Морская платформа для контролируемой локализации углеводородов
Изобретение относится к концепции для контролируемой локализации нефти и конденсата и возможно других типов жидкостей и химреагентов в конструкциях при возможном выходе из строя обычных известных барьеров, используемых в морской разведке и добыче нефти и газа, предназначенных для использования на нескольких морских глубинах. Морская платформа содержит несущую конструкцию; палубную надстройку, установленную сверху на несущую конструкцию, с которой можно вести бурение, причем несущая конструкция содержит сборные емкости, образующие интегрированную часть несущей конструкции; основание для платформы, предназначенное для опирания на морское дно, и несколько отдельных обладающих плавучестью корпусов, установленных сверху друг на друга и взаимно соединенных, опирающихся на основание платформы под действием веса обладающих плавучестью корпусов. Обладающие плавучестью корпуса также взаимно соединены с основанием платформы с помощью вертикально натянутых тросов, расставленных через равные интервалы по периферии платформы. Множество тросов постановки на якорь, проходящих вверх и вниз от верхней части основания платформы закреплены якорями на морском дне на расстоянии от морской платформы. Тросы постановки на якорь соединяются с морской платформой через направляющие блоки и лебедки. Обеспечивается прочность, устойчивость морской платформы и возможность противостоять воздействию природных сил, возникающих на площадке установки. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.
Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится к концепции контролируемой локализации нефти и конденсата и возможно других жидкостей и химреагентов при выходе из строя барьеров безопасности на морских платформах, используемых в настоящее время в морской добыче углеводородного сырья, применяемой на нескольких различных морских глубинах.
Изобретение относится также к способу установки и/или демонтажа морской платформы такой концепции.
Предпосылки изобретения
При разведке углеводородного сырья в условиях очень жестких требований по защите окружающей среды и с требованиями нулевого загрязнения, новые общие концепции и решения должны разрабатываться для соответствия таким требованиям к окружающей среде и политическим требованиям. Концепция для нулевого загрязнения требует решения с тотальным и комплексным барьером на пути к окружающему морю и морской флоре и фауне, охватывающим все типы разливов при бурении и добыче, включающие в себя выбросы, загрязнение разливы из буровых систем от других случайных происшествий. Такая концепция должна обеспечивать выполнение операций бурения и добычи без любого типа воздействия на окружающую среду, прямого или косвенного в водах, где устанавливают морские платформы.
Для обычного типа разведки углеводородного сырья, такого как бурение, или операций эксплуатации добывающих скважин могут возникать ситуации, где могут происходить неуправляемые выбросы, и где углеводороды таких выбросов, в конце концов, попадают прямо в море. Когда эксплуатационные барьеры и барьеры предупреждения аварий выходят из строя, только традиционное оборудование сбора нефти с поверхности воды и откачки имеется в наличии для сбора разлива. Такое оборудование имеет, вместе с тем, большие внутренне присущие ему ограничения по эффективности, надежности или ограничения по температуре, волнению или ветру.
Традиционно блок бурения выполняют с полной вентиляцией и сбросом в море для избавления от неуправляемой утечки. Риски того, что нежелательные происшествия могут происходить в прибрежных водах, делает традиционные морские буровые платформы не подходящими для использования в специфических уязвимых и чувствительных зонах.
Несколько решений для предотвращения такой нежелательной утечки в моря ранее уже были предложены. В документе US 3698198 описана морская платформа типа, опирающегося на морское дно, и состоящая из множества собираемых, обладающих плавучестью корпусов, устанавливаемых сверху друг на друга. В собранном состоянии различные, обладающие плавучестью корпуса удерживаются вместе натянутыми тросами, проходящими от палубы на верхнем, обладающем плавучестью корпусе, до основания для платформы, опирающейся на морское дно. Две смежные секции могут взаимно соединяться с помощью болтов и гаек. Морская платформа согласно данной публикации также оборудована одной ячейкой, проходящей между палубой, установленной над уровнем моря, и основанием для платформы на морском дне. Бурение ведут с палубы, вниз через вертикальную ячейку и вниз в морское дно, вертикальная ячейка не имеет дна. Каждый обладающий плавучестью корпус оборудован балластными танками, расположенными вокруг вертикальной ячейки. Дополнительно ячейка имеет отверстия, обеспечивающие перекачку воды из соседнего корпуса, установленного снизу или сверху. Каждый обладающий плавучестью корпус также снабжен выступающими вниз частями на своем нижнем конце и взаимодействующими с ними выступающими вверх запорными элементами на верхней поверхности каждого обладающего плавучестью корпуса, обеспечивающими установку и взаимное соединение со следующим, обладающим плавучестью корпусом.
Документ GB 2063776 относится к решению для сбора нефти и газа при выбросе, где корпус в форме зонтика спускают над скважиной с протечкой, корпус в форме зонтика собирает нефть и газ и обеспечивает проход изливающейся текучей среды из зоны утечки в емкость и/или на факел. Дополнительно средство в форме зонтика может соединяться с расширяющейся цилиндрической воронкой, спускаемой в нужное место над зоной утечки, так что более или менее ограждающее кольцо или цилиндр создается над потоком изливающейся текучей среды и вокруг него.
Вследствие возникновения трудностей, описанных выше, существует необходимость разработки улучшенных систем для сбора углеводородов при утечке и концепции для защиты окружающей среды, предотвращающей утечку углеводородов в море и одновременно создающей решения, обеспечивающие прочность, устойчивость и возможность противостоять воздействию природных сил, возникающих на морской площадке работ.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание решения, которое увеличивает безопасность и уменьшает риск случайной утечки нежелательных жидкостей в окружающее море и одновременно улучшает способ сборки и взаимного соединения отдельных, обладающих плавучестью элементов для образования устойчивой конструкции, благодаря которому конструкция должна лучше работать в условиях противодействия природным силам и выдерживать их воздействия, возникающие на площадке установки, а также делает возможным строительство морской платформы простым и эффективным способом и также делает возможным повторное использование отдельных блоков на другой площадке.
Дополнительной задачей изобретения является создание решения, где силы, вносящие вклад в удержание собранными различных конструктивных элементов, можно регулировать и корректировать, так что создаются достаточные силы преднапряжения, обеспечивающие собранной морской платформе в любое время способность выдерживать возникающие силы и моменты, действующие на платформу, обусловленные силами природы в окружающей среде.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание улучшенного способа предотвращения контакта нефти и газа при утечке из скважины или райзера с морем вокруг платформы.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание улучшенного решения, благодаря которому после завершения работ не остается каких-либо приносящих ущерб препятствий на морском дне, затрудняющих рыбную ловлю сетями и тралами, или которые также простым способом можно удалять с площадки установки.
Другой задачей изобретения является создание улучшенного решения, обеспечивающее возможность повторного использования, и с помощью простого средства возможность приспосабливаться к различным морским глубинам.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание решения, при котором возможно временное хранение больших объемов нефти утечки.
Также задачей настоящего изобретения является создание решения, при котором возможно выполнение функции несения бурового и эксплуатационного оборудования.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание решения, которое может обеспечивать эффективный сбор нефти утечки, даже в бурных морях с высотой волн, обусловленной столетним жестоким штормом.
Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание решения, обеспечивающего предотвращение разлива также после столкновения с кораблем.
Задачи настоящего изобретения решаются с помощью решений, дополнительно определенных в независимых пунктах формулы изобретения. Возможные варианты осуществления и альтернативы даны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению создана морская платформа, содержащая несущую конструкцию и палубную надстройку, установленную сверху на несущую конструкцию, с которой можно вести бурение, и где возможен сбор углеводородов, изливающихся при утечке во время операций бурения, в случае выхода из строя обычных барьеров, причем несущую конструкцию, выполненную с конфигурацией, окружающей нефть утечки и направляющей в управляемом режиме такую нефть утечки в сборные емкости, выполненные как интегрированная часть несущей конструкции. Морская платформа включает в себя основания для платформы, предназначенные для опирания на морское дно, и некоторое число отдельных плавучих корпусов, устанавливаемых сверху друг на друга, взаимно соединяющихся, опирающихся на основания для платформы под действием веса плавучих корпусов и балластной воды, причем плавучие корпуса также прикрепляются к основанию для платформы с помощью вертикальных тросов с анкерами, расставленными с равными интервалами вокруг периферии платформы. Дополнительно система содержит множество тросов постановки на якорь, заякоренных на морском дне, на большом расстоянии от платформы, причем тросы постановки на якорь соединяются с платформой через направляющие блоки и лебедки.
Согласно одному варианту осуществления изобретения каждый из вертикальных натянутых тросов может соединяться на одном конце с основанием для платформы и на другом конце с лебедкой на палубе платформы, предпочтительно через направляющие блоки.
Дополнительно основание для платформы может закрепляться на морском дне с помощью множества свай или обсадных колонн, вдавленных вглубь и зацементированных в грунте морского дна.
Места закрепления для вертикально натянутых тросов могут в таком случае предпочтительно совпадать с верхним концом свай или обсадных колонн.
Согласно дополнительному варианту осуществления также могут быть использованы запорные болты или стяжки, установленные в цилиндрических каналах и проходящие через стык между двумя последовательно соединяющимися секциями платформы, каждый запорный болт или стяжка на верхнем и нижнем конце снабжен запорными поверхностями, взаимодействующими с соответствующими запорными поверхностями в цилиндрических каналах, причем эффект запирания получается поворотом болтов или стяжек относительно каналов.
Различные элементы конструкции, образующие морскую платформу, представляют собой независимые плавучие элементы, которые можно независимо перемещать в нужное положение, в основном буксировкой и балластировкой, и данные элементы можно предпочтительно собирать с помощью направляющего средства или шипов и соответствующих отверстий в противоположных поверхностях секций, устанавливаемых над или под направляющим средством или шипами.
Все элементы могут иметь вертикальные открытые ячейки ("шахтные стволы") для строительства скважины и с устройствами для вскрытия скважины в нижней части основания для платформы и с буровым оборудованием, расположенным сверху на палубе платформы.
Шахтный ствол для бурения может быть изолирован от проникновения воды снаружи, причем сборка имеет такую конструкцию, что получается герметичной и водонепроницаемой. Дополнительно в состав можно вводить отсекающий клапан, установленный в элементе основания как дополнительный барьер, соединенный с райзером высокого давления и заканчивающийся на уровне палубы обычными противовыбросовыми превенторами и предохранительными клапанами.
Один или несколько элементов, основание для платформы, промежуточные элементы или верхний элемент могут предпочтительно, но не обязательно, быть выполнены из бетона.
Настоящая концепция комплексной защиты представляет собой комбинации хорошо отработанных технологий, которая делает возможным выполнение разработки, разведки и добычи углеводородов в особенно чувствительной окружающей среде прибрежных вод с уровнем требований по безопасности по загрязнению, которая существенно выше требований к обычным мероприятиям нефтяной индустрии на норвежском континентальном шельфе или по всему миру.
Концепция создает полную защиту уязвимых ресурсов окружающей среды и обеспечивает отсутствие угрозы от деятельности для традиционного рыболовства и интересов окружающей среды в прибрежных зонах. Концепция гарантирует нулевое загрязнение моря, основанное на новом способе объединения технологий.
Согласно данной концепции все традиционные риски загрязнения могут быть минимизированы. Это означает учет следующих аспектов, если необходимо:
введение новых барьеров и принципов для возможности и последовательности уменьшения для всех типов инцидентов от, например, эксплуатационных отклонений до серьезных аварийных происшествий;
обратную закачку бурового раствора и полученного от операций бурения бурового шлама и, возможно, подтоварной воды;
нулевой разлив буровых растворов для всех секций бурящегося ствола.
Нулевой разлив, вводимый в концепции, должен применяться для всех секций бурения, которые на сегодня приняты согласно известным техническим решениям.
Презумпцией для концепции является то, что она дает решение, соответствующее самым высоким требованиям для прочности барьеров, относящихся к разливу в море, при этом поддерживаются требования безопасности персонала.
Согласно настоящему изобретению создана бетонная конструкция, содержащая встроенную емкость, окружающая конструкция или кольцевой корпус, окружающий палубное оборудование и буровую установку и представляющий собой несущую конструкцию для них. Установка имеет следующие свойства:
1. Основание для платформы и юбка (удлиненная конструкция основания для вдавливания в морское дно) может быть выполнена для передачи нагрузки от конструкции в грунт морского дна (на основе геотехнических данных).
2. Конструкция должна противостоять воздействию течений и волн, также относительно мощных морских течений, которые могут существовать в прибрежных водах.
3. Верхний "элемент" морской платформы, несущий буровую установку, жилые помещения, вертолетные палубы, краны и средства эвакуации/спасения (спасательные плоты), переходные площадки и проходы эвакуации и зоны установки для материалов, подаваемых краном с судов снабжения. Общая площадь палуб может составлять порядка 10000 м2. Дополнительно можно также иметь площадь для стеллажей хранения/манипуляций с трубами.
4. Буровой агрегат (расчетная масса 3400 тонн) может подниматься и перемещаться на рельсовом пути, построенном на верхнем элементе конструкции.
5. Ветровая нагрузка на внешнюю поверхность (бетон и буровая вышка) воспринимается остальной конструкцией. Буровая установка должна, скорее всего, быть закрытой/приспособленной к зимней эксплуатации по погодным и климатическим условиям, требующим от всех источников разлива обязательного дренирования в емкости, интегрированные в конструкции.
6. Расстояние сверху до уровня воды должно составлять минимум 30 метров. Для особо мелководных зон данную высоту можно корректировать в соответствии с местными условиями.
7. Объем емкостей хранения должен обеспечивать сбор углеводородов при выбросе (неуправляемое событие) и должен составлять порядка, по меньшей мере, 200000 м3, так чтобы можно было пробурить в управляемом режиме разгрузочную скважину.
8. Конструкция может иметь размеры для обеспечения уменьшения внутреннего уровня воды в буровых ячейках, при этом с получением большей буферной емкости для хранения углеводородов, вследствие возможного выброса.
