Способ создания гидротехнического сооружения

 

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в намораживании ледяного монолита периодическими попусками морской воды с принудительным удалением рассола, отличающийся тем, что, с целью повыщения прочности монолита и надежности сооружения, попуски осуществляют в два этапа, при этом на первом этапе наливают слой воды, соизмеримый с толщиной образующегося в процессе данного попуска слоя льда, а на втором этапе производят интенсивный смыв образовавщегося на первом этапе рассола, после чего осуществляют выдержку перед следующим попуском до выравнивания температуры вновь образовавщегося верхнего слоя монолита с нижележащими его слоями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3621634/29-15 (22) 19.05.83 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) P А. Максутов, Е. Г. Мясковский и С. А. Вершинин (53) 627.2 (088.8) (56) 1. Патент США № 384993, кл. 61 — 46, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 1082090, кл. Е 02 В 17/00, 1982. (54) (57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, пре-, имущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в намораживании

„„SU„„1159980 A

erso Е 02 В 17/00 ледяного монолита периодическими попусками морской воды с принудительным удалением рассола, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности монолита и надежности сооружения, попуски осуществляют в два этапа, при этом на первом этапе наливают слой воды, соизмеримый с толщиной образующегося в процессе данного попуска слоя льда, а на втором этапе про; изводят интенсивный смыв образовавшегося на первом этапе рассола, после чего осуществляют выдержку перед следующим попуском до выравнивания температуры вновь образовавшегося верхнего слоя монолита с нижележащими.его слоями.

1159980

Ф

Изобретение относится к способам создания гидротехнических сооружений, намораживаемых путем периодического полива морской водой, и может быть использовано для создания ледяных причалов, дамб и т. п., а также искусственных ледовых островов, предназначенных для бурения морских нефтегазовых скважин.

Известен способ создания ледового гидротехнического сооружения, включающий послойное намораживание льда на основание путем периодического полива его морской водой и удаления рассола после вымерзания пресной составляющей (1).

Недостаток способа заключается в том, что миграция рассола в теле монолита происходит медленно и хорошего удаления рассола добиться не удается. Наличие же рассола приводит к образованию внутри тела монолита пористости, связанной с тем, что в теле имеются незамерзшие заполненные рассолом каналы, пронизывающие весь ледяной массив. Это приводит к существенному ухудшению физико-механических, в частности прочностных, характеристик гидротех нического сооружения.

Известен также способ создания гидротехнического сооружения, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в намораживании ледяного монолита периодическими попусками морской воды с принудительным удалением рассола. На поверхность монолита наливают определенный слой морской воды, выжидают, пока пресная составляющая этого слоя замерзнет, а затем образовавшийся рассол принудительно удаляют из межкристаллических промежутков намерзшего слоя (2) .

Однако в теле монолита все же остается часть рассола и достичь ее полного удаления не удается. Кроме того, прочность и надежность такого пронизанного рассолом монолита и связанная с этим устойчивость острова при подвижке ледовых полей недостаточны.

Целью изобретения является повышение прочности монолита и надежности сооружения.

Эта цель достигается тем, что согласно способу создания гидротехнического сооружения, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающемуся в намораживании ледяного монолита периодическими попусками морской воды с принудительным удалением рассола, попуски осуществляют в два этапа, при этом на первом этапе наливают слой воды, соизмеримый с толщиной образующегося в процессе данного попуска слоя льда, а на втором эта= пе производят интенсивный смыв образовавшегося на первом этапе рассола, после чего осуществляют выдержку перед следующим попуском до выравнивания температуры вновь образовавшегося верхнего слой монолита с нижележащими его слоями.

Пример. Вырезан участок ледового поля, оконтуренный сквозной траншеей. На участок производится подача морской воды до. образования водного слоя толщиной примерно 10 — 15 мм. При температуре окружающего воздуха (-20) — (-27 С) (суточное колебание температуры) время выдержки для

1p замерзания слоя дано 1,5 ч, после чего интенсивной подачей воды на поверхность осуществлен смыв образовавшегося рассола вместе с небольшими остатками ледяной корки, намерзшей не снизу (со стороны тела монолита), а сверху, со стороны окружающего воздуха. После этого дана выдержка около 1,5 ч для выравнивания температуры образовавшегося ледяного слоя с температурой нижележащих слоев монолита и окружающего воздуха. Затем такой цикл повторен 3 раза. В результате проведенных работ слой образовавшегося льда на поверхности монолита составляет в разных местах от 24 до 33 мм. Общее время четырех циклов составляет около 21 ч, что в пересчете на сутки дает осредненную скорость намораживания примерно 31 мм в сутки.

Выдержки на замораживание налитого слоя и на выранивание температур постепенно увеличивались, поскольку в связи с хладоотдачей монолита выравнивание его температуры с окружающим воздухом с каждым циклом достигается все медленнее и медленнее. Сравнение скорости намораживания предлагаемым способом по сравнению с ранее проведенным намораживанием по извест= ному способу показало приблизительно 25—

30 /о-ное увеличение скорости. Сравнение прочностных характеристик льда, получаемого известным способом по сравнению с. предлагаемым, также показало преимущество последнего.

Эти преимущества достигаются за счет

4О того, что при наливе сравнительно тонкого слоя воды (соизмеримого с толщиной образующегося в процессе данного попуска слоя льда), с учетом большей хладоотдачи от, поверхности предыдущих слоев, весь этот тонкий слой промораживается снизу

v I от монолита (верхнеи проморозкои от окружающего воздуха можно практически ире= небречь, тем более что при смыве рассола этот тонкий слой «верхнего» льда смывается); В результате этого каждый намо5р- раживающий слой не имеет сэндвичеобразного характера, как нри известном способе; а состоит только из пары «лед †расс», причем рассол расположен сверху, а не под слоем льда, и не только имеет возможность легко стекать, но и легко удаляется после55 дующим интенсивным смывом, осуществля-. емым на втором этапе наморозки каждого слоя. Благодаря этому в теле монолита остается значительно меньше рассола, и проч1159980

3 ностные характеристики намороженного таким способом льда заметно улучшаются.

В целом предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет повысить эффективность рассолоудаления, увеличить прочность будущего гидротехйического сооружения, повысить скорость намораживания, а следовательно, и производительность работ.

Все это, применительно, например, к искусственным островам для бурения нефтегазовых скважин позволяет сократить сроки ввода месторождения в эксплуатацию, снизить стоимость работ, а также уменьшить риск аварий и возможного загрязнения моря.

Составитель P. Бесчастнова

Редактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3704. 25 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4