Самоподъемная плавучая буровая установка и способ ее монтажа

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при проведении буровых работ на мелководье в условиях открытых акваторий. Самоподъемная плавучая буровая установка включает самоподъемную платформу, оснащенную буровой установкой, шахтами с опорными колоннами, механизмом фиксации, подъема и опускания платформы, дополнительное оборудование для проведения буровых работ и монтажный кран. Платформа выполнена в виде понтона, состоящего из водонепроницаемых отсеков и имеющего дополнительную шахту для пропуска бурового оборудования. Опорные колонны, расположенные в центральной и носовой частях платформы, объединены в верхней части посредством фланцевых стыков с надставками, аналогичными по форме опорным колоннам, причем мачта буровой установки объединена с оголовками надставок с помощью тросов. Приведен способ монтажа самоподъемной плавучей буровой установки. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции самоподъемной плавучей буровой установки, сокращение трудозатрат на ее изготовление и монтаж, повышение ее надежности за счет равномерной загрузки выдвижных опорных колонн. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при проведении буровых работ на мелководье, в условиях открытых акваторий.

Известна самоподъемная плавучая буровая установка, включающая самоподъемную платформу, снабженную по периметру цилиндрическими поплавками и имеющую буровую установку, шахты сопряжения с опорными колоннами, механизм фиксации, подъема и опускания платформ, выполненный в виде трособлочной системы, гидравлическую станцию, электрогенераторы, буровые насосы, противовесы для выравнивания крена и дифферента и монтажный кран /1/.

Известен также способ монтажа самоподъемной плавучей буровой установки, состоящий в буксировке платформы с буровым оборудованием к месту монтажа, установке и раскреплении платформы в проектном положении в плане на якорях, установке плавучим краном в шахтах выдвижных опорных колонн, монтаже на них механизмов фиксации, подъема и опускания платформы и осуществлении операции по подъему платформы в рабочее положение /1/.

Недостатком вышеупомянутой самоподъемной плавучей буровой установки и способа ее монтажа является высокая конструктивная сложность выполнения устройств, поддерживающих ее плавучесть и самоподъем, что приводит к большим трудозатратам при монтаже и демонтаже самоподъемной плавучей установки.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции самоподъемной плавучей буровой установки, исключение дополнительных поплавков и замена громоздкой трособлочной системы подъема платформы а гидравлическую и обеспечение тем самым значительного сокращения трудозатрат на ее изготовление и монтаж. Это позволит также повысить ее надежность за счет собственной плавучести платформы и обеспечения равномерной загрузки выдвижных опорных колонн.

Поставленная задача решается за счет того, что в самоподъемной плавучей буровой установке, включающей самоподъемную платформу, оснащенную буровой установкой, шахтами с опорными колоннами, механизмом фиксации, подъема и опускания платформ, вспомогательным оборудованием для проведения буровых работ и монтажным краном, платформа выполнена в виде понтона, состоящего из водонепроницаемых отсеков и имеющего дополнительную шахту для пропуска бурового оборудования, причем опорные колонны, расположенные в центральной и носовой частях платформы, объединены с помощью фланцевых стыков с надставками, аналогичными по форме опорным колоннам, при этом мачта буровой установки объединена с оголовками надставок с помощью тросов.

Согласно одному из вариантов выполнения самоподъемная плавучая буровая установка снабжена дополнительной самоподъемной платформой, аналогичной по конструкции самоподъемной платформе с буровой установкой, снабженной вспомогательной консольной площадкой, и соединенной с плавучей буровой платформой с помощью переходного мостика, на котором установлен монтажный кран.

Согласно другому варианту выполнения опорные колонны снабжены рейками с отверстиями, а механизм фиксации, подъема и опускания платформы выполнен в виде объемлющих опорную колонну верхнюю подвижную и нижнюю неподвижную рамы с выдвижными опорами, взаимодействующими с отверстиями реек опорных колонн, а рамы шарнирно объединены между собой гидроцилиндрами, причем нижняя рама шарнирно объединена с платформой с помощью расположенных в шахтах подвесок.

Согласно иному варианту выполнения опорные колонны имеют во внутренней полости элементы жесткости в виде набора стрингеров и размещенных с равным шагом кольцевых диафрагм.

