Самоподъемные полупогружные плавучие установки. Самоподъемные пбу. Оборудование
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
Министерство науки и образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет» Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин» Реферат по дисциплине: «Управление искривлением скважин» На тему «Самоподъемные ПБУ. Оборудование» Выполнил: ст.гр. БГБ-17-02 Халиков А.Р. Проверил: ассистент Аль Сухили Мохаммед Хамуд Абду Уфа 2020 Содержание Назначение, область применения, основные типы и компоновка ПБУ………..…………3 Конструкция и принципы работы самоподъемных ПБУ…………………………………..6Факторы, определяющие основные размеры и архитектурный тип ПБУ………………...8Технологическое оборудование СПБУ…………………………………………………….10 Энергетическое оборудование СПБУ……………………………………………………...15 Эксплуатация СПБУ………………………………………………………………………...16 Полупогружные плавучие буровые установки……………………………………………17 Перегон СПБУ на новую точку……………………………………………………………..19 Список использованных источников………………………………………………………21 Назначение, область применения, основные типы и компоновка ПБУ Классы и типы плавучих буровых средствПлавучие буровые средства предназначены для бурения скважин на нефть и газ на месторождениях континентального шельфа. В настоящее время построены и эксплуатируются плавучие средства следующих типов. Тип I. Погружные плавучие буровые установки, состоящие из нижнего водоизмещающего корпуса и жестко связанной с ним верхней (рабочей) площадки, с которой ведется бурение. В рабочем состоянии нижний корпус заполняется водой и погружается на дно; верхняя площадка остается на определенном уровне над поверхностью воды. Тип II. Самоподъемные плавучие буровые установки имеют корпус, обладающий достаточной плавучестью для безопасной транспортировки всей установки с оборудованием и запасами к месту бурения. На точке бурения корпус поднимается и удерживается на заданной высоте над уровнем воды с помощью специальных механизмов и колонн, опирающихся на морское дно (рис. 1—3).  Рис. 1 Плавучая буровая установка (ПБУ) 1 800/15 «Апшерон» в рабочем положении Тип III. Плавучие буровые платформы полупогружного типа имеют корпус, состоящий из понтонов, и верхнюю (рабочую) площадку, связанные между собою стабилизирующими колоннами (поэтому их иногда называют платформами со стабилизирующими колоннами). В рабочем состоянии понтоны погружены на 20—25 м под воду; при этом резко сокращается площадь действующей ватерлинии и уменьшается влияние волнения моря на платформу. Полупогружные платформы удерживаются на точке бурения с помощью якорей или системы динамической стабилизации.  Рис. 2 Плавучая буровая установка (ПБУ) 3 000/20 «Азербайджан» во время перевода из транспортного положения в рабочее Тип IV. Буровые суда удерживаются над точкой бурения с помощью якорей или системы динамической стабилизации.  Рис. 3 Плавучая буровая установка (ПБУ) 6 000/60 «Бакы» в рабочем положении До настоящего времени еще не выработана единая классификация этих установок в международном масштабе и поэтому в различных источниках информации плавучие буровые средства классифицируются по-разному. Целесообразно классифицировать плавучие буровые средства в зависимости от их рабочего (эксплуатационного) положения в процессе бурения скважин. С этой точки зрения все типы плавучих буровых средств можно разбить на два класса. 1-й класс: плавучие буровые средства, опирающиеся на морское дно. К ним относятся погружные и самоподъемные плавучие буровые установки. 2-й класс: плавучие буровые средства, с которых ведется бурение скважины в положении на плаву. К ним относятся буровые суда, полупогружные платформы. По зарубежным данным 1965-1970 гг., американские специалисты рекомендовали использовать плавучие буровые средства в зависимости от глубины моря: Погружные — до 45м; Самоподъемные — до 75 м; Полупогружные установки и буровые суда на якорях — 30-200 м; Полупогружные установки и буровые суда с динамической системой стабилизации > 200 м. По мере развития техники, приобретения опыта меняются и рекомендации. В настоящее время созданы плавучие буровые установки самоподъемного типа для глубин моря до 120 м. Созданы проекты таких установок до 180 м.  