Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа



Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа

 


Владельцы патента RU 2477350:

Публичное акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл" (UA)

Группа изобретений относится к конструкциям ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа и способам их формирования. Комплекс содержит ледостойкое опорное основание, состоящее из водоизмещающих секций, и верхнее строение, смонтированное на опорном основании с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, выполненное в виде автономной самоподъемной плавучей буровой установки, имеющей корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку. Опорное основание выполнено составным из опорной и ледоломной частей, причем ледоломная часть выполнена с возможностью размещения и стыковки с верхней частью опорной части основания под днищем установленной на опорной части самоподъемной плавучей буровой установки. Корпус установки установлен с опиранием по периметру на ледоломную часть основания для обеспечения минимального прогиба корпуса в его средней части. Способ включает изготовление, транспортировку и установку ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа. Технический результат заключается в повышении надежности и безопасности конструкции комплекса и способа его формирования. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Заявляемая группа изобретений относится к гидротехническим сооружениям, а более конкретно к конструкциям ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа и способам их формирования.

Известно гидротехническое сооружение для расширения возможностей эксплуатации самоподъемной плавучей буровой установки (СПБУ) и способ его формирования (см. патент RU №2040638, МПК Е02В 17/00 от 1993 г.), включающее верхнее строение с опорами и технологическое оборудование, а также ледостойкое опорное основание и узлы соединения верхнего строения с ледостойким основанием. Ледостойкое опорное основание выполнено в виде прикрепленного к дну подводного корпуса с установленными на нем одна напротив другой двумя ледостойкими опорами, возвышающимися над водой, на верхних концах которых размещены направляющие и установленные между ними с возможностью горизонтального перемещения консольные балки, обращенные одна к другой концами, выполненными вилкообразными в плане и охватывающими ледостойкие опоры, а верхнее строение выполнено в виде СПБУ с корпусом и тремя опорными колоннами с механизмом подъема и спуска, причем корпус СПБУ опирается на вилкообразные концы консольных балок.

Недостатками указанного известного аналога являются сложность и недостаточная надежность механизма поворота консольных балок, больший прогиб корпуса СПБУ при установке на консольные балки по сравнению с эксплуатацией на опорах из-за увеличения расстояния между точками опирания (вследствие чего нет возможности дополнительно принять различные запасы и грузы для обеспечения бурения в ненавигационный период (период ледовой обстановки)), а также высокая сложность изготовления и значительная металлоемкость сооружения, состоящего из двух стационарных частей, которые должны быть закреплены к грунту большим количеством свай.

Известен ледостойкий комплекс для освоения мелководного континентального шельфа (см. SU №1822892, МПК Е02В 17/00 от 1990 г. - прототип заявляемых комплекса и способа), содержащий ледостойкое опорное основание, состоящее из водоизмещающих секций, и верхнее строение, смонтированное на опорном основании с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам. При этом верхнее строение комплекса представляет собой автономную самоподъемную плавучую буровую установку, имеющую корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку, а секции опорного основания выполнены в виде сегментов, образующих при стыковке колодцы, расположенные вокруг опорных колонн, причем диаметр колодцев больше диаметра башмаков опорных колонн.

Также известен способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа и ледостойкий комплекс. Указанный известный способ формирования ледостойкого бурового комплекса по прототипу включает в себя транспортировку водоизмещающих частей (секций) ледостойкого опорного основания, их стыковку и установку на грунт посредством балластировки, установку на основание верхнего строения с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам. Он характеризуется тем, что предварительно на точке бурения в безледовый период устанавливают верхнее строение комплекса, представляющее собой автономную самоподъемную плавучую буровую установку, имеющую корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку, поднимают корпус и подводят под него водоизмещающие секции ледостойкого опорного основания, затем стыкуют секции между собой с образованием вокруг опорных колонн колодцев, диаметр которых больше диаметра башмаков опорных колонн, балластируют основание до установки на грунт, после чего опускают корпус самоподъемной установки по опорным колоннам до посадки его на ледостойкое опорное основание

