Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа
Изобретение относится к области гидротехнических сооружений и может быть использовано для строительства морских ледостойких платформ, предназначенных для разведки и добычи углеводородов на мелководном континентальном шельфе и эксплуатируемых в суровых зимних условиях при наличии ледовых полей различной структуры и интенсивности. Новым в изобретении является то, что указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора, и два водоизмещающих опорных блока, причем для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков под действием ледовой нагрузки корпуса блок-кондуктора и опорного основания выполнены с нишами, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков. Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей комплекса при повышении надежности и упрощении конструкции путем обеспечения возможности круглогодичного бурения и использования неледостойкой самоподъемной плавучей буровой установки. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области гидротехнических сооружений и может быть использовано для строительства морских ледостойких платформ, предназначенных для разведки и добычи углеводородов на мелководном континентальном шельфе и эксплуатируемых в суровых зимних условиях при наличии ледовых полей различной структуры и интенсивности.
Известен ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и круглогодичной добычи углеводородов, разработанный фирмой Exxonmobil Upstream Research Co., США (международная заявка WO 2007126477, Е02В 17/00, опубл. 08.11.2007/, по которой выдан патент РФ №2422614), который включает корпус самоподъемной плавучей буровой установки (СПБУ), установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, по крайней мере, две опорные колонны, проходящие через корпус СПБУ, имеющие ледовую защиту в виде конуса. Функциональное и эксплуатационное оборудование размещено на корпусе с возможностью прохода хотя бы через одну опорную колонну. По меньшей мере, один блок-кондуктор, через который производится бурение скважины, имеет ледостойкий корпус и установлен отдельно от корпуса СПБУ над скважиной на заглубленном в грунт фундаменте. Каждая из ледостойких опорных колонн имеет закрытую конструкцию в форме цилиндра, включающую наружную и внутреннюю обшивки, между которыми находится межкольцевое пространство, которое заполнено связующим материалом. Ледовая устойчивость бурового комплекса обеспечена практически только за счет конструкции опорных колонн, которые взаимодействуют с ледовым полем. Эффективность локальной ледовой защиты опорных колонн в виде охватывающего опору усеченного конуса зависит от угла наклона усеченного конуса и в некотором диапазоне углов может быть недостаточно эффективной.
Известен также ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа (см. патент РФ №2382849, МПК Е02В 17/00, 2008 г.), включающий корпус СПБУ, установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, проходящие через корпус СПБУ опорные колонны, по меньшей мере, один блок-кондуктор с ледостойким корпусом, выполненный с возможностью стационарной установки на подводном фундаменте и имеющий верхнюю надстройку для размещения эксплуатационного оборудования. Указанный известный патент РФ выбран в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения. В выбранном прототипе опорные колонны СПБУ имеют донные основания с ледовой защитой в виде охватывающего каждую опору усеченного конуса, при этом комплекс снабжен наружным U-образным поясом ледовой защиты, ветви которого установлены по всей длине корпуса СПБУ, выполненным в виде свайной структуры. Ограждение предпочтительно устанавливается по направлению течения. Для защиты открытой части U-образного свайного ограждения предусмотрена установка батопорта на сваях.
Недостатком указанного ледостойкого комплекса является сложность и громоздкость его конструкции, вследствие наличия подводного фундамента, массивного ледового ограждения и ледозащитных устройств на опорных колоннах. Кроме того, свайное крепление батопорта препятствует оперативному уходу платформы с точки бурения.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей комплекса при повышении надежности и упрощении конструкции, путем обеспечения возможности круглогодичного бурения и использования неледостойкой самоподъемной плавучей буровой установки.
Это достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа, включающем корпус самоподъемной плавучей буровой установки, установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, проходящие через упомянутый корпус опорные колонны и ледостойкий блок-кондуктор, выполненный с возможностью закрепления на морском дне, тем, что указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора, и два водоизмещающих ледостойких опорных блока, причем для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков под действием ледовой нагрузки, корпуса блок-кондуктора и опорного основания выполнены с нишами, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков.
Указанный технический результат также достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа тем, что ледостойкое опорное основание выполнено с возможностью закрепления на дне посредством свай.
