НГПО. Ремонт и мотаж НПО. А. А. Раабен п. Е. Шевалдин н. Х. Максутов ремонт и монтаж

• Название: А. А. Раабен п. Е. Шевалдин н. Х. Максутов ремонт и монтаж
• Дата: 06.07.2022
• Размер: 2.04 Mb.
• Имя файла: Ремонт и мотаж НПО.docx
• Тип: Учебник; #625545
• страница: 17 из 34

Морские нефтепромысловые гидротехнические сооружения

Сооружения, используемые в настоящее время для работы в море, подразделяют на три типа: стационарные, передвиж­ные и плавучие.

Применяют также комбинированные сооружения, сочетаю­щие принципы сооружений стационарного, передвижного и пла­вучего типов.

Сооружения стационарного типа широко применяют при разведке и разработке морских нефтяных месторождений. Для разработки месторождений используют островные, эстакадные и намывные (грунтовые дамбы с площадками) сооружения. К последней группе относятся земляные сооружения, возводи­мые преимущественно на мелководной прибрежной акватории на глубине до 4—5 м в виде отдельных намывных площадок, соединенных с берегом грунтовыми дамбами.

Островные сооружения крупноблочной конструкции приме­няют преимущественно для структурного, глубокого разведоч­ного бурения, а также для эксплуатационного бурения в тех случаях, когда разработка месторождения при помощи других сооружений экономически нецелесообразна. Конструкции мор­ских оснований выполняют, как правило, из металла.

В настоящее время используют исключительно крупноблоч­ные островные сооружения, полностью вытеснившие свайные.

Наиболее ответственным в строительстве островных основа­ний является крепление его ко дну моря. Крупноблочные островные основания крепят при помощи комбинированных бу­розаливных свай, которые изготовляют следующим образом. После установки блока на заданном месте внутреннюю стойку его ноги отсоединяют от башмака и молотом забивают в дно на глубину 6—8 м, чтобы пройти верхние слои слабого грунта. Затем через внутреннюю полость стойки ноги блока, вбитой в дно моря, бурят скважину, глубина которой устанавливается расчетом и зависит от действующей на ногу нагрузки и физико­механических свойств грунтов дна моря на участке работ.

Бурение ведут с использованием воды, в целях качествен­ной очистки скважину дополнительно промывают после буре­ния. По окончании промывки для обеспечения надежной ра­боты сваи в скважине в зависимости от действующих на ногу блока нагрузок устанавливают один или несколько концентрично расположенных трубчатых анкеров различных диа­метров.

Схема крепления крупноблочного основания на бурозалив­ных сваях с анкерами и без них показана на рис. 44.

Концентричность анкеров относительно друг друга и про­буренной скважины достигается приваркой к ним направляю­щих фонарей. После установки анкеров в скважину нагнетают цементный раствор по методу «снизу вверх». Ввиду того, что цементный поток не имеет сообщения с затрубным простран­ством и, следовательно, выхода из скважины, заливку можно производить выше уровня дна моря до верхнего конца забитой в грунт стойки.

В настоящее время крупноблочные основания выполняют как призматической, так и пирамидальной конструкции. Осно­вания призматической конструкции наиболее распространены и сооружаются при глубине воды до 30 м. Применяют осно­вания под шифром МОС, МОСМ, Гипромос, Гипроморнефть И др.

Размер блока в плане определяется в первую очередь тех­нологическими требованиями и возможностями завода-изгото- вителя и организации, производящей монтаж основания в море (оснащенность монтажной площадки, грузоподъемность крано­вых судов).







Высота блока зависит от глубины моря и средней высоты волны с учетом сгонно-нагонных явлений на акватории строи­тельства. Блоки крупноблочных оснований изготовляют разме­рами в плане 8x8; 8x16; 16x16; 10x20 м. В зависимости от высоты блоки бывают одно-, двух-, трех-, четырех- и пяти­ярусными.

Крупноблочные основания монтируют при помощи специ­альных кранов судов.