Химовоз Scanbio Orateca, Каттегат Выбор класса буровых средств для различных глубин моря определяется экономическими факторами — стоимостью 1 м проходки или стоимостью пробуренной скважины. На стоимость 1 м проходки влияют стоимость строительства установки для бурения и эксплуатационные расходы, которые в свою очередь зависят от затрат на содержание установки и средств обслуживания. На стоимость 1 м проходки существенно влияют простои из-за плохих метеоусловий. Стоимость арендной платы за сутки (долл.), которая в основном определяется стоимостью строительства установки, для различных типов плавучих средств бурения по зарубежным данным за 1973—1974 гг. приведена ниже: Самоподъемные ПБУ — 6 500-9 000; Полупогружные платформы — 8 000-11 500; Буровые суда — 9 000-13 000. Наиболее низкую стоимость арендной платы имеют самоподъемные ПБУ, поэтому применение их в соответствующих диапазонах глубин моря предпочтительнее. При оценке других экономических факторов следует учитывать, что самоподъемные плавучие буровые установки характеризуются высоким коэффициентом использования календарного времени для выполнения буровых операций, поскольку бурение может производиться практически при любых метеорологических условиях. По данным зарубежных источников, полезное время использования сооружения на точке бурения для полупогружной платформы составляет менее 75%, в то время как для самоподъемных установок оно превышает 85%. Это преимущество, а также отсутствие сложной системы управления якорными канатами или динамической системы стабилизации являются достоинствами самоподъемных установок. Этим, очевидно, и объясняется то, что число фирм, строящих самоподъёмные ПБУ, непрерывно растет. Эксплуатировать плавучие буровые средства, опирающиеся на морское дно, гораздо удобнее, так как обслуживающий персонал может работать в условиях, аналогичных условиям при бурении на суше. К преимуществу самоподъемных плавучих буровых установок по сравнению с погружными относится широкий диапазон глубин моря. Так, ПБУ «Азербайджан» работает на глубинах моря от 5 до 20 м, ПБУ «Бакы» — на глубинах от 20 до 60 м. Конструкция и принципы работы самоподъемных ПБУСамоподъемная плавучая буровая установка представляет собой корпус-понтон, являющийся одновременно и производственной площадкой. На понтоне размещаются: технологическое и энергетическое оборудование, инструменты и запасы материалов, жилые и служебные помещения, склады, площадка для вертолетов и др. Установка имеет колонны, опирающиеся в рабочем положении на морское дно и удерживающие корпус со всем оборудованием и запасами на заданной высоте над поверхностью воды. В транспортном положении (когда установка находится на плаву) опоры подняты над палубой понтона. Специальные подъемные устройства служат для перевода ПБУ из транспортного положения в рабочее и обратно. ПБУ самоподъемного типа различаются по конструкции и форме корпуса, числу опорных колонн и их конструкции, а также по конструкции подъемных механизмов. В настоящее время ПБУ в основном строят с корпусами, имеющими в плане прямоугольную и треугольную формы; встречаются также корпуса пяти- и шестигранной формы. По количеству опорных колонн ПБУ могут быть трех-, четырех-, шести-, восьми-, десяти- двенадцати- и четырнадцатиколонные. Опоры ПБУ (вертикальные или наклоняемые) могут быть выполнены в виде колонн (круглого и четырехугольного сечения) со сплошными стенами или решетчатых конструкций (в виде трех- и четырехгранных пространственных форм). В настоящее время ПБУ проектируются в основном с вертикальными опорами. Однако при больших глубинах моря для увеличения базы сооружения и, следовательно, повышения устойчивости установки в рабочем положении за рубежом спроектированы и построены ПБУ с наклоняемыми опорами. Для перевода самоподъемной ПБУ из транспортного положения в рабочее и обратно, т. е. для спуска опорных колонн, задавливания их в грунт и подъема корпуса на необходимую высоту над уровнем воды, спуска корпуса на воду после завершения бурения, выдергивания и подъема опорных колонн, применяются гидравлические и механические подъемные механизмы. Полный цикл работы ПБУ самоподъемного типа состоит из следующих операций (рис, 4): -транспортировка ПБУ к намеченной точке бурения; -подготовка ПБУ к установке на точку бурения; -спуск опорных колонн до дна моря; -задавливание опорных колонн в грунт; -подъем корпуса ПБУ на заданную высоту над уровнем моря; -стопорение подъемников и подготовка к бурению; -бурение скважин; -подготовка ПБУ в транспортное положение; -спуск корпуса ПБУ на воду; -выдергивание и подъем опорных колонн; -подъем опорных колонн в транспортное положение.  