Подводный буровой комплекс


 


Владельцы патента RU 2547030:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" (RU)

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно в арктических условиях, и может быть применено для подводного бурения и заканчивания скважин независимо от погодных условий и ледовой обстановки на поверхности. Подводный буровой комплекс состоит из подводной буровой установки, донной опорной плиты, подводного судна снабжения. Подводная буровая установка выполнена в виде отдельных модулей, например бурового модуля, модуля жилого и управления, энергетического модуля, модулей хранения расходных материалов. Энергетический модуль соединен кабельными связями с буровым модулем, модулем жилым и управления, модулями хранения расходных материалов. Модуль жилой и управления соединен сигнальными кабелями с буровым модулем, энергетическим модулем и модулями хранения расходных материалов. Модули хранения расходных материалов соединены шлангами с буровым модулем. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового оборудования в арктических условиях. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к освоению подводных месторождений полезных ископаемых, преимущественно в арктических условиях, например жидких и газообразных.

Предназначено для подводного бурения и заканчивания скважин независимо от погодных условий и ледовой обстановки на поверхности.

Известно техническое решение, изложенное в патенте «Буровая установка, установленная на морском дне и предназначенная для бурения нефтяных и газовых скважин», RU №2365730 С2, МПК Е21В 7/124, Е21В 15/02, описывающее буровую установку, размещенную на дне моря и предназначенную для бурения нефтяных и газовых скважин, которая имеет дистанционное управление с плавучего бурового основания через трубы и сигнальные кабели.

Недостатками известного технического решения является необходимость использования надводного судна, применение которого ограничено по погодным условиям и невозможно при тяжелых ледовых условиях, кроме того, размещение буровой установки на значительных глубинах потребует создания герметичных конструкций и приведет к увеличению массы.

Известно наиболее близкое техническое решение-прототип «Подводный буровой комплекс для освоения месторождений углеводородов на шельфе арктических морей», описанное в журнале «Бурение и нефть» №11 за 2008 год, стр.9-12, состоящее из донной опорной плиты, устанавливаемой на поверхности дна, подводного бурового судна с эксплуатационным и буровым оборудованием, а также подводного судна снабжения, имеющего грузовую платформу, на которую устанавливаются контейнеры с расходными материалами. В составе комплекса предусматривается телеуправляемый подводный аппарат, предназначенный для передачи транспортных контейнеров на подводное буровое судно.

Недостатками известного решения является то, что использование бурового судна на грунте ограничено глубиной акватории 400 м, кроме того, требуется большой объем работ по подготовке грунта. Увеличение глубины погружения потребует создания герметичных конструкций этого судна, рассчитанных на большое гидростатическое давление, что заметно усложнит судно и увеличит его стоимость. Транспортировка единого бурового судна будет затруднительна в силу его больших габаритов. Для работы бурового судна требуется подвод электропитания от берегового энергоблока. Перегрузка расходных материалов из мобильных модулей на борт бурового судна сложна и сопряжена с риском загрязнения окружающей среды.

Задачей изобретения является создание подводного бурового комплекса, не имеющего ограничений по глубине акватории в районе установки, не требующего большого объема работ по подготовке грунта, имеющего собственные средства энергоснабжения, упрощение транспортировки этого комплекса за счет уменьшения габаритов модулей, упрощение перегрузки расходных материалов и снижение риска загрязнения окружающей среды.

Поставленная задача достигается тем, что подводная буровая установка, входящая в состав комплекса, выполнена в виде отдельных модулей, в число которых входят буровой модуль, модуль жилой и управления, энергетический модуль и модули хранения расходных материалов для бурения. Модули размещают в толще воды на глубине 100-400 м, они имеют положительную плавучесть, создаваемую, например, за счет балластных емкостей модулей, удержание на месте обеспечивают постановкой на месте на якорных связях. Друг с другом модули соединены кабелями связями и шлангами, обеспечивающими передачу сред, сигналов управления, телеметрической информации и энергии без необходимости механического соединения модулей. Подводное судно снабжения предназначено для доставки и замены модулей, донной опорной плиты, якорей, подводных аппаратов и прочего оборудования, а также для периодической доставки и пополнения бурильного инструмента, труб, расходных материалов и вывоза шлама.