9. Элементы, образующие конструкцию, могут находиться на плаву, буксироваться и балластироваться во время установки, и различные блоки снабжены направляющим средством или центрирующим средством, обеспечивающим надлежащую сборку.
10. Конструкция является герметичной и водонепроницаемой, так что может поддерживать внутри уровень нефтяной текучей среды выше внешнего уровня моря.
Решение согласно изобретению может функционировать как искусственный риф для рыб после завершения эксплуатации и демонтажа элементов 19-22. Другим преимуществом решения согласно изобретению является то, что предоставляется возможность изоляции зоны для бурения, добычи и жилых помещений. Дополнительно верхний блок 22 может также функционировать в качестве отдельного плавучего морского основания.
Другое преимущество заключается в том, что согласно настоящему изобретению является возможным устанавливать оконечные устройства скважин на уровне морского дна.
Краткое описание чертежей
Вариант осуществления изобретения описан подробно ниже со ссылками на чертежи, на которых показано следующее.
На фиг.1 схематично показано сооружение, установленное на морское дно вблизи берега.
На фиг.2 схематично показан в перспективе вид сооружения с различными элементами, образующими часть сооружения.
На фиг.3 схематично показан в перспективе вид сверху варианта осуществления основания для платформы, предназначенного для установки на морское дно.
На фиг.4 схематично показано вертикальное сечение основания для платформы в плоскости, проходящей по вертикальной оси основания для платформы.
На фиг.5 схематично показано вертикальное сечение элемента промежуточной опорной части платформы, предназначенной для установки сверху на основание для платформы, показанное на фиг.4.
На фиг.6 схематично показано вертикальное сечение верхней несущей конструкции 22 палубы, в плоскости, одинаковой с сечениями основания для платформы и промежуточной конструкции, показанной на фиг.4 и 5.
На фиг.7 схематично показана в перспективе, частично в разрезе, верхняя, несущая палубу конструкция.
На фиг.8 показан вид сверху возможного расположения различных блоков на палубе, включающих в себя вертикальные колодцы, проходящие от палубы вниз к нижней части основания для платформы.
На фиг.9 показан в перспективе и частично в разрезе вариант осуществления изобретения, оборудованный средством для постановки морской платформы на якоря.
На фиг.10 схематично показана разъемная система для взаимного соединения смежных блоков, образующих платформу.
На фиг.11 схематично показан в перспективе сверху и сбоку вариант осуществления основания для платформы согласно изобретению.
На фиг.12 схематично показан вариант осуществления, в котором верхнюю конструкцию используют для транспортировки, погружения и установки элемента на основание для платформы.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 схематично показано в перспективе сооружение 10 согласно изобретению, установленное на морское дно 11. Как показано, сооружение 10 снабжено основанием 12 для платформы, вдавленной в морское дно 11, и цилиндрической формы блоком, выступающим вверх, описанными ниже и показанными на фиг.2. Над уровнем 13 моря сооружение 10 снабжено палубной надстройкой 14, оборудованной обычными блоками, такими как буровая вышка 15, жилые помещения 16, краны 17 и, например, спасательные шлюпки 18. Дополнительно палубная надстройка 14 несет все оборудование и блоки, необходимые для бурения и/или добычи углеводородов из скважин в морском дне.
На фиг.2 показано, что сооружение 10 получено с помощью сборки из отдельных бетонных элементов круглого сечения. Элементы могут также иметь другую форму, не круглой геометрии, реальные техусловия являются решающим фактором для выбираемой формы. Вариант осуществления, показанный на фиг.2, содержит основание 12 для платформы, первую, нижнюю секцию 19, предназначенную для установки сверху на основание для платформы, второй промежуточный элемент 20 и верхнюю секцию 22 с конфигурацией для несения палубной надстройки 14. Каждый бетонный элемент 12, 19, 20, 22 является независимым блоком с дном, верхом и вертикальной стенкой (стенками), так что элементы могут плавать и балластироваться во время транспортировки и установки. Бетонные элементы 12, 19, 20, 22 снабжены направляющим средством 23 для скрепления c центровкой во время установки элемента на расстоянии от берега и направления в правильное положение относительно элемента под ним. В показанном варианте осуществления направляющее средство 23 имеет форму выступающих вверх шипов или "штырей" 23, а соответствующая поверхность на элементе, устанавливаемом сверху на нижний элемент, снабжена соответствующими углублениями 24, разработанными и выполненными с формой, подходящей к шипам или "штырям" 23. Как показано на фиг.2, нижняя секция 19 может на своем нижнем конце снабжаться выступающими вниз шипами или штырями, а основание 12 для платформы может снабжаться соответствующими углублениями или отверстиями 24. Такая форма выполнена для создания на основании 12 для платформы гладкой поверхности, на которой, когда элементы 9, 20, 22 в будущем удаляют, не должно оставаться выступающих вверх частей, за которые могут зацепиться тралы или в которых могут запутаться рыболовные снасти. Альтернативно направляющее и регулирующее средство 23, 24 может иметь форму шипов или штырей 23, выступающих вниз от нижней поверхности элементов, находящихся выше, а углубления или отверстия 24 могут располагаться на верхней поверхности элементов 12, 19, 20, 22, находящихся ниже. Если необходимо, морская платформа может содержать дополнительные промежуточные элементы (не показано). Число элементов определяется глубиной моря, на которой должна устанавливаться морская платформа, и высотой каждого из используемых элементов.
Для обеспечения создания водонепроницаемого и выдерживающего давление соединения между смежными секциями 19-22 замковые соединения и соединения смежных поверхностей могут цементироваться или в них может нагнетаться герметизирующий материал любого известного и обычного типа. Герметизирующий материал может предпочтительно, но не обязательно, относиться к типу, обеспечивающему или делающему возможным удаление секций 19-22 на более поздней стадии. Такой материал может, например, представлять собой плавучий эластомер.
На фиг.3 показан в перспективе вид сверху варианта осуществления основания 12 для платформы согласно изобретению. Для предотвращения после завершения бурения или эксплуатации зацепления основания 12 для платформы рыболовными снастями или т.п. и их застревания в ней периферийная кромка 21 основания для платформы может иметь фаску (не показано). Как дополнительно показано на фиг.3, три углубления или отверстия 24 выполнены в верхней поверхности для приема соответствующим образом выполненных, проходящих или выступающих вниз шипов 23, закрепленных на нижней поверхности нижней промежуточной секции 19.
Как дополнительно показано на фиг.3, основание 12 для платформы снабжено двумя ячейками, предназначенными для коаксиального совмещения с соответствующими ячейками (не показано) в остальных элементах 19-22, образующими шахтный ствол 40 для бурения, проходящий от дна до палубы. Шахтные стволы 40 для бурения взаимно соединяются так, что получается водонепроницаемая герметичная конструкция. Этого достигают, применяя герметизирующий материал в подходящих местах в замковых соединениях. Ячейка 25 на своем нижнем конце заканчивается нижней плитой или плитой, закрывающей ячейки от притока воды в них, причем плита также несет большое число донных задвижек 26 для будущих скважин.
