Способ обустройства арктического технологического комплекса
Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, к сооружению технологических комплексов при широком диапазоне внешних условий и характеристик грунтов морского дна. При обустройстве арктического технологического комплекса добычи полезных ископаемых сооружают центральную и периферийные морские платформы и береговую технологическую базу, которые связывают между собой магистральными трубопроводами. Основание каждой морской платформы выполняют из стационарного модуля, который устанавливают на донную опорную плиту и жестко связывают с грунтом с помощью натяжных якорных соединений. Высоту стационарного модуля морской платформы выбирают из условия бесконтактного прохождения ледового покрова и айсбергов. При этом используют, по крайней мере, один съемный модуль, который имеет возможность поочередной стыковки со стационарными модулями и который выполняют в виде полупогруженной платформы с балластными емкостями и технологическим оборудованием, обеспечивающим бурение, сооружение, наладочные работы и ремонт технологических скважин, и, по крайней мере, один съемный модуль изготавливают с компрессорной станцией, обеспечивающей заданное давление в магистральном трубопроводе. Изобретение обеспечивает повышение надежности и экономичности обустройства месторождений полезных ископаемых в арктических условиях. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, к сооружению технологических комплексов при широком диапазоне внешних условий и характеристик грунтов морского дна.
Известно техническое решение, которое направлено на решение задачи возможности эксплуатации морской платформы в арктических широтах, при этом предусматривается выполнение основания морской платформы из двух модулей, с возможностью линейного перемещения относительно друг друга, съем с основания и транспортировку несущей платформы на плаву в безопасное место от траектории движения айсберга /1/.
Известное техническое решение предусматривает наличие разъемов коммуникаций на достаточно большой глубине, что снижает удобство и надежность работы при осуществлении стыковки нижней и верхней частей основания.
Известен способ обустройства арктического технологического комплекса добычи полезных ископаемых, при котором сооружают центральную и периферийные морские платформы и береговую базу с соответствующим технологическим оборудованием, которые связывают между собой магистральными трубопроводами /2 - прототип/.
Недостатком известного способа является сложность сооружения комплекса и высокие затраты на его эксплуатацию и относительно невысокая надежность.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности и экономичности обустройства месторождений полезных ископаемых в арктических условиях.
Поставленная цель достигается тем, что реализуется способ обустройства арктического технологического комплекса добычи полезных ископаемых, при котором сооружают центральную и периферийные морские платформы и береговую технологическую базу с соответствующим технологическим оборудованием, которые связывают между собой магистральными трубопроводами, причем основание каждой морской платформы выполняют из стационарного модуля, который устанавливают на донную опорную плиту и жестко связывают с грунтом с помощью натяжных якорных соединений, высоту стационарного модуля морской платформы, установленного на грунте, выбирают из условия бесконтактного прохождения ледового покрова и айсбергов, при этом используют, по крайней мере, один съемный модуль, который имеет возможность поочередной стыковки со стационарными модулями и который выполняют в виде полупогруженной платформы с балластными емкостями и технологическим оборудованием, обеспечивающим бурение, сооружение, наладочные работы и ремонт технологических скважин, и, по крайней мере, один съемный модуль изготавливают с компрессорной станцией, обеспечивающей заданное давление в магистральном трубопроводе.
Кроме того, на магистральном газопроводе, на участке, связывающем морские платформы и береговую технологическую базу, устанавливают, по крайней мере, один дополнительный стационарный модуль для установки на нем съемного модуля с промежуточной компрессорной станцией.
В межледовый период осуществляют бурение, сооружение, наладочные работы, ремонт и эксплуатацию технологических скважин с помощью морских платформ в собранном состоянии стационарного и съемного модулей, а в ледовый период и во время движения айсбергов съемные модули морских платформ отсоединяют от стационарных модулей и отводят на плаву к береговой технологической базе для межсезонной профилактики и ремонта, при этом стационарные модули морских платформ обеспечивают рабочий режим эксплуатации технологических скважин.
