Самоподъемная буровая установка

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, а именно к конструкциям ледостойких самоподъемных плавучих буровых установок, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей с периодом ледовых воздействий. Самоподъемная буровая установка содержит опоры, выполненные в виде форменных конструкций, две из которых выполнены в виде одиночных опор, снабженных ледовыми дефлекторами, а одна опора выполнена из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, закрепленных на райзерном основании, и снабжена райзерным ледовым дефлектором. Зона бурения, проходящая через опору, выполненную из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, снабжена буровыми колоннами. Ледовые дефлекторы и райзерный ледовый дефлектор, обладающие положительной плавучестью за счет встроенных в них балластных цистерн, установлены с возможностью скольжения вдоль одиночных опор и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, и фиксацией на них. Райзерный ледовый дефлектор снабжен подвижной защитной плитой с отверстиями под буровые колонны, выполненной с возможностью скольжения вдоль опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, с образованием замкнутой воздушной полости вокруг буровых колонн на уровне ватерлинии, для подачи в нее, например, пара с корпуса, например, гибким трубопроводом для защиты буровых колонн от образования льда в период ледовых воздействий. Буровая вышка размещена на корпусе в центре опоры, имеющей две отнесенные друг от друга параллельные опоры, с возможностью перемещения между буровыми колоннами для увеличения диапазона возможных глубин эксплуатации. 6 ил.

 

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, а именно к конструкциям ледостойких самоподъемных плавучих буровых установок, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей с периодом ледовых воздействий.

Известна «Ледостойкая моноподная самоподъемная плавучая буровая установка» (Патент RU №2477351 C1, МПК: E02B 17/02), которая имеет верхний корпус с выдвижной консолью и буровой вышкой, смонтированный с возможностью вертикального перемещения относительно центральной колонны посредством механизма подъема по опорной колонне, прочно соединенной с опорным основанием, а для защиты бурящейся скважины от воздействия льда установка снабжена защитной колонной, смонтированной под буровой вышкой

Недостатком данного технического решения является то, что ледовая защита обеспечена непрозрачной, непроницаемой конструкцией моноопоры с массивным основанием большой площади опорной поверхности с применением высокопрочной стали, что значительно увеличивает массу и затраты на изготовление ледозащитной моноопоры.

Известна «Мобильная, арктическая буровая система круглогодичного действия» (Патент RU №2422614 C2, МПК: E21B 17/00 E21B 7/12), взятая за прототип, имеющая буровую вышку, расположенную на корпусе, из которого выдвигаются цилиндрические опорные колонны, выдерживающие локальные ледовые нагрузки, состоящие из сплошной внешней обшивки и внутренней обшивки, пространство между внутренней и внешней обшивкой заполнено связующим материалом, например жидким цементным раствором. Процесс бурения производится через одну из опор платформы с передвижением буровой вышки над опорой или через рядом стоящий ледостойкий кессон, защищающий устье скважин, с применением консольной схемы расположения буровой вышки в кормовой части платформы.

Недостатком данного технического решения является применение ледозащитного исполнения в виде внешней и внутренней обшивки с заполнением пространства между внутренней и внешней обшивкой жидким цементным раствором по всей длине опорных колонн, что увеличивает их массу и затраты на изготовление, а в случае применения рядом стоящего ледостойкого кессона, защищающего устья скважин, потребует дополнительных затрат на строительство ледостойкого кессона.

При использовании варианта бурения через одну из опор платформы с передвижением буровой вышки над опорой по корпусу потребуется полное выдвижение опор из корпуса для достижения уровня передвижения буровой вышки по корпусу над опорой, что означает использование платформы в узком диапазоне возможных глубин эксплуатации. Дополнительно возникнет ограничение размера сетки буровых скважин размерами поперечного сечения опоры.

Задача настоящего изобретения заключается в упрощении конструкции опорных колонн в период ледовых воздействий, уменьшении их массы, уменьшении затрат на строительство, связанных с организацией ледовой защиты, увеличении диапазона возможных глубин эксплуатации самоподъемной буровой установки.

