Бурение нефтяных и газовых скважин
 Скачать 165.5 Kb.
|
Морские стационарные платформы и гидротехнические сооружения.Стационарные платформы и сооружения предназначены для установки на них бурового, нефтегазопромыслового вспомогательного оборудования, обеспечивающих бурение эксплуатационных скважин, добычу нефти и газа, подготовку нефти к транспортировке и ее хранение, а также выполнение других работ, связанных с разработкой месторождения ( закачка воды в пласт, ремонт скважин и др.). Классификация стационарных платформ и сооруженийВ зависимости от конструкции, материала изготовления и способа расположения относительно морского дна их можно разделить на несколько типов: 1. Искусственные насыпи и дамбы – глубина моря Нм до 5-10м и искусственные острова- Нм до 20-30м. 2. Эстакады – Нм до 30-40м. 3. Свайные стационарные платформы – Нм до 300м. 4. Гравитационные платформы – Нм до 200-400м и более ,а также свайно-гравитационные платформы – Нм до 100-300м. 5. Упругие башни с оттяжками или маятниковые платформы – в диапазоне Нм = 200-700м. 6. Полупогружные платформы с натяжными опорами – Нм до 600- 900м и более. 7. Плавучие добычные установки – Нм до 300м и более. 8. Погружные ледостойкие платформы – Нм до 20-40м. 9. Подводные буровые и эксплуатационные комплексы – Нм =100м и более (Проект). 10. Шахтно-тоннельный способ разработки (Проект). Факторы, определяющие выбор платформ и сооружений.Глубина моря. Гидрометеорологические условия : незамерзающие и замерзающие акватория моря. Глубина залегания нефтегазового месторождения. Запасы месторождений нефти и газа. Удаленность месторождения от берега. Способы и технология бурения скважин с платформ и сооружений существенно не отличаются от бурения скважин на суше. Стоимость разработки морских нефтегазовых месторождений в несколько раз больше по сравнению с разработкой на континенте. В зависимости от глубины моря Нм : 1.Нм = 5м- стоимость разработки приблизительно в 2 раза выше, чем на суше. 2.Нм = 30м- в 3 раза. 3.Нм = 60м- в 6 раз. 4.Нм = 180м- в 8 раз. 5.Нм = 300м – в 12 раз. Продолжительность освоения средних месторождений нефти и газа не превышает 30 лет. Искусственные насыпи и дамбы.Эти сооружения возводились в начальный период освоения месторождений на малых глубинах моря до 5-10м. Преимуществом этих сооружений являются относительно малая стоимость, простота возведения и высокая степень механизации работ при строительстве. Искусственные острова. Они подразделяются на грунтовые и ледовые. Г р у н т о в ы е острова возводят на глубинах до 20-30м. из местных материалов (песка, гравия, камня) и они не имеют непосредственной сухопутной связи. Острова, предназначенные для разведочного бурения ( в течение 1-2 лет), имеют площадь 8-10 тыс.кв.м. Острова для эксплуатационного бурения и добычи углеводородов ( в течение до 25 лет) имеют площадь до 200-250 тыс.кв.м. Возводят грунтовые острова путем намыва и отсыпки. Для транспортировки материала используют землесосы, саморазгружающиеся баржи и самосвалы в зимнее время. Для защиты откосов применяются каменные глыбы, блоки из бетона, стальные щиты и др. Острова имеют круглую или многоугольную форму и их высота над уровнем моря составляет до 3-5м. Л е д о в ы е острова подразделяются на 2 типа: На припайном льду - их возводят на малых глубинах моря вблизи берегов, также острова на плавающем льду. Применяют несколько способов намораживания льда: 1.Наливают воду слоями по 2-5 см. 2.Непрерывно набрызгивают морскую воду. Намораживание при этом происходит быстрее, но лед получается менее прочный. 3.Используют систему труб, по которым подается охлаждающий агент. Острова на плавающем льду намораживают на глубине моря до 3000м, диаметр их- до 130-250м. Процесс утолщения льда занимает больше года и толщина намороженного льда достигает 7м. Плавающие ледовые острова малонадежны, поэтому глубину разведочных скважин ограничивают до 2000-2500м. Эстакады.Они применяются на глубинах моря до 30-40м и представляют собой сооружение мостового типа, к которому примыкают приэстакадные площадки различного назначения. С помощью эстакад комплексно решаются вопросы бурения скважин, добычи, хранения и транспортировки нефти и газа. В 1949г в СССР в Азербайджане впервые была осуществлена разработка месторождения « Нефтяные камни» в Каспийском море с использованием эстакад. Основным несущим элементом их являются обычно металлические трубы (сваи) диаметром 300-500мм и реже используются железобетонные сваи. Опорные элементы эстакады соединяются между собой продольными и поперечными раскосами, настил расположен на отметке, превышающей гребень расчетной волны (например, 6-8м). Ширина проезжей части обычно составляет 3,5м. и допускает одностороннее движение автотранспорта. Общая протяженность эстакад составляет около 400км. Свайные платформы.Они используются на глубинах моря до 300м и более. Это самая многочисленная группа стационарных платформ (около 10 тыс.). Свайная платформа состоит из опорной части ( опорных блоков), которая крепится ко дну сваями и верхнего строения, оснащенного комплексом технологического оборудования и вспомогательных средств. Свайные платформы делятся на 2 типа: 1.Многоблочные - включают от 2 до 6 блоков и применяются на глубинах до 100м. 2.Моноблочные - используются на глубинах до 300м и более. Опорные блоки выполнены в виде пирамидальных и призматических стальных конструкций. Основными элементами опорного блока являются опорные колонны в количестве от 4 до 16 и диаметрами 1,2 – 3,0м. Сваи диаметрами 0,6 – 2,0м забивают во внутрь опорных колонн в грунт на глубину до 100-150м и более. Забивка свай осуществляется мощными сваебойными механизмами : молотами и вибропогружателями. После забивки сваи, срезают ее верхнюю часть, а межтрубное пространство цементируют. После этого опорный блок и сваи совместно воспринимают нагрузки от действия ветра, волн и морских течений. Технологические режимы работы свайных платформ.П р о е к т и р о в а н и е и и з г о т о в л е н и е о п о р н ы х б л о к о в. Т р а н с п о р т и р о в к а о п о р н ы х б л о к о в и у с т а н о в к а и х н а м е с т о р о ж д е н и и. В зависимости от конструкции опорной части транспортировка ос уществляется с применением барж, на плаву- платформы башенного типа и на специальном понтоне. 3. М о н т а ж в е р х н е г о о б о р у д о в а н и я н а п л а т ф о р м е. Применяется блочный монтаж в виде отдельных модулей, представленных буровым, нефтегазопромысловым и вспомогательным оборудованием, а также различными сооружениями. Э к с п л у а т а ц и о н н ы й р е ж и м. Продукция из скважины через устьевую арматуру поступает в манифольд и далее на первую и вторую ступени сепарации. Сепараторы позволяют определить количество поступающей нефти, воды и газа. Песок, собранный в сепараторах, отводится в дренажную систему. Нефть после второй ступени сепарации насосами подается в нефтепровод. На платформе бурят куст скважин. Наибольшее количество 96 скважин было пробурено на платформе «Гилда» на шельфе Калифорнии. Д е м о н т а ж п л а т ф о р м ы. Недостатки свайных платформ.Сложность монтажа верхнего строения. Большие затраты времени на забивку свай и монтаж оборудования. Подверженность коррозии стальных элементов свайной платформы. Сложность и дорогостоимость демонтажа свайных платформ. |