Сущность изобретения поясняется фиг.1. На фиг.1 представлена принципиальная схема подводного бурового комплекса. Подводный буровой комплекс состоит из бурового модуля 1, энергетического модуля 2, модуля жилого и управления 3, модулей хранения расходных материалов 4 и донной опорной плиты 5. Буровая колонна 6 проведена через донную опорную плиту 5. При помощи якорных связей 7 модули прикреплены к якорям 8. Энергетический модуль 2 соединен кабельными связями 9, предназначенными для передачи энергии, с буровым модулем 1 модулем жилым и управления 3, модулями хранения расходных материалов 4. Модуль жилой и управления 3 соединен сигнальными кабелями 10, предназначенными для передачи управляющих сигналов и телеметрической информации, с буровым модулем 1, энергетическим модулем 2, модулями хранения материалов 4. Модули хранения расходных материалов 4 соединены шлангами 11, предназначенными для передачи расходных материалов из 4 в буровой модуль 1. Подводное судно снабжения 12 предназначено для доставки и замены модулей, в том числе модулей хранения расходных материалов 4. Подводные аппараты 13 предназначены для заведения якорных связей, шлангов и кабелей на модули.

Подводный буровой комплекс работает следующим образом.

На грунт устанавливают донную опорную плиту 5. В соответствующих местах устанавливают якоря 8, при помощи подводных аппаратов 13 на них заводят якорные связи 7. Подводное судно снабжения 12 транспортирует модули в подготовленный район, при этом модули имеют нулевую плавучесть. При помощи подводных аппаратов 13 якорные связи 7 заводят на модули, после чего модулям придают положительную плавучесть, например путем осушения балластных емкостей модулей (на чертеже не показаны). За счет образующейся при этом положительной плавучести якорные связи 7 обтягиваются, а модули оказываются устойчиво закрепленными. После закрепления модулей их соединяют кабельными связями 9, сигнальными кабелями 10 и шлангами 11, подключение которых производится также при помощи подводных аппаратов 13. После проведения необходимых проверок подводный буровой комплекс приступает к бурению. После исчерпания расходных материалов шланги 11 и кабельные связи 9 и сигнальные кабели 10 отстыковывают от модуля хранения расходных материалов 4, затем плавучесть модуля хранения расходных материалов приводят к нулю, например за счет приема воды в их балластные емкости (на чертеже не показаны), после чего они отстыковываются от якорных связей 7. Затем при помощи подводного судна снабжения 12 модуль хранения расходных материалов 4 транспортируют на базу для пополнения запасов. На его место доставляют заполненный модуль хранения расходных материалов 4, процедура установки и подключения которого аналогична изложенной выше. Смена обслуживающего персонала и пополнение запасов провизии и снабжения может производиться двумя способами - как за счет доставки персонала на борту подводного судна снабжения 12, непосредственно стыкующегося с модулем жилым и управления 3, так и за счет буксировки всего модуля жилого и управления 3 в базу после отключения его от кабельной связи 9 и сигнальных кабелей 10. При необходимости буровой модуль 1 может быть перемещен между скважинами при помощи подводного судна снабжения 12 или при помощи изменения натяжения якорных связей 7. При этом перемещение остальных модулей не требуется. После завершения процесса бурения в данном районе производят отсоединение шлангов 11, кабельных связей 9 и сигнальных кабелей 10 от модулей, придание модулям нулевой плавучести, отстыковку модулей от якорных связей 7 и их транспортировку подводным судном снабжения 12 в новый район или на базу.