Морские эстакадные сооружения. При разработке нефтяных месторождений Каспийского моря, в тяжелых гидрометеороло­гических условиях открытых акваторий широко используются сооружения мостового типа — магистрали эстакад с примыкаю­щими к ним специальными производственными (приэстакадными) площадками различного назначения.

Эстакады в основном сооружают из металла и сборного железобетона.

Эстакады на свайных опорах представляют со­бой пролетные строения, состоящие из деревянной или желе­зобетонной проезжей части и металлических пространственных или сплошных балочных ферм и опоры. Длина пролетного

строения эстакады зависит от конструкции последней и харак­теристики эстакадно-строительных агрегатов. Современные эс­такадостроительные агрегаты позволяют сооружать эстакады с пролетом до 20 м. Опоры представляют собой рамную си­стему, образованную наклонно-забитыми в грунт моря метал­лическими трубчатыми сваями и опорным ригелем, непосред­ственно воспринимающим нагрузку от пролетных строений.

В настоящее время эстакадные сооружения на свайных опо­рах возводят при глубине воды до 26 м. Эстакады строят с по­мощью крана Гипроморнефть-20.

Эстакады на крупноблочных опорах, соору­жаемые с помощью крановых судов, представляют собой мно­гопролетную конструкцию, состоящую из опорных блоков пи­рамидальной формы, расставленных на определенном расстоя­нии вдоль оси эстакады. Эстакады такого типа сооружают преимущественно на глубоководных акваториях. Пролетная часть выполняется в виде металлической спаренной цельно­сварной балки со сплошной стенкой, объединенной с железобе­тонной проезжей частью.

Эстакадные сооружения на свайных опорах из сборного же­лезобетона применяют в целях экономии металла и обеспече­ния долговечности сооружений в коррозионно-агрессивных ус­ловиях.

Сооружения передвижного типа. Передвижные буровые ус­тановки подразделяют на три типа:

1. 
   установки с погружным понтоном;
   
2. 
   установки самоподъемного типа;
   
3. 
   установки самоподъемного типа с погружным понтоном.
   

Основной конструктивной особенностью передвижной буро­вой установки с погружным понтоном является то, что произ­водственная площадка при помощи системы стоек или колонн, соединенных между собой распорками и подкосами, связана в общую жесткую систему с понтонами. Эту установку приме­няют при небольшой глубине водоемов.

Передвижные установки самоподъемного типа предназна­чены для бурения разведочных и эксплуатационных скважин. Преимуществами установок этого типа являются:

использование в качестве опор мощных колонн или про­странственных решетчатых конструкций, имеющих большую поперечную жесткость, что позволяет создавать установки для бурения на сравнительно больших глубинах моря;

широкий диапазон применения ПБУ на различных глуби­нах моря в соответствии с длиной опорных колонн.

Передвижные установки самоподъемного типа с погруж­ным понтоном имеют жестко закрепленные опорные колонны, которые составляют одно целое с понтоном. В транспортном положении понтон несет на себе опорные колонны и корпус







установки. На точке бурения после приема балласта понтон с опорными колоннами погружается на дно моря. Затем кор­пус при помощи системы подъемников поднимают на необхо­димую высоту. Наличие самостоятельного понтона, опирающе­гося на дно моря, позволяет значительно уменьшить удельное давление на грунт и использовать ПБУ для буровых работ при слабых грунтах дна моря.

Сооружения плавучего типа. При глубинах моря свыше 100 м сооружения, опирающиеся на дно моря, отличаются гро­моздкостью, металлоемкостью, высокой стоимостью. Возни­кают трудности при их изготовлении, транспортировке и мон-

таже на точке бурения. Поэтому применение таких сооружений, особенно для разведочного бурения, нецелесообразно. Вместе с тем необходимость изучения геологического строения много­численных месторождений нефти и газа, залегающих на глу­боководных акваториях, требует своевременной организации на первом этапе структурного и глубокого разведочного буре­ния. Эти задачи решают с помощью сооружений плавучего типа, которые позволяют вести буровые работы независимо от глубины.

В настоящее время применяют плавучие сооружения двух типов: буровое судно (рис. 45, а) и полупогружную установку (рис. 45, б).

