Буровой комплекс морской платформы
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
Морские буровые установки
Месторождения нефти и газа находятся не только на суше, но и под водой. Если месторожение находится недалеко от берега, можно построить наклонные разведочные скважины прямо с суши. Для месторождений, которые находятся далеко от берега (на шельфе), используют морские буровые установки.
Морские буровые установки — это нефтегазопромысловые сооружения, предназначенные для бурения скважин и добычи углеводородного сырья, залегающего под дном акватории.
По своему назначению морские буровые установки разделяются на установки, предназначенные для разведочного бурения скважин, и установки для добычи нефти и газа.
Первая морская установка для добычи нефти — это Луизианская платформа 1947 года. Она имела стальное каркасное основание, которое называется «jacket» или «несущая структура». Такой тип конструкции буровой установки до сих пор остается самым распространенным в мире. Это — 95% всех морских буровых платформ.
В СССР первая нефтяная скважина в открытом море (в 40 км от берега) была пробурена в 1949 году в Каспийском море. Для освоения крупнейшего в то время в мире нефтяного месторождения на мелководье были забиты стальные сваи и на металлических эстакадах были построены более двухсот стационарных платформ и поселок нефтяников Нефтяные камни, вошедший в книгу рекордов Гиннеса.
Сейчас в морском бурении задействовано более 8000 буровых установок. Из морских месторождений в настоящее время добывается более 30% объема добычи нефти и газа.
Типы морских буровых установок
Выделяют два класса морских буровых установок:
— плавучие буровые установки (ПБУ), представляющие собой судно, снабженное буровой установкой;
— морские стационарные платформы (МСП), состоящие из верхнего строения и опорного основания, зафиксированные на все время использования на грунте и являющиеся объектом обустройства морских месторождений нефти и газа. Применение стационарных платформ ограничено глубинами 300-400 м. Полустационарные установки могут работать и на больших глубинах.
Основные виды МСП — это платформы гравитационного типа, мачтовые и свайные.
Гравитационная МСП — это сооружение, устойчивость на грунте которого обеспечивается в основном за счет собственного веса и веса принимаемого балласта.
Буровые платформы гравитационного типа наиболее устойчивы, так как имеют мощное бетонное основание, опирающееся о морское дно. В основание встроены колонны для бурения скважин, резервуары для хранения добытого сырья и трубопроводы. Поверх основания располагается буровая вышка. На таких платформах могут жить десятки и даже сотни рабочих.
МСП мачтовая — морская глубоководная стационарная платформа, устойчивость которой обеспечивается либо оттяжками, либо соответствующим объемом плавучести.
МСП свайная — морская стационарная платформа свайного типа — сооружение, устойчивость на грунте которого обеспечивается в основном за счет забитых в грунт свай.
Мелководная платформа на колоннах — платформа на колоннах, высота которых сопоставима с характерным размером поперечного сечения.
Глубоководная платформа на колоннах — платформа на колоннах, высотой существенно превосходящих характерный размер поперечного сечения. Она состоит из следующих элементов: колонн, нижнего опорного основания, соприкасающегося с дном акватории, и верхней несущей конструкции.
Еще один вид МСП — это конструкционный остров (кессон), мелководная платформа на сплошном металлическом основании.
Из-за статичности конструкции применение стационарных платформ оправдано для месторождений с доказанными объемами полезных ископаемых.
Для иных случаев созданы ПБУ, способные самостоятельно или с помощью буксиров менять районы бурения.
Погружная ПБУ — это ПБУ, опирающаяся в рабочем состоянии на грунт.
Самоподъемные ПБУ представляют собой понтоны, в центре которых размещают буровые установки, а по краям — опорные колонны.
В точке бурения с помощью гидравлических домкратов колонны опускаются, достигают дна, опираются на грунт и заглубляются в него, а платформа поднимается над поверхностью воды. После окончания бурения в одном месте платформу переводят в другое.
Надежность установки самоподъемных буровых платформ зависит от прочности грунта, образующего дно в месте бурения.
На больших глубинах используют полупогружные буровые установки (ППБУ), которые плавают над зоной бурения, удерживаемые якорями, растяжками или подруливающими устройствами. Стабилизируются такие платформы с помощью выдвижных колонн. На платформе монтируется буровое оборудование, располагаются вспомогательные службы, жилье для персонала.