Недостатками указанных известных комплекса и способа формирования по прототипу являются недостаточная безопасность и сложность стыковки секций ледостойкого основания при повышении риска столкновения (навала) стыкуемых секций опорного основания с опорными колоннами СПБУ. При этом диаметр образованного сегментами опорного основания должен быть достаточно большим, а именно таким, чтобы закрывать все опоры, что приводит к увеличению ледовых нагрузок, действующих на комплекс, и, как следствие, ведет к увеличению металлоемкости. Также недостатком при такой конструкции комплекса является то, что перераспределения нагрузки от корпуса СПБУ на опорное основание не происходит по сравнению с эксплуатацией в безледовый период, и количество принимаемых грузов для работы в ненавигационный период не может быть увеличено.

Техническим результатом заявляемых способа формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа и ледостойкого комплекса, сформированного по упомянутому способу, является повышение надежности и безопасности конструкции комплекса и способа его формирования

Указанный технический результат достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа, содержащем ледостойкое опорное основание, состоящее из водоизмещающих секций, и верхнее строение, смонтированное на опорном основании с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, выполненное в виде автономной самоподъемной плавучей буровой установки, имеющей корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку, тем, что опорное основание выполнено составным из опорной и ледоломной частей, причем ледоломная часть выполнена с возможностью размещения и стыковки с верхней частью упомянутой опорной части основания под днищем установленной на упомянутой опорной части самоподъемной плавучей буровой установки, а корпус упомянутой установки установлен с опиранием по периметру на ледоломную часть основания для обеспечения минимального прогиба корпуса в его средней части.

Кроме того, указанный технический результат достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа также тем, что опорная часть основания выполнена с нишами для установки и удержания опорных колонн упомянутой самоподъемной плавучей буровой установки, а также тем, что опорная и ледоломная части основания выполнены с проемом для прохода буровой колонны.

Указанный технический результат достигается в способе формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа, содержащего ледостойкое опорное основание, состоящее из водоизмещающих секций, и верхнее строение, смонтированное на опорном основании с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, выполненное в виде автономной самоподъемной плавучей буровой установки, имеющей корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку, заключающемся в транспортировке опорного основания и установке его на дно моря посредством балластировки, а также установке на опорное основание верхнего строения с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, тем, что опорное основание выполняют из опорной и ледоломной частей, предварительно изготавливают упомянутые части опорного основания и транспортируют их к месту формирования комплекса, затем первоначально посредством балластировки устанавливают на точке формирования комплекса опорную часть основания, а затем верхнее строение в виде самоподъемной плавучей буровой установки на упомянутую опорную часть основания, и поднимают корпус упомянутой установки над водой, после чего заводят ледоломную часть в пространство между днищем установки и верхней частью опорной части основания, наводят ледоломную часть на опорную часть основания и стыкуют с последней, после чего посредством механизма подъема опускают корпус установки на ледоломную часть основания, опирая его по периметру так, чтобы его прогиб в средней части был минимальным, затем опорные колонны установки поднимают в положение по-походному, выдвигают кантилевер с буровой вышкой для обеспечения возожности бурения.

На фигуре 1 изображен ледостойкий комплекс в сборе, вид сбоку:

на фиг.2 изображено то же, вид сверху;

на фиг.3 изображено ледостойкое основание в сборе, вид сбоку;

на фиг.4 изображена опорная часть ледостойкого основания с нишами;

на фиг.5 изображен подвод ледоломной части опорного основания к опорной части основания между опорами СПБУ;

на фиг.6 изображена стыковка опорной и ледоломной частей опорного основания;

на фиг.7 изображен ледостойкий комплекс в сборе при выдвинутом кантилевере, вид сбоку.