Поставленная задача решается также за счет того, что в способе монтажа самоподъемной плавучей буровой установки, состоящем в буксировке платформы с буровым оборудованием к месту монтажа, установке и раскреплении платформы в проектном положении в плане на якорях, установке плавучим краном в шахтах опорных колонн, монтаже на них механизмов фиксации, подъема и опускания платформы и осуществлении операции по подъему платформы в рабочее положение, после раскрепления платформы на якорях плавучим краном устанавливают в расположенные в средней части платформы шахты маячные сваи и погружают их в грунт, после чего производят выправку планово-высотного положения платформы с последующей ее фиксацией за маячные сваи, затем плавучим краном устанавливают в шахты, расположенные в кормовой и носовой частях, опорные колонны и погружают их на расчетную величину и, после подъема платформы в рабочее положение и фиксации ее за опорные колонны, извлекают маячные сваи и устанавливают в шахты, расположенные в центральной части платформы, опорные колонны и погружают их в грунт до расчетной отметки, устанавливают на них механизмы фиксации, подъема и опускания платформы и осуществляют с их помощью выборку прогиба платформы на расчетную величину, а затем аналогичным образом монтируют дополнительную платформу и устанавливают переходной мостик, объединяющий обе платформы, монтируют на этом мостике специальный кран, после чего устанавливают мачту буровой машины в рабочее положение, монтируют надставки на расположенных в центральной и носовых частях опорных колоннах и объединяют тросами их оголовки с мачтой буровой машины.

На фиг.1 изображена самоподъемная плавучая буровая установка, вид сбоку.

На фиг.2 изображена самоподъемная плавучая буровая установка, вид сверху.

На фиг.3 изображены самоподъемная плавучая буровая установка и соединенная с ней посредством переходного мостика дополнительная самоподъемная плавучая платформа, вид сбоку.

На фиг.4 - монтаж самоподъемной плавучей буровой установки в момент погружения маячных свай.

На фиг.5 - монтаж самоподъемной плавучей буровой установки в момент установки опорных колонн в кормовой и носовой частях платформы и их погружения в грунт.

На фиг.6 - монтаж самоподъемной плавучей буровой установки в момент размещения механизмов фиксации, подъема и опускания платформы.

На фиг 7 - монтаж самоподъемной плавучей буровой установки в момент извлечения маячных свай.

На фиг.8 - монтаж самоподъемной плавучей буровой установки в момент ее подъема.

На фиг.9 - монтаж самоподъемной плавучей буровой установки в момент выбора прогиба платформы с помощью механизмов фиксации, подъема и опускания платформы, установленных на опорных выдвижных колоннах в центральной части платформы.

На фиг.10 изображен механизм фиксации, подъема и опускания платформы.

Самоподъемная плавучая буровая установка состоит из платформы 1, оснащенной буровой установкой 2. Платформа 1 выполнена в виде понтона, состоящего из водонепроницаемых отсеков и имеющего шахты 3 с опорными колоннами 4 и дополнительную шахту 5 для пропуска бурового оборудования. Вблизи платформы 1 размещают дополнительную самоподъемную платформу 6, аналогичную по конструкции платформе 1 и которая может быть оснащена по периметру вспомогательными консольными площадками 7. Платформа 1 и дополнительная платформа 6 объединены между собой с помощью переходного мостика 8, на котором установлен монтажный кран 9.

Опорные колонны 4 снабжены рейками 10 с отверстиями 11 и имеют во внутренней полости элементы жесткости (на чертеже не показаны) в виде набора стрингеров и размещенных по высоте с равным шагом кольцевых диафрагм.

Механизм фиксации, подъема и опускания 12 платформ 1 и 6 включает объемлющие опорную колонну 4 верхнюю подвижную по высоте раму 13 и нижнюю неподвижную раму 14, шарнирно объединенные между собой с помощью гидроцилиндров 15. Верхняя 13 и нижняя 14 рамы снабжены выдвижными опорами 16, взаимодействующими с отверстиями 11 реек 10. Нижняя рама 14 шарнирно крепится к платформе 1 с помощью расположенных в шахтах 3 подвесок 17.

На платформах 1, 6 и вспомогательных консольных площадках 7 размещают оборудование для проведения буровых работ и другое вспомогательное оборудование.

Опорные колонны 4 в центральной и носовой частях платформы 1 объединены фланцевыми стыками 18 с надставками 19, имеющими форму, аналогичную опорным колоннам 4. Мачта 20 буровой установки 2 объединена с помощью тросов 21 с оголовками надставок 19.