ППБУ, снабженные якорями, работают на глубинах от 120 до 1500 м. Другие установки этого типа работают на глубине до 2-3 км, проектная глубина бурения — до 8-10 км.
Источник
Состав бурового комплекса на морских платформах и судах и компоновка буровых агрегатов различного назначения.
Все современные платформы независимо от их типов и форм опорной части предназначаются для бурения скважин, для добычи нефти и газа и подготовки добываемой продукции к транспорту. Этот перечень технологических операций определяет состав оборудования, комплектуемого на палубе, которая в зависимости от объема перечисленных операций может быть многоэтажной, или точнее многоярусной, поскольку ограничения площади вынуждают идти на многоярусные конструкции палубы.
В нашей морской нефтегазопромысловой терминологии прижился такой термин как верхние строения платформ (ВСП), в которых размещается необходимое оборудование (в зарубежной практике аналогом этого термина является Topsides). Это оборудование преимущественно блочно-комплектного исполнения. Блочный монтаж необходимого оборудования уже давно и широко вошел в практику создания сооружений нефтегазопромыслового профиля на суше, что существенно подняло уровень индустриализации освоения нефтяных и газовых месторождений.
Для морских же месторождений габаритные ограничения существенно выросли, поскольку конструкции блоков собирались на берегу и транспортировались на баржах, однако их вес вырос в 1,5-2 раза.
Размещенное таким образом оборудование функционального назначения в блоках из конструкционной стали получили наименование модулей. Модуль может быть элементом палубы – металлоконструкции с несколькими уровнями перекрытий, на которых устанавливаются палубные средства (т.е. все оборудование, обеспечивающее функционирование платформы).
Модули устанавливаются не прямо на опорный блок, а на опорную раму, которая укладывается на опорный блок. Модули могут укладываться один на другой и, как правило, имеют сложную металлоконструкцию. Но если нет такой необходимости, то можно ограничиваться только необходимыми перекрытиями. Такое решение имеет термин галета (Раncake). И если для условий холодных морей предпочтительны закрытые конструкции, обеспечивающие приемлемые для обслуживающего персонала температурные условия, то в тропических морях значительную часть оборудования можно размещать в открытых конструктивах – галетах (только приборы и средства автоматики должны соответствовать этим условиям, либо их следует размещать в кондиционируемых помещениях). Платформы, предназначенные только для бурения, преимущественно изготавливаются в одноярусном исполнении, а платформы, на которых осуществляется одновременно с бурением и добыча с последующей подготовкой продукции скважин и транспорту, изготавливаются многоярусными (в основном трехъярусными) для того, чтобы все необходимое оборудование разместилось на платформе. Последнее касается и чисто технологических платформ, на которых отсутствует буровое оборудование и сами скважины; эти платформы насыщаются оборудованием для полноценной подготовки добытой продукции к транспорту, а сама продукция поступает из скважин, располагаемых либо на соседних так называемых добычных платформах, либо скважины с подводными устьями.
На платформах, где осуществляется одновременно бурение и добыча нефти и газа (так называемые кустовые или добычные платформы), предусматриваются следующие системы и средства:
– средства для бурения скважин; (причем в случае большого числа скважин установлены 2 буровых вышки);
– оборудование на устьях эксплуатационных скважин и соответствующие им манифольды;
– оборудование на устьях инжекционных скважин и соответствующие для них манифольды;
– разделение (трехфазная сепарация) добываемой продукции на нефть, пластовую воду и газ;
– оборудование для нагнетания воды и (или) газа в пласт;
– системы подачи нефти и газа с платформы и сжигания газа на факеле;
– системы защиты от пожаров;
– системы безопасности и спасения;
– средства транспортировки персонала;
Современные требования к функциям, которые должны выполняться на крупной добычной платформе реализуются соответствующим оборудованием, которое на больших платформах размещается в 25-35 модулях ВСП. Эти модули в форме параллелепипедов плотно устанавливаются друг к другу на платформе. Габариты модулей и их масса безусловно зависят от производительности платформы и выполняемых на ней производственных функций.
Источник