Рис.4. Полныйциклработы:а—ПБУвисходномположениидоустановкинаточкубурения; б—опорныеколонныопущеныдоднаморя;в—опорныеколонны«задавлены»вгрунт;г— ПБУ поднята на заданную высоту над уровнем воды — исходное положение для бурения скважины; д — бурение скважины; е — бурение скважины завершено; установлен блок- кондуктор(тольковслучаесохранениястволаскважины);ПБУготовакспускунаводу;ж—корпусПБУспущеннаводу;з—опорныеколоннывыдернутыизгрунта;и—опорные колонныподнятывтранспортноеположение,ПБУготовакпереходунановуюточку бурения Если ствол скважины не ликвидируется (при бурении эксплуатационных скважин), после окончания бурения устанавливается блок-кондуктор, к которому крепится ствол скважины. Поскольку основным эксплуатационным режимом ПБУ является бурение скважин, конструкция установки должна в первую очередь обеспечивать выполнение технологических процессов по проводке скважины, включая: -строительство и обустройство устья скважины; -бурение скважины заданной глубины; -приготовление, хранение, циркуляцию и дегазацию бурового раствора, очистку бурового раствора от выбуренной породы (шлама); -исследование и анализ кернов выбуренной породы и бурового раствора; -приготовление цементного раствора для заливки обсадных колонн; -цементирование обсадных колонн: кондуктора, промежуточных и эксплуатационных колонн; -прием и транспортировку пневмотранспортом сыпучих материалов (цемента, барита, бентонита) к потребителям и хранение сыпучих материалов в бункерах; -электрометрические каротажные работы во время бурения; -опробование нефтеносных пластов на приток нефтепродуктов; -сбор выбуренной породы (шлама) для нейтрализации или последующего вывоза на береговые -приемные пункты с целью предотвращения загрязнения морской среды; -сжигание продуктов опробования скважины с целью предотвращения загрязнения морской среды. На ПБУ должно быть предусмотрено оборудование для сбора, очистки и нейтрализации сточных вод с целью предотвращениязагрязнения морской среды. Факторы, определяющие основные размеры и архитектурный тип ПБУОсновное назначение ПБУ — проводка разведочных скважин — определяет состав и параметры технологического оборудования, которое наряду с гидрометеорологическими условиями эксплуатации, глубиной моря и автономностью является основным критерием при выборе размеров и архитектурного типа ПБУ. Технологическое оборудование предназначается для обеспечения технологических процессов, приведенных выше. Ниже рассматривается только та часть технологического оборудования, которая имеет значительную массу и размеры и является определяющей для установления площадей и объемов помещений и открытых пространств ПБУ. Комплекс оборудования, необходимый для бурения скважин роторным или турбинным способом, имеет характеристики, устанавливаемые и зависящие от глубины бурения. Буровая вышка, ротор и спускоподъемный агрегат этого комплекса размещаются на подвышенном портале, а буровые насосы в трюме. Комплекс оборудования для приготовления, хранения и циркуляции бурового раствора, а также устройства для дегазации и очистки бурового раствора от выбуренной породы размещаются в непосредственной близости к повышенному порталу. Обычно оборудование для приготовления и цистерны для хранения бурового раствора размещаются в трюме, а устройства для дегазации и очистки бурового раствора устанавливаются на палубе ПБУ. Комплекс оборудования для приготовления, нагнетания и продавки цементного раствора в скважину располагается в трюме. Комплекс оборудования для хранения и транспортировки порошкообразных материалов и компрессорная станция системы пневмотранспорта для технологических нужд размещаются в трюме. Оборудование для электрометрических исследований скважины, включающее каротажный подъемник и измерительную аппаратуру, устанавливается, как правило, на уровне, близком к уровню стола ротора. Измерительная аппаратура располагается в закрытом помещении вблизи от каротажного подъемника. На главной палубе ПБУ размещаются стеллажи для хранения запасов бурильных и обсадных труб — трубная