Основание 12 для платформы описано с дополнительными подробностями со ссылками на фиг.4 ниже. На фиг.4 показано вертикальное сечение основания 12 для платформы, проходящее по диаметральной плоскости. Основание 12 для платформы разработано для фактических геотехнических условий на площадке работ. На нижней поверхности основание 12 для платформы может быть снабжено открывающимися вниз юбками 27, проходящими вниз от нижней поверхности основания 12 для платформы, причем юбки 27 выполнены с возможностью вдавливания/засасывания в морское дно. Ячейки 25 могут также предпочтительно снабжаться выступающими вниз и открывающимися вниз юбками 28, предназначенными для вдавливания в морское дно, когда бетонный элемент устанавливают на морское дно и балластируют. Юбки, образующие продолжение стенок ячейки 25, предотвращают скольжение платформы на морском дне и также предотвращают разлив или утечку из карманов мелкого залегания газа в морском дне. Если необходимы длинные юбки, основание 12 для платформы можно оборудовать механизмом засасывания, таким как самозасасывающийся якорь. Полость между морским дном 11, юбками 27, 28 и фундаментной плитой 41 элемента 12 основания может предпочтительно цементироваться для получения устойчивости после установки на морское дно. Основание 12 для платформы дополнительно снабжено верхним перекрытием или плитой 44 и боковыми стенками 45. Для лучшего обеспечения устойчивости во время погружения и спуска и до завершения работ цементирования пространство, образованное между юбками и фундаментной плитой 41 основания 11 для платформы может разделяться на отдельные отсеки, например разделяющими стенками, юбками или т.п. (не показано) и возможно также дополнительными юбками.
Вокруг установленного основания 12 для платформы могут отсыпаться слои 42 камня или гравия для предотвращения уноса океаническими или приливными течениями материала морского дна вокруг основания 12 для платформы. Юбки 28 под шахтным стволом или ячейками 25 могут быть сконструированы так, что данные юбки проходят глубже юбок 27, выполненных вдоль периферии основания 12 для платформы для создания наиболее высокой возможной прочности скрепления с окружающим грунтом морского дна. Основание 12 для платформы дополнительно снабжено несколькими стенками 43 ячеек, так что большое число ячеек образовано внутри основания 12 для платформы. В показанном на фиг.4 варианте осуществления основание 12 для платформы снабжено выступающими вверх шипами или штырями 23. Это расходится с вариантом осуществления, показанным на фиг.1-3. Данное должно означать, что нижний конец смежного элемента 19 должен снабжаться соответствующими углублениями или отверстиями 24.
Также концевые устройства 26 скважин показаны в нижней части ячеек 25, образующих вертикальный ствол шахты, предназначенный для прохода выше уровня моря. Ячейки заканчиваются на нижнем конце водонепроницаемой нижней плитой, выполненной с некоторым числом врезок для бурильных колонн/эксплуатационных райзеров. На уровне непосредственно над нижней плитой каждый из эксплуатационных райзеров оборудован запорным и штуцерным клапаном на уровне морского дна. Это обеспечивает использование райзеров высокого давления до уровня палубы, где установлены сборки противовыбросовых превенторов, причем верхняя часть также соединяется с системой штуцерного манифольда, которая может быть выполнена вместе с штуцерной/глушения системой с возвратом в систему сборных емкостей. Система может также снабжаться системой возврата текучей среды и/или системой отвода на уровне палубы с возвратом в сборную емкость.
Когда операции бурения завершены, все элементы 19-21 платформы могут быть демонтированы, а элемент 12 основания остается на морском дне с закрытыми запорными клапанами; альтернативно эксплуатационные обсадные колонны цементируют. Как дополнительная альтернатива, фонтанное оборудование устья скважины с соответствующими трубными линиями может соединяться с фонтанным оборудованием для транспортировки добытого углеводородного сырья и соединяться с другой эксплуатационной установкой для транспортировки добытого углеводородного сырья на эксплуатационные и/или транспортные сооружения.
На фиг.5 схематично показано вертикальное сечение, проходящее через середину секции 19, предназначенной для установки сверху на основание 12 для платформы. Как показано на фигуре, данная промежуточная конструкция снабжена нижней плитой 41', снабженной отверстиями в плите и проходящими вверх углублениями 24, предназначенными для совместной работы с выступающими вверх шипами или штырями 23 на элементе 12, на который промежуточный элемент 19 должен устанавливаться. Дополнительно данный промежуточный элемент 19 также снабжен верхней плитой 44' и боковыми стенками 45'. Дополнительно средняя конструкция 19 снабжена некоторым числом стенок 43 ячеек, образующих отдельные ячейки. Данный конструктивный элемент 19 также снабжен одним или несколькими колодцами или ячейками 25 для бурения без дна или верха. Ячейка (ячейки) 23, проходящая через элемент 19, соосно ориентирована (ориентированы) относительно соответствующей ячейки (ячеек) в основании 12 для платформы.
На фиг.6 схематично показано соответствующее вертикальное сечение, проходящее через верхний блок 22, палубная надстройка не показана. Данный блок 22 снабжен нижней плитой 41", боковыми стенками 45" и палубной надстройкой 47. Блок 22 дополнительно снабжен одной или нескольким ячейками 25, открытыми с обоих концов и проходящими вертикально вверх через блок, выполненными коаксиально с ячейками 25 в блоках, установленных ниже, при этом образуется проходящий вертикально шахтный ствол для бурения. На нижнем конце конструкции, на уровне нижней плиты 41", выполнены соответствующие открытые снизу углубления 24 для совместной работы с проходящими вверх шипами 23 элемента, расположенного ниже.
На фиг.7 схематично показана в перспективе, с частичным вырезом, верхняя несущая конструкция 22 палубы. Как показано, данная конструкция 22 на своем верхнем конце оборудована палубной надстройкой, несущей две буровые вышки, установленные сверху каждой из буровых ячеек 25, кран 17, жилые помещения 16 с вертолетной палубой и спасательные шлюпки, подвешенные снаружи морской платформы. Как показано на фигуре, также верхний элемент оборудован некоторым числом ячеек 46, которые во время буксировки функционируют как создающие плавучесть и балластные емкости и во время работы, в случае непредусмотренной утечки нефти, также должны функционировать в качестве сборных емкостей для утечки нефти. Также другие элементы 12, 19, 20 могут снабжаться такими ячейками. В показанном варианте осуществления данные ячейки 46 имеют шестиугольное сечение. Должно быть ясно, вместе с тем, что ячейки могут иметь любое другое сечение подходящей формы, такое как треугольное, прямоугольное, круглое или форму сечения, являющуюся комбинацией круглой и многоугольной.
Высоту бетонного элемента 12 основания выбирают такой, чтобы бетонная конструкция в целом состояла из минимального числа элементов, которые могут устанавливаться друг на друга. Погружение каждого элемента 12, 19-22 выполняется в управляемом режиме с помощью балластных цистерн (не показано), например способом, одинаковым с применяемым для установки блоков донных якорей для платформы с натяжными опорами и избыточной плавучестью типа Heidrun.
