Плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков

Изобретение относится к морским плавучим буровым установкам, предназначенным для бурения скважин на морских нефтегазовых месторождениях. Целью изобретения является создание конструкции плавучей установки, обеспечивающей ее круглогодичную работу в местах с небольшими глубинами в арктических районах и в районах с наличием ледовых воздействий на сооружения, а также служащей для бурения скважин с опорных блоков и для установки опорных блоков на морское дно, которая на период бурения скважин на морском нефтегазовом месторождении устанавливается на блок-кондуктор или опорный блок и не подвержена ледовому воздействию. Поставленная цель достигается тем, что плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков, содержащая понтон П-образной формы с выдвижной консольной площадкой и расположенной на ней буровой вышкой и оборудованием для бурения скважин, энергетический блок, жилой блок, грузоподъемные краны, технологические блок-модули со складскими площадками для бурения, вертолетную площадку и встроенные колонны для установки на морское дно, подъемные механизмы для подъема понтона в рабочее положение над уровнем моря, снабжена средствами для установки понтона на опорный блок, расположенными в П-образном проеме, а подъемные механизмы выполнены в виде гидравлических цилиндров, служащих для перемещения понтона относительно колонн и вдоль них и выполненных с возможностью их демонтажа на период бурения скважин. Также в плавучей установке понтон оснащен гидравлическими подъемниками на рамных стойках, предназначенными для спуска опорного блока на морское дно. Данное техническое решение позволяет повысить эффективность использования установки путем обеспечения возможности продления периода работы установки до круглогодичной в районах с небольшими глубинами, в арктических районах и районах с наличием ледовых воздействий на сооружения. 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

 

Изобретение относится к морским плавучим буровым установкам, предназначенным для бурения скважин на морских нефтегазовых месторождениях.

Известна самоподъемная плавучая буровая установка, которая устанавливается возле закрепленного к морскому дну блок-кондуктора, выдвигает консольную площадку с расположенной на ней буровой вышкой и осуществляет бурение скважин через водоотделяющие колонны внутри блок-кондуктора. В последующем, после окончания бурения скважин, консольную площадку с буровой вышкой снимают с блок-кондуктора путем задвижки консольной площадки на плавучую буровую установку, на блок-кондуктор устанавливают верхнее строение с технологическим оборудованием для приемки продукции скважин, ее подготовки к транспортировке по трубопроводу на танкерные суда или на береговые пункты ["Инновационная полупогружная буровая платформа для бурения с помощью судов обеспечения". Консорциум "Уралмаш-Промышленные буровые установки", 2008 г.].

Недостатком таких установок является то, что они не могут быть использованы в районах с наличием льда и ледового покрова, в арктических районах из-за отсутствия защиты от ледового воздействия не только на конструкции установки, но и сама конструкция установки является концентратором ледовых нагромождений у блок-кондуктора, ведущим к значительному увеличению ледового воздействия на блок-кондуктор.

Известна конструкция плавучей установки с П-образным корпусом, с помощью которой транспортируются и устанавливаются на морское дно опорные блоки морских стационарных нефтегазопромысловых платформ, но они конструктивно и технологически не предназначены для установки буровых вышек на опорные блоки и не защищены от ледового воздействия ["Обустройство морских нефтегазовых месторождений" Ч.С.Гусейнов, В.К.Иванец, Д.В.Иванец. М.: Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. Н.М.Губкина, 2003, стр.56, лист 3, 4].

Известен также монтаж морской буровой платформы, заключающийся в установке несущей палубы с верхним строением в сборе на закрепленный к морскому дну опорный блок. При таком способе монтажа опорный блок в верхней части выполняют с проемом, в который заводится транспортная баржа и устанавливается в позицию для спуска на опорный блок несущей палубы с верхним строением в сборе. Спуск обеспечивается уменьшением осадки транспортной баржи за счет ее балластировки и работой гидравлических домкратов, установленных между низом несущей палубы и палубой транспортной баржи. При этом конструкции опорных столиков опорного блока для опирания на них несущей палубы снабжены специальными демфирующими устройствами для восприятия больших динамических нагрузок от качки транспортной баржи в результате волнового воздействия. Такие конструктивно-технологические особенности значительно усложняют конструкцию сооружения и устройство строительных средств и увеличивают затраты на строительство [патент GB №2176827А от 19 июня 1985 г. "Способ установки суперструктуры морской платформы". Великобритания].