площадка. Для ее обслуживания и для других грузовых операций на палубе устанавливают грузовые краны. Конструкция подвышенного портала и его размещение на корпусе ПБУ определяются: -возможностью размещения на нем и под ним необходимого технологического оборудования; -возможностью снятия ПБУ с точки бурения; -условиями закрепления ствола скважины после снятия ПБУ с точки бурения; -числом скважин, которые предполагается пробурить с ПБУ без ее перестановки. Основными конструктивными элементами этих установок являются: – плавучий корпус (платформа), на котором располагается буровое, энергосиловое и др. оборудование; – подъемный механизм, обеспечивающий подъем платформы над водой; – опорные колонны, по которым осуществляется перемещение корпуса (платформы). Эти установки имеют плавучий понтон и не менее 3-х опорных колонн. При транспортировке СПБУ на место работы (на точку бурения) опоры (ноги) подняты вверх. На точке бурения колонны опускаются вниз, касаются грунта и задавливаются в него, после чего понтон с оборудованием и с запасами (материалов, провизии и т.п.) поднимается вверх по опорным колоннам. Подъем осуществляют с помощью специальных подъемных механизмов гидравлического или электромеханического типа. При бурении понтон располагают над водой на такой высоте, чтобы в него не ударяли волны.  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СПБУ Опыт производства буровых работ в морских акваториях определил требования, предъявляемые к плавучим буровым установкам: -высокая производительность при строительстве скважины; -быстрое перемещение с оконченной бурением скважины на новую точку; -обеспечение ее мореходности при переходе на различные расстояния; обеспечение безопасности производства работ; -автономность, т.е. обеспечение достаточными запасами материалов для нормального бурения, а также продуктами, нормальными жилищными условиями обслуживающего персонала и др. -комплекс технологического оборудования включает: буровое оборудование для бурения скважины; -оборудование по приготовлению, подаче, утяжелению регенерации и хранению бурового раствора, очистке раствора от выбуренной породы; -оборудование для приема и хранения порошкообразных материалов для приготовления бурового и цементного растворов; -оборудование для приготовления цементного раствора и нагнетания его в скважину при креплении скважины; -оборудование для производства электрометрических и каротажных работ в скважине; -подводное устьевое (противовыбросовое) оборудование; оборудование для освоения скважины; -вспомогательное оборудование (грузоподъемные краны, тельферы, оборудование малой механизации и др.); -оборудование по предотвращению загрязнения моря; системы управления и контроля технологического процесса строительства скважины. В соответствии со степенью ответственности и опасности участки производства буровых работ классифицируют по зонам, составляющим в целом район буровой скважины: устье скважины, резервуары с буровым раствором, циркуляционная система буровых растворов, включая буровые насосы, вибросита, песко- и ило отделители, дегазаторы и другие механизмы. В зависимости от класса и зоны предъявляют требования к размещению и исполнению того или иного механизма или типа оборудования. Ниже в качестве примера приведено описание размещения технологического оборудования на СПБУ «Бакы». На подвышечном портале (рис. 25.1, а) установлены: буровая вышка (рис. 25.1, б) механизм крепления неподвижного конца талевого каната 1 вспомогательная лебедка 2, стойка для крепления машинных ключей 3, кассеты для установки УБТ 4, подсвечник 5 для ручной расстановки свечей бурильной колонны, ограничитель подъема талевого блока 6, ротор 7, главный пульт бурильщика 8, электропривод буровой лебедки 9, воздухосборник 10, регулятор подачи долота 11, буровая лебедка ЛБУ-1700 12, ключ АКБ-3М2 13, пневмораскрепитель 14, кабина с КИП 15, магазин автоматической расстановки свечей 16, пульт управления СПО 17 и пульт управления вспомогательной лебедкой 18. На буровой вышке (см. рис. 25.1, б) установлены: кронблок 1, балкон механизма переноса свечей 3, механик захвата и механизм подъема свечей, талевый блок, подвешенный на талевом канате 4, автоматический элеватор и вертлюг 5. При ручной расстановке свечей взамен талевого блока и автоматического элеватора применяют крюкоблок. Креме этого, на вышке расположены монтажный блок, подвижный центратор 2, нижний блок, укрытие, подвески машинных ключей и др.  