Заявляемый ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа содержит ледостойкое опорное основание 1, состоящее из опорной 2 и ледоломной 3 водоизмещающих частей, и верхнее строение 4, смонтированное на опорном основании 1 с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам 5, выполненное в виде автономной самоподъемной плавучей буровой установки (СПБУ), имеющей корпус 6, опорные колонны 5 с механизмом подъема (не показан) и буровую вышку 7.

Ледоломная часть 3 основания 1 выполнена с возможностью размещения и стыковки с верхней частью 8 опорной части 2 основания 1 под днищем 9, установленной на упомянутой опорной части 2 самоподъемной плавучей буровой установки 4, а корпус 6 установки 4 установлен с опиранием по периметру на ледоломную часть 3 основания 1 для обеспечения минимального прогиба корпуса 6 в его средней части для передачи усилий с обеспечением минимального изгибающего момента корпуса 6 и минимального прогиба, что позволит принять максимальное количество запасов на ненавигационный период.

Опорная часть 2 основания 1 выполнена с нишами 10 для установки и опирания опорных колонн 5 самоподъемной плавучей буровой установки 4, для обеспечения надежной установки и фиксации.

Опорная 2 и ледоломная 3 части основания 1 выполнены со сквозным проемом 11 для прохода буровой колонны (не показана), что обеспечивает возможность бурения при защите от ледовых образований.

Для обеспечения транспортировки частей 2 и 3 опорного основания 1 и автономной самоподъемной плавучей буровой установки 4 предусмотрены суда-буксировщики (не показаны).

Заявляемый способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа осуществляется следующим образом.

Опорное основание 1 выполняют из опорной 2 и ледоломной 3 частей, предварительно изготавливают упомянутые части 2 и 3 опорного основания 1 и транспортируют их к месту формирования комплекса посредством буксировщиков (не показаны). Затем первоначально посредством балластировки устанавливают на точке формирования комплекса опорную часть 2 основания 1 (для обеспечения дополнительной надежности она может крепиться сваями (не показаны)), а потом верхнее строение 4 в виде самоподъемной плавучей буровой установки наводят над опорным основанием 1 и устанавливают на упомянутую опорную часть 2 основания 1, опираясь опорными колоннами 5 в ниши 10, и поднимают корпус 6 установки 4 над водой.

После этого посредством буксировщиков (не показаны) заводят ледоломную часть 3 основания 1 в пространство между днищем 9 установки 4 и верхней частью 8 опорной части 2 основания 1, наводят ледоломную часть 3 на опорную часть 2 основания 1, также посредством буксировщиков (не показаны) позиционируют и проводят балластировку, после чего стыкуют ледоломную часть 3 с опорной частью 2 основания 1. Затем посредством механизма подъема (не показан) опускают корпус 6 установки 4 на ледоломную часть 3 основания 1 опирая его по периметру так, чтобы обеспечить наименьший изгибающий момент, действующий на корпус 6 и чтобы его прогиб в средней части был минимальным, затем опорные колонны 5 установки 4 поднимают в положение по-походному, выдвигают кантилевер с буровой вышкой 7 для обеспечения возожности бурения.

Технико-экономические преимущества заявляемой группы изобретений заключаются в повышении надежности и безопасности конструкции комплекса и способа его формирования путем обеспечения возможности опирания автономной СПБУ на опорное основание таким образом, при котором опирание днища корпуса СПБУ обеспечивается по периметру, благодаря чему уменьшаются напряжения в корпусе, вследствие чего на СПБУ может быть размещено большее количество запасов, позволяющее вести бурение в ненавигационный период.

1. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа, содержащий ледостойкое опорное основание, состоящее из водоизмещающих секций, и верхнее строение, смонтированное на опорном основании с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, выполненное в виде автономной самоподъемной плавучей буровой установки, имеющей корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку, отличающийся тем, что опорное основание выполнено составным из опорной и ледоломной частей, причем ледоломная часть выполнена с возможностью размещения и стыковки с верхней частью упомянутой опорной части основания под днищем установленной на упомянутой опорной части самоподъемной плавучей буровой установки, а корпус упомянутой установки установлен с опиранием по периметру на ледоломную часть основания для обеспечения минимального прогиба корпуса в его средней части.

2. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа по п.1, отличающийся тем, что опорная часть основания выполнена с нишами для установки и удержания опорных колонн упомянутой самоподъемной плавучей буровой установки.

3. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа по п.1, отличающийся тем, что опорная и ледоломная части основания выполнены с проемом для прохода буровой колонны.

4. Способ формирования ледостойкого бурового комплекса для освоения мелководного континентального шельфа, содержащего ледостойкое опорное основание, состоящее из водоизмещающих секций, и верхнее строение, смонтированное на опорном основании с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, выполненное в виде автономной самоподъемной плавучей буровой установки, имеющей корпус, опорные колонны с механизмом подъема и буровую вышку, заключающийся в транспортировке опорного основания и установке его на дно моря посредством балластировки, а также установке на опорное основание верхнего строения с возможностью вертикального перемещения по опорным колоннам, отличающийся тем, что опорное основание выполняют из опорной и ледоломной частей, предварительно изготавливают упомянутые части опорного основания и транспортируют их к месту формирования комплекса, затем первоначально посредством балластировки устанавливают на точке формирования комплекса опорную часть основания, а затем верхнее строение в виде самоподъемной плавучей буровой установки на упомянутую опорную часть основания и поднимают корпус упомянутой установки над водой, после чего заводят ледоломную часть в пространство между днищем установки и верхней частью опорной части основания, наводят ледоломную часть на опорную часть основания и стыкуют с последней, после чего посредством механизма подъема опускают корпус установки на ледоломную часть основания, опирая его по периметру так, чтобы его прогиб в средней части был минимальным, затем опорные колонны установки поднимают в положение по-походному, выдвигают кантилевер с буровой вышкой для обеспечения возможности бурения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к гидротехническому строительству наплавным способом, и может быть использовано для сопряжения плавучих массивов с неподготовленным дном акватории.

Изобретение относится к гидротехническому строительству сооружений и может быть применено для круглогодичного бурения в условиях Арктического шельфа. .

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в особенности к башмаку для опорной колонны самоподъемной платформы. .

Изобретение относится к области освоения морских нефтегазовых месторождений, расположенных на мелководной акватории. .

Изобретение относится к области морских инженерных сооружений. .

Изобретение относится к морским инженерным сооружениям и может быть использовано в качестве основания для размещения нефтегазобурового оборудования. .

Изобретение относится к морским и добывающим платформам. .

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к конструкциям ледостойких самоподъемных плавучих буровых установок для освоения мелководного континентального шельфа

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к плавучим самоподъемным установкам для работы на мелководном шельфе

Изобретение относится к строительству, а именно к гидротехническому строительству, и может быть использовано для сопряжения плавучих массивов-гигантов с неподготовленным дном акватории