Также указанный технический результат достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа тем, что для увеличения количества разбуриваемых скважин ледостойкое опорное основание выполнено в виде ледостойкого блок-кондуктора аналогичной конфигурации.
На фигуре 1 схематически изображен начальный этап формирования заявляемого ледостойкого комплекса для освоения мелководного континентального шельфа, вид сбоку;
на фиг. 2 - то же, вид сверху;
на фиг. 3 - последующий этап формирования комплекса, вид сбоку;
на фиг. 4 - то же, вид сверху;
на фиг. 5 - ледостойкий комплекс в рабочем состоянии, вид сбоку;
на фиг. 6 - то же, вид сверху;
на фиг. 7 - ледостойкий комплекс в рабочем состоянии с двумя блок-кондукторами, вид сверху;
Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа, включает в себя корпус 1 СПБУ, установленный на нем кантилевер 2 с буровой вышкой, проходящие через корпус 1 СПБУ опорные колонны 3, и ледостойкий блок-кондуктор 4, выполненный с возможностью закрепления на морском дне посредством свай 5.
Для расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание 6, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора 4, и два водоизмещающих опорных блока 7. Для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков 7 под действием ледовой нагрузки, корпуса блок-кондуктора 4 и опорного основания 6 выполнены с нишами 8, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков 7. Ледостойкое опорное основание 6 также выполнено с возможностью закрепления на дне посредством свай 5.
Ледостойкий блок-кондуктор 4 и ледостойкое опорное основание 6 в межледовый период посредством буксиров (не показаны) транспортируют на месторождение и закрепляют на дне посредством свай 5. Затем также в межледовый период транспортируют корпус 1 СПБУ с кантилевером 2 с буровой вышкой и опорными колоннами 3 и заводят между блок-кондуктором 4 и опорным основанием 6. Опорные колонны 4 опускают и залавливают в грунт, корпус 1 СПБУ поднимается над водой. После этого под корпус 1 СПБУ заводят на плаву ледостойкие опорные блоки 7, до упирания их носовых оконечностей соответственно в ниши 8 корпуса блок-кондуктора 4 и опорного основания 6, и устанавливают опорные блоки 7 на морское дно методом балластировки. После этого корпус 1 СПБУ опускают на ледостойкие опорные блоки 7, извлекают из грунта опорные колонны 3 и поднимают в верхнее положение. Кантилевер 2 с буровой вышкой перемещают на блок-кондуктор 4 и начинают бурение.
По окончании бурения для снятия корпуса 1 СПБУ опускают опорные колонны 3, поднимают корпус 1 СПБУ, дебалластируют и выводят опорные блоки 7 из-под корпуса 1 СПБУ, затем корпус 1 СПБУ опускают на воду, поднимают опорные колонны 3 в верхнее положение и отводят корпус 1 СПБУ от блок-кондуктора 4 и опорного основания 6.
При необходимости увеличения количества разбуриваемых скважин, вместо опорного основания 6 также может быть применен аналогичный блок-кондуктору 4 ледостойкий блок-кондуктор 4, и, развернув кантилевер 2 с буровой вышкой на 180 градусов, возможно произвести постановку СПБУ в надводное положение с опиранием днища ее корпуса 1 на опорные блоки 7 и разбурить второй куст скважин через аналогичный блок-кондуктор 4.
Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключается в использовании неледостойкой СПБУ для круглогодичного бурения в ледовых условиях, так как она находится в надводном положении и не имеет контакта с ледовым полем. Ледовую нагрузку с любого направления воспринимают остальные элементы ледостойкого комплекса. Таким образом, обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей комплекса при упрощении его конструкции.
1. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа, включающий буксируемый корпус самоподъемной плавучей буровой установки, установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, проходящие через упомянутый корпус опорные колонны и ледостойкий блок-кондуктор, выполненный с возможностью закрепления на морском дне, отличающийся тем, что указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора, и два водоизмещающих опорных блока, причем для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков под действием ледовой нагрузки корпуса блок-кондуктора и опорного основания выполнены с нишами, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков.
2. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа по п. 1, отличающийся тем, что ледостойкое опорное основание также выполнено с возможностью закрепления на дне посредством свай.
3. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для увеличения количества разбуриваемых скважин ледостойкое опорное основание выполнено в виде ледостойкого блок-кондуктора аналогичной конфигурации.