На главной палубе (рис. 25.2) размещена циркуляционная система, включающая блок рабочих емкостей 1 общей вместимостью 120 м3. На блоках смонтированы: сдвоенное вибросито 6 для очистки бурового раствора производительностью 50-60 л/с, вакуумный дегазатор 7 для дегазации бурового раствора, пескоотделитель 2, шламовые насосы 3 для подачи воды или раствора в гидросмесители, механические 8 и гидравлические 4 перемешиватели. В зоне обслуживания крана, около вибросит, установлены специальные контейнеры для сброса шлама 5 выбуренной породы и отправки его на берег. Под порталом на площадке установлены: противовыбросовое оборудование, включающее два плашечных превентора, универсальный превентор, гидроуправление превенторами и задвижками, манифольд; аварийный (ручной) привод закрытия и открытия плашек превенторов; трубопроводы гидравлического управления. Управление превенторами и задвижками манифольда осуществляется дистанционно с двух пультов: основного, размещенного вне буровой площадки, и вспомогательного, установленного у поста бурильщика. В трюмах размещены: в отсеке запасных емкостей запасные емкости бурового раствора, в насосном отделении - три буровых насоса У87-М2 с электроприводами, два шламовых насоса и насос 9МГР. В помещении для хранения порошкообразных материалов установлено оборудование для хранения и транспортирования бентонита, барита и цемента (рис. 25.3), состоящее из бункеров для хранения 7, бункеров-весов 6, гидросмесителей 5, разгрузочного бункера 4, циклонов 3, трубопроводов сжатого воздуха 8 и трубопроводов вентиляции 2. Весь комплекс этого оборудования обвязан трубопроводами 1 с запорной арматурой в единую технологическую схему, обеспечивающую транспортирование сыпучих материалов для приготовления буровых и цементных растворов.  Рис. 25.2. Оборудование для приготовления и циркуляции бурового раствора Порошкообразные материалы подают в бункеры с помощью сжатого воздуха. Бункеры снабжены резиновыми грибками для аэрации порошка, который поступает по трубопроводу в разгрузочный бункер, где воздух отделяется от порошка. Наиболее легкие частицы порошка вместе с воздухом поступают в циклоны, где воздух очищается от пыли и выпускается в атмо- Рис. 25.3. Система приема, хранения и транспортирования порошкообразных материалов  сферу, а порошок, накопившийся в циклонах, периодически выгружается в мешок и подается на склад сыпучих материалов. Поступление и расход порошка контролируются с помощью бункеров-весов. Трубопроводная система пневмотранспорта выполнена так, что обеспечивает подачу сыпучих материалов из любого бункера к оборудованию по приготовлению буровых растворов, а также перемещение их между бункерами. Ниже дана краткая техническая характеристика этой системы: Максимальная производительность системы, т/мин, при транспортировании: При приготовлении бурового раствора бентонит или барит подают из разгрузочного бункера в гидросмесители, и приготовленный в гидросмесителях раствор поступает в запасные или рабочие емкости. В помещении установлено цементировочное оборудование, состоящее из насосных агрегатов, установки для приготовления раствора, манифольда пульта управления процессом цементирования скважины.  6 5 4 Рис. 25.4. Цементировочное оборудование СПБУ «Бакы» Цементировочное оборудование (рис. 25.4) размещено в трюме среднего понтона и состоит из: цементировочного агрегата 5 с насосом 11-Т, продавочного насоса 4, водоподающего блока 3, бункера хранения цемента 1, бункера разгрузки 15, шиберной заслонки 14, распределителя цемента 13, цементно-смесительной воронки 12, приемной емкости цементного растворе 11, мерной емкости для продавочного раствора 9, устройства устья скважины 8, воздухопровода 2, цементопровода 7, всасывающего 10 и нагнетательного 6 трубопровода. Цементный раствор приготовляют на специальной установке, состоящей из двух цементомешалок, приемного бака, водоподающего блока и разгрузочного бункера. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СПБУ Специфика производства буровых работ в морских акваториях обусловила применение автономных энергетических установок, состоящих из дизель-генераторов, объединенных в единую энергетическую систему и устанавливаемых обычно в трюме, в машинном помещении с возможно большим удалением от устья скважины. Непосредственно около исполнительных агрегатов и механизмов, размещаемых на открытых площадках и в помещениях, устанавливают индивидуальные электроприводы. Питание энергией этих приводов осуществляется с помощью электромашинной передачи, которая в условиях морского бурение приобретает решающее значение. В последние годы преимущественное распространение получила система электропривода переменно-постоянного тока на базе силовых тиристорных преобразователей по схеме синхронный генератор - тиристорный преобразователь - электродвигатель постоянного тока. Главный пост управления (ГПУ) СПБУ располагается вне машинных помещений на максимально возможном удалении от взрывоопасных пространств. Его оборудуют: органами управления главных механизмов и механизмами подъема и спуска корпуса СПБУ; приборами для контроля работы подъемных устройств; сигнализацией о готовности к работе подъемных устройств и системы дистанционного управления;  Рис. 25.5. Упрощенная схема электроснабжения СПБУ «Бакы»: Г — основные генераторы переменного тока (1250 кВ-А, 400 В); БЛ — буровая лебедка: БН — буровой насос; Г1 — вспомогательные генераторы переменного тока (200 кВ-А, 400 В); М — электродвигатель постоянного тока; М1 — электродвигатель переменного тока; НП — насос системы гидроподъема; Р — ротор; С — конденсаторная батарея; Тр — понижающий трансформатор 400/230 В; ЦН — цементировочный насос приборами для контроля положения корпуса СПБУ; устройствами для отключения любого из подъемных механизмов в случае его неисправности; устройствами для включения аварийных стопорных устройств, разгружающих гидравлическую систему; средствами связи и сигнализацией о неисправности в устройствах подъема и спуска корпуса СПБУ. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СПБУ В течение всего срока эксплуатации СПБУ должна обеспечивать безопасность производства работ при строительстве нефтяных и газовых скважин, что определяется живучестью установки, т.е. ее способностью противостоять аварийным повреждениям, возникновению и распространению пожаров, взрывов, сохраняя при этом в достаточной мере мореходные качества установки на плаву и ее эксплуатационные качества в рабочем положении при строительстве скважин. Живучесть СПБУ в положении на плаву обеспечивается выполнением «Наставления по борьбе за живучесть судов морского флота РФ», а в рабочем положении - по судовой части - выполнением Правил Регистра РФ, соответствующих инструкций и нормативно-технических документов. При бурении могут быть опасны образования грифона вблизи работы СПБУ, нефтегазопроявления из бурящейся скважины, просадка опорных колонн в грунт, ледоход. При появлении грифона за ним организуют круглосуточное наблюдение. В случае его продвижения к опорным колоннам работу на СПБУ прекращают, вызывают спасательные суда и подготавливают установку к снятию с точки бурения. Корпус приспускают и оставляют над водой на высоте 0,5-2 м (в зависимости от погодных условий). При необходимости корпус переводят в положение «на плаву». Колонны поднимают, и установка дрейфует до подхода судов. Решение о снятии СПБУ принимает начальник установки. При угрожающем положении начальник принимает решение о срочной эвакуации людей с установки спасательными судами или вертолетами. При неуправляемом нефтегазоводопроявлении, если все принятые меры не дали положительных результатов, начальник принимает решение об эвакуации людей с СПБУ. При появлении крена или дифферента СПБУ бурение прекращают и подъемниками проводят выравнивание корпуса с последующим задавлива-нием колонн в грунт. Весьма опасен момент, когда при просадке одной из опорных колонн СПБУ продолжает стоять на трех колоннах. В этом случае при шторме вся нагрузка воспринимается тремя колоннами, что может привести к аварии, поэтому надо систематически контролировать положение СПБУ (не реже одного раза в неделю), а после шторма - несущую способность грунта под колоннами. Для этого корпус СПБУ приподнимают на 10-20 мм так, чтобы нагрузка передавалась на цилиндры гидроподъемника, а не через разгрузочные стопорные винты. При равномерной нагрузке давление во всех четырех рабочих полостях цилиндров