Поставленная задача достигается тем, одно из оснований выполнено райзерным, опоры выполнены в виде форменных конструкций, две из которых выполнены в виде одиночных опор, снабженных ледовыми дефлекторами, а одна опора выполнена из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, закрепленных на райзерном основании, и снабжена райзерным ледовым дефлектором. Зона бурения, проходящая через опору, выполненную из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, снабжена буровыми колоннами. Ледовые дефлекторы и райзерный ледовый дефлектор, обладающие положительной плавучестью за счет встроенных в них балластных цистерн, установлены с возможностью скольжения вдоль одиночных опор и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, и фиксацией на них. Райзерный ледовый дефлектор снабжен подвижной защитной плитой с отверстиями под буровые колонны, выполненной с возможностью скольжения вдоль опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, с образованием замкнутой воздушной полости вокруг буровых колонн на уровне ватерлинии, для подачи в нее, например, пара с корпуса, например, гибким трубопроводом для защиты буровых колонн от образования льда в период отрицательных температур. Буровая вышка размещена на корпусе в центре опоры, имеющей две отнесенные друг от друга параллельные опоры, с возможностью перемещения между буровыми колоннами для увеличения диапазона возможных глубин эксплуатации.

Сущность заявляемой самоподъемной буровой установки поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 схематически изображен изометрический вид самоподъемной буровой установки с ледовыми дефлекторами, райзерным ледовым дефлектором и райзерным основанием;

- на фиг.2 изображен вид сверху самоподъемной буровой установки с расположением одиночных опор и размещенной буровой вышкой на корпусе в центре опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, с возможностью перемещения в зоне бурения;

- на фиг.3 показан поперечный разрез через центр опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, при размещении самоподъемной буровой установки в ледовых условиях;

- на фиг.4 показан продольный разрез при размещении самоподъемной буровой установки в ледовых условиях;

- на фиг.5 показан поперечный разрез через центр опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, при буксировке самоподъемной буровой установки;

- на фиг.6 показан продольный разрез при буксировке самоподъемной буровой установки.

Самоподъемная буровая установка (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором размещены жилые и служебные помещения, оборудование и системы, обеспечивающие штатную эксплуатацию самоподъемной буровой установки, жизнедеятельность и спасение экипажа, буровой вышки 2, опоры в виде одиночных опор 3 и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, с ледовыми дефлекторами 5 и райзерным ледовым дефлектором 6 с встроенными балластными цистернами 7 с возможностью обеспечения положительной плавучести. Одиночные опоры 3 имеют основания 8, а опора, выполненная из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4 - райзерное основание 9. Ледовые дефлекторы 5 и райзерный ледовый дефлектор 6 выполнены с возможностью скольжения вдоль одиночных опор 3 и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, с возможностью фиксации своего положения на них, и зона бурения, проходящая через опору, выполненную из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, снабжена буровыми колоннами 10. Райзерный ледовый дефлектор 6 снабжен подвижной защитной плитой 11. Подвижная защитная плита 11, с отверстиями 13 под буровые колонны 10, выполнена также с возможностью скольжения вдоль опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, с образованием замкнутой воздушной полости 12 вокруг буровых колонн 10 на уровне ватерлинии. Корпус 1 (фиг.3) снабжен, например, гибким трубопроводом 14 для подачи, например, пара в замкнутую воздушную полость 12 для защиты буровых колонн 10 от образования льда в период отрицательных температур. Буровая вышка 2 размещена на корпусе 1 в центре опоры, имеющей две отнесенные друг от друга параллельные опоры 4, с возможностью перемещения между буровыми колоннами 10 (фиг.2).

Самоподъемная буровая установка работает следующим образом.

Транспортировка самоподъемной буровой установки к месту эксплуатации выполняется с поднятыми одиночными опорами 3 и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, выполненными в виде форменных конструкций (фиг.5, 6).

