МОРСКАЯ БУРОВАЯ ПЛАТФОРМА
OFF-SHORE DRILLING PLATFORM

Изобретение относится к морским платформам для бурения нефтяных и газовых скважин. Изобретение позволяет обеспечить сбор и хранение больших объемов нефти на морской платформе до ее погрузки в танкер.
Известна платформа морского бурения нефтяных и газовых скважин по патенту РФ №216611, которая имеет буровую площадку, установленную на плавсредствах.
Недостаток - низкая надежность устройства, не способного противостоять сильным штормам, течениям и смещению ледяного покрова.
Известно изобретение по патенту РФ №2288320. Морская платформа может быть установлена в акватории океана и содержит основание и опоры с защитным блоком и источник электроэнергии, подключенный к потребителям энергии. Платформа имеет защитный блок, выполненный в виде бандажной конструкции, установленный на грунте водоема и закрепленный на нем. По отношению к опоре морского инженерного сооружения он расположен с зазором между его стенкой и опорой морского инженерного сооружения, что исключает соприкосновение защитного блока с опорой морского инженерного сооружения. Величина зазора составляет не менее значения, определяемого по расчетному соотношению. Предусмотрена возможность подогрева жидкости (морской воды), находящейся в пространстве, образованном зазором между опорой морского инженерного сооружения и стенкой защитного блока, например, путем сообщения указанного пространства с источником.
Недостатком изобретения является загрязнение акватории пластовыми водами, которые отделяют от нефти путем сепарации.
Известна морская буровая платформа по патенту РФ на изобретение №2312185, прототип. Эта платформа содержит опоры для крепления к грунту, основание платформы, на котором установлена буровая вышка, обсадную колонну со скважинными фильтрами, установленные в нефтеносном пласте насос с подключенным к его выходу сепаратором.
Задача создания изобретения - обеспечить сбор и хранение больших объемов нефти на морской платформе до ее загрузки в танкер.
Решение указанной задачи достигнуто в морской буровой платформе, включающей добывающую скважину с погружным насосом одну или несколько опор и платформу, на которой установлено устьевое оборудование для добычи нефти, соединяющее колонну труб добывающей скважины с нефтенакопительным резервуаром, тем, что функцию нефтенакопительного резервуара выполняют опоры. Накопительный резервуар соединен с трубопроводом подачи и слива воды. Морская буровая платформа содержит блок управления. В трубопроводе подачи и слива воды установлен датчик наличия нефти, который соединен с блоком управления. В трубопроводе подачи и слива воды установлена управляемая задвижка, соединенная электрическими связями с блоком управления. В трубопроводе подачи и слива воды параллельно управляемой задвижке установлен водяной насос. Перед водяным насосом и после него установлены задвижки, предназначенные для отсоединения насоса при его техническом обслуживании от трубопровода подачи и слива воды. В трубопроводе подачи и слива воды установлен фильтр. Устьевое оборудование для добычи нефти соединено с входом в сепаратор. Между устьевым оборудованием и сепаратором установлена управляемая задвижка, соединенная электрическими связями с блоком управления. Погружной насос соединен электрическими связями с блоком управления. Первый выход сепаратора соединен через перекачивающий насос с нефтенакопительным резервуаром. Перед перекачивающим насосом и после него установлены задвижки, предназначенные для отсоединения насоса при его техническом обслуживании от трубопровода подачи нефти в нефтенакопительный резервуар. Второй выход сепаратора соединен через задвижку с фильтром очистки пластовой воды перед сбросом ее в акваторию. Для перекачки нефти в танкер она снабжена причальным буем, вынесенным в море, закрепленным к морскому дну тросом или цепью и соединенным гибким рукавом с трубопроводом для перекачки нефти, проложенным по дну от морской платформы. Гибкий рукав, закрепленный на причальном буе, соединен с задвижкой, выполненной с быстроразъемным соединением, например байонетным, для соединения с нефтеналивным рукавом танкера. Между выходом из нефтенакопительного резервуара и трубопроводом для перекачки нефти установлен расходомер. Перед расходомером установлен датчик наличия воды, соединенный электрическими связями с блоком управления.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.
Новизна подтверждается проведенными патентными исследованиями, изобретательский уровень достижением нового технического эффекта - сбор и хранение больших объемов нефти до ее загрузки в танкер. Промышленная применимость обусловлена тем, что для реализации изобретения требуются известные материалы и технологии.
Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1 и 2, где:
на фиг.1 приведена конструкция морской платформы,
на фиг.2 приведена упрощенная схема сбора и хранения нефти, а также ее загрузки в танкер (танкер на схеме не показан).
Морская буровая платформа (фиг.1) содержит опоры 1, на которых установлено основание 2. Опоры 1 выполнены пустотелыми и герметичными с полостями «А» внутри них и выполняют функцию нефтенакопительных резервуаров
Основание 2 установлено на опорах 1 выше уровня воды 3. Опоры 1 установлены на дне водоема 4, ниже которого находится продуктивный пласт 5. На основании 2 установлены буровая вышка 6 и сепаратор 7, соединенный с одной стороны с колонной труб 8, установленной в добывающей скважине 9 и имеющей погружной насос 10 в нижней части скважины в интервале продуктивного пласта 5.
В верхней части колонны труб 8 установлено устьевое оборудование 11. Морская буровая платформа содержит блок управления 12 и систему подачи и слива воды 13 с трубопроводом подачи и слива воды 14. В трубопроводе подачи и слива воды 14 установлен датчик наличия нефти 15, который соединен с блоком управления 12 электрическими связями 16. В трубопроводе подачи и слива воды 14 установлена управляемая задвижка 17, соединенная электрическими связями 16 с блоком управления 12. В трубопроводе подачи и слива воды 14 параллельно управляемой задвижке 17 установлен водяной насос 18. Перед водяным насосом 18 и после него установлены управляемая задвижка 19 и задвижка 20, предназначенные для отсоединения водяного насоса 18 при его техническом обслуживании от трубопровода подачи и слива воды. В трубопроводе подачи и слива воды 14 установлен фильтр 21.
Устьевое оборудование 11 для добычи нефти соединено с входом в сепаратор 7. Между устьевым оборудованием 11 и сепаратором 7 установлена управляемая задвижка 22, соединенная электрическими связями 16 с блоком управления 12. Погружной насос 10 соединен электрическими связями 16 с блоком управления 12. Первый выход сепаратора 7 соединен через перекачивающий насос 23 с нефтенакопительным резервуаром 1. Перед перекачивающим насосом 23 и после него установлены задвижки 24 и 25, предназначенные для отсоединения перекачивающего насоса 23 при его техническом обслуживании от трубопровода подачи нефти 26. Второй выход сепаратора 7 соединен через задвижку 27 с фильтром очистки пластовой воды 28 перед ее сбросом в акваторию.
Для перекачки нефти в танкер 29 морская буровая платформа снабжена причальным буем 30, вынесенным в море, закрепленным к морскому дну тросом или цепью 31 и соединенным гибким рукавом 32 с трубопроводом для перекачки нефти 33, проложенным по дну 4 от морской платформы. Гибкий рукав 32, закрепленный на причальном буе 30, соединен с задвижкой, выполненной с быстроразъемным соединением 34, например байонетным, для соединения с нефтеналивным рукавом танкера 35. Между выходом из нефтенакопительного резервуара (опор) 1 и трубопроводом для перекачки нефти 33 установлены расходомер 36 и задвижка 37. Перед сепаратором 7 установлен датчик давления 38. Перед погружным насосом 10 установлен скважинный фильтр 39. Перед расходомером 36 установлен датчик наличия воды 40, соединенный электрическими связями с блоком управления 12.
Описание работы систем морской платформы.
1. Добыча нефти и ее закачка в опоры 1, выполняющие функцию нефтенакопительных резервуаров.
В исходном положении открыта управляемая задвижка 22 и задвижки 24, 25 и 27. В системе подачи и откачки воды 13 открыт управляемый клапан 17. Управляемая задвижка 19 и задвижка 20 закрыты. Полости «А» всех опор 1 или тех, которые будут использоваться в качестве нефтенакопительных резервуаров, заполнены морской водой. Включают погружной насос 10. Одновременно включают перекачивающий насос 23 Погружной насос 10 качает по колонне труб 8 смесь нефти и воды. Смесь в сепараторе 7 разделяется на нефть и воду, при этом нефть поступает в полость «А» опор 1. Морская вода, вытесняемая нефтью, из полости «А» опоры (опор) 1 через управляемую задвижку 17 и фильтр 21 сбрасывается в водоем. Одновременно пластовая вода из сепаратора 7 через задвижку 27 и фильтр очистки пластовой воды 28 также сбрасывается в водоем. После вытеснения из нефтеналивного резервуара 1 морской воды в трубопровод подачи и слива воды 14 поступает нефть. При прохождении нефти через датчик наличия нефти 15 датчик подает сигнал на блок управления 12, с которого, в свою очередь, поступает управляющий сигнал на выключение погружного насоса 10 и закрытие управляющих задвижек 17 и 22 для избежания перелива и попадания нефти в водоем.
2. Загрузка нефтью танкера.
При загрузке нефтью танкера 29 открывают задвижки 19, 20 и 25, закрывают управляемый клапан 17 и включают насос 18. Морская вода нагнетается из водоема насосом 18 под слой нефти в полость «А» опор 1, ее уровень повышается, в результате этого нефть поступает через расходомер 36, по трубопроводу перекачки нефти 33 и гибкому рукаву 32 к бую 30 и далее через задвижку 34 - в танкер 29.
При загрузке танкера 29 нефтью датчик наличия воды 40 контролирует наличие воды. При попадании воды датчик наличия воды 40 подает сигнал в блок управления 12, который, в свою очередь, подает команду на выключение насоса 18 и закрытие управляемой задвижки 19.
Применение изобретения позволило:
- увеличить объемы хранящейся на морской платформе нефти за счет использования объемов пустотелых опор;
- уменьшить затраты на транспортировку нефти потребителям;
- предотвратить загрязнение акватории пластовыми водами;
- улучшить экологию окружающей среды.