Изобретение относится к ледостойким самоподъемным платформам для освоения замерзающего мелководья на длительный срок. Платформа содержит опорное основание, выполненное в виде донной плиты с развитой поверхностью, прочно соединенной с перпендикулярно установленным ледостойким опорным блоком, несколько выступающим ко дну ниже уровня придонной плоскости плиты, при этом ледостойкий опорный блок выполнен в виде цилиндрической колонны; специальные трубы - водоотделяющие колонны, устанавливаемые в ледостойкий опорный блок, через которые осуществляется процесс бурения эксплуатационных скважин; верхнее строение, выполненное в виде трех сменных плавучих палуб с U-образными по центру вырезами: палубы строительно-монтажного назначения, палубы бурового предназначения и палубы эксплуатационного назначения, при этом U-образные вырезы всех палуб выполнены конгруэнтными поперечному сечению ледостойкого опорного блока; съемные подъемные механизмы, устанавливаемые на внешней стороне по периметру U-образного выреза палубы, обеспечивают стыковку или расстыковку с опорным основанием, а также перемещение и фиксацию палубы на безопасной высоте ледостойкого опорного блока; сваи для закрепления опорного основания, забуриваемые буровой установкой по криволинейной траектории, обеспечивают безопасную эксплуатацию сооружения. Технический результат заключается в повышении надежности эксплуатации и технологической безопасности акватории при проведении строительно-монтажных и буровых работ. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к морским гравитационным платформам для освоения месторождений нефти и газа на континентальном шельфе. Морская гравитационная платформа содержит погружное основание, образованное донной и верхней опорными плитами, боковыми стенками и внутренними переборками. На погружном основании, в его нижней части, расположена юбка на поворотных петлях, состоящая из отдельных секций. Каждая секция юбки содержит вертикальную стенку, ребра жесткости и направляющие трубы. Ребра жесткости в районе примыкания к донной плите выполнены с опорными элементами. Боковые стенки погружного основания содержат элементы крепления юбки в транспортном положении, а также ниши, в которых расположены пальцы-фиксаторы. Технический результат заключается в улучшении устойчивости платформы на грунте, сохранении малой осадки на плаву, снижении буксировочного сопротивления при перегоне морем, а также сокращении времени на установку платформы на точку эксплуатации и демонтаж в случае ее перебазирования. 5 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским гравитационным платформам, устанавливаемым преимущественно на мелководье и эксплуатируемым в ледовых условиях. Платформа содержит опорное основание в виде разделённого на отсеки полого корпуса, заполненного балластом, и верхнее наплавное сооружение в виде водоизмещающего корпуса с технологическим и судовым оборудованием, встроенного в контур замкнутого возвышения палубы опорного основания с возможностью их разобщения. Внутренняя граница замкнутого возвышения в плане эквидистантна обводам наплавного сооружения с разницей в размерах, определяемой соотношением: δ=δï+δã, где δ - разница в соответственных размерах контура замкнутого возвышения опорного основания и верхнего наплавного сооружения, δï - максимальная сумма технологических отклонений соответственных размеров обоих корпусов от номинальных значений, δã - величина гарантированного зазора, необходимого для совмещения верхнего сооружения с контуром опорного основания платформы. Повышается эффективность эксплуатации платформы в ледовых условиях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Раскрыты варианты реализации конструкций гравитационного фундамента, который содержит первую и вторую удлиненные фундаментные секции, разделенные открытой областью и выполненные с обеспечением поддерживания веса в воде указанной конструкции и опирающиеся на дно акватории, и верхнюю секцию, расположенную над указанной открытой областью и выполненную с возможностью прохода по меньшей мере частично над поверхностью воды для поддерживания верхних конструкций. Некоторые варианты реализации дополнительно содержат первую и вторую наклонные секции, соединяющие фундаментные секции с указанной верхней секцией. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к строительству в море платформ, на которых монтируется буровое и нефтедобывающее оборудование. Опорная стойка-якорь морской платформы содержит связанные между собой верхнюю секцию с верхней опорной площадкой, балластные цистерны-секции и нижнюю буровую секцию, в которой установлен гидравлический двигатель, к валу ротора которого присоединен бур, а к статору гидравлического двигателя подсоединены трубопровод подачи и патрубок слива воды. При этом на морской платформе в рубке управления система наполнения-опорожнения балластных цистерн-секций дополнительно содержит компрессор для сжатого воздуха, выход которого через последовательно соединенные первые клапаны и трехходовые переключающие клапаны подключены к трубопроводам подачи сжатого воздуха, гидравлические насосы. Между балластными цистернами-секциями расположены дистанционные опорные секции, верхняя секция выполнена в виде двух соосных полых цилиндров, расположенных относительно друг друга коаксиально. Верхняя опорная площадка посредством жестко связанных с ней и морской платформой деталей шарнира имеет возможность поворота вокруг общей оси шарнира, а с ней и всей опорной стойки якоря при снятии болтовых соединений путем перевода ее из вертикального рабочего положения в горизонтальное транспортное положение. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей опорной стойки-якоря и уменьшении осевой нагрузки. 2 ил.
Наверх