Направляющее средство 24, которое может иметь форму углубления в верхней поверхности элемента 12 основания, может, например, представлять собой углубление в верхней плите, предназначенное для приема соответствующей формы вставного жесткого и прочного шипа 23 из подходящего материала различной длины (возможно 10 метров), встроенного в нижнюю секцию нижнего элемента 19 и выступающего вниз от нижней плиты, устанавливаемого коаксиально с углублением 24 в основание 12 для платформы. Направляющий шип 23, имеющий самую большую длину, входит первым в контакт, после чего положение приближающегося элемента 19, альтернативно элемента 20, 21 или 22, подлежащего соединению с основанием 12 для платформы, регулируется, так что следующий шип совмещается со своим углублением, и т.д. В показанном решении имеются три таких направляющих 23, 24 между каждым элементом. Должно быть ясно, вместе с тем, что данное число может изменяться в зависимости от требований для передачи нагрузок и сил между элементами 19-22. Основание 12 для платформы снабжено армированными упрочненными секциями (не показано), предназначенными для восприятия и противодействия нагрузкам и силам, создаваемым элементами 19-22, находящимися сверху. Предполагается прочная и жесткая конструкция. Альтернативно может быть необходимым создание основания 12 для платформы с выступающими вверх направляющими 23, выполненными совпадающими с углублениями или отверстиями 24 в нижней плите элементов 19-22, находящихся выше.
Основание 12 для платформы может снабжаться направляющими трубами для будущих скважин, образующими интегральную часть основания 12 для платформы, обеспечивающими возможность бурения скважины через них с площадки над уровнем моря после завершения установки элементов 12,19-22. По идее можно также вводить клапан-отсекатель (не показан), установленный в основании 12 для платформы в соединении с направляющими трубами или райзерами, как дополнительный барьер, соединенный с райзером высокого давления, заканчивающимися на уровне палубы обычными противовыбросовыми превенторами и предохранительными клапанами.
Когда другие элементы демонтируют, в случае когда они больше не требуются для сооружения 10, элемент 12 основания может быть сконструирован и разработан таким, что основание может оставаться на площадке, а другие элементы 19-22 демонтируют, при этом элемент основания разработан таким, что не обуславливает каких-либо препятствий или неудобств для рыболовства и одновременно функционирует как подстилающий слой для быстрого восстановления растительности для природной придонной фауны. Следует отметить, что углеводородное сырье не должно храниться в элементе 12 основания, чтобы элемент основания не содержал каких-либо загрязняющих веществ, когда остается на площадке.
Высота элемента 12 основания определяется глубиной моря, геотехническими условиями и прогнозируемым погружением в грунт морского дна и подбирается с учетом высоты других элементов 19-22, которые являются демонтируемыми. Типичная высота может составлять 15 м. Высота не должна быть меньше 10 м, поскольку элемент 12 тогда может становиться недостаточно стойким к воздействию или недостаточно жестким, если становится слишком "мелким". С другой стороны, высота не должна превышать 25 метров над морским дном, поскольку предусмотрено оставление элемента основания на морском дне после завершения работ. На верхней плите 29 элемента 12 основания и на направляющем средстве 23, 24 может располагаться слой эластомера или другого материала (не показано) с толщиной 0,25 м, чтобы нагрузки от элементов 19-22, опирающихся сверху на конструкцию основания, равномерно распределялись по верхней плите 29.
Как показано на фиг.4-6, промежуточные элементы 19-22 устанавливаются последовательно сверху на элемент 12 основания и/или на предыдущий установленный элемент. На фиг.4 показан этап, где элемент 12 основания установлен на морское дно 11 с юбками 27, 28, вдавленными в морское дно 11, и где первый промежуточный элемент 19 еще не установлен над элементом 12 основания в нужное положение относительно элемента основания.
Все элементы 12, 19-22 снабжены вертикальными отверстиями или углублениями 24 для приема направляющего средства 23, возможно шипов, как части элемента, установленного ниже, или элемента, подлежащего установке на них сверху в зависимости от варианта, при этом направляющие элементы 19-22 в нужное положение. Промежуточные элементы 19-22 строятся независимо друг от друга и устанавливаются на плаву в нужное положение сверху и затем балластируются. Также промежуточные элементы 19-21 снабжены направляющим средством 23 для установки в нужное положение элементов 19-22. Промежуточные элементы 19-21 снабжены большими отверстиями или ячейками 25 ("шахтные стволы для бурения") проходящими через элементы, причем отверстиями, аксиально совмещающимися друг с другом так, что образуются ячейки, проходящие от палубы 15 до опорной фундаментной плиты или плиты элемента 12 основания. На фундаментной плите 41 устанавливаются направляющие обсадные колонны для будущих скважин, подлежащих бурению с буровой палубы 14 на верхнем элементе 12, причем скважинные обсадные колонны, проходящие через скважинные углубления в нижней части элемента 12 основания. Конструкция обеспечивает заполнение промежуточных элементов 19-21 углеводородным сырьем, если емкость верхнего элемента 22 этого требует. Армирующие и придающие жесткость конструкции требуются для структурной целостности. Эластомерные плиты (или плиты из другого подходящего материала) могут быть установлены между смежными элементами для распределения нагрузки на верхнюю плиту 29. Такие плиты можно также устанавливать сверху на направляющее средство 23 и возможно в отверстиях или углублениях 24 для направляющего средства 23.
"Шахтные стволы для бурения", проходящие через платформу 10, собирают таким способом, что достигают водонепроницаемости для замкового соединения. Данное достигается уплотнением замкового соединения подходящим герметизирующим материалом.
Высота промежуточных элементов 19-21 может, в общем, быть стандартной, поскольку элементы предназначаются для повторного использования на других площадках. Типичная высота элементов может составлять 25 и 50 метров при взаимном соединении с верхним элементом 22 (который имеет форму бетонного плавучего морского основания): такое плавучее морское основание может как напрямую соединяться с элементом 12 основания, так и с помощью промежуточных элементов 19-21. Таким образом, концепция согласно настоящему изобретению охватывает значительный диапазон морских глубин, одновременно предусматривая демонтаж. Верхний элемент 22 имеет типичную высоту 40 метров ниже среднего уровня моря, и считается, что высота над уровнем моря (обычно 30 м) должна быть достаточной для предотвращения заливания элемента 22 морской водой в ситуации экстремально больших волн.
Собранное сооружение 10 может, например, приспосабливаться к различным морским глубинам с использованием следующих комбинаций элементов 12, 19-22:
элемент 12 основания имеет высоту в диапазоне 10-27 м;
промежуточный элемент 19 может иметь стандартную высоту 25 м;
следующий элемент 20 может иметь высоту 50 м;
верхний элемент может иметь высоту 35-42 м ниже ватерлинии и предпочтительно 30 м над уровнем моря.
