Перегон ппбу на новую точку

Перед транспортированием проводят подготовку установки, за­ключающуюся в проверке оставшихся технологических и судовых запа- сов, которые можно оставить на установке, исходя из обеспечения тре-буемой осадки и остойчивости при перегоне, убирают якорные цепи в цепные ящики, а якоря укладывают на специальные кронштейны.

Если буксировку проводят в пределах площади бурения и при бла-гоприятной погоде, то переход допускается осуществлять при осадке, т.е. без всплытия установки.

Остойчивость ППБУ проверяют по формуле

K = M_с/M_V≥1,3,

где М_с - опрокидывающий момент;

M_v- кренящий момент.

До начала транспортирования разрабатывают проект перегона, в котором в зависимости от района плавания, расстояния, достоверности и долгосрочности метеопрогноза указывают скорость буксировки, мощ­ность и схему расположения буксиров и другие мероприятия, обеспечи­вающие безопасное транспортирование.

Буксировку ППБУ осуществляют с ограничением по погодным ус­ловиям. Обычно волнение ограничивается 5-6 баллами и ветер - 7-8 бал­лами. В практике расчеты прочности узлов и системы буксировки выпол­няют в соответствии с требованиями контролирующих органов и с учетом накопленного опыта. Основа определения расчетных нагрузок - скорость буксировки и нагрузки в наихудшем их сочетании. Если имеются две точ­ки крепления буксиров, то буксировочные узлы рассчитывают каждый в отдельности на прочность, исходя из приложения к каждому полной бук­сировочной нагрузки на ППБУ.

Буксирное оборудование обычно включает в себя лебедку, буксир­ный трос, амортизационные узлы, устройства и снаряжения.

Лебедка должна быть надежно закреплена и иметь достаточное тя­говое усилие для выбирания троса на барабан лебедки. Буксир должен иметь резервный буксирный трос на своем барабане для быстрой замены случайно разорвавшегося троса. Кроме статического тягового усилия, трос должен выдерживать и динамические нагрузки, вызываемые движе­нием буксира и буксируемой установки. Коэффициент запаса буксируе­мого троса рекомендуется равным 2,5. Так как около 30 % повреждений троса происходит на кормовой палубе, то рекомендуется подготовить па­лубу в местах трения троса, обеспечивая его защиту различными защит­ными средствами.

По окончании транспортирования ППБУ наводят на точку буре­ния, по имеющейся схеме развозят якоря и якорные цепи. При наводке

114

установку располагают таким образом, чтобы направление максимальной удерживающей силы системы удержания совпадало с направлением мак­симальных внешних воздействий окружающей среды. После раскладки всех якорей подтягивают якорные цепи, предварительно создавая их натя­жение.

Натяжение определяется условием, при котором смещение ППБУ от начального положения при действии максимальных внешних сил было в допустимых пределах. Эти пределы для различных районов разные. По окончании раскладки якорей ППБУ переводят в рабочее положение путем заполнения балластом нижних понтонов до расчетного значения осадки для рабочего положения ППБУ.

В процессе спускоподъемных операций нагрузка на кронблок из­меняется в широких пределах - от нуля до максимального значения. Из­меняются также нагрузки от натяжения морского стояка, якорных цепей, технологических и судовых запасов, сил тяжести балласта. Воздействие нагрузок от этих сил вызывает вертикальные и горизонтальные переме­щения ППБУ. Эти перемещения ограничиваются конструкцией узлов и материала бурильной и обсадной колонн, а также конструкцией узлов морского стояка.

Современные ППБУ в режиме бурения могут выдерживать воздей­ствие волн высотой 10-12 м, скорости ветра 18-24 м/с, скорость течения 1,5 м/с и более. Например, ППБУ нового поколения «Зейн барнес», рас­считанная на работу в водах до 1520 м, может бурить при ветре 38 м/с и высоте волн 20 м.

