Основные типы стационарных буровых конструкций с указанием глубин, на которых они способны вести добычу а – неподвижная платформа (Fixed Platform), глубины до 450 м; б – платформа с основанием типа «гибкая башня» (Compliant Tower), глубины 450 -900 м; в – платформа с основанием типа «морская звезда» (Sea Star), глубины 150 -1050 м; г – плавающая добывающая установка с якорной системой (Floating Production Systems), глубины 450 -1800 м; д – конструкция платформы типа TLP (от англ. Tension Leg Platform), глубины 450 -2100 м; е – подводные системы (Subsea System), глубины до 2100 м; ж – платформа с цилиндрическим основанием или SPAR Platform, глубины 6003000 м
Неподвижная платформа (fixed platform) Основание буровой доставляется непосредственно в место над участком бурения, затапливается в требуемое положение с использованием технологии GPS и цементируется в углубление, подготовленное на морском дне. Укрепленное между дном и платформой основание, помимо точного местоположения бурения, учитывает также перемещения платформы на поверхности, которые неизбежны из-за влияния ветра и волнения моря. Главное преимущество этого типа – устойчивость, благодаря жесткому креплению на морском дне они менее других подвержены смещениям под влиянием ветра и водных масс. Главный недостаток – небольшая глубина установки
Платформа с основанием типа «гибкая башня» В отличие от прочного основания неподвижной платформы, гибкая башня позволяет платформе работать на значительно больших глубинах, подвижная структура компенсирует основную часть воздействия ветра и моря. При этом смещения платформы достигают всего 2 % по вертикали и около 10 % – по горизонтали. Несмотря на свою ком пактность, более простую конструкцию и подвижность, гибкое подводное основание платформы способно противостоять условиям урагана.
Платформа типа TLP (Tension Leg Platform) Платформа с натяжным вертикальным якорным креплением или TLP-конструкция удерживается в точном месте эксплуатации с помощью системы натянутых тросов, сгруппированных по периметру основания (рис. «д» ). Натяжные элементы служат достаточно жесткими опорами – имея низкую осевую эластичность, они практически исключают вертикальное смещение платформы, однако допускают возможность горизонтального смещения до 6 метров, благодаря чему платформа противостоит силе океана, не повреждая опор.
Платформа типа «морская звезда» Платформы Sea Star, по сути, являются миниатюрным вариантом TLP-платформ, с похожей системой крепления к морскому дну. Состоит такая платформа из плавающей полупогружной буровой установки, основание которой снабжено по периметру лучевыми железобетонными опорами, напоминающими лучи морской звезды. Нижний корпус основания во время бурения заполняется водой, платформа частично притапливается, это увеличивает ее устойчивость относительно влияния ветра и движения воды.
Платформа типа «морская звезда» Для закрепления установки в определенном местоположении конструкция Sea Star включает систему натяжных якорных оснований-опор, используемую в TLP-конструкциях. Платформы Sea Star могут работать на глубине до 1050 метров и обычно используются для небольших глубоководных месторождений. Общий вид платформы Marco Polo
Плавающие нефтедобывающие системы Плавающие системы выделены в отдельный тип исключительно в связи с технологическими особенностями самого процесса добычи углеводороводов. Основу их могут составлять как обычные полупогружные платформы, оснащенные буровым и нефтедобывающим оборудованием и закрепленные в районе месторождения с помощью массивных якорей, так и буровые суда, также имеющие оборудование законченного цикла добычи и закрепленные с помощью динамической системы расположения. Отличительной особенностью при эксплуатации системы является положение буровых колодцев. Когда бурение скважины закончено, добывающий колодец или буровое устье размещается на дне океана, а не на платформе (рис. «г» ). Извлеченная нефть транспортируется по трубопроводу из устья на производственное оборудование, которое находится уже на основной платформе. Эти нефтедобывающие системы могут работать на глубинах до 1800 метров.
Подводная добывающая система Подводные системы – это нефтега зовые установки, расположенные прямо на морском дне. Они не выполняют функцию разведки и бурения, а устанавливаются только для того, чтобы извлекать и транспортировать добытые ресурсы.
Подводная добывающая система Извлеченная нефть и природный газ могут транспортироваться по трубопроводу к ближайшей стационарной платформе. Таким разом, этот тип установок позволяет одной стационарной крупной платформе обслуживать многочисленные скважины на достаточно большой территории шельфа. Подводные добывающие системы используют на глубинах, не превышающих 2100 метров.
платформа с цилиндрическим основанием или SPAR Platform Эти огромные сооружения состоят из большого цилиндра или штанги, поддерживающей типичную верхнюю надстройку буровой. Цилиндрическое основание не простирается до дна, а укреплено на плаву с помощью кабелей и тросов, выполняет задачу стабилизации платформы, учитывая ее перемещения на воде. Способ укрепления SPAR-платформ на морском дне очень похож на систему заякоревания платформ типа TLP, но без использования жестких негнущихся тросов.
На сегодняшний день разработано три варианта конфигурации цилиндрического основания: - традиционный – корпус, состоящий из одного сплошного цилиндра; - связка цилиндров, где центральная секция – это элемент, соединяющий верхний жесткий плавучий корпус с нижним мягким резервуаром, содержащим постоянный балласт; - ячеистое основание, корпус которого собран из отдельных цилиндрических элементов.
платформа с цилиндрическим основанием или SPAR Platform Из-за большого обеспечиваемого противовеса SPAR-основание имеет гораздо более высокую стабильность. Более того, с помощью системы цепных лебедок SPAR-платформа способна горизонтально перемещаться над территорией месторождения. Основание окружено винтовыми стальными полосками, которые подавляют внешнюю вибрацию на воде.
Погружная буровая установка Буровые установки, способные погружаться в воду, также используются для работ на небольших глубинах. Представляют собой платформы с двумя корпусами, помещенными друг на друга. -Верхний корпус включает жилые помещения для команды, как на обычной буровой платформе. -Нижний – выполняет роль похожего устройства подводной лодки– когда платформа перемещается с места на место, он заполняется воздухом, обеспечивая плавучесть установки. По прибытии на участок бурения, воздух из нижнего корпуса выпускается, и буровая установка погружается на дно моря или озера. Несмотря на высокую мобильность, ограничение по использованию установки составляет, опять же, предельно допустимая небольшая глубина выполнения работ.
Полупогружная буровая установка Сочетает преимущества погружных конструкций со способностью проводить буровые работы на глубине более чем 1500 метров. Имеют опоры, обеспечивающие плавучесть платформы, а также большой вес для того, чтобы оставаться в вертикальном положении. При передвижении полупогружная установка использует тот же принцип, что и предыдущий рассмотренный тип конструкций, с помощью закачивания и выкачивания воздуха из нижнего корпуса. Основное различие состоит в том, что при выпускании воздуха полупогружная установка притапливается частично, не достигая морского дна, остается на плаву. Устойчивость, достигаемая заполнением нижнего корпуса водой во время буровых работ, а также укреплением тяжелыми 10 -тонными якорями, гарантирует безопасность эксплуатации платформы в бурных морских водах. При необходимости ее также можно удерживать на одном месте с помощью активного рулевого управления.
Скачать презентацию Основные типы стационарных буровых конструкций с указанием глубин,
Нефтяные платформы: структура и действие.ppt