торосы, морская морена.

Опорную плиту основания образуют два усеченных конуса с углами при вершинах 45° и 70°. Верхний конус переходит в цилиндрическую колонну. При небольшой глубине моря ледоломом является коническая опорная плита, при большой — цилиндрическая колонна.

корма и нос танкера были частично удалены, а борта с целью противоледовой защиты армированы изнутри слоем бетона толщиной 1 м.

Строительство было осуществлено за 5 месяцев, и в сентябре 1982 г. ос­ нование установили на точке. Масса грузов в надводном положении танкера 48 тыс. т. Общая масса танкера с полной загрузкой 275 тыс. т. Балластом служит морская вода. Длина корпуса кессона 162 м, ширина 53 м. Палуба выступает за пределы кормы на 22 м, за пределы носа на 19 м. Полная стои­ мость проектирования и строительства, включая покупку танкера, составила около 100 млн дол. (канадских).

Кессонное основание (BWACS) (рис. 1.51). Классификация: BGM. 7 (устанавливаемое на дно, гравитационное, передвижное). Заказчик: фир­ ма «Сапата оффшор». Состояние разработки: технический проект фирмы «Брайен Уотт ассошиэйтс». Район эксплуатации: прибрежные зоны моря Бофорта, Чукотского и Берингова морей. Глубина моря от 9 до 18 м. Ледовая обстановка: ледяные поля толщиной 1,8 м, уплотненные торосы высотой 5 м.

Рисунок 1.51 — Кессонное основание

Основание из легкого напряженного железобетона на месте установки заполняется водой. Его длина 122 м, осадка 8,8 м, высота над водой на плаву 14,3 м. Внутри оно состоит из вертикальных полых восьмигранных ячеек, которые сверху и снизу закрыты сплошными пластинами. Основание устанав­ ливается на тонкую песчаную подушку. Запас материалов обеспечивает непре­ рывную работу в течение 9 мес. На одной точке с него могут быть пробурены три скважины глубиной 4880 м.

Арктическое основание для разведочного бурения (ACES) (рис. 1.52). Классификация: BGM. 8 (устанавливаемое на дно, гравитационное, пере­ движное). Заказчики: несколько промышленных фирм. Состояние разработ­ ки: рабочий проект фирмы «Бранен Уотт ассошиэйтс». Глубина моря от 15 до 34 м. Ледовая обстановка: движущиеся паковые льды, торосы высотой 20 м.

Рисунок 1.52 — Арктическое основание для разведочного бурения

Основание состоит из опорной плиты в виде усеченного конуса и короткой колонны, на которой устанавливается палуба с блоками технологического оборудования. Основание изготовлено из легкого напряженного бетона, а па­ луба из стали. Размеры и конструкция опорной плиты отвечают требованиям транспортирования на плаву, устойчивости на морском дне и сопротивляе­ мости напору льда. Были исследованы ледовая и волновая нагрузки, а также остойчивость конструкции.

Многоопорное основание для залива Кука (рис. 1.53). Классификация ВРР. 1 (устанавливаемое на дно, закрепляемое с помощью свай, стационар­ ное). Заказчик: компания «Шелл ойл». Эксплуатируется с 1967 г. в заливе Кука в водах глубиной 22,3 м. Проектная глубина коря от 20,7 до 30,2 м. Ледовая обстановка: ледяные поля толщиной до 1 м. Расчетная суммарная нагрузка от льда и течения 44,5 МЫ, напряжения в опорах 2 МПа.

Первое нефтяное месторождение в заливе Кука было открыто в 1663 г. К концу 1968 г. здесь эксплуатировалось 14 оснований, в том числе основа­ ние SAS (платформа С). Проект основания разработан компаниями «Шелл ойл» и «Эрл энд Райт», строительство осуществили фирмы «Кайзер стил» и «Пасифик кар энд фаундри», монтаж на точке бурения — фирма «Дж. Рей Мак-Дермотт». Палуба платформы С с размерами 21,3 х 27,4 м установлена на четырех трубчатых опорах диаметром 4,7 м из стали марки А537 категории А и В. В верхней части опоры соединяются между собой трубами того же диаметра, ниже уровня льда — трубами диаметром 1,2 и 1,8 м. Каждая опора закреплена ко дну с помощью восьми пар свай. Наружные сваи диаметром 914 мм забиты в грунт на глубину 30 м, через них пробурены шурфы глуби­ ной 58 м и диаметром 762 мм, в которые опущены и зацементированы сваи диаметром 610 мм. Бурение скважин ведется через внутренние сваи.

