 |
Погружная буровая установка
|
|
|
|
Рис. 5.4 - ПБУ
Эти установки предназначены, в основном, для разведочного, а также эксплуатационного бурения на мелководных участках шельфа (20-25 м).
Обладая плавучестью и остойчивостью, эти установки могут буксироваться на значительные расстояния. По прибытию на рабочую точку, установка балластируется, погружается на дно, приобретая положение гравитационного гидротехнического сооружения. Впоследствии, в связи с освоением глубоководных участков континентального шельфа, необходимость создания таких установок отпала, начиная с 80-х годов, интерес к мелководным месторождениям возник снова, что предопределило разработку погружных буровых установок. Несмотря на сравнительно небольшое число погружных буровых установок, они довольно разнообразны по конструкции (рис. 5.5).
Рис. 5.5 - типы погружных буровых установок:
а, б) установки с водоизмещающим нижним корпусом-понтоном; в, г) установки со стабилизирующими колоннами.
1 – нижний корпус-понтон; 2 – верхнее строение; 3 – колонны; 4 – трубчатые связи; 5 – фундаментный блок; 6 – стабилизирующие колонны.
ПБУ высокомобильны – постановка сооружения на подготовленное дно занимает всего несколько часов. После проведения работ установку можно снять с грунта и перевести на новую точку бурения или добычи.
Плавучесть одних установок обеспечивается, в основном, за счет водоизмещающего нижнего корпуса (рис. 5.5 (а,б)), других – за счет водоизмещающих опорных колонн (рис. 5.5 (в)), в ряде конструкций плавучесть может быть обеспечена за счет фундаментного блока и колонны (рис. 5.5 (г)).
Поскольку погружные буровые установки используются, в основном, на мелководье, устойчивость сооружения от сдвига обеспечивается, прежде всего, за счет увеличения опорной базы. Значительная площадь опирания позволяет устанавливать погружные установки на слабые грунты.
|
|
|
В связи с опасностью размыва грунта вокруг фундаментного блока донными течениями; возможного отложения наносов на нижнем корпусе; присоса, что особенно, характерно для глинистых грунтов, возникают определенные трудности по снятию установки с грунта, при этом неравномерный отрыв от грунта нижнего корпуса может привести к опрокидыванию установки. Во избежание таких аварий, которые имели место на практике, погружные установки должны обладать запасом плавучести, который обеспечивается балластными отсеками, располагаемыми в нижнем корпусе и в колоннах.
Плавкран
Плавучий кран — кран стрелового типа на самоходном или несамоходном понтоне, предназначенном для его установки и передвижения.
Основными требованиями Морского Регистра, предъявляемые к понтонам плавучих кранов — прочность конструкции, плавучесть и остойчивость.
Конструкция верхнего строения
По конструкции верхнего строения плавучие краны разделяют на неповоротные, поворотные и комбинированные, которые в свою очередь также подразделяются на виды.
Неповоротные
К этому типу относят:
· Мачтовые краны (с неподвижными мачтами) имеют простую конструкцию и малую стоимость. Горизонтальное перемещение груза осуществляется при перемещении понтона. Поэтому производительность таких кранов очень мала.
· Козловые.
· Краны с качающейся (наклоняющейся) стрелой. Краны с наклоняющимися стрелами наиболее пригодны для работы с тяжеловесными грузами и при переменном вылете более производительны, чем мачтовые. Они имеют простую конструкцию, малую стоимость и большую грузоподъёмность. Стрела таких кранов состоит из двух стоек, сходящихся к вершине под острым углом, и имеет шарнирное закрепление в носовой части понтона. Подъём стрелы осуществляется жёсткой штангой (гидроцилиндром, зубчатой рейкой или винтовым устройством) или с помощью полиспастного механизма (например, на кране «Витязь»). Стрелу в транспортном положении закрепляют на специальной опоре. Для выполнения этой операции используют стрелоподъёмную и вспомогательную лебёдки.
|
|
|
Поворотные
Также называются универсальными. Поворотные краны - наиболее производительны: их стрелы не только наклоняются, но и вращаются вокруг вертикальной оси. Грузоподъёмность таких кранов измеряется в широких пределах и может достигать сотен тонн. Поворотные краны в свою очередь разделяют на: а) с поворотной платформой, б) с поворотной колонной.