Пример собранной конструкции:
нет промежуточного элемента: 10-27 м плюс 35-42 м, охватывает глубину моря между 45 м и 69 м, см. решение, описанное выше и показанное на фиг.9;
промежуточный элемент: 10-27 м плюс 25 м плюс 35-42 м, охватывающий глубины между 70 м и 94 м;
большой промежуточный элемент: 10 м - 27 м плюс 50 м плюс 35-42 м, охватывающий диапазон морских глубин между 95 и 119 м;
два промежуточных элемента: 10-27 м плюс 25 м плюс 50 м плюс 35-42 м, охватывающий диапазон морских глубин между 120 м - 144 м, см. решение, описанное ниже и показанное на фиг.8.
Если планируют охват больших глубин, высоту промежуточных элементов следует отрегулировать. Представляется, например, возможным охват больших глубин при выборе конструкции верхнего элемента 22 с большей глубиной.
Верхний элемент 12 подлежит соединению с элементом (элементами) 19, 21, установленным под ним, как описано выше. Установку в нужное место получают введением направляющего средства 23 на нижнем элементе в отверстия 24 в конструкцию над ним так, как описано выше для способа установки промежуточных конструкции 19-21 сверху на основание 12 для платформы. На мелководье верхний элемент 22 можно устанавливать непосредственно сверху на основание 12 для платформы, находящейся под ним. Здесь верхний элемент 22 должен образовывать интегрированную часть всего сооружения 10 платформы. Для отсоединения данный элемент 22 должен опять превратиться в плавучее морское основание до установки сверху на новое основание 12 для платформы и другие уже установленные секции 19-22 на новой морской площадке. Следует отметить, что верхним элементом 12 можно осуществлять маневр легче, чем остальными элементами 19-21, поскольку такой элемент должен иметь значительный надводный объем. Верхний элемент 22 имеет достаточный объем для обеспечения сбора объема углеводородов утечки из скважины, потерявшей управление. Данный объем емкостей образуют разделяющие переборки, образующие более или менее разделенные ячейки 30 хранения, которые можно использовать для приема балласта в фазе установки. Положение переборок выбирают обеспечивающим прочность сооружения 10, отвечающей требованиям безопасности для такого типа сооружений во всех фазах и условиях нагружения.
Как упомянуто выше, на фиг.8 схематично показано вертикальное сечение, проходящее через верхнюю, несущую палубу секцию 22. Согласно варианту осуществления изобретения верхняя секция имеет верхнюю закраину 31, собирающую всю жидкость, выходящую из скважины в случае непредусмотренного события, где скважиной невозможно управлять с использованием барьеров известной техники. Показанный вариант осуществления имеет, в принципе, наиболее простую форму. Данная часть верхнего элемента 22 вентилируется по газу с достаточной производительностью, обусловленной производительностью факельной системы сжигания излишков газа (не показано). Скважинная жидкость проходит в регулируемом режиме в выделенные емкости 46, последовательно заполняющиеся нестабильной скважинной жидкостью, содержащей воду, газ и различные другие типы углеводородов. Согласно раскрытому принципиальному решению, жидкость должна последовательно заполнять шахтные стволы 25 до достижения уровнем жидкости в данной ячейке некоторой высоты, где жидкость проходит из шахтного ствола (стволов) для бурения в одну или несколько выделенных ячеек 46. Система может для данной цели снабжаться возвратными клапанами (не показано) для предотвращения ухода газа из емкостей 30 и трубной системой, обеспечивающей заполнение соответствующих емкостей 48. Данная смесь должна давать легковоспламеняющиеся газы, и поэтому газы должны удаляться вентиляцией из сооружения на факел (не показано). Верхний элемент 12 описан выше. Верхний элемент 12 должен нести палубную надстройку 14, содержащую буровое оборудование, т.e. буровую установку (установки) 15, циркуляционные системы и источник (источники) энергии. Палубная надстройка 14 должна обеспечивать возможность выполнения всех требуемых функций для нормального выполнения буровых работ. Система также включает в себя систему отгрузки, обеспечивающую непрерывное опорожнение емкостей для транспортировки из блока на станцию очистки транспортируемой текучей среды. Хотя естественная вентиляция не показана, следует отметить, что система также в дополнение к ней или вместо нее может содержать принудительный выпуск, например с помощью насосов и подходящей отдельной трубной системы.
Сооружение может также включать в себя системы добычи, так что оно может служить эксплуатационной морской платформой, если обнаружены достаточные объемы углеводородного сырья. Такая система добычи может устанавливаться, когда идентифицируют достаточную потребность переработки. Для транспортировки нефти или газа на берег обычным является присоединение системы первой ступени для отделения воды и компрессорной установки для транспортировки добытой жидкости. Поскольку систему добычи устанавливают после установки платформы, палуба 14 должна иметь площадь для размещения такой системы. При этом буровую установку устанавливают несколько внецентренно, с одной стороны палубы, а не по ее центру, что должно давать более выгодную геометрическую конфигурацию конструкции. Является также возможной замена верхнего элемента, со специальной конструкцией для бурения на верхний элемент со специальной конструкцией для долгосрочной эксплуатации.
Если необходимо, концепция обеспечивает бурение большого числа скважин к нескольким коллекторам/участкам разведки. Реальное число может составлять 80 скважин. До 40 скважин могут, например, размещаться в каждом из двух вертикальных отверстий ("шахтных стволах") 25 для бурения. Скважины бурят с помощью буровых вышек 15, установленных над отверстиями. При бурении в новых коллекторах вся добыча из одной из групп скважин может быть остановлена для ведения добычи из другой группы скважин. Для обеспечения размещения 40 скважин в одной группе скважин диаметр ячейки 25 должен быть порядка 30 м или больше. Отверстия ячеек для скважин могут устанавливаться несколько внецентренно относительно палубы 11 для соответствия требованиям установки эксплуатационного оборудования, описанного выше.
Геометрия выбирается для балластных и/или сборных емкостей для углеводородного сырья с переборками, обеспечивающими требуемую прочность. Типичный диаметр для верхнего элемента, дающий объем хранения приблизительно 200000 м3 для балластных и/или сборных емкостей, должен составлять 100-120 метров, лучший расчетный составляет 110 м. Силы волн, действующие на такую конструкцию, должны быть большими и должны являться критерием выбора размеров для направляющих, которые обычно могут иметь форму упрочненных стальных конусов с диаметром 5 м или больше и с высотой до 10 м.
Отверстия ячеек для операций бурения ("шахтные стволы") проходят вертикально между элементами 19-22 и в элементе 12 основания, так что скважину можно закладывать и заканчивать на поверхности и можно бурить через буровые углубления 26 в основании 12 для платформы. Для обеспечения доступа, например, дистанционно управляемого аппарата в данные отверстия диаметр отверстия может быть больше в промежуточных элементах 19, 20, чем в верхнем элементе 22. Когда бурение завершается, считается что скважины затампонированы, так что элемент 12 основания больше не выполняет функции барьера.
На фиг.8 показана схема устройства палубы. Следует заметить, вместе с тем, что показанное решение не является единственным приемлемым. Схему устройства можно менять без отклонения, при этом, от сущности изобретения.