С увеличением скорости ветра и высоты волн выше допускаемых для данного типа установки бурение прекращают и ППБУ переводят в дру­гой эксплуатационный режим - штормовой отстой. Для этого бурильную колонну поднимают из скважины, ослабляют натяжение якорных цепей, тросов морского стояка в целях уменьшения действия на них усилий от ветра и волн. При этом горизонтальные перемещения допускаются равные 7-10 % глубины моря. Подход судов и посадка вертолета запрещаются.

В случае жесткого шторма бурильные свечи убирают и укладыва­ют их в горизонтальное положение на палубные стеллажи. Морской стояк разбирают и секции укладывают на палубу. Якорные цепи ослабляют больше, чем в первом случае. Во избежание ударов волн в конструкцию верхнего корпуса ППБУ увеличивают клиренс установки путем откачки балласта из нижних понтонов и уменьшения осадки. Указанные операции проводят в соответствии с требованиями нормативных документов, пра­вил, предписаний и т.п.

Расположение подводного устьевого комплекса на морском дне внесло специфику не только в технологию бурения, но и в технологию крепления скважин. В частности, спуск, цементирование и герметизация обсадных колонн с плавсредств требуют определения допустимой скоро­сти спуска обсадной колонны с учетом вертикального перемещения

115

ППБУ для предотвращения гидравлического разрыва пласта; надежности ее подвески с помощью специальных подводных колонных устройств, за­меняющих традиционную колонную головку, применяемую на суше.

Эксплуатация ППБУ

При определении типа ППБУ для конкретного района работ изу­чают окружающую среду и, располагая достоверными данными о ско­рости ветра, высоте волн, скорости течения, ледовой обстановке и други­ми сведениями, приступают к рассмотрению характеристики ППБУ, ее возможности по обеспечению безопасности ведения буровых работ в этом районе с наибольшей экономической отдачей.

Особенностью эксплуатации ППБУ при бурении скважин является то, что такая установка, в отличие от СПБУ. находится на плаву и жестко не связана с морским дном. Связь ППБУ с морским дном осуществляется через водоотделяющую колонну (морской стояк). Ее верхний подвижный конец присоединен к ППБУ, а нижний с помощью телескопического со­единения - к верхнему концу нижней секции, нижний конец которой шар-нирно прикреплен к подводному устьевому оборудованию (ПУО), уста­новленному на морском дне.

Морской стояк обеспечивает замкнутую циркуляцию бурового раствора и изоляцию ствола бурящейся скважины от морской воды. Нахо­дящаяся в морском стояке бурильная колонна подвешена через компенса­тор вертикального перемещения на талевом блоке. Телескопическое со­единение морского стояка и наличие компенсатора вертикального пере­мещения обеспечивают ограниченное перемещение ППБУ по вертикали по отношению к ПУО, жестко закрепленному на морском дне. Горизон­тальное перемещение ППБУ по отношению к устью скважины ограничи­вается допустимой гибкостью бурильной и обсадной колонн и конструк­цией шарнира морского стояка. Обычно горизонтальное перемещение со­ставляет 3-5 % глубины моря. Вертикальное перемещение ограничивается длиной хода компенсатора.

На рис. 3.10 показана схема сил, действующих на ППБУ. Эти силы подразделяют на три группы. К первой группе относят F₁,F₂, F₃- силы внешних воздействий (ветра, волн, течений); ко второй – Р₂ - постоянные силы тяжести ППБУ; Q₁Q₂- силы поддержания ППБУ; Рз - силы тяже­сти технологических и судовых запасов, относящихся к медленно изме­няющимся нагрузкам; к ним относятся также силы тяжести Р₄, Р5 балласта в нижних понтонах. И, наконец, в третью группу входят P₁- допускаемая максимальная нагрузка на кронблок буровой вышки, создаваемая буриль­ной или обсадной колонной; Т₁ Т₂ - функциональные нагрузки от натя­жения якорных цепей; Т₃, Т₄ - функциональные нагрузки от сил натяже­ния морского стояка.

116

Рис. 3.10. Схема сил, действующих на ППБУ