Комбинированные
К этому типу можно отнести плавучие козловые краны, по мосту которых передвигается поворотный кран. Плавучий козловой кран — обычный козловой кран, установленный на понтоне. Мост крана расположен вдоль продольной оси понтона, а его единственная консоль выступает за контуры понтона на расстояние, иногда называемое внешним вылетом. Внешний вылет обычно составляет 7 — 10 м. Грузоподъёмность плавучих козловых кранов достигает 500 т.
Назначение
Плавучие краны по назначению делят:
· Краны для погрузочно-разгрузочных работ в портах.
· Краны для монтажных работ.
Плавучие краны могут быть самоходными и несамоходными. Если кран должен обслуживать несколько портов или перемещаться на значительные расстояния — он должен быть самоходным. В этом случае применяют понтоны с корабельными обводами.
Плавучие краны, предназначенные для монтажных работ, используют при возведении гидротехнических сооружений, для работы на судостроительных и судоремонтных заводах. Обычно такие краны обладают большой грузоподъёмностью:
· Кран производства «Demag» грузоподъёмностью 350 т использовался при реконструкции ленинградских мостов, при монтаже 80 «тонных» кранов, при переноске портальных кранов из одного района порта в другой и т.д.
· Кран производства ЗПТО им. Кирова грузоподъёмностью 250 т был изготовлен для монтажа нефтяных вышек на Каспийском море.
· Плавучий кран «Черноморец» грузоподъёмностью 100 т и плавучий кран «Богатырь» грузоподъёмностью 300 т.
|
|
|
· Плавучий кран «Витязь» грузоподъёмностью 1600 т применяют при работе с тяжёлыми грузами: при установке на опоры смонтированных на берегу конструкций моста через реку. Помимо главного подъёма, этот кран имеет вспомогательный, грузоподъёмностью 200 т. Вылет главного подъёма 12 м, вспомогательного — 28,5 м.
· Плавучий кран Захарий LK-600 построен для монтажа Подольского мостового перехода в Киеве.
Плавучие краны состоят из верхнего строения (собственно крана) и понтона. Преимуществом плавучих кранов являются способность перемещаться из одного порта в другой и сравнительно малая стоимость при большой грузоподъёмности. Несколько плавучих кранов грузоподъёмностью от ста до нескольких сот тонн могут перегружать любые грузы в пределах большой акватории.
Понтоны, подобно корпусам судов состоят из поперечных (шпангоутов и палубных бимсов) и продольных (киля и кильсонов) элементов, обшитых листовой сталью. По форме понтоны представляют собой параллелепипед с закруглёнными углами, либо имеют корабельные обводы. Понтоны с прямоугольными углами имеют плоское дно и срез в кормовой (или носовой) части. Иногда кран монтируют на двух понтонах (кран-катамаран). В этих случаях каждый понтон имеет более или менее ясно выраженный киль и форму, аналогичную форме корпусов обычных судов. Понтоны плавучих кранов иногда делают непотопляемыми, то есть снабжают продольными и поперечными переборками.
Для увеличения остойчивости плавучего крана, то есть способности возвращаться из отклонённого положения в первоначальное после снятия нагрузки, понижают его центр тяжести. Для этого избегают высоких надстроек, а жилые помещения для команды крана и склады помещаются внутри понтона. На палубу выносится только рубка, камбуз и столовая. Внутри понтона, вдоль его бортов, располагают танки (цистерны) для дизельного топлива и пресной воды
Механизмы плавучих кранов имеют, как правило, дизель-электрический привод. В качестве движителей используют гребные винты или крыльчатые движители.
|
|
|
Плавучие краны предназначены для работ, производимых на плаву. Для массовых перегрузочных работ используют краны (обычно несамоходные) грузоподъёмностью до 25 т с вылетом до 35 м; для перегрузки судов-тяжеловесов, а также для производства строительно-монтажных, судостроительных и аварийно-спасательных работ — поворотные краны грузоподъёмностью до 350 т (обычно самоходные) с вылетом до 60 м.
Буровая баржа
Буровые баржи состоят из трех основных частей: 1) подводного погружного понтона, устанавливаемого на дно; 2) надводной платформы с рабочей палубой; 3) конструкций, соединяющих эти две части.
Буровая баржа - вид морской буровой установки, применяется в основном на мелководных защищенных участках.
Набуровых баржах, судах и платформах, где имеются многочисленные линии, предусмотрена цветовая кодировка линий для бурового раствора, морской воды и линий от цементировочных насосов, которая помогает избежать серьезных ошибок. Нередко воду ошибочно закачивают в утяжеленный буровой раствор, а утяжеленный буровой раствор подают в водяную емкость. Следует тщательно продумать расположение задвижек и линий, чтобы уменьшить вероятность подобных ошибок.
В состав морских буровых установок входятбуровые баржи, которые в основном используются в мелких водоемах. Самоподъемные буровые установки, снабженные опорами, которые можно поднимать и опускать, применяются для бурения на глубине до 350 фут. Полупогружная буровая установка представляет собой цельную буровую платформу, которая плавает на понтонах и закрепляется на месте бурения с помощью якоря. Полупогружные установки хорошо устойчивы в открытом море при наличии ветра и могут использоваться для бурения на глубине до 2000 фут. Наконец, буровые суда могут плавать на месте работ и проводить бурение сквозь отверстие в корпусе практически на любой глубине.
В начале 30 - х годов, когда на смену буровым установкам для суши пришлибуровые баржи для бурения с поверхности воды, первыми такими основаниями на морских нефтяных месторождениях были фундаменты с плоской поверхностью в виде мата или плиты. Сфера применения плавучих оснований для бурения скважин с поверхности воды распространилась от каналов, прорытых в болотах, до глубоководных участков открытого моря.
В условиях толстого ледяного покрова баржа может dura, установлена непосредственно на льду, в котором оборудова-ва устьевая шахта большого сечения. При значительных перемещениях льдабуровая баржа поднимается над поверхностью ледяного поля и передвигается на новув точку без прекращения бурового процесса.
|
|
|
Другим решением является использованиебуровой баржи для бурения по проекту Мохол. Так как на бурение в глубоких водах затрачиваются большие средства (около 15000 долларов в сутки или 800000 - 900000 долларов на скважину), буровые работы необходимо вести с платформы непрерывно в течение длительного времени. Поэтому понятна необходимость создания условий, обеспечивающих проведение работ в любую погоду.
По характеру сложности работ Северное море разделяют на три части: южную (нижнюю), среднюю и северную (верхнюю), причем в северной части самые суровые и неблагоприятные условия для эксплуатационных платформ. В этих условиях применяются полупогружные буровые установки, удерживаемые на месте массивными подводными понтонами, которые по своему назначению заменяют буровые баржи. Специально для условий Северного моря разработаны платформы серии Sedco 7OO и К, рассчитанные на глубину моря до 610 м, имеющие динамическую систему стабилизации и отвечающие требованиям длительной и безопасной работы. Стоимость каждой такой платформы достигает 25 млн. долларов. Скважина, пробуренная с такой платформы за 100 дней, будет обходиться: в 5 млн. долларов, т.е. арендная плата и эксплуатационные издержки будут равны 5О тыс. долларов в сутки. Прочность применяемых стационарных платформ рассчитана на нагрузку волн высотой до ЗО м и ураганную скорость ветра до 23О км / ч, т.е. на экстремальные условия, возникающие раз в 100 лет.
Гидравлическая установка должна размещаться на удалении от скважины. На наземных буровых установках это расстояние может достигать 50 м, однако некоторые фирмы предпочитают располагать установку около лестницы вдоль мостков. Пульт дистанционного управления должен находиться около поста бурильщика. На морских платформах или набуровых баржах, где площади ограничены, гидравлическая установка может быть приближена к устью скважины.
|
|
|