Размещение самоподъемной буровой установки на месте эксплуатации (фиг.3, 4) происходит за счет опускания до уровня грунта одиночных опор 3 с основаниями 8, опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, с райзерным основанием 9. В ходе опускания их до грунта происходит задавливание оснований 8 и райзерного основания 9 в грунт, которое может быть различным для всех оснований. Далее происходит подъем корпуса 1 на опорах, выполненных в виде форменных конструкций 3, 4, до уровня выше волновых воздействий, тем самым ледовые дефлекторы 5 и райзерный ледовый дефлектор 6 за счет встроенных в их конструкцию балластных цистерн 7 остаются в необходимом положении на уровне ватерлинии и в ожидаемой зоне образования льда в период отрицательных температур, скользя вдоль одиночных опор 3 и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, соответственно. Подвижная защитная плита 11 с отверстиями 13 под буровые колонны 10 закреплена в верхнем положении в корпусе 1 самоподъемной буровой установки при волновых нагрузках и опускается на райзерный ледовый дефлектор 6, вдоль опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор 4, в период отрицательных температур создавая замкнутую воздушную полость 12 (фиг.3) вокруг буровых колонн 10 на уровне ватерлинии. С корпуса 1 (фиг.3) подается, например, гибкий трубопровод 14 для подачи, например, пара в замкнутую воздушную полость 12 для защиты буровых колонн 10 от образования льда в период отрицательных температур. Для увеличения диапазона глубин эксплуатации буровую вышку 2 размещают на корпусе 1 в центре опоры, имеющей две отнесенные друг от друга параллельные опоры 4, помимо этого буровая вышка 2 может перемещаться в центре опоры, имеющей две отнесенные друг от друга параллельные опоры 4, между буровыми колоннами 10.

Демобилизация самоподъемной буровой установки происходит, в целом, в порядке, обратном установке.

Технико-экономическая эффективность будет достигнута за счет сокращения размеров, массы и упрощения конструкции ледовой защиты, что приведет к уменьшению стоимости ледовой защиты, увеличению размера сетки буровых скважин, увеличению диапазона возможных глубин и расширению районов эксплуатации самоподъемной буровой установки.

Самоподъемная буровая установка, содержащая корпус с жилыми и служебными помещениями, оборудованием и системами обеспечения эксплуатации, опоры, установленные с возможностью выдвижения из корпуса и обеспечивающие закрепление на донном грунте и подъем корпуса из воды, основания, соединенные с каждой опорой, причем каждая из указанных опор и основания приспособлены для эксплуатации в субарктическом климате, буровую вышку, расположенную на корпусе, и зону бурения, проходящую через опору, отличающаяся тем, что одно из оснований выполнено райзерным, опоры выполнены в виде ферменных конструкций, две из которых выполнены в виде одиночных опор, снабженных ледовыми дефлекторами, а одна опора выполнена из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, закрепленных на райзерном основании, и снабжена райзерным ледовым дефлектором, причем зона бурения, проходящая через опору, выполненную из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, снабжена буровыми колоннами, а ледовые дефлекторы и райзерный ледовый дефлектор, обладающие положительной плавучестью за счет встроенных в них балластных цистерн, установлены с возможностью скольжения вдоль одиночных опор и опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, и фиксацией на них, также райзерный ледовый дефлектор снабжен подвижной защитной плитой с отверстиями под буровые колонны, выполненной с возможностью скольжения вдоль опоры, выполненной из двух отнесенных друг от друга параллельных опор, с образованием замкнутой воздушной полости вокруг буровых колонн на уровне ватерлинии, для подачи в нее, например, пара с корпуса, например, гибким трубопроводом для защиты буровых колонн от образования льда в период отрицательных температур, а буровая вышка размещена на корпусе в центре опоры, имеющей две отнесенные друг от друга параллельные опоры, с возможностью перемещения между буровыми колоннами для увеличения диапазона возможных глубин эксплуатации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым установкам, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах арктических морей в условиях их долговременного ледового покрытия.

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.

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.

Изобретение относится к эластичному подшипнику скольжения, используемому в опорах крупногабаритных, тяжелых и вращающихся элементов, и может использоваться, например, в опоре башни на борту судна, подъемного крана, моста и т.п., где внешние воздействия оказывают на подшипники большие динамические нагрузки.