На фиг.9 схематично показан в перспективе и частично в разрезе, вариант осуществления изобретения, оборудованный средством закрепления. Средство закрепления содержит множество, по существу, вертикально натянутых тросов 50, где каждый трос 50 на своем нижнем конце закреплен к анкеру 51, встроенному в бетонную плиту 12 основания для платформы, причем зона вокруг встроенного анкера 51 армирована с учетом сил, прикладываемых к основанию для платформы вследствие натяжения натянутых тросов 50. От плиты 12 основания для платформы натянутые тросы проходят вверх к палубе через направляющие блоки 52, закрепленные на стенке платформы ниже уровня палубы и предпочтительно, но не обязательно, также ниже уровня моря, и далее к барабану механической лебедки 53 на палубе. С помощью лебедок 53, таким образом, должно обеспечиваться изменение натяжения натянутых тросов 50 в зависимости от высоты волн, появляющихся усилий от волн и их воздействия на платформу и направления волн.
Дополнительно средство закрепления согласно настоящему изобретению содержит обычную систему постановки на якоря, содержащую некоторое число якорных оттяжек 55, где каждая якорная оттяжка 55 на одном конце закреплена на обычном самозасасывающемся якоре (не показано), засасываемом в морское дно 11 на большом расстоянии от платформы 11. Якорные оттяжки 55 могут на этом конце иметь форму обычных якорных оттяжек с длинной тяжелой цепью, ложащейся на морское дно 11, и проволочного троса или цепи, проходящей вверх на платформу через направляющие блоки 52 на платформе 10 в ее верхней части и далее на барабан лебедки 53, установленной на палубе платформы 10. Якорная оттяжка и самозасасывающийся якорь являются обычными устройствами, хорошо известными специалисту в данной области техники.
Число натянутых тросов 50 и якорных оттяжек 55 может изменяться в вариантах осуществления без отхода, при этом, от сущности изобретения. Дополнительно система постановки на якоря может иметь конфигурацию с меняющейся последовательностью между натянутыми тросами и якорными оттяжками. Также натяжение якорных оттяжек 55 может изменяться способом, аналогичным способу для натянутых тросов 50 для компенсации изменяющихся сил волн и направления волн.
Как показано на фиг.3, платформа может быть оборудована некоторым числом труб перекачки углеводородного сырья. На уровне нижней части основания для платформы располагаются герметичные углубления бурильных колонн, каждое оборудованное отсекающим клапаном 26, при этом предохранительные клапаны (не показано) предпочтительно могут быть установлены на уровне палубы. Райзеры высокого давления могут предпочтительно проходить между отсекающими клапанами на уровне нижней плиты и предохранительными клапанами на уровне палубы. Отсекающие клапаны 26 являются клапанами такого типа, которые могут как временно закрываться, так и отсекать поток текучей среды, так что поток углеводородов из скважины может быть остановлен на нижнем уровне сооружения 10. Это обеспечивает упрощенный демонтаж блоков, установленных сверху на основание для платформы, когда необходимо.
В отношении к местам 51 встраивания анкеров в основание 12 для платформы 40-дюймовые (102 см) трубы 56 направления могут, например, забуриваться или забиваться в морское дно, такие трубы направления жестко крепятся к нижней плите основания 12 для платформы. Трубы направления могут выполнять функцию дополнительного крепления сооружения 10 на морском дне для противодействия любым опрокидывающим моментам морской платформы на уровне морского дна и в дополнение к функции нижнего прикрепления и места закрепления для вертикально натянутых тросов 50.
На фиг.10 схематично показана разъемная система для взаимного соединения смежных секций 19-22. Для ясности секции 19-21 платформы показаны прозрачными и без установленных внутри шахт для бурения или ячеек. Система взаимного соединения является четвертым элементом, используемым для обеспечения прочного взаимного соединения различных секций, образующих морскую платформу 10. Четвертая система взаимного соединения содержит некоторое число вертикальных запорных болтов или стяжек 57, при этом только одна такая стяжка 57 показана на фиг.10. Стяжки 57 предназначены для вставления в соответствующие отверстия или каналы 54, проходящие через бетонную стенку в одной секции 19-21 и дополнительно предназначенные для связывания и аксиального совмещения с соответствующим проемом или отверстием 54 в соседней секции 19-21, находящейся ниже. Вертикальная стяжка 57 может, например, быть выполнена с корпусом трубчатой формы, на своем нижнем конце снабженной запорной поверхностью 70, предназначенной для совместной работы с соответствующей запорной поверхностью 58, встроенной в нижний конец смежного отверстия 54 в соседней секции 19, 20, находящейся ниже. Горизонтальное расстояние между двумя идущими подряд стяжками вокруг периферии секций может предпочтительно составлять 30 градусов, т.e. в таком варианте двенадцать стяжек 57 используют для взаимного соединения одной секции 22 с соседней секцией 21, находящейся ниже. Запорные стяжки 57 могут предпочтительно иметь такую конфигурацию и устанавливаться так, что запорная стяжка 57, для скрепления секции 21 с соседней секцией 20, находящейся ниже, смещена на 15 градусов относительно смежной запорной стяжки 57 для скрепления секции 20 с секцией 19, находящейся ниже. При таком способе устанавливается боковое смещение на 15 градусов, и соответствующее смещение должно быть действительным для соседних замковых соединений, находящихся ниже между следующими секциями, находящимися ниже, если данное релевантно (не показано). Согласно такому решению обеспечивается отличное распределение сил, действующих на замковые соединения между последовательно соединенными секциями 20-22.
Запорная функция нижнего конца 70 запорной стяжки 57 и соответствующего запорного средства 58, встроенного в секцию, находящуюся ниже, выполняется так, что силы запирания увеличиваются при повороте цилиндрической запорной стяжки 57, хотя максимальный возможный поворот цилиндрической стяжки может составлять 90 градусов для достижения максимальной силы запирания. Также верхний конец каждой запорной стяжки 57 может снабжаться запорным блоком 70, взаимодействующим с запорным блоком 58, встроенным в стенку отверстия или канала 54 для одновременного запирания также верхнего конца запорной стяжки 57, взаимно соединяющей две последовательные секции 20-22, так что две последовательные секции 12, 20, 22 становятся взаимно соединенными. Для вставления запорной стяжки 57 в канал 54 отверстие канала 54 может иметь форму замочной скважины, т.e. круглую с кубической формы продолжением в одном направлении, так что запорной стяжке 57 обеспечивается поворот, только когда верхнее и нижнее запорное средство 70, закрепленное на стяжке 57, находятся на одном уровне с соответствующим запорным средством 58 в каналах 54.
Если секции нужно разделить, например, для демонтажа морской платформы, цилиндрические запорные стяжки 57 поворачиваются на 90 градусов в противоположном направлении, при этом запирающее действие прекращается, и цилиндрические стяжки 57 затем можно вытаскивать и убирать из канала в бетонной конструкции, где они до этого служили запорным средством.
