Способ демонтажа морских платформ
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при демонтаже морских платформ по завершении их эксплуатации. Способ включает закрепление генераторов ударных волн на одном уровне вдоль центральной вертикальной оси морской платформы по периферии ее несущих элементов с последующим одновременным инициированием ударных волн. Демонтаж осуществляют посредством извлечения свай платформы из дна. В качестве ударных волн используют струю газа реактивного заряда, которую направляют в сторону морского дна параллельно центральной вертикальной оси платформы. Скорость истечения струи газа реактивного заряда устанавливают равной 0,3-0,7 м/с, а ударные волны инициируют в течение 15-25 с. Расширяется область применения, снижается ущерб биосфере морей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к средствам обслуживания нефтяных и газовых месторождений и может быть использовано, преимущественно, при демонтаже морских платформ по завершении их эксплуатации.
Известен способ демонтажа морских платформ, основанный на перерезании свайных труб путем размещения кумулятивных зарядов против внутренних стенок свайных труб и подрыва зарядов [US 4116130, E21B 29/02, 26.09.1999].
Недостатком этого способа является относительно узкая область использования, поскольку кумулятивные заряды разрезают эффективно сравнительно тонкие стенки труб и для разрезки изнутри стальных стенок свай толщиной 50 мм и более требуются кумулятивные заряды большого калибра, которые ввиду сложности изготовления и снаряжения окажутся весьма трудоемкими и дорогостоящими в производстве.
Кроме того, необходимая мощность взрыва наносит существенный ущерб биосфере морей.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является реализуемый с помощью известного устройства способ, основанный на перерезании несущих элементов морских платформ путем создания ударных волн разрежения, формируемых с помощью группы взрывных генераторов ударных волн разрежения, закрепляемых по периферии несущих элементов морских платформ на различных уровнях вдоль ее продольной оси с возможностью перемещения в рабочее положение на один уровень на предполагаемую линию перерезания несущих элементов морских платформ с последующим одновременным инициированием ударных волн разрежения [RU 2204689, E21B 29/02, E02D 9/04, 20.05.2003].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкая область применения, поскольку перерезание несущих элементов морских платформ производится выше морского дна и, следовательно, сваи морских платформ не подвергаются демонтажу. Кроме того, и в этом случае необходимая мощность ударных волн разрежения приводит к существенному ущербу биосфере морей.
Требуемый технический результат заключается в расширении области применения и уменьшении наносимого ущерба биосфере морей.
Требуемый технический результат достигается тем, что по способу, основанному на закреплении генераторов ударных волн на одном уровне вдоль центральной вертикальной оси морской платформы по периферии ее несущих элементов с последующим одновременным инициированием ударных волн, в качестве ударных волн используют струю газа реактивного заряда, которую направляют в сторону морского дна параллельно центральной вертикальной оси морской платформы.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, скорость истечения струи газа реактивного заряда устанавливают равной 0,3…0,7 м/с.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, ударные волны инициируют в течение 15-25 с.
На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации предложенного способа демонтажа морских платформ.
Устройство для реализации способа демонтажа морских платформ содержит группу 1-1…1-n генераторов ударных волн, в качестве которых используют реактивные заряды, оснащенные твердым топливом.
Генераторы 1-1…1-n группы закрепляют на одном уровне вдоль центральной вертикальной оси морской платформы по периферии ее несущих элементов. Наиболее целесообразно размещать их в области наиболее глубоководных элементов, соединяющих верхние концы свай.
В качестве твердого топлива генераторов 1-1…1-n группы может быть использован состав на базе аммиачной селитры, например классический состав ракетного топлива на базе этого компонента:
| Селитра, 100 µ | 83% |
| Связка (полиуретановый каучук) | 10% |
| Пластификатор (минеральное масло) | 2.3% |
| Стабилизатор (диэтилфтолат) | 1% |
| Катализатор (сажа 1 µ) | 2% |
| Хромат калия | 0.4% |
| Технологические добавки | 0.3% |
Генераторы 1-1…1-n группы размещают соплом в сторону морского дна параллельно центральной вертикальной оси морской платформы.
Работает устройство для реализации способа демонтажа морских платформ следующим образом.
С помощью генератора инициирующего заряда (на чертеже не показан) одновременно запускают генераторы 1-1…1-n группы. Образующиеся при горении топлива струи газа реактивного заряда создают подъемную (тяговую) силу. Наилучшие условия для демонтажа свай создаются, когда импульс подъемной силы длится не более 15-25 секунд, что соответствует скорости истечения струи газа реактивного снаряда, равной примерно 0,3…0,7 м/с.
Предложенный выше состав топлива позволяет обеспечить такое протекание процесса создания подъемной силы.
При этом важно, что при увеличении скорости истечения струи газа может произойти простой разрыв элементов монтажа в месте крепления реактивных зарядов, поскольку процесс передачи усилий в сваи обладает инерционностью, а при уменьшении выходящие из грунта сваи вновь засасываются в грунт из-за проявления эффекта смачивания.
При предлагаемых скоростях истечения струи газа сваи выходят из грунта и, самое главное, разрушаются бетонные «наросты» на сваях в месте крепления составляющих их труб.
Таким образом, благодаря предложенному усовершенствованию известного способа достигается требуемый технический результат, поскольку расширяется область применения способа, который может быть использован для более полного демонтажа морских платформ, включающего и демонтаж сваи из морского дна, и существенно снижается возможность нанесения ущерба биосфере морей.
1. Способ демонтажа морских платформ, включающий закрепление генераторов ударных волн на одном уровне вдоль центральной вертикальной оси морской платформы по периферии ее несущих элементов с последующим одновременным инициированием ударных волн, отличающийся тем, что демонтаж осуществляют посредством извлечения свай морской платформы из дна, а в качестве ударных волн используют струю газа реактивного заряда, которую направляют в сторону морского дна параллельно центральной вертикальной оси морской платформы, при этом скорость истечения струи газа реактивного заряда устанавливают равной 0,3…0,7 м/с, а ударные волны инициируют в течение 15-25 с.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реактивный заряд оснащают твердым ракетным топливом на базе аммиачной селитры.