В одном из вариантов реализации способа, по крайней мере, один стационарный модуль морской платформы снабжают промежуточным модулем, который располагают между стационарным и съемным модулями и имеющим возможность, с одной стороны, линейного перемещения и фиксирования относительно стационарного модуля, а с другой - быстроразъемного соединения со съемным модулем, при этом в межледовый период промежуточный модуль устанавливают в положении максимальной высоты относительно поверхности дна моря и соединяют со съемным модулем, а в ледовый период - отсоединяют от него съемный модуль и отводят на плаву к береговой технологической базе, промежуточный модуль перемещают в положение минимальной высоты относительно дна моря для обеспечения прохождения ледового покрова и айсбергов и обеспечивают эксплуатационный режим работы технологических скважин.
На фиг.1 показан пример обустройства арктического технологического комплекса добычи полезных ископаемых в межледовый период. На фиг.2 - то же при наличии ледового покрова и айсбергов.
Обустройство арктического технологического комплекса характеризуется центральной 1, периферийными 2 морскими платформами и береговой технологической базой 3, связанными между собой магистральными трубопроводами 4. Основание каждой центральной 1 и каждой периферийной 2 морской платформы содержит стационарный модуль 5. Стационарный модуль 5 устанавливают на донную опорную плиту 6 и крепят к грунту 7 с помощью натяжных якорных соединений 8.
Технологический комплекс содержит, по крайней мере, один съемный модуль 9, который выполняют в виде полупогруженной платформы с балластными емкостями и технологическим оборудованием 10. Стационарный модуль 5 содержит технологические скважины 11. Кроме того, по крайней мере, один съемный модуль 9 снабжен компрессорной станцией 12.
При достаточно большом удалении месторождения полезных ископаемых от береговой базы 3 технологический комплекс снабжают дополнительной морской платформой, включающей стационарный модуль 13 и съемный модуль 14 с дополнительной компрессорной станцией 15. Дополнительную морскую платформу устанавливают вне траектории движения айсбергов и наличия мощного ледового покрова. В одном из возможных вариантов дополнительная компрессорная станция 15 может быть установлена на береговой технологической базе 3.
В случае установки одной или нескольких морских платформ на большой глубине соответствующий стационарный модуль 5 снабжают промежуточным модулем 16 с возможностью линейного перемещения относительного друг друга.
Предложенный способ реализуется следующим образом.
Сооружают центральную 1 и периферийные 2 морские платформы и береговую технологическую базу 3 с соответствующим технологическим оборудованием, которые связывают между собой магистральными трубопроводами 4. Основание каждой морской платформы выполняют из стационарного модуля 5, который устанавливают на донную опорную плиту 6 и жестко связывают с грунтом 7 с помощью натяжных якорных соединений 8.
Высоту стационарного модуля 5 морской платформы, установленного на грунте 7, выбирают из условия бесконтактного прохождения ледового покрова и айсбергов, при этом используют, по крайней мере, один съемный модуль 9, который имеет возможность поочередной стыковки со стационарными модулями 5 и который выполняют в виде полупогруженной платформы с балластными емкостями и технологическим оборудованием 10, обеспечивающим бурение, сооружение, наладочные работы и ремонт технологических скважин 11, и, по крайней мере, один съемный модуль 9 изготавливают с компрессорной станцией 12, обеспечивающей заданное давление в магистральном трубопроводе 4.
Кроме того, при большом расстоянии от береговой технологической базы, на магистральном газопроводе 4, на участке, связывающем морские платформы 1 и/или 2 и береговую технологическую базу 3, устанавливают, по крайней мере, один дополнительный стационарный модуль 13 для установки на нем съемного модуля 14 с промежуточной компрессорной станцией 15.
В межледовый период осуществляют бурение, сооружение, ремонт и эксплуатацию технологических скважин 11 с помощью морских платформ 1 и/или 2 в собранном состоянии стационарного 5 и съемного 9 модулей, а в ледовый период и во время движения айсбергов съемные модули 9 морских платформ 1 и/или 2 отсоединяют от стационарных модулей 5 и отводят на плаву к технологической береговой базе 3 для межсезонной профилактики и ремонта, при этом стационарные модули 5 морских платформ обеспечивают рабочий режим эксплуатации технологических скважин 11.
