Лекция № 2
Самоподъёмные плавучие буровые установки (спбу).
Первая СПБУ, построенная в 1954 г, представляла собой усовершенствованную модель передвижного дока, который использовался армией США во 2 мировой войне.
Она имела размеры 58х7,5х2,5 м и буровую вышку, консольно располагающуюся с одного борта.
К 1960 году в США в эксплуатации было уже около 30 подобных СПБУ.
В настоящее время СПБУ получили наибольшее распространение – их количество достигает 50 % от всех плавучих буровых.
Это объясняется тем, что СПБУ (в отличии от ПБУ) могут работать практически при любой погоде, поскольку опираются на дно так, что волновые и ветровые нагрузки не влияют на её положение.
Кроме того, хотя СПБУ и являются, в основном, не самоходными, их с помощью специальных транспортных судов можно быстро доставить в любую акваторию мира.
Именно поэтому, в настоящее время, около 110 фирм имеют в наличии около 500 СПБУ; причём, 11,6 % из них построено в период с 1956 по 1969 г.; 29,8 % с 1970 по 1979 ; 49,2 % с 1980 по 1985 г.; и 9,4 % за последние годы.
Любая СПБУ (рис.2) представляет собой баржу (реже понтон), оснащенную несколькими выдвижными опорами.
На барже располагается весь комплекс бурового оборудования и жилой модуль с вертолетной площадкой.
Опоры снабжены опорными башмаками, которые, при необходимости, закрепляются на дне сваями; реже опоры связываются общей опорной плитой, полностью лежащей на дне.
В плавучем состоянии опоры подняты, а на точке бурения их опускают на дно с помощью специальных домкратов.
Затем, баржу поднимают над водой на такую высоту, чтобы волны не достигали палубы.
Преимущественно СПБУ используют для бурения в водах глубиной 20 – 150 м.
Основные характеристики СПБУ приведены в таблицах 7 – 13.
В последние годы созданы проекты СПБУ для глубин моря до 180 м., например, проект фирмы «Бетлехем Стил».
Эта СПБУ имеет 1 опорную колонну, закреплённую в донной плите с размерами 91,5х 81х 4,9 м.
Угол наклона между опорой и плитой может изменяться, что позволяет стабилизировать установку на дне с уклоном до 30.
Опорная колонна в сечении имеет вид треугольника со сторонами 33,6 м и выполнена в виде решетчатой конструкции из труб ø 1,8 м.
Лекция № 3
Буровая установка выполнена консольно и имеет размеры 12,2х30,5 м, причем, она может выдвигаться на 18,3 м.
Подобный подход позволяет «надвинуться» на стационарную добывающую платформу и пробурить через окно в глубоководном основании дополнительную скважину, или провести ремонтные работы, ибо максимальная нагрузка на край буровой достигает 590 т., а палубная нагрузка 4750 т.
Практически все существующие СПБУ используются для бурения только на незамерзающих акваториях, ибо в ледовых условиях опоры могут не выдержать нагрузок льда.
Поэтому, когда море замерзает, СПБУ прекращают бурение и их уводят в порт или другие регионы.
В мировой практике для замерзающих акваторий (в основном для мелководья) используют следующие технологии:
- создание искусственных островов (намывных или ледовых);
-создание железобетонных платформ большого диаметра;
- создание платформ кессонного типа (например, Моликпак);
- создание ледостойких платформ (например, Куллук).
Все эти сооружения имеют очень высокую стоимость, которая может и не окупиться добытыми углеводородами.
В РФ разработано новое оригинальное решение, не имеющее мировых аналогов.
Его суть сводится к созданию комплекса, состоящего из СПБУ с «П» образным корпусом и ледостойкой опоры – платформы (ЛСП) с расположенным на ней технологическим блок – модулем.
В корпус СПБУ вводится на плаву ЛСП, так, чтобы их днища находились на одном уровне, а сами они создавали бы единый комплекс для буксировки на место работ (рис.3).
На точке бурения ЛСП с помощью опорно – подъёмных механизмов (домкратов) и под собственным весом опускается на дно, а СПБУ поднимется над уровнем моря так, чтобы её верхняя палуба встала вровень с верхней палубой ЛСП (рис. 4).
При необходимости ЛСП закрепляется на дне сваями.
После установки на точке бурения буровая вышка домкратами перемещается на ЛСП и приступает к работе (рис.5).
По завершении буровых работ вышка возвращается в исходное положение, СПБУ опускается на воду (разумеется, в период свободный ото льда) и может быть отбуксирована в док за очередной ЛСП (рис.6).
ЛСП остаётся на месте и служит эксплуатационной платформой, разумеется, после дополнительного монтажа необходимого оборудования (рис.7).
Подобная конструкция рекомендована для освоения Харасавейского и Крузенштерновского месторождений (Карское море), залегающих частью на мелководье, а частью на суше.
Предложенная конструкция применима в условиях замерзающего мелководья на глубинах 2 – 20 м.
Более того, подобная конструкции позволяет избежать одной из существенных проблем многоопорных платформ – нагромождения льда между опорами.
Итак, СПБУ используется многократно, как челночный носитель технологической платформы.
Настоящее время по заказу ОАО «Газпром» разрабатывается мелкосидящая СПБУ с 4 опорными колоннами сечением 2,8х2,8 м и высотой 78 м с выдвижной консолью (до 9,14 м) с буровой вышкой.
Габариты СПБУ 50х37х5,8 м.
СПБУ снабжена 3 дизельгенераторами по 850 кВт и двумя кранами с грузоподъёмностью 20 и 34 т.
Кроме того, уже изготовлена отечественная 3-х опорная СПБУ «Арктическая 65000/10-30» с габаритами 88х68х9,7 м с выдвижной консолью с буровой вышкой.
Её масса в порожнем состоянии 14800 т, технологические запасы 1700 т, ø опор 6 м.
Имеются два крана с грузоподъёмностью по 70 т.