опорная плита остается на месте и защищав!' устьевое оборудование. На хо­ рошо уплотненных донных осадках (допустимое давление 264 Па) основание устанавливается, как гравитационное, на рыхлых — закрепляется сваями.

Стационарная платформа с моноблочной палубой (рис. 1.56). Клас­ сификация: BMP. 2 (устанавливаемое на дно, с комбинированным способом крепления, стационарное). Заказчик: фирма «Браун энд Рут». Состояние разработки: технический проект. Район эксплуатации: море Бофорта. Глуби­ на моря от 9 до 18 м. Ледовая обстановка: ледяные поля толщиной до 5 м, рыхлые торосы высотой до 15 м.

Рисунок 1.56 — Стационарная платформа с моноблочной палубой

Платформа имеет четыре опоры конической формы, на которые одеты кольцевые плиты. В зависимости от характеристики грунта ее можно устанав­ ливать как гравитационное сооружение или дополнительно крепить сваями. Конические части, расположенные ниже уровня моря, служат ледоломами. В районах, где происходит намораживание ледяных полей, их наращивают сверху цилиндрическими колоннами, которые снижают воздействие льда. Соединение палубы с опорами осуществляется следующим образом. Баржа с палубой занимает требуемое положение между притопленными опорами. Затем опоры освобождают от балласта, они всплывают, и их присоединяют к палубе. Коническая и цилиндрическая части состоят из двух концентричес­ ких стальных оболочек с радиальными ребрами жесткости. Пространство между оболочками заполняется армированным бетоном.

Основание для добычи нефти и газа (рис. 1.57). Классификация: BMP. 3 (устанавливаемое на дно, с комбинированным способом крепления, стацио­ нарное). Заказчик: ВО «Судоимпорт», СССР. Состояние разработки: техни­ ческий проект. Район эксплуатации: шельф о. Сахалин. Глубина моря до 30 м. Ледовая обстановка: ледяные поля толщиной 1 м.

Разработка проекта осуществлялась фирмой «Мак-Дермотт энджиниринг», Лондон. Платформа состоит из бетонной опорной плиты массой 55 тыс. тс от­ верстиями по периметру для свай, средней части массой 5,9 тыс. т, имеющей форму конуса, переходящего в цилиндр, и стальной палубы массой 5,9 тыс. т.

На уровне воды основание скошено под углом 45°. Его подводная часть диаметром 32 м и высотой 20 м может быть заполнена камнем и цементом. Нижняя кромка основания заглубляется в грунт. Крепление осуществляется с помощью свай. Палуба устанавливается на опорную колонну и находится выше уровня моря на 10 м Диаметр палубы 30,5 м, высота 4 м.

Передвижное арктическое основание SAMS (рис. 1.59). Классификация: ВММ. 2 (устанавливаемое на дно, с комбинированным способом крепления, передвижное). Заказчик: фирма «Сохайо». Состояние разработки: техни­ ческий проекг фирмы «Бен С. Гервик». Район эксплуатации: море Бофорта (бухта Гаррисон). Глубина моря от 12 до 18 м.

Восьмиугольное кессонное основание, предназначенное для буровых работ, изготовляется из предварительно напряженного железобетона и за­ полняется морской водой. Для закрепления используются фундаментные якоря — короткие заостренные сваи, которые увеличивают сопротивление основания сдвигу под действием ледовой нагрузки. Сваи забивают на неболь­ шую глубину, поэтому они не препятствуют вертикальным перемещениям основания. Опорная плита и стенки основания усилены стальной решеткой и могут противостоять значительному давлению льда. Преимущество конст­ рукции заключается в возможности менять число якорей-свай в зависимости от характеристики грунта и ледовой нагрузки, Устья скважин находятся внут­ ри кессонного основания и не испытывают воздействия льда.

Рисунок 1.59 — Передвижное арктическое основание

На рисунке показана эпюра сил трения 3, возникающих под воздействием веса основания /, горизонтальной реакции свай 2 и ледовой нагрузки 4.

Самоподъемная буровая платформа на одной опоре (рис. 1.60). Клас­ сификация: BGM. 10 (основание, устанавливаемое на дно, гравитационное, передвижное). Заказчик: фирма «Глобал марин». Состояние разработки: эскизный проект. Район эксплуатации: море Бофорта. Глубина моря от 4,5 до 27,5 м.