Самоподъемную плавучую буровую установку монтируют следующим образом. Платформу 1 вблизи берега загружают необходимым оборудованием, в том числе буровым, и буксируют к месту проведения буровых работ. Платформу 1 устанавливают и раскрепляют в проектном положении в плане на якорях (на чертеже не показаны). Затем устанавливают в расположенные в центральной части платформы 1 шахты 3 маячные сваи 22 и погружают их в грунт, после чего производят выправку планово-высотного положения платформы 1 с последующей ее фиксацией за маячные сваи 22. В шахты 3, расположенные в кормовой и носовой частях платформы 1, устанавливают опорные колонны 4 и погружают их на расчетную величину. На опорные колонны 4 монтируют механизмы фиксации, подъема и опускания 12. Подъем платформы 1 осуществляют следующим образом. Вставляют выдвижные опоры 16 верхней рамы 13 в отверстия 11 рейки 10, убирают из зацепления с отверстиями 11 выдвижные опоры 16 нижней рамы 14. Гидроцилиндрами 15 поднимают платформу 1 на величину хода поршня и фиксируют положение платформы 1 с помощью расположения в отверстиях 11 выдвижных опор 16 нижней рамы 14. Штоки гидроцилиндров 15 возвращают в исходное положение, вставляют в отверстия 11 выдвижные опоры 16 верхней рамы 13, убирают из отверстий 11 выдвижные опоры 16 нижней рамы 14 и процесс подъема платформы 1 повторяют до достижения ею проектного положения над уровнем воды. Платформу 1 фиксируют на опорных колоннах 4, извлекают маячные сваи 22 и на их место в центральной части платформы 1 устанавливают опорные колонны 4 и погружают их в грунт до расчетной отметки. Монтируют на них механизмы фиксации, подъема и опускания 12 и осуществляют выборку прогиба платформы 1 на расчетную величину. Аналогичным образом монтируют дополнительную платформу 6, устанавливают переходной мостик 8 и размещают на нем монтажный кран 9.

Мачту 20 буровой установки 2 устанавливают в рабочее положение, затем закрепляют с помощью фланцевых стыков 18 надставки 19 на опорных колоннах 4, расположенных в центральной и носовой частях платформы 1. Мачту 20 объединяют с оголовками надставок 19 с помощью тросов 21. Платформа 1 готова для проведения буровых работ.

Источник информации

1. Патент РФ №2231594, Кл. МКИ Е02В 17/00; В63В 35/00, приоритет от 31.03.2003.

1. Самоподъемная плавучая буровая установка, включающая самоподъемную платформу, оснащенную буровой установкой, шахтами с опорными колоннами, механизмом фиксации, подъема и опускания платформы, дополнительное оборудование для проведения буровых работ и монтажный кран, отличающаяся тем, что платформа выполнена в виде понтона, состоящего из водонепроницаемых отсеков и имеющего дополнительную шахту для пропуска бурового оборудования, причем опорные колонны, расположенные в центральной и носовой частях платформы, объединены в верхней части посредством фланцевых стыков с надставками, аналогичными по форме опорным колоннам, причем мачта буровой установки объединена с оголовками надставок с помощью тросов.

2. Самоподъемная плавучая буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной самоподъемной платформой, аналогичной по конструкции самоподъемной платформе с буровой установкой, снабженной дополнительными консольными площадками и соединенной с самоподъемной платформой с буровой установкой с помощью переходного мостика, на котором установлен монтажный кран.

3. Самоподъемная плавучая буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что опорные колонны снабжены рейками с отверстиями, а механизм фиксации, подъема и опускания платформы выполнен в виде объемлющих опорную колонну верхней подвижной и нижней неподвижной рам с выдвижными опорами, взаимодействующими с отверстиями реек опорных колонн, верхняя и нижняя рамы шарнирно объединены между собой гидроцилиндрами, причем нижняя рама шарнирно объединена с платформой с помощью расположенных в шахтах подвесок.

4. Самоподъемная плавучая буровая платформа по п.1, отличающаяся тем, что опорные колонны имеют во внутренней полости элементы жесткости в виде набора стрингеров и размещенных с равным шагом кольцевых диафрагм.

5. Способ монтажа самоподъемной плавучей буровой установки, состоящий в буксировке платформы с буровым оборудованием к месту монтажа, установке и раскреплении платформы в проектном положении в плане на якорях, размещении в шахтах опорных колонн, монтаже на них механизмов фиксации, подъеме и опускании платформы и осуществлении операции по подъему платформы в рабочее положение, отличающийся тем, что после раскрепления платформы на якорях плавучим краном устанавливают в расположенные в центральной части платформы шахты маячные сваи и погружают их в грунт, после чего производят выправку планово-высотного положения платформы с последующей ее фиксацией за маячные сваи, затем плавучим краном устанавливают в шахты, расположенные в кормовой и носовой частях, опорные колонны и погружают их на расчетную величину и после подъема платформы в рабочее положение и фиксации ее за опорные колонны и извлечения маячных свай устанавливают в шахты, расположенные в центральной части платформы, опорные колонны и погружают их в грунт до расчетной отметки, устанавливают на них механизмы фиксации, подъема и опускания платформы и осуществляют с их помощью выборку прогиба платформы на расчетную величину, а затем аналогичным образом монтируют дополнительную платформу и устанавливают переходной мостик, объединяющий обе платформы, монтируют на этом мостике специальный кран, после чего устанавливают мачту буровой машины в рабочее положение, монтируют надставки на расположенных в средней части опорных колоннах и объединяют тросами их оголовки с мачтой буровой машины.