В глубоководном варианте выполнения способа, по крайней мере, один стационарный модуль 5 морской платформы снабжают промежуточным модулем 16, который располагают между стационарным 5 и съемным 9 модулями и имеющим возможность, с одной стороны, линейного перемещения и фиксирования относительно стационарного модуля 5, а с другой - быстроразъемного соединения со съемным модулем 9, при этом в межледовый период промежуточный модуль 16 устанавливают в положении максимальной высоты относительно поверхности дна моря и соединяют со съемным модулем 9, а в ледовый период - отсоединяют от него съемный модуль 9 и отводят на плаву к береговой базе 3, промежуточный модуль 16 перемещают в положение минимальной высоты относительно дна моря для обеспечения прохождения ледового покрова и айсбергов и обеспечивают эксплуатационный режим работы технологических скважин 11.
Предложенное техническое решение позволяет оптимизировать обустройство арктических технологических комплексов добычи полезных ископаемых путем обеспечения соответствующих вариантов сооружения морских платформ в зависимости от глубины шельфа и отдаленности месторождения от береговой базы.
Данное изобретение является универсальным с точки зрения условий обустройства технологических комплексов добычи полезных ископаемых, поскольку позволяет учитывать как наличие ледовых нагрузок на каждую морскую платформу, так и условий сейсмичности месторождения, кроме того, позволяет учитывать возможность противодействия тайфунов и цунами.
Источники информации
1. Патент РФ № 2238365, кл. Е 02 В 17/00, 2004.
2. Патент РФ № 2166065, кл. Е 21 В 43/01, 2001.
1. Способ обустройства арктического технологического комплекса добычи полезных ископаемых, при котором сооружают центральную (1) и периферийные (2) морские платформы и береговую технологическую базу (3) с соответствующим технологическим оборудованием, которые связывают между собой магистральными трубопроводами (4), отличающийся тем, что основание каждой морской платформы выполняют из стационарного модуля (5), который устанавливают на донную опорную плиту (б) и жестко связывают с грунтом (7) с помощью натяжных якорных соединений (8), высоту стационарного модуля (5) морской платформы, установленного на грунте (7), выбирают из условия бесконтактного прохождения ледового покрова и айсбергов, при этом используют, по крайней мере, один съемный модуль (9), который имеет возможность поочередной стыковки со стационарными модулями (5) и который выполняют в виде полупогруженной платформы с балластными емкостями и технологическим оборудованием (10), обеспечивающим бурение, сооружение, наладочные работы и ремонт технологических скважин (11), и, по крайней мере, один съемный модуль (9) изготавливают с компрессорной станцией (12), обеспечивающей заданное давление в магистральном трубопроводе (4).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на магистральном газопроводе (4) на участке, связывающем морские платформы (1, 2) и береговую технологическую базу (3), устанавливают, по крайней мере, один дополнительный стационарный модуль (13) для установки на нем съемного модуля (14) с промежуточной компрессорной станцией (15).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в межледовый период осуществляют бурение, сооружение, наладочные работы, ремонт и эксплуатацию технологических скважин (11) с помощью морских платформ (1, 2) в собранном состоянии стационарного (5) и съемного (9) модулей, а в ледовый период и во время движения айсбергов съемные модули (9) морских платформ (1, 2) отсоединяют от стационарных модулей (5) и отводят на плаву к береговой технологической базе (3) для межсезонной профилактики и ремонта, при этом стационарные модули (5) морских платформ обеспечивают рабочий режим эксплуатации технологических скважин (11).
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по крайней мере, один стационарный модуль (5) морской платформы снабжают промежуточным модулем (16), который располагают между стационарным (5) и съемным (9) модулями, имеющим возможность, с одной стороны, линейного перемещения и фиксирования относительно стационарного модуля (5), а с другой - быстроразъемного соединения со съемным модулем (9), при этом в межледовый период промежуточный модуль (16) устанавливают в положении максимальной высоты относительно поверхности дна моря и соединяют со съемным модулем (9), а в ледовый период отсоединяют от него съемный модуль (9) и отводят на плаву к береговой технологической базе (3), промежуточный модуль (16) перемещают в положение минимальной высоты относительно дна моря для обеспечения прохождения ледового покрова и айсбергов и обеспечивают эксплуатационный режим работы технологических скважин (11).