одинаковое. Если это условие не соблюдается, то колонны задавливают повторно. При наличии льда нагрузки на СПБУ от его воздействия устраняют систематическим обкалыванием льда ледоколами вокруг СПБУ. Опасно также обледенение опорных колонн вследствие резкого возрастания на них волновых нагрузок. Для эвакуации людей на СПБУ составляют расписание тревог, устанавливают порядок оповещения по системе авральной сигнализации и радиотрансляции, назначают ответственных лиц по проведению каждой операции по эвакуации. Как указывалось ранее, весьма опасными операциями являются снятие СПБУ с оконченной бурением скважины, перегон и монтаж на новую точку установки. По статическим данным, значительная часть аварий происходит именно в этих случаях. В остальном технология и техника строительства морских скважин и скважин на суше существенно не различаются. ПОЛУПОГРУЖНЫЕ ПЛАВУЧИЕ БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ (ППБУ) ППБУ применяют в разведочном бурении на морских нефтяных и газовых структурах и месторождениях в акваториях с глубин 90100 м, когда использование СПБУ становится экономически неоправданным, до глубин 200 м и более. ППБУ состоят из верхнего корпуса, стабилизирующих колонн и нижних понтонов. Колонны в верхней части присоединены к корпусу, а в нижней - к понтонам. Понтоны и корпус соединены между собой и с колоннами прочными трубчатыми связями. Особенность конструкции установки при ее погружении в воду - резкое сокращение площади действия ватерлинии, что приводит к уменьшению волновых нагрузок на установку. В соответствии с Правилами Регистра РФ, ППБУ должна иметь клиренс не менее H1, м: в состоянии штормового отстоя H = 0,6*50 + 0,5, в рабочем состоянии H = 0,5*50 + 0,5. Рабочая (верхняя) палуба обычно представляет собой конструкцию трех-, четырех- и более), на которой расположены двух- и трехъярусные водонепроницаемые надстройки для размещения экипажа, а также энергетические и технологические блоки, складские помещения и другое оборудование. Стабилизирующие колонны ППБУ разделены на водонепроницаемые отсеки, в которых находятся склады материалов, насосные отделения, цепные ящики и другое оборудование. Отсеки стабилизирующих колонн размещают на уровне ватерлинии, иногда их заполняют полиуретановой пеной или пенопластом. В нижних понтонах и стабилизирующих колоннах размещают цистерны с балластной и технической водой, топливом, маслом и др. В последние годы на основании накопленного опыта конструирования и проектирования, а также эксплуатации ППБУ определилось направление в их создании, характеризующееся разработкой и изготовлением ППБУ двухпонтонной конструкции преимущественно с шестью-восемью стабилизирующими колоннами и прямоугольным корпусом. Существуют три способа транспортирования ППБУ: с помощью буксиров, самоходный, комбинированный (буксировка в сочетании с самоходным). По способу фиксации ППБУ над устьем бурящейся скважины различают установки с якорным креплением при глубинах вод до 300 м и установки с динамическим позицированием — при более глубоких водах. При разработке конструкции ППБУ должны быть выполнены следующие основные требования: обеспечение наибольшей безопасности и остойчивости ППБУ; минимальное перемещение ППБУ при бурении; обеспечение мобильности и маневренности при передвижении; быстрая установка на точку бурения; достаточное количество технологических и других запасов; удобное расположение оборудования, наличие достаточного числа помещений для хранения указанных запасов и механизация погрузочноразгрузочных работ; простота и технологичность при строительстве и удобство при эксплуатации;  Рис. 25.6. Схема расположения оборудования на ППБУ «Садко-730»: 1 — вышка; 2, 6 — поворотные краны; 3 — бункеры для цемента, барита и бентонита; 4 — стеллажи для труб; 5 — склад бурильного инструмента; 7 — установка каротажа; 8 — буровые насосы; 9 — нижний корпус установки; 10 — крановый путь для подъемного крана противовыбросового оборудования; 11, 12, 13 — емкости для технической воды, топлива и балластной воды; 14 — лифт; 15 — распределительное устройство, приборы управления и защиты; 16 — генераторы; 17 — спасательные шлюпки; 18 — кабина капитана; 19 — вертолетная площадка; 20 — помещение управления; 21 — столовая; 22 — служебные помещения (офисы); 23 — буровая