Изобретение относится к области обустройства и освоения морских нефтегазовых месторождений, а более конкретно к способам и средствам предупреждения аварийных ситуаций.

Изобретение относится к области бурения, а именно к установке для бурения на дне моря, герметично закрытой относительно окружающей среды. .

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин на дне моря. .

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин на морском дне, а именно к буровым установкам. .

Изобретение относится к области горного дела, а именно к способам и устройствам для монтажа и стабилизации на море трубчатых одноколонных (моноопорных) оснований для бурения с них сравнительно неглубоких скважин с отбором качественного керна, преимущественно разведочных на твердые полезные ископаемые, инженерно-геологических и т.п.

Изобретение относится к защитной конструкции водоотделительной колонны, предназначенной для использования в СПБУ. Технический результат заключается в усилении защиты водоотделительной колонны от силового воздействия, в частности от ударов льдин или судов. Защитная конструкция водоотделительной колонны для самоподъемных буровых установок включает в себя несколько опор, верхний модуль, содержащий основную защитную трубу для приема водоотделительной колонны, несколько расположенных вокруг основной защитной трубы гильз, устанавливаемых на опоры, и соединительную арматуру, соединяющую указанные несколько гильз между собой и с основной защитной трубой. Защитная конструкция также содержит нижний модуль, включающий в себя несколько трубчатых направляющих для направления и последующей фиксации опор и соединительную конструкцию. Указанные несколько опор жестко закреплены на дне моря, обеспечивая требующуюся поддержку верхнего и нижнего модулей в собранном состоянии. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для шельфового бурения. Установка для шельфового бурения содержит платформу, такую как судно, понтон, самоподъемная буровая установка, и бурильную колонну, соединенную с указанной платформой с возможностью передачи приводного усилия и дополнительно снабженную компенсатором вертикальной качки. На нижнем конце бурильная колонна снабжена буровым долотом, а к платформе подвешена донная опорная плита, выполненная с возможностью размещения на морском дне. На донной опорной плите установлены зажимные средства для крепления к ней бурильной колонны, представляющие собой цангу, выполненную с возможностью зажима бурильной колонны, допуская при этом ее вращение. При этом цанга содержит корпус, опирающийся на донную опорную плиту и снабженный клиновыми зажимами. Причем клиновые зажимы соединены с указанным корпусом с возможностью вращения. Также раскрыт способ шельфового бурения. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности шельфового бурения. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в качестве гравитационного фундамента морских платформ. Раскрыты варианты реализации гравитационного фундамента, который содержит первую и вторую удлиненные фундаментные секции, разделенные открытой областью и выполненные с обеспечением поддерживания веса в воде указанного гравитационного фундамента на дне моря, и верхнюю секцию, расположенную над указанной открытой областью и выполненную с возможностью прохода по меньшей мере частично над поверхностью воды для поддерживания верхних установок. Некоторые варианты реализации дополнительно содержат первую и вторую наклонные секции, соединяющие фундаментные секции с указанной верхней секцией. Согласно некоторым вариантам реализации гравитационный фундамент содержит юбку ниже фундаментных секций для облегчения взаимодействия с морским дном и трубопроводную систему, выполненную с возможностью передачи текучей среды в отсеки или из отсеков для облегчения установки фундамента на морское дно или отрыва от морского дна. Согласно некоторым вариантам реализации гравитационный фундамент содержит внутренние камеры, выборочно заполняемые текучей средой, для облегчения всплытия и погружения в море и перемещения гравитационного фундамента. Технический результат заключается в повышении надежности гравитационного фундамента при его транспортировке и эксплуатации. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 18 ил.