Целью изобретения является создание конструкции плавучей установки, обеспечивающей ее круглогодичную работу в местах с небольшими глубинами в арктических районах и в районах с наличием ледовых воздействий на сооружения, а также служащей для бурения скважин с опорных блоков и для установки опорных блоков на морское дно, при этом плавучая установка на период бурения скважин на морском нефтегазовом месторождении устанавливается на блок-кондуктор или опорный бок и не подвергается ледовому воздействию, а конструктивные решения и технология морского строительства также обеспечивают снижение затрат на ее строительство и увеличение надежности и безопасности строительно-монтажных работ в сравнении с существующими аналогичными установками.

Поставленная цель достигается тем, что плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков, содержащая понтон П-образной формы с выдвижной консольной площадкой и расположенной на ней буровой вышкой и оборудованием для бурения скважин, энергетический блок, жилой блок, грузоподъемные краны, технологические блок-модули со складскими площадками для бурения, вертолетную площадку и встроенные колонны для установки на морское дно, подъемные механизмы для подъема понтона в рабочее положение над уровнем моря, снабжена средствами для установки понтона на опорный блок, расположенными в П-образном проеме, а подъемные механизмы выполнены в виде гидравлических цилиндров (подъемных устройств), служащих для перемещения понтона относительно колонн и вдоль них.

Поставленная цель достигается также тем, что средство для установки понтона на опорный блок установлено на внутренней поверхности П-образного проема.

Поставленная цель достигается и тем, что средство для установки понтона на опорный блок выполнено в виде поворотных или выдвижных элементов.

При этом подъемные операции по установке опорного блока на морское дно, установке плавучей установки с верхним строением на опорный блок осуществляют с плавучей установки, не находящейся на плаву и опирающейся на морское дно опорными колоннами, что значительно повышает порог допустимых параметров метеоусловий для производства работ в морских условиях.

Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан пример плавучей установки для бурения скважины с опорных блоков;

на фиг.2 - то же, вид в плане;

на фиг.3 показаны несущие шарнирные поворотные или выдвижные элементы на понтоне для опоры на опорный блок;

на фиг.4 показано расположение свай опорного блока в плане;

на фиг.5 показаны этапы установки понтона на опорный блок, установка плавучей установки к опорному блоку;

на фиг.6 - то же, вид в плане;

на фиг.7 - опирание плавучей установки на морское дно колонными устройствами;

на фиг.8 - то же, вид в плане;

на фиг.9 - подъем плавучей установки с помощью колонн и выставление опорных элементов для установки на опорный блок;

на фиг.10 - то же, вид в плане;

на фиг.11 - опускание плавучей установки на опорный блок;

на фиг.12 - то же, вид в плане;

на фиг.13 - выдвижение буровой установки на консоли в рабочее положение на опорный блок;

на фиг.14 - то же, вид в плане;

на фиг.15 - подъем колонн на плавучую установку и позиционирование плавучей установки для выполнения бурения скважин с опорных блоков;

на фиг.16 - то же, вид в плане.

Плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков содержит понтон 1 (фиг.1-2), на котором размещаются колонные устройства 2, 3, 4 и 5, буровой комплекс 6, энергоблок 7, жилой блок 8 с вертолетной площадкой 9, грузоподъемными кранами 10, 11 и 12 и рамные стойки 13-16 с гидравлическими подъемными устройствами 17-20. Буровой комплекс 6 состоит из буровой вышки 21, подвышечного модуля 22 (подпортального), модуля 23 и консольной части (портал) 24. В П-образном проеме 25 стенка 26 (фиг.3) оборудована несущими шарнирными поворотными элементами 27 или выдвижными элементами 28 для установки на опорный блок 29. Колонные устройства 2-5 содержат стаканы 30-33, которые крепятся болтовыми соединениями к конструкции корпуса понтона 1. Собственно колонны 34-37 в нижней части снабжены башмаками 38-41 для упора в грунт, а в верхней части имеют гидравлические подъемные устройства 42-45 для подъема-спуска колонн 34-37 относительно понтона 1.

