![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Бурение в акватории морей и океанов
Глубина воды, средняя высота волны и расстояние от берега определяют тип и конструкцию морского бурового основания. При бурении скважин на мелководье используются намываемые драгами искусственные острова, на которых монтируются обычные буровые установки (рис. 39.1, а). Аналогично ведется бурение скважин в Западной Сибири. Наиболее оптимальное решение при промышленной разработке месторождений на мелководье — свайные основания: в дно забиваются сваи, настилается платформа, а на ней устанавливается буровая установка, размещаются помещения и т. п. Именно таким способом возведены Нефтяные Камни на Каспии. Более прогрессивный способ строительства буровых — крупноблочные основания (рис. 39.1, 6). В специальном доке строится опорная ферма в виде усеченной пирамиды массой до 20 тыс. т, которая собирается на понтонах. Морские буксиры доставляют ее на место бурения скважины, понтоны постепенно заполняются водой так, чтобы ферма повернулась на 90° и стала вертикально на Дно. Затем понтоны отделяются от основания, из них выкачивается вода, они всплывают и доставляются к берегу. Основание дополнительно укрепляется сваями, забиваемыми в морское дно. Общая высота такой буровой установки до 165 м. Она может работать при волнах высотой до 28 м и штормовых ветрах до 210 км/ч. Со стальными основаниями начинают конкурировать бетонные, которые набираются из вертикально стоящих полых цилиндров, изготовляемых из предварительно напряженного бетона. Высота таких оснований до 234 м, а масса до 250 тыс. т. Массивные сооружения надежно стоят на дне моря, они не нуждаются в забивании свай. Пустотелые конструкции оснований используются как нефтехранилища. Но рассмотренные конструкции оснований невыгодны для разведочных буровых установок, которые должны быть мобильными и свободно вести поиск нефти в море. Для этой цели созданы буровые платформы с выдвижными опорами (рис. 39.1, г). Такую конструкцию имеют советские плавучие буровые установки «Апшерон» 1800/15, «Азербайджан» 3000/20, «Бакы» 6000/60.
Установка с поднятыми опорами (рис. 39.1, в) в заданную точку бурения доставляется буксирами. С платформы при помощи гидравлических подъемников опоры опускаются до морского дна. Когда они достигнут дна, платформа поднимается над водой на такую высоту, чтобы ее не могли залить самые высокие штормовые волны. Сооружение таких установок для глубин более 90—100 м связано с большими трудностями по обеспечению необходимой прочности опор и устойчивости сооружения. Именно по* этой причине погибла английская буровая установка «Си джем» («Морская жемчужина») и др. При глубинах моря до 300 м применяются плавучие буровые установки, смонтированные на самоходных и несамоходных судах (рис. 39.1, е). Они дешевле других типов буровых установок, мобильны, но сильно подвержены бортовой и килевой качке, что в суровых погодных условиях делает невозможным бурение. Удержание такой установки над скважиной производится с помощью четырех-шести якорей. Но даже при глубинах моря 200 м длина якорной цепи достигает 1, 5 км, что не дает возможности зафиксировать установку над скважиной. Советскими инженерами предложена самостабилизирующая буровая установка ЭБС-3000/150. Во время бурения судно удерживается над скважиной с помощью системы, состоящей из специального ротора, направляющих блоков, лебедок и канатов. Специальный ротор смонтирован на скважинной шахте под килем установки. Канаты, прикреплённые на дне к сваям, проходят через ротор, направляющие блоки к лебедкам. Благодаря такой системе стабилизации судно, как флюгер, поворачивается против ветра и волн, что уменьшает его качку. Более устойчивы против качки полупогружные установки. Такая установка представляет собой несколько погруженных ниже поверхности воды понтонов-поплавков (до пяти понтонов), на которых при помощи опор установлена платформа с буровой установкой, производственными и жилыми помещениями и т. п. Так как волнение моря быстро ослабевает с глубиной, опоры имеют малую парусность, а платформа находится от волн достаточно высоко, то установка менее подвержена качке. К тому же, заполняя частично понтоны водой, можно регулировать их погружение и устойчивость установки. Созданы подобные установки, в которых платформа дополнительно может перемещаться по опорам и устанавливаться на удобной высоте от уровня моря. На больших глубинах, где использование якорей неэффективно, применяются установки с динамической стабилизацией, неподвижное положение которых, конечно, в определенных пределах, обеспечивается системой гребных винтов. Такую стабилизацию имеет французское буровое судно «Пеликан», предназначенное для работы в относительно спокойных водах. Система динамического управления состоит из шести гребных винтов: главного гребного винта, трех подруливающих устройств в носовой части и двух — в кормовой части судна. Гребные винты включаются по команде следящей системы, ориентирующейся по приборам, спущенным на дно моря. Любое движение судна относительно неподвижных ориентиров мгновенно регистрируется системой и та подает соответствующий сигнал двигателям винтов, с помощью которых оно возвращается на место. Для уменьшения бортовой качки имеются успокоительные цистерны со свободной поверхностью жидкости. Для штормовых широт французской нефтяной компанией применяется полупогружная самоходная установка «Дипосеми» с динамической стабилизацией (рис. 39.1, д). Она имеет круглую платформу, покоящуюся на трех понтонах. Смонтированные в понтонах электродвигатели приводят во вращение установленные в специальных насадках гребные винты, которые могут разворачиваться' на 360°. Управляет работой винтов ЭВМ, учитывающая направление течения и силу ветра. Масса установки около 9 тыс. т, в поперечнике она достигает 122 м, а по высоте 46 м. При 10-м волнах ее бортовая и килевая качка составляет всего 2°, по вертикали она перемещается не более чем на 1, 4 м. Установка может бурить при глубинах моря более 1 км. Бурение скважин рассмотренными установками производится обычным способом—долотами на колонне бурильных труб. С установки до дна моря опускается водозакрывающая колонна из обсадных труб. Но в связи с перемещением буровой установки под действием волн, ветра, подводных течений трудно обеспечить соосность бурильной колонны со скважиной и поддержание необходимой нагрузки на долото. В связи с этим для морского бурения разрабатываются способы с использованием гибкой колонны бурильных труб и шлангокабеля.
Контрольные вопросы: 1. От чего зависит тип и конструкция морского бурового основания? 2. Какие установки применяют при глубинах моря до 300 м.? 3. Как производится бурение при морском бурении? 4. В связи с чем разрабатываются гибкие бурильные трубы и шлангокабели при морском бурении? Урок 12: Аварии и осложнения при бурении скважин План:
|