Детально конструктивные особенности, преимущества и не­достатки всех морских нефтепромысловых гидротехнических сооружений описаны в специальной литературе.

§ 2. ТРАНСПОРТНЫЕ РАБОТЫ

Существуют различные способы транспортировки бурового и эксплуатационного оборудования: большегрузными автомо­билями с бортовой платформой, автомобилями-тягачами с при­цепами и полуприцепами и тракторами с гусеничными тележ- ками-тяжеловозами.

Работы по монтажу бурового и эксплуатационного обору­дования ведутся в различных районах страны. Удаленность строительно-монтажных объектов от железных дорог и боль­шой объем перевозок в условиях бездорожья требуют правиль­ного выбора средств и способа транспортировки, что в значи­тельной мере будет способствовать снижению трудоемкости всего комплекса монтажных работ.

При выборе транспортных средств необходимо учитывать следующее:

какое оборудование, материалы и изделия можно достав­лять непосредственно на место монтажа, минуя промежуточные погрузочно-разгрузочные пункты;

возможность комплексной механизации погрузочно-разгру­зочных работ при транспортировке оборудования;

расстояние, состояние дорог, способы выполнения погрузоч­но-разгрузочных работ, способствующие сокращению затрат времени и труда.

К оборудованию, которое можно перевозить на автомаши­нах грузоподъемностью до 4,5 т, относятся: кронблоки, талевые блоки, крюки, крюкоблоки, вертлюги, компрессоры, редук­торы, электродвигатели, генераторы, глиномешалки, передвиж­ные электростанции, двигатели всех типов, маслорегенерацион­ные установки, приводы индивидуальных роторов.

Более тяжелое оборудование (массой до 12 т) перевозят на специальных тяжелых автомашинах, оборудованных механиче­ской лебедкой с приводом от двигателя автомашины.

На автомобилях с бортовой платформой (ЗИЛ-130, МАЗ-200П, МАЗ-500, Урал-377, КрАЗ-257 и др.) перевозят раз­личные материалы и оборудование небольших габаритных раз­меров массой до 10—12 т.

Для транспортировки узлов и блоков оборудования приме­няют автомобили-тягачиМАЗ-200В,МАЗ-504,КрАЗ-258,

Урал-377с и др. С автомобилями-тягачами используют плат­форменные тяжеловесные полуприцепы 4МЗАП-5204, 4МЗАП-5203, Т-151А и прицепы 4МЗАП-5208УКБ, 4МЗАП-5523, 4МЗАП-5212 и др. В зависимости от грузоподъемности при- цепы снабжаются двумя, тремя и четырьмя осями. Колеса ИХ устанавливают не на сплошные оси, а на балансирные под­вески, соединенные в систему, которая позволяет копировать неровности дорог.

Для транспортировки тяжелого оборудования и грузов тракторами по проселочным дорогам и бездорожью исполь­зуют прицепные тележки-тяжеловозы на гусеничном ходу марки ТГТ-20, ТГ-40, ТГ-50, ТГ-60 грузоподъемностью соот­ветственно 20, 40, 50 и 60 т.

Длинномерный груз — трубы и лесоматериалы транспорти­руют на прицепах-роспусках 2-Р8А, 2-Р15А и др., грузоподъем­ность которых составляет 8—15 т, а максимальная длина 11— 13 м.

Транспортировка оборудования на тележках

Моторные блоки силовых агрегатов с коробками скоростей попарно перевозят на гусеничных тележках «Восток» грузо­подъемностью 20 т. На этих же тележках транспортируют ро­торы, буровые насосы и лебедки.

Для таких перевозок тележку дополнительно оборудуют. Так как гусеницы тележки выступают над ее рамой, на нее укладывают поперечные балки швеллерного профиля № 20, закрепляют их при помощи болтов и на балки настилают плат­форму из досок толщиной 60—80 мм.

Для перевозок тяжелого оборудования (лебедок, насосов, дизелей, электродвигателей, трансформаторов, обвязок насосов, вибросит и др.) применяют платформы на пневмошинах с ав­тотягачами. При этом благодаря высокой проходимости и скорости автотягачей значительно снижается время пере­возок.

На небольшие расстояния допускается перемещать обору­дование волоком. Тяжелое оборудование для переброски воло­ком снабжают специальными полозьями, в передней и задней частях которых должны быть отверстия для каната.

Транспортировка оборудования тяжеловозами ТК-40

'От применявшихся ранее хребтовых лафетов тяжеловозы ТК-40 отличаются в основном тем, что вместо двух несущих балок, опирающихся на неподвижные жесткие опоры, у них имеется одна шарнирная опора, обеспечивающая свободное пе­редвижение тележек тяжеловоза при перевозке по неровной местности; в результате перевозки стали безаварийными.

Два крупноблочных тяжеловоза ТК-40 в комплекте с на­правляющей лыжей, снабженной шаровой опорой, обеспечи­вают снятие с фундамента крупных блоков буровой установки, перевозку их с законченной бурением скважины на новую точку и установку на фундамент.

Тяжеловоз ТК-40 состоит из следующих узлов: рамы, гид- ропневмосистемы, двух кронштейнов, фиксаторов, двух гидро­домкратов, форкопа, полуопоры, двух рам тележки, подклад­ных опор, серьги и двух пар гусеничных скатов от гусеничной тракторной тележки ТГТ-20 «Восток».

Рама тяжеловоза предназначена для равномерного распре­деления нагрузок от перевозимых блоков на две гусеничные тележки. Она состоит из двух двутавровых балок № 55а, свя­занных между собой цилиндрами поворотных шкворней. В про­межутке между балками рамы предусмотрены соответствую­щие места крепления к ней оборудования и трубопроводов гидропневмосистемы.

Гидропневмосистема приводит в действие гидродомкраты. Она состоит из масляного бачка, двух воздушных баллонов вы­сокого давления, ручного гидравлического насоса, манометра и системы трубопроводов, соединяющих баллоны с воздухом и ручной насос с гидродомкратом. Рамы тяжеловоза предна­значены для установки и снятия с фундамента блоков буровой установки. Кронштейн и фиксатор предохраняют гусеничные тележки тяжеловозов от произвольного поворота. Форкоп и серьгу используют для сцепления тяжеловоза с тяговыми или тормозными тракторами при перевозке и монтаже блоков. По- луопора является связующим звеном между рамой тяжеловоза и несущей балкой основания крупного блока во время транс­портировки. Ненагруженная рама при движении тяжеловоза порожняком опирается подкладными опорами на рамы гусе­ничных тележек.

Лыжа, представляющая собой полоз размером 5070 X X1200 мм, является третьей опорой крупного блока в транс­портном положении. Каркас полоза изготовлен из трех про­дольных и пяти поперечных двутавровых балок № 36. В кре­стовину поперечной и продольной средних балок вварен полусферический подпятник. Внешняя поверхность полусфери­ческого подпятника представляет усеченный конус с диаметром окружности основания 300 мм. Внутренняя поверхность под­пятника является полусферой диаметром 150 мм. Шаровая опора блока закреплена в полусферическом подпятнике вкла­дышем, кольцом и четырьмя шпильками.

В передней части лыжи сверху закреплен деревянный брус, который служит амортизатором при ударах распорной трубы форкопов тяжеловозов о лыжу. Полоз снизу закрыт сплошным металлическим листом толщиной 12 мм, а сверху — листом тол­щиной 3 мм. К продольным двутавровым балкам лыжи прива­рена 268-миллиметровая труба, за выступающие концы кото­рой прицепляют буксирные канаты. Во избежание произволь­

ного сбрасывания буксирного каната на концы трубы навари­вают пластины, в которые вставляют фиксаторы. Масса лыжи 1944 кг. В летнее время вместо лыжи используют тележку, по­добную тележке тяжеловоза ТК-40. Она состоит из двух гусе­ничных скатов, рамы, в которую вмонтирован полусферический подпятник (такой же конструкции, что и у лыжи), и форкопа. Грузоподъемность тележки 20 т.