Группа изобретений относится к самоподъемным системам для бурения и добычи на морских участках, подверженных воздействию льда. Технический результат – обеспечение поддержки самоподъемного узла. Самоподъемная система с опорной конструкцией содержит рабочую палубную конструкцию, множество опорных колонн, подвижно соединенных с рабочей палубной конструкцией, выдвижную консоль, расположенную на рабочей палубной конструкции, буровую вышку, расположенную на выдвижной консоли, две или более опорных основных конструкций, расположенных на морском дне, и множество подвижных опор, каждая из которых прочно соединена с рабочей палубной конструкцией. При этом рабочая палубная конструкция, множество опорных колонн, выдвижная консоль и буровая вышка формируют самоподъемный буровой узел. Способ заключается в том, что во время процесса сборки самоподъемной системы с опорной конструкцией множество подвижных опор проходят от рабочей палубной конструкции до верхней поверхности указанных двух или более опорных основных конструкций, в то время как множество опорных колонн обеспечивают поддержку самоподъемного бурового узла, и после сборки самоподъемной системы с опорной конструкцией указанные две или более опорных основных конструкций обеспечивают поддержку рабочей палубной конструкции через подвижные опоры, а указанное множество опорных колонн извлечено из воды в необходимое положение. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к конструкциям ледостойких самоподъемных плавучих буровых установок, предназначенных для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах замерзающих морей. Установка содержит: корпус с жилыми и служебными помещениями, оборудование и системы обеспечения эксплуатации, корпусу придана положительная плавучесть, он снабжен не менее чем тремя опорами, выполненными как ферменные конструкции, с возможностью выдвижения из корпуса через порталы, с опиранием на донный грунт и подъемом корпуса над водой, снабженные основаниями; буровую вышку, расположенную на корпусе, с зоной бурения, проходящей через одну из опор и снабженной буровыми колоннами. Основание опоры, охватывающей зону бурения, выполнено как райзерное основание, причем опоры снабжены ледовыми дефлекторами, выполненными в виде обечаек с положительной плавучестью и с возможностью возвратно-поступательного скольжения вдоль опор через их порталы и фиксации на них, с образованием замкнутой полости вокруг опор на уровне ватерлинии, которая выполнена с возможностью подачи в нее нагретой рабочей жидкости из корпуса. Ледовые дефлекторы выполнены в форме обечайки, которая в районе переменных ватерлиний снабжена льдоразрушающей насадкой, образованной конусными объемами, состыкованными большими основаниями, причем угол наклона образующих конусов к их большему основанию составляет =45-60°. При этом высота конусов не менее половины диапазона высот переменной ватерлинии. При этом длина ледового дефлектора превышает расстояние от палубы корпуса до нижнего уровня района переменных ватерлиний, с заглублением ниже него не менее чем на высоту конуса. Ледовые дефлекторы снабжены герметичными закрытиями сверху, кроме того, буровая вышка размещена на корпусе, с возможностью перемещения от центра опоры, содержащей зону бурения, к центру корпуса, как минимум за пределы портала этой опоры. Кроме того, днище корпуса буровой установки выполнено неплоским, например килеватым. При этом площадь сечения опоры, содержащей зону бурения, превышает площадь сечения остальных опор и райзерного основания. Технический результат заключается в обеспечении конструктивной ледовой защиты, увеличении навигационного периода эксплуатации в условиях ледовой обстановки, уменьшении абразивного воздействия льда на поверхность несущих элементов ферменных конструкций опорных колон самоподъемной буровой установки, в уменьшении времени на освобождение колонн ото льда для обеспечения их подъема при необходимости экстренной эвакуации платформы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым модулям, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважин на шельфах морей. Подводный буровой модуль, имеющий открытую рамную конструкцию, включает буровую вышку с вертикальными направляющими для бурильной машины, подъемный механизм для перемещения бурильной машины, бурильную машину для вращения бурильной колонны, средства для соединения/отсоединения бурильных труб в процессе добавления или удаления бурильных труб в/из бурильной колонны при спускоподъемных операциях, заменяемую кассету с бурильными трубами, устройство подачи и установки бурильных труб с захватными рычагами, элементы системы циркуляции бурового раствора, устройство вытеснения окружающей водной среды в систему буровых сточных вод и бурового раствора в систему циркуляции бурового раствора, элементы системы буровых сточных вод, которые закреплены на буровой вышке. Технический результат заключается в повышении безопасности работы и повышении экологической безопасности эксплуатации устройства. 4 ил.
Наверх