Файл: Контрольная работа Статическое позиционирование буровых установок на шельфе.docx

Поскольку основным эксплуатационным режимом ПБУ является бурение скважин, конструкция установки должна в первую очередь обеспечивать выполнение технологических процессов по проводке скважины, включая;

1. 
   строительство и обустройство устья скважины;
   
2. 
   бурение скважины заданной глубины;
   
3. 
   приготовление, хранение, циркуляцию и дегазацию бурового раствора, очистку бурового раствора от выбуренной породы (шлама);
   
4. 
   исследование и анализ кернов выбуренной породы и бурового раствора;
   
5. 
   приготовление цементного раствора для заливки обсадных колонн;
   
6. 
   цементирование обсадных колонн: кондуктора, промежуточных и эксплуатационных колонн;
   

прием и транспортировку пневмотранспортом сыпучих материалов (цемента, барита, бентонита) к потребителям и хранение сыпучих материалов в бункерах;

7. 
   электрометрические каротажные работы в процессе бурения скважины;
   
8. 
   опробование нефтеносных пластов на приток нефтепродуктов:
   

10. 
    сбор выбуренной породы (шлама) для нейтрализации или последующего вывоза на береговые приемные пункты с целью предотвращения загрязнения морской среды;.
    
11. 
    сжигание продуктов опробования скважины с целью предотвращения загрязнения морской среды.
    

На ПБУ должно быть предусмотрено оборудование для сбора, очистки и нейтрализация сточных вод с целью предотвращения загрязнения морской среды.

Известны типы ППБУ

"Ныряющего" типа, которые при отсутствии льда находятся частично над поверхностью воды, а при прохождении ледовых полей полностью погружаются под ледовый покров. Устройство достаточно эффективно при бурении на большой и средней глубинах. Однако при работе в ледовых условиях комфортность и безопасность работы обслуживающего персонала существенно снижается. Кроме того, подобные устройства не могут быть использованы в зимний период на малых глубинах.

Полупогружные установки типа «катамаран»

Среди морских полупогружных установок катамаранного типа значительное распространение получили установки «Акер Н-3» (см. рисунок 2.1). Первая из таких установок (платформ) была построена к концу 1973 г. в Бергене (Норвегия). В течение 1974-1976 гг. было построено 11 установок «Акер Н-3» (в основном в Норвегии и Финляндии). Стальная конструкция установки включает верхнее надводное строение, погружную часть из двух плавучестей (понтонов) и соединительную конструкцию из 8 стабилизационных колонн с раскосами. Плавучести имеют прямоугольную форму в поперечных сечениях, что упрощает устройство соединений с цилиндрическими колоннами.

---

Рисунок 2.1- Полупогружная морская буровая установка типа катамаран «Акер 11-3», «Акер Н-5»
Якорная система удержания включает 8 судовых якорей с массой каждого по 13,6 т, 8 якорных цепей калибра 76,2 мм (по 2 цепи, отходящих от каждой угловой колонны), 4 лебедочные станции, цепные ящики в угловых колоннах и другие устройства. Лебедочные станции располагают на площадках над угловыми колоннами, оборудованы двухбарабанными лебедками, стопорными устройствами, индикаторами контроля натяжения цепей. В походном положении якоря на концах выбранных цепей подвешивают на специальных наклонных площадках, находящихся на нижних раструбах угловых колонн.

Внутри и на палубах надводного строения расположены машинные и насосные установки, электростанция, буровая заваливающаяся вышка (высота 47 м), буровые лебедки, площадки для труб, два крана, вертолетная площадка (размеры в плане 25,3x25,3 м), служебные, жилые н складские помещения, пост управления. В каждой плавучести имеются машинные отделения.

Полупогружные установки типа «тримаран»

Полупогружные морские буровые установки с треугольной формой в плане и тремя плавучестями (см. рисунок 2.2).

Установки «Седко» стальные, каждая из них включает надводное строение, погружную часть из трех отдельных плавучестей (понтонов), соединительную конструкцию из трех стабилизационных колонн с системой связей и раскосов. Каждая из плавучестей имеет эллиптическую форму в плане, изготовлена из стали толщиной 31,5 мм и разделена на 6 отсеков.



Рисунок 2.2- Полупогружная морская буровая установка типа тримаран «Седко»
Стабилизационные колонны поддерживают верхнее строение, обеспечивают остойчивость сооружения при эксплуатации па плаву и устойчивость при работе с грунта. В качестве якорных канатов применяют как якорные цепи, так и стальные тросы. Лебедочные станции располагают па площадках над колоннами, причем станция включает по три лебедки, каждая, из которых обеспечивает натяжение и другие операции с одним якорным канатом. Имеется общий автоматизированный пост дистанционного управления лебедками.

---

В отсеках плавучестей и стабилизационных колонн размещают насосные станции и другие машинные установки, топливо, буровые растворы, цемент. На палубах и внутри надводного строения размещают буровую вышку, палубные краны (2 крана грузоподъемностью по 40 т и один край грузоподъемностью 72 т), площадку для вертолетов, электростанцию, площадки для труб, склады, служебные и жилые помещения, посты управления. Три лебедочные станции размещены на площадках над колоннами, имеют по три лебедки, каждая из которых обеспечивает работу одной якорной линии. Работа лебедок регулируется с центрального поста управления. Барабан каждой лебедки позволяет наматывать более 2 км троса.

Полупогружные установки типа «тетрамаран»

В конструктивном отношении отличие установок типа «тетрамаран» от других типов заключается в наличии 4 параллельных удлиненных горизонтальных плавучестей (понтонов) и большего числа колонн. Установка «Оушен Проспектор» (см. рисунок 2.3) включает надводное строение, подводную погружную часть из 4 цилиндрических плавучестей и соединительную конструкцию из 16 вертикальных стабилизационных колонн с системой связей. Длины средних и крайних плавучестей различны. Отличаются также между собой диаметры колонн.

