САМОПОДЪЕМНАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области добычи полезных ископаемых с морского дна, а более конкретно - к расположенным на опорах буровым установкам и буровым платформам, и касается вопроса уменьшения силового воздействия на опоры и платформу льда и ледяных торосов.
Известна буровая установка на опорах, имеющая перемещающиеся вдоль опоры средства ломки льда (патент США 4102144).
Известна также усовершенствованная самоподъемная буровая установка, содержащая опоры, верхний корпус, имеющий возможность перемещения вдоль опор, подушку, и снабженная, по меньшей мере, одним ледокольным устройством, разрушающим лед при перемещении вдоль опоры относительно льда с помощью самоподъемной буровой установки (патент RU 2386747 C2 от 20.04.2010 г.) - прототип.
Однако у известной самоподъемной буровой установки с помощью ее ледокольных устройств не обеспечивается ломка набегающих на ее верхний корпус и опоры льдин и ледяных торосов, поскольку ее ледокольные устройства обеспечивают ломку льда только при их вертикальном перемещении, то есть продавливанием льда, попадающего под верхний корпус, поэтому верхний корпус и опоры будут испытывать со стороны набегающих на них льда и ледяных торосов внешнее силовое воздействие. Кроме того, ледокольные устройства не могут обеспечить гарантированную ломку льда и ледяных торосов большей толщины, чем их собственная высота.
Задачей предлагаемой полезной модели (ПМ) является повышение эффективности работы и безаварийной эксплуатации самоподъемной буровой установки в ледовых условиях за счет обеспечения надежного разрушения набегающих на установку льда и ледяных торосов.
Для этого в известной самоподъемной буровой установке, содержащей опоры с башмаками, верхний корпус в виде перемещающейся вдоль опор самоподъемной платформы, на нижней поверхности которой расположены перемещающиеся вдоль опор ледокольные устройства, имеющие объемную форму с наклонными поверхностями, по полезной модели ледокольным устройствам придана в продольном сечении форма перевернутой многогранной усеченной пирамиды или перевернутого усеченного конуса с углом наклона образующей к горизонтали не более 45 градусов. При этом высота ледокольных устройств составляет не менее толщины однолетнего льда в акватории соответствующего района эксплуатации буровой установки.
При расположении многогранной усеченной пирамиды или усеченного конуