Способ создания ледового гидротехнического сооружения

 

1. СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛЕДОВОГО ПадРОТЕХШМЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в послойном намораживании ледяного моно;литал путем периодического полива его мсфской водой с удалением раскола, отличающийся тем, что, с целью упрощения производства работ при одновременном повышении прочности монолита, в струю распыливаемой морской ВОДЬ вводят твердое механические включения с удельным весом большим, чем удельный вес воды; 2. Способ по п. 1, о т л и Ч а ющ и и с я тем, что указанные включе- . ния вводят охлажденными до температуры более низкой, чем температура г замерзания воды.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МИВВЮ

РЕСПУБЛИК,SU.„112

gag Е 02 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СООР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ke TOPOCNAr СЕВВТЮЗЬСТВУ (21) 3570138/29-15 (22) 31.03.8.3 (46) 15.12.84. Бюп. Ф 46 (72) С.И.йибакин, Е.Г.Мясковский

В.И.Иакеенко и Д.А. Иирэоев (53) 627 2(088.8) (56) 1. Патент СИ1А У 3849993, кл. Е 02 В 17/00, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по- заявке В 3309640/29-15, кл. Е 02 В 17/00, 1981 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛЕДОВОГО

ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в послойном намораживании ледяного моно-

:лита путем периодического полива его морской водой с удалением рассола, отличающийся тем, что, с целью упрощения производства работ нри одновременном повыюениЫ прочности монолита, в струю распыпнваемой морской воды вводят твердые механические включения с удельным весом большим, чем удельный вес воды;

2. Способ по л. 1, о т л и ч а юшийся тем, что укаэанные включе-.. ния вводят охлажденными до температуры более низкой, чем температура замерзания воды.

1129284 2

Изобретение относится к гидротех- ническим сооружениям, в частности ледовым островам для бурения морских нефтегазовых скважин, и может быть использовано в гидротехническом 5 строительстве, нефтяной и газовой промышленности, а также в других областях, где необходимо создание ледяных монолитов, намораживаемых преимущественно из морской воды. 10

Известен способ создания гидротехнического сооружения, в частности ледового искусственного острова, включающий послойное намораживание ледяного монолита путем полива морской водой и удаление рассола, образующегося при вымерзании пресной составляющей морской воды 1 j.

Недостаток способа заключается в том, что удаление рассола из пространства между слоями представляет определенные трудности: самопроизвольное истечение рассола увеличивает сроки намораживания сооружения, принудительное удаление рассола услож- 25 няет оборудование и увеличивает стоимость работ.

Известен также способ создания ледового гидротехнического сооружения, преимущественно искусственного ледо— вого острова для бурения нефтегазозовых скважин, заключающийся в по слойном намораживании ледяного монолита путем периодического полива

его морской водой с удалением рассола (2 ).

Недостаток способа заключается в том, что миграция рассола в теле монолита происходит медленно с обра зованием пронизывающих весь моно-

-40 лит каналов, ослабляющих прочность монолита. Принудительное удаление рассола требует определенных затрат на оборудование и усложняет рабо- . ты по намораживанию.

Цель изобретения — упрощение про45 изводства работ при одновременном повышении прочности монолита.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу создания ледового гидротехнического сооружения в струю распыливаемой морской воды вводят твердые механические включения с удельным весом большим, чем удельный вес воды.

Кроме того, указанные включения вводят охлажденными до температуры более низкой, чем температура замер- зания воды.

Сп о соб осущес твля ется следующим образом.

В ледовом поле вырезают участок ледового покрытия, на поверхности которого начинают намораживание. Для этого на поверхность подают морскую воду распылением. Одновременно в струю распыливаемой воды вводят охлажденный до температуры окружающего воздуха песок или гр нт.

Основная масса морской воды имеет температуру от О до 2 С в зимних усо ловиях северных морей. Вылетая из распыливающего устройства, частицы воды на лету замерзают и падают на лед в виде крупы или мелких льдинок.

Поскольку -охлаждение вылетающих из распыливающего устройства частиц воды начинается снаружи, обледенению подвергается наружная часть капли.

Так как замерзает только пресная составляющая капли, льдинка получа— ется трехслойной: частица рассола, затем слой льда и незамерзшая частица рассола, обволакивающая ледяной шарик. Внутренняя часть рассола остается в шарике, а внешняя стекает с него при падении шарика на поверхность. Поскольку удельный вес рассола больше, чем осредненный удельный вес шарика, рассол стекает с шарика и уходит вниз, а шарик располагается на поверхности. Таким образом, при обычном намораживании рассол оказывается между ледяными частицами и внутри них. его принудительное удаление требует больших затрат (например, прокатывание намороженных слоев при помощи специальных- - гравитационных катков) и наличия специальн or о об ор уд о ва ни я .

Введение охлажденного песка в распыливаемую струю морской воды приводит к тому, что большое количество водных капель схватывает" на лету переохлажденную (по сравнению с температурой вылетающей капли) твердую частицу, имеющую удельный вес больше, чем у них. Эта частица служит центром кристаллизации пресной составляющей, и вокруг нее образуется ледяной нарост. Так как удельная теплоемкость твердой частицы больше, чем у воздуха, основная часть пресной составляющей образо— вывается зокруг нее, а снаружи образуется очень тонкая ледовая оболочка, лопающаяся при падении капли, в результате чего рассол почти весь ока1129

Составитель Р .Бесчастнова

Редактор Л .Веселовская Техред Ж.Кастелевич

Корректор И.Иуска

Заказ 93 12/22 Тираж 643

ВНИИПИ Госу -арственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.

Подпис ное

4/5

Филиал ППП" Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 зывается снаружи ледяного шарика и стекает с него. Внутри шарика практически нет рассола и он получается гораздо более прочным, чем в случае обычного (беспесочного) намораживания.

Наличие в этом шарике песчаной части- цы увеличивает его удельный вес (становится больше,чем у рассола),поэтому упавшие на поверхность монолита шарики погружаются в него, а рассол 10 остается сверху, благодаря чему улучшается его отвод как естественным, так и принудительным путем.

Кроме того, повышается общий вес монолита, благодаря чему он прочнее садится на дно и имеет более прочную (с участием гравитационной составляю284 4 щей) связь с ним, а также увеличивается удельная осредненная теплоемкость материала монолита, благодаря

I чем он успевает за зимний период набрать больший хладозапас и мсикет лучше противостоять в летнее время растапливающим остров течениям.

Таким образом, в результате создания гидротехнического сооружения предлагаемым способом упрощается отвод рассола, увеличивается скорость намораживания и, следовательно, сокращаются сроки создания ледового гидротехнического сооружения, улучшается связь монолита с дном моря, увеличивается хладозапас, а также срок службы сооружения.