Якорная система каждой установки включает 8 судовых якорей с массами по 13,6 т, 8 якорных цепей, 4 лебедочные станции «Оушен Проспектор» с двухбарабанными лебедками, цепные ящики и другие устройства. Управление работой лебедок автоматизировано и осуществляется дистанционно с центрального поста управления. Управление работой насосами с целью изменения осадок установки, выравнивания крена и др. автоматизировано.



Рисунок 2.3- Полупогружная морская буровая установка типа «тетрамаран».
На палубах надводного строения, а также внутри его располагаются раздвижная буровая, вертолетная площадка, палубные краны, прямоугольного поперечного сечения, соединительную конструкцию из 16 колони с системой горизонтальных и наклонных связей. Надводное строение колони с системой горизонтальных и наклонных связей. Надводное строение имеет 3 палубы



Рисунок 2.4- Якорная система плавучего полупогружного сооружения «Акваполиса»

---

Якорная система удержания «Акваполиса» сложная и включает 16 якорных линий с якорями и буями. Анкерные опоры устроены в виде забитых в грунт дна трубчатых свай со специальными наголовниками для крепления якорных канатов (стальных тросов). Каждый якорный канат включает поддерживающий стальной буй. Расстояния в плане между якорями и буями указаны на (см. рисунок 2.4). Расстояния между платформой и буями также разные (350, 90, 65 и 40 м).

На нижней палубе надводного строения размещены основные механические системы и устройства (электростанция, главные двигательные агрегаты, якорно-швартовные устройства и др.) На средней палубе расположены административные помещения, центр управления, вычислительный центр, узел связи, жилые помещения. На верхней палубе имеется площадка для вертолетов, прогулочные площадки, спортивные корты.

Полупогружные установки типа «Пентагон» и перекрестные

Полупогружные морские пятиопорные буровые установки с пятиугольной формой в плане (см. рисунок 2.5) эксплуатируются на акваториях различных морей. Первая из этой серии установок («Пента 81») Полупогружная установка «Пента 85 » включает трехъярусное надводное строение, погружную часть из 5 плавучестей (понтонов) обтекаемой формы и соединительную конструкцию из 5 цилиндрических колонн и системы горизонтальных и наклонных связей из труб.

На большинстве установок плавучести имеют цилиндрическую форму в плане при диаметрах 21,9 м и высотах 7,5 м. Однако, например, на установке «Пента 81» плавучести имеют обтекаемую несколько удлиненную форму, при этом размеры каждой плавучести в плане 25,0x16,5 м, высоты по 7,5 м. Диаметры колони 9,5 м, высоты 35,0 м; диаметры связей из стальных труб 2,60 м и 2,20 м. Периоды собственных колебаний установки при вертикальной качке 20,0 с, при бортовой в процессе бурения. Удержание установки на месте бурения достигается якорной системой.



Рисунок 2.5- Полупогружная морская буровая установка типа Пентагон «Пента 81»-- «Пента 85»

---

Установка «Трансоушен 3» может производить бурение не только в состоянии на плаву с удержанием якорной системой, но и с грунта, опираясь колоннами с опорными понтонами на грунт дна. Подъем надводного строения по колоннам и его опускание осуществляются гидравлической системой, которая включает насосные установки, гидроцилиндры, балластировочные емкости. С поднятым над водой верхним строением установка может эксплуатироваться при высотах волн до 12,0 м. Основные характеристики установки «Трансоушен 3» такие же, как и установки «Риг 61». Якорная система включает 6 якорных канатов с якорями. Три якорные цепи отходят от носовой части, а три другие - от кормовой части главного корпуса. Применены судовые якоря с массами по 13,6 т. Длины якорных цепей по 910 м, а калибры 69,8 мм. Лебедочные станции и цепные ящики расположены в носовой и кормовой частях главного корпуса. Работа якорной системы регулируется с автоматизированного пункта управления лебедками.

Якорная система удержания включает 8 якорных цепей с 8 судовыми больше-габаритными якорями, 4 лебедочные станции, от каждой из которых по колонне отходят по 2 якорные цепи.

Полупогружные установки с растянутыми тросовыми канатами

В последнее десятилетие появились проектные разработки полупогружных установок, удержание которых достигается системой натянутых гибких канатов с малой собственной погонной массой. В качестве якорных канатов обычно применяют стальные проволочные тросы, реже - канаты из органических и искусственных волокон. На некоторых установках буровая вышка по соображениям oбщей компоновки несколько сдвинута от мидель-шпангоута («Пэйссеттер»). Имеются установки с кормовым расположением вышки, например «Ха-куриу-ІІ» типов.

В последнее время строят преимущественно установки с двумя расположенными параллельно нижними понтонами. Около 20% общего числа ППБУ приходится на долю установок с тремя и пятью стабилизирующими колоннами, а остальные 20% составляют установки более сложной конструкции, строившиеся, в основном, в начальный период создания полупогружных платформ.

Заключение

Двадцатое столетие было началом интенсивного развития исследования подводных недр морей и океанов на наличие полезных ископаемых и добычи нефти и газа в акваториях.

За какие-то сто лет промысел сделал огромный скачок вперед в своем развитии.

Были открыты значительные запасы углеводородов, которые являются основой для развития работ в XXI веке. Однако современные технологии все еще не позволяют реализовать все те знания о расположении месторождений. Существующие технические средства не отвечают в полной мере природно-климатическим условиям.

---