На фиг.11 схематично показано в перспективе основание для платформы согласно настоящему изобретению. На фигуре показаны две шахты с нижними частями ячеек и углубления 26 труб в одной из двух шахт 25. Дополнительно на фигуре показаны трубы 57 направления для глубокой анкеровки основания 12 для платформы и места закрепления для нижних концов натянутых тросов (не показано). Кроме того, показаны три углубления 23 для приема центрирующих шипов (не показано). Для ясности каналы 54 для запорных стяжек, предназначенных для скрепления нижней секции 19 с основанием для платформы, не показаны.
На фиг.12 схематично показано решение, где верхний корпус 22 используют для транспортировки и спуска элемента 19 на основание 12 для платформы. Согласно данному варианту осуществления верхний корпус 22 рассматривается как плавучее морское основание, которое также перед установкой фундаментной секции 12 может быть использовано для бурения скважин, если необходимо. Для подвески корпуса 19, подлежащего транспортировке по морю и погружению на основание 12 для платформы, можно использовать тросовую систему, содержащую лебедки 53, направляющие блоки 52 и вертикальные тросы, связывающие секции с основанием 12 для платформы.
Секция 19 может, например, быть построена в доке и затем транспортироваться на промысел на подходящем судне и затем спускаться на воду, например с помощью балластировки транспортного судна для спуска секции 19 на воду. После этого секция 19 может соединяться с плавающей секцией с использованием вышеупомянутой системы закрепления для последующего регулируемого спуска секции 19 на основание 12 для платформы. Когда нижняя секция 19 установлена на основание для платформы, следующая секция 20 может быть установлена аналогичным способом и так далее, до завершения установки плавучего блока 22 и его соединения с основанием 12 для платформы с помощью лебедок 53, направляющих блоков 52 и вертикальных тросов 50. Параллельно устанавливают самозасасывающиеся якоря 54 и соединяют с цепью постановки на якорь, соединяя якорные оттяжки от лебедки с якорной цепью, проходящие через направляющие блоки 52. Плавучий блок оборудован камерами плавучести, балластными цистернами и насосами и системой труб для регулирования затопления плавучего блока. Такая система является хорошо известной специалистам в данной области техники.
По меньшей мере, один из корпусов 19, 20, 21, 22 согласно изобретению можно полностью или частично использовать как резервуар для пресной воды. Для обеспечения устойчивости данные корпуса 20, 21, 22 могут оборудоваться балластными танками, достаточно заполненными воздухом для такой установки системы, чтобы центр плавучести находился над центром тяжести, даже не учитывая момент инерции по ватерлинии плавающего корпуса 20, 21, 22. Согласно данному варианту осуществления данный элемент может быть заполнен пресной водой, которую позже можно использовать в процессе эксплуатации для подачи жидкости во время опреснения, использующегося при нагнетании в коллектор для интенсификации добычи нефти.
Согласно второму варианту осуществления изобретения верхняя секция может быть снабжена выступающими наружу частями, предназначенными для разрушения и отклонения дрейфующего льда. Верхний плавающий корпус 22 для данной цели может быть оборудован выступающей наружу закраиной или бульбом 60, проходящим по всей периферии плавающего корпуса 22, причем бульб 22 устанавливается в зоне ватерлинии. Бульб может, например, иметь треугольную форму в сечении, где верхняя точка треугольника установлена непосредственно ниже уровня моря, так что дрейфующий лед должен скользить, поднимаясь по верхней поверхности бульба 60, и разламываться на более мелкие части, соскальзывать и проходить вокруг установленной платформы. Платформу 10 для данной цели могут снабжать стальной обшивкой в зоне ватерлинии, обеспечивая отсутствие эрозии бетона, обнажающей арматуру, в данной зоне.
Хотя использован бетон, следует отметить, что платформа согласно изобретению в качестве альтернативы может быть выполнена стальной, альтернативно из стали и бетона.
1. Морская платформа для контролируемой локализации нефти и конденсата, предназначенная для использования на различных морских глубинах, содержащая несущую конструкцию (10); палубную надстройку (14), установленную сверху на несущую конструкцию (10), с которой можно вести бурение, причем несущая конструкция (10) содержит сборные емкости (46), образующие интегрированную часть несущей конструкции (10); основание (12) для платформы, предназначенное для опирания на морское дно, и несколько отдельных обладающих плавучестью корпусов (19-22), установленных сверху друг на друга и взаимно соединенных, опирающихся на основание платформы под действием веса обладающих плавучестью корпусов (19-22), причем обладающие плавучестью корпуса (19-22) также взаимно соединены с основанием (12) платформы с помощью вертикально натянутых тросов (50), расставленных через равные интервалы по периферии платформы (10), и причем множество тросов постановки на якорь, проходящих вверх и вниз от верхней части основания платформы, закреплены якорями на морском дне на расстоянии от морской платформы (10), причем тросы постановки на якорь соединяются с морской платформой (10) через направляющие блоки (52) и лебедки (53).
2. Платформа по п.1, в которой вертикально натянутые тросы (50) на одном конце соединяются с основанием (12) платформы и на противоположных концах соединяются с лебедками (53) на палубной надстройке (14) через направляющие блоки (52).
3. Платформа по п.1, в которой основание платформы закреплено на морском дне с помощью множества свай или труб направления, вдавленных в морское дно и зацементированных в нем.
4. Платформа по п.3, в которой место закрепления для вертикально натянутых тросов (50) совпадает с верхними концами свай или труб направления.
5. Платформа по п.1, в которой используются запорные стяжки (57), подвижно установленные в каналах (54) направления и проходящие через замковое соединение между двумя последовательными секциями (12, 19-22) платформы, причем каждая запорная стяжка на своем верхнем и нижнем конце снабжена запорными поверхностями (70), взаимодействующими с соответствующими запорными поверхностями (58) в каналах (54) направления, причем запирающее действие обеспечивается поворотом запорной стяжки (54) относительно канала (54).
6. Платформа по п.1, в которой различные конструктивные элементы (12, 19-22), образующие несущую конструкцию, представляют собой независимые блоки, перемещение которых можно осуществлять независимо, в основном с помощью буксировки и балластировки.
7. Платформа по п.6, в которой различные конструктивные элементы (12, 19-22), образующие несущую конструкцию, можно собирать с помощью направляющего средства или шипов (23) и соответствующих отверстий или углублений (24) в элементах (12, 19-22), установленных над направляющим средством или шипами (23) или под ними.
8. Платформа по п.1, в которой все элементы (12, 19-22), образующие несущую конструкцию (10), снабжены вертикальными отверстиями (шахтными стволами для бурения) (25), проходящими с совмещением по оси через платформу для установки в нужное положение скважин и скважинных углублений (26) в нижней части основания (12) платформы и дополнительно буровым оборудованием (15), установленным сверху на палубной надстройке (14).
9. Платформа по п.8, в которой шахтные стволы (25) для бурения выполнены с такой конфигурацией, что замковые соединения во время сборки герметизируются с созданием водонепроницаемой герметичной конструкции шахтных стволов в целом.
10. Платформа по п.1, в которой отсекающий клапан устанавливается в основании (12) платформы в качестве дополнительного барьера для райзера высокого давления, причем райзера, заканчивающегося на уровне палубы сборкой противовыбросовых превенторов и задвижек.