Конструкция опорного блока 29, на который монтируют плавучую установку для бурения скважин, должна иметь габариты, позволяющие его прохождение в проем 25 понтона 1. Вариант конструкции опорного блока 29 показан на фиг.1 и состоит из цилиндрической части 46, верхняя часть которой имеет консольные выступы 47, служащие опорой для несущей палубы понтона с шарнирными поворотными 27 или выдвижными элементами 28. Средняя часть опорного блока 29 имеет конусное ледозащитное устройство 48, а нижняя часть оборудована свайным фундаментом 49 с юбочными направляющими 50 для свай 51 и с всасывающими сваями 52.

На закрепленный на морском дне опорный блок 29 заводят в требуемую позицию П-образным проемом понтон 1 и с помощью буксиров опускают на морское дно колонны 34-37. Подъем понтона 1 вдоль колонн 34-37 производят с помощью гидравлических подъемных устройств 42-45 на высоту до проектного положения установки понтона 1 на опорный блок 29.

Выводятся в проектное положение шарнирные поворотные элементы 27 или выдвижные элементы 28, после чего осуществляют спуск понтона 1 с помощью гидравлических подъемных устройств 42-45 вдоль колонн 34-37 до упора в верхнюю часть конструкции опорного блока 29. После закрепления понтона 1 на опорном блоке 29 производится отсоединение от понтона 1 и съемка колонн 34-37.

Для установки в рабочее положение бурового комплекса 6 производят выдвижение консольной части 24 в положение для бурения скважин. Перемещение буровой вышки на координату сетки скважин производят за счет перемещения подвышечного модуля 22 и подпортального модуля 23.

В варианте постановки опорного блока 29 на морское дно с помощью настоящей плавучей установки спуск на морское дно опорного блока 29, заведенного в П-образный проем 25 и застропленного к рамным стойкам 13-16, осуществляют с помощью гидравлических подъемных устройств 17-20.

Реализация предложенного технического решения позволит обеспечить в сравнении с существующими аналогичными установками снижение затрат на строительство установки, увеличение надежности и безопасности строительно-монтажных работ, повысить эффективность использования установки путем обеспечения возможности продления периода работы установки до круглогодичной в районах с небольшими глубинами, в арктических районах и районах с наличием ледовых воздействий на сооружения.

1. Плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков, содержащая понтон П-образной формы с выдвижной консольной площадкой и расположенной на ней буровой вышкой и оборудованием для бурения скважин, энергетический блок, жилой блок, грузоподъемные краны, технологические блок-модули со складскими площадками для бурения, вертолетную площадку и встроенные колонны для установки на морское дно, подъемные механизмы для перемещения понтона в рабочее положение над уровнем моря, отличающаяся тем, что она для установки понтона на опорный блок снабжена средствами, которые расположены в П-образном проеме, а подъемные механизмы выполнены в виде гидравлических цилиндров, служащих для перемещения понтона относительно колонн и вдоль них и выполненных с возможностью их демонтажа на период бурения скважин.

2. Плавучая установка по п.1, отличающаяся тем, что средство для установки понтона на опорный блок расположено на внутренней поверхности П-образного проема.

3. Плавучая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средство для установки понтона на опорный блок выполнено в виде поворотных элементов.

4. Плавучая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средство для установки понтона на опорный блок выполнено в виде выдвижных элементов.

5. Плавучая установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что понтон оснащен гидравлическими подъемниками на рамных стойках, служащими для спуска опорного блока на морское дно.