Технико-экономическая эффективность будет обеспечена за счет минимизации объема работ на грунте, возможности проводить бурение при помощи одного комплекса вне зависимости от глубины акватории, обеспеченной безопасности для персонала, независимости от внешних средств снабжения энергией.

1. Подводный буровой комплекс, содержащий подводную буровую установку, донную опорную плиту, подводное судно снабжения, предназначенное для периодической доставки и пополнения бурильного инструмента, труб и расходных материалов, подводные аппараты, отличающийся тем, что подводная буровая установка выполнена в виде отдельных модулей, например бурового модуля, модуля жилого и управления, энергетического модуля, модулей хранения расходных материалов, причем энергетический модуль соединен кабельными связями с буровым модулем, модулем жилым и управления, модулями хранения расходных материалов, а модуль жилой и управления соединен сигнальными кабелями с буровым модулем, энергетическим модулем и модулями хранения расходных материалов, а модули хранения расходных материалов соединены шлангами с буровым модулем.

2. Подводный буровой комплекс по п.1, отличающийся тем, что модули хранения расходных материалов выполнены с возможностью транспортировки для пополнения запасов или замены состава расходных материалов.

3. Подводный буровой комплекс по п.1, отличающийся тем, что модули хранения расходных материалов выполнены с возможностью пристыковывания непосредственно к буровому модулю.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области подводного бурения. Подводная система привода для бурения, добычи или переработки содержит электродвигатель с регулируемым числом оборотов, выполненный с возможностью подведения электропитания, реверсивный гидравлический насос, приводимый в действие двигателем, гидравлическую поршневую компоновку, соединенную с насосом и содержащую первую камеру, вторую камеру и поршень, разделяющий первую и вторую камеры и выполненный с возможностью приведения в действие клапана в подводной системе, резервуар текучей среды, соединенный с насосом и гидравлической поршневой компоновкой, и компенсатор давления.

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.

Группа изобретений относится к области бурения на морской акватории при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. Устройство для морского бурения содержит судно, опорную платформу, систему спуска и подъема бурового инструмента, механизм подачи и вращения буровой колонны, энергетическую установку в виде дизель-электрогенератора.

Группа изобретений относится к области бурения. Устройство и способ бурения, отбора керна и испытаний образцов и измерений на дне моря и водоемов, включающие в себя вертикально перемещающуюся и горизонтально стационарную поперечную балку, лебедку с намотанным на нее канатом, неподвижно закрепленную на поперечной балке, и вращатель шпинделя, установленный на поперечной балке, шпиндель с выполненным в нем каналом, приводимый в действие вращателем шпинделя, и овершот, имеющий один конец, соединенный с канатом, и другой конец, проходящий через канал в шпинделе для прикрепления к бурильному инструменту бурильной колонны и открепления от него.

Изобретение относится к области бурения и может быть использовано для бурения либо наземных, либо морских новых расположенных на одной линии нефтяных, газовых, минеральных и водяных скважин или для обслуживания расположенных на одной линии непродуктивных скважин с устьями скважин, выступающими, по крайней мере, на три метра над уровнем грунта.

Изобретение относится к области бурения скважин на акваториях, а именно к устройствам для погружения в породы колонны обсадных труб ударами по придонной муфте колонны.

Изобретение относится к судостроению и предназначено, преимущественно, для применения в районах с экстремальными метеорологическими и ледовыми условиями. .

Изобретение относится к области геологоразведки и добычи полезных ископаемых на дне моря, а именно к подводному бурению скважин. .

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при добыче углеводородов из морских месторождений, расположенных под дном арктических морей.

Изобретение относится к судостроению, в частности к сверхлегким плавсредствам. Плавсредство состоит из универсальных модулей, двух сепараторов.

Изобретение относится к конструкциям плавающих островов. Плавучий остров представляет собой частично погруженную в воду объемную конструкцию, выполненную из плавучих средств с положительной плавучестью, которые связаны между собой посредством гибкой нерастяжимой связи и упругой демпфирующей связи.

Группа изобретений относится к системе транспортировки текучего продукта между двумя судами в открытом море. Система транспортировки содержит два трубчатых устройства (2), которые являются независимыми друг от друга и каждое из которых содержит два сегмента (2а, 2b), шарнирно соединенных друг с другом при помощи первого из своих концов.

Изобретение относится к судостроению, в частности к предприятиям, предназначенным для базирования, техосмотра и переоснащения судов, а также для первоначальных операций, связанных с добычей углеводородов.

Изобретение относится к плавучим баржам, используемым для установки верхнего строения для морских оснований, а более конкретно к системам и способам стабилизации вертикальной качки, вызываемой волновым действием на систему баржи во время установки верхнего строения.

Изобретение относится к области обеспечения разведочного морского бурения на арктическом шельфе России. Самоходное буровое судно имеет корпус, выполненный с возможностью вращения относительно смонтированной в нем турели с системой якорного удержания судна, палубу, жилой блок, буровую шахту под турелью, расположенные на верхней палубе технологический буровой комплекс и буровую вышку с проходящей через турель и шахту буровой колонной, движительно-рулевой комплекс, размещенный в корпусе энергетический комплекс.

Изобретение относится к плавучей морской добывающей платформе. Платформа состоит из полупогружного корпуса платформы в форме цилиндра, расположенного вертикально выше и ниже уровня моря.

Группа изобретений относится к конструкциям плавающих бассейнов для купания людей. Плавающий бассейн содержит ёмкость и понтоны, соединённые одной стороной с верхним краем ёмкости и расположенные по его периметру.

Группа изобретений относится к области обработки грунта выемки, извлеченного с помощью земснаряда. Способ транспортировки грунта выемки от областей извлечения к расположенной на большом расстоянии от них области повторного использования включает в себя этапы, на которых осуществляют постановку на стоянку вблизи области извлечения морского транспортного судна со значительно большими размерами, чем земснаряд, выполненного с возможностью приема большого количества грунта выемки в пригодном для транспортировки состоянии, извлечение грунта выемки, используя по меньшей мере один земснаряд, доведение грунта выемки до пригодного для транспортировки состояния посредством подачи грунта выемки от земснаряда к центробежному сепаратору, разделяющему грунт выемки на влажную фракцию и сухую фракцию, при этом сухую фракцию собирают и подают к гравитационному сепаратору, дополнительно разделяющему собранную сухую фракцию на более сухую и более влажную фракции, в сравнении с сухой фракцией, в котором более сухую фракцию собирают в транспортном судне, выполненном с возможностью приема более сухой фракции грунта выемки и транспортировку более сухой фракции к области повторного использования, используя транспортное судно, постановку на стоянку транспортного судна в области повторного использования и выгрузку более сухой фракции из транспортного судна в области повторного использования.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским технологическим платформам различного назначения и может быть использовано при создании плавучих, погружных и стационарных морских платформ для освоения месторождений шельфа.

Группа изобретений относится к области шельфового бурения. Буровое судно содержит первый бурильный центр, включающий в себя хранилище для хранения первых водоотделительных колонн, второй бурильный центр для бурения второй скважины с того же самого судна, включающий в себя хранилище для хранения вторых водоотделительных колонн. Вторые водоотделительные колонны имеют меньший диаметр, чем первые водоотделительные колонны. Судно содержит два противовыбросовых превентора для второго бурильного центра. Способ бурения предусматривает создание бурового судна с двумя раздельными и различными бурильными центрами, каждый из которых способен выполнять бурение скважины; обеспечение водоотделительных колонн для каждого из бурильных центров; диаметр водоотделительных колонн для одного из бурильных центров меньше диаметра водоотделительных колонн для второго из бурильных центров; обеспечение двух противовыбросовых превенторов в соответствии с меньшим диаметром водоотделительной колонны вспомогательного бурильного центра. Обеспечивается бурение скважины с одного судна с двух разных бурильных центров, в частности, в арктических условиях. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх