Морской технологический комплекс

 

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, а так же к сооружению технологических комплексов, которые обеспечивают проведение преимущественно эксплуатационных работ на шельфе открытого моря. Морской технологический комплекс содержит морскую платформу (МП), подводные сателлиты (ПС) и береговую технологическую базу, связанные между собой технологическими коммуникациями (ТК). МП включает основание, жестко связанное с грунтом с помощью свай. На основании установлена горизонтальная платформа (ГП) с технологическим оборудованием (ТО), а ПС включают эксплуатационные скважины с устьевым оборудованием. Основание МП состоит, по крайней мере, из двух частей: нижней, жестко связанной с грунтом, и верхней, на которой расположена ГП с ТО, при этом основание снабжено фиксирующими элементами для последовательной фиксации относительного положения нижней части основания, верхней части основания и ГП между собой, а также элементами быстроразъемных соединений ТК. Верхняя часть основания выполнена с балластной емкостью. ГП с ТО выполнены с положительной плавучестью, а нижняя и верхняя части основания выполнены с ответными направляющими для обеспечения возможности их относительного перемещения. Изобретение позволяет повысить экономическую эффективность и эксплуатационную безопасность за счет обеспечения возможности исключения взаимодействия морской платформы с мощным ледовым покровом и айсбергами. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, к сооружению технологических комплексов, которые обеспечивают проведение работ на шельфе открытого моря.

Известен морской технологический комплекс добычи полезных ископаемых, который содержит морскую платформу с технологическим оборудованием и, по крайней мере один, подводный сателлит, включающий скважинное и устьевое оборудование, связанные между собой технологическими коммуникациями. При этом морская платформа крепится к грунту с помощью якорной системы [1].

Известное техническое решение позволяет производить добычу полезных ископаемых в открытом море на больших глубинах, однако оно не является надежным при использования его в арктических регионах, поскольку не имеет необходимых средств для противодействия даже небольшому ледовому покрову. Кроме того, нарушение целостности хотя бы одного из звеньев якорной системы, например, при взаимодействии с подводными льдами (стамугами) может привести к непредсказуемым последствиям.

Известен морской технологический комплекс, который содержит морскую платформу, подводные сателлиты и береговую технологическую базу, связанные между собой соответствующими технологическими коммуникациями, причем морская платформа включает в себя основание, жестко связанное с грунтом с помощью свай, на основании установлена горизонтальная платформа с технологическим оборудованием, а подводные сателлиты включают в себя эксплуатационные скважины с устьевым оборудованием [2] - прототип.

Основание морской платформы известного технологического модуля предназначено для установки на относительно небольших глубинах, поскольку конструкция не позволяет увеличить противодействие внешним нагрузкам, в частности опрокидывающему моменту совместно с вибрационными нагрузками, возникающими в результате взаимодействия с ледовым покровом. Кроме того, на слабых грунтах, обладающих низкими прочностными характеристиками, использование известного технического решения является сложным и экономически неоправданным.

Следует отметить, что заявителем не обнаружены технические решения, которые позволили бы избежать невосполнимые потери при взаимодействии с мощным ледовым покровом и айсбергами морских технологических платформ, расположенных в открытом море.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи создания сейсмоледостойкой стационарной морской технологической платформы с обеспечением экономической эффективности и эксплуатационной безопасности за счет исключения взаимодействия морской платформы с мощным ледовым покровом и айсбергами.

Указанный технический результат достигается тем, что морской технологический комплекс содержит морскую платформу, подводные сателлиты и береговую технологическую базу, связанные между собой соответствующими технологическими коммуникациями, причем морская платформа включает в себя основание, жестко связанное с грунтом с помощью свай, на основании установлена горизонтальная площадка с технологическим оборудованием, а подводные сателлиты включают в себя эксплуатационные скважины с устьевым оборудованием, причем основание морской платформы состоит, по крайней мере, из двух частей, нижней, жестко связанной с грунтом, и верхней, на которой расположена горизонтальная платформа с технологическим оборудованием, при этом оно снабжено фиксирующими элементами для последовательной фиксации относительного положения нижней части основания, верхней части основания и горизонтальной площадки между собой, а также элементами быстроразъемных соединений соответствующих технологических коммуникаций.

Выполнение верхней части основания целесообразно осуществлять с балластной емкостью для обеспечения вертикального перемещения относительно нижней части и облегчения ее транспортировки.

Предпочтительно осуществлять выполнение горизонтальной платформы с технологическим оборудованием с положительной плавучестью.

Кроме того, нижняя и верхняя части основания выполнены с ответными направляющими для обеспечения возможности их относительного вертикального перемещения, причем общую высоту нижней и верхней частей основания в сложенном состоянии выбирают из условия безопасного прохождения над ней мощного ледового покрова и айсбергов.

Верхняя часть основания может быть снабжена дистанционно управляемым сигнальным буем, связанным с ней при помощи гибкой связи.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включая поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах для объекта-устройства, позволял установить, что заявителем не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного объекта-устройства.

Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков позволяет выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем единому техническому результату отличительных признаков для заявленного объекта, изложенных в независимом пункте формулы изобретения.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного объекта требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранного прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-3.

На фиг.1 показана конструкция морской технологической платформы в рабочем состоянии.

На фиг. 2 - положение морской платформы в разъединенном и сложенном состоянии в момент прохождения айсберга.

На фиг.3 - положение составляющих морского технологического комплекса в межсезонный период при наличии мощного ледового покрова.

Морской технологический комплекс (фиг.1-3) содержит морскую платформу 1, подводные сателлиты 2 и береговую технологическую базу 3.

Морская платформа 1 включает в себя основание, состоящее из двух частей - нижней части основания 4 и установленной на ней верхней части основания 5. Нижняя часть основания 4 жестко связана с грунтом с помощью свай 6. На верхней части основания 5 установлена горизонтальная платформа 7 с технологическим оборудованием 8. Подводные сателлиты 2 включают в себя эксплуатационные скважины 9 с устьевым оборудованием 10.

Морская платформа 1 снабжена дистанционно управляемыми фиксирующими элементами 11 для обеспечения фиксированного положения нижней части основания 4 и верхней части основания 5, а также фиксирующими элементами 12 для соединения верхней части основания 5 и горизонтальной платформы 7 между собой. Технологическое оборудование 8, расположенное на горизонтальной платформе 7, связано соответствующими технологическими коммуникациями 13 и 14 с подводными сателлитами 2 и береговой технологической базой 3 соответственно. Технологические коммуникации 13 и 14 снабжены соответствующими элементами быстроразъемных соединений 15. Для облегчения монтажа и демонтажа морской платформы 1 горизонтальная платформа 7 выполнена с положительной плавучестью.

Верхняя часть основания 5 содержит балластную емкость 16, изменение количества балласта 17 которой обеспечивает ее вертикальное перемещение относительно нижней части 4. Нижняя 4 и верхняя 5 части основания выполнены с ответными направляющими элементами 18 для обеспечения возможности их относительного вертикального перемещения, причем общую высоту нижней 4 и верхней 5 частей основания в сложенном состоянии выбирают из условия безопасного прохождения над ней мощного ледового покрова или айсбергов 19.

Верхняя часть основания 5 может быть снабжена дистанционно управляемым сигнальным буем, связанным с ней при помощи гибкой связи (не показано).

Морской технологический комплекс функционирует в обычном эксплуатационном режиме (фиг. 1). Полезные ископаемые от эксплуатационных скважин 9 поступают на подводные сателлиты 2, от них - по технологическим коммуникациям 13 к технологическому оборудованию 8, расположенному на горизонтальной платформе 7 морской платформы 1, и далее по технологическим коммуникациям 14 к береговой технологической базе 3.

При приближении айсберга 19 (фиг. 2) или мощного ледового покрова 20 (фиг.3) герметизируют устья технологических скважин 9 с помощью соответствующего устьевого оборудования 10, разъединяют элементы быстроразъемных соединений 15 технологических коммуникаций 13, 14 и убирают фиксирующие элементы 11, фиксирующие относительное положение верхней 6 и нижней 4 частей основания, а также фиксирующие элементы 12, соединяющие горизонтальную платформу 7 с расположенным на ней технологическим оборудованием 8 с верхней частью основания 5. Заполняют балластом 17 балластную емкость 16 верхней части основания 5, опускают верхнюю часть основания 5 до безопасного уровня, обеспечивая беспрепятственное прохождение айсберга 19. Отводят на плаву горизонтальную платформу 7 с технологическим оборудованием 8 от места установки в безопасное место (фиг.2) или к береговой технологическую базе 3 в случае сезонного режима работы морского технологического комплекса при наличии мощного ледового покрова 20 (фиг.3).

После прохождения айсберга 19 либо начала сезонных работ возвращают горизонтальную платформу 7 с технологическим оборудованием 8 к месту ее установки. Наличие дистанционно управляемого сигнального буя с автоматическим включением, подъемом и при необходимости затоплением (не показано) облегчает задачу последующего обнаружения и проведения операции монтажа морской платформы 1 для обеспечения последующего функционирования ее в рабочем режиме.

Предложенное техническое решение позволяет повысить экономическую эффективность конструкции морского технологического комплекса путем обеспечения возможности исключения столкновения с айсбергом, оптимизировать параметры платформы с обеспечением безопасности функционирования при установке ее на глубинах до 300 м.

Таким образом, для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждается возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов с получением ожидаемого технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Источники информации 1. Патент США 5381865, кл. В 63 В 35/44, 1995.

2. Патент РФ 2166065, кл. Е 21 В 43/01, 2001.

Формула изобретения

1. Морской технологический комплекс, содержащий морскую платформу, подводные сателлиты и береговую технологическую базу, связанные между собой технологическими коммуникациями, причем морская платформа включает основание, жестко связанное с грунтом с помощью свай, причем на основании установлена горизонтальная платформа с технологическим оборудованием, а подводные сателлиты включают эксплуатационные скважины с устьевым оборудованием, отличающийся тем, что основание морской платформы состоит, по крайней мере, из двух частей, нижней, жестко связанной с грунтом, и верхней, на которой расположена горизонтальная платформа с технологическим оборудованием, при этом оно снабжено фиксирующими элементами для последовательной фиксации относительного положения нижней части основания, верхней части основания и горизонтальной платформы между собой, а также элементами быстроразъемных соединений технологических коммуникаций, при этом верхняя часть основания выполнена с балластной емкостью, горизонтальная платформа с технологическим оборудованием выполнена с положительной плавучестью, а нижняя и верхняя части основания выполнены с ответными направляющими для обеспечения возможности их относительного вертикального перемещения.

2. Морской технологический комплекс по п. 1, отличающийся тем, что общую высоту нижней и верхней частей основания платформы в сложенном состоянии выбирают из условия безопасного прохождения над ней мощного ледового покрова или айсбергов.

3. Морской технологический комплекс по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что верхняя часть основания платформы снабжена дистанционно управляемым сигнальным буем, связанным с ней при помощи гибкой связи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3