лебедка; 24 — ротор минимальный расход материалов и снижение трудоемкости; учет конкретных районов применения ППБУ. Естественно, в перечисленных требованиях есть противоречивость, и осуществить их в одной конструкции невозможно, поэтому при проектировании учитывают конкретные условияпредполагаемого района применения ППБУ (глубину бурения, глубину воды, волнение моряскорость ветра, ледовую обстановку и др.). На рис. 25.6 показана схема расположения технологического и общесудового оборудования на ППБУ «Садко-730». Ниже приведены некоторые технические данные этой установки (наиболее легкой из всего ряда «Садко»): Тип буровой лебедки............. Е 3000 Длина цепи, м....................................................1000—1220 Мощность подруливающих устройств системы динамической стабилизации 4706 —18 382 кВт; допускаемая высота волны в рабочем положении 12,2 — 27,5 м, на стоянке 30,5 м; глубина воды 244м. Перегон СПБУ на новую точку Перегон СПБУ на новую точку бурения — весьма ответственная операция. Большинство СПБУ являются несамоходными, и для их буксировки применяют специальные буксирные суда. Различают два вида буксировки СПБУ: короткий перегон (переход) с точки на точку в пределах разведываемой структуры и длительный перегон — буксировка СПБУ на дальние расстояния из одного разведанного района в другой, намечаемый к разведке, или на базу профилактического ремонта и осмотра. (Рис. 5). Коротким обычно считают такой переход, для которого требуется время не более времени гарантированного прогноза погоды (продолжительность примерно до 12 ч). Перегон СПБУ более 12 ч производят при благоприятном прогнозе погодных условий (ветер, волнение и пр.). Допустимые величины ветра и волнения определяются проектом СПБУ. На СПБУ при движении действуют следующие внешние силы (сопротивления): 1.Буксировочное сопротивление, т. е. сопротивление находящейся в покое жидкости; 2. Сопротивление встречного ветра: 3. Сопротивление, вызванное взаимодействием волн с СПБУ. Экспериментальными исследованиями установлено, что буксировочное сопротивление составляет 80% общего сопротивления воды и 20% приходится на волновое сопротивление. Незначительную величину составляет сопротивление трения. Буксировочное сопротивление также зависит от скорости буксировки. Воздействие на конструкцию буксировочных и волновых сопротивлений исследуют на моделях в специальных бассейнах, а сопротивления ветра — обдувкой моделей в аэродинамической трубе. Буксировочное сопротивление СПБУ вследствие малой обтекаемости ее корпуса и большой парусности велико. Опасны случаи, когда СПБУ идет против ветра. Поэтому для буксировки применяют мощные буксирные суда. Перед буксировкой выполняют ряд мероприятий по обеспечению надежности и безопасности перегона установки, в частности подвижный портал и все грузы закрепляются, все палубные отверстия и отверстия, ведущие в подпалубные помещения, должны быть задраены. На СПБУ оставляют минимальный состав команды, который выполняет работы по буксировке и установке на точку СПБУ. До начала буксировки разрабатывают проект перегона, в котором в зависимости от расстояния, района плавания, достоверности и долгосрочности метеопрогноза указываются скорость буксировки, число и мощность буксиров, схема их расположения и другие мероприятия по осуществлению безопасного перехода. Производятся расчеты на прочность и остойчивость установки с целью определения надежности буксировки. Особое внимание обращают на длину опорных ног. При необходимости, в целях снижения парусности, верхние секции ног снимают. В соответствии с Правилами Регистра СНГ разрывное усилие буксирного троса определяют (в кН) по формуле  , (1)где  — площадь лобового сопротивления погруженной части СПБУ, м 2 ; — скорость буксировки, указанная в свидетельстве, узлы.В мировой практике для транспортирования СПБУ применяют специальные транспортные суда. Например, СПБУ «Горилла 11» массой 18 тыс. т и высотой опорных колонн 154 м транспортировали из Сингапура до Роттердама на судне «Майнти сервант 3» грузоподъемностью 25. тыс. т. с размером палубы 180 * 140 м. Список использованных источников Роман Яремийчук, Валерий Ясюк «Самоподъемные плавучие буровые установки» https://sea-man.org/klassifikaciya-plavuchih-burovyh-ustanovok.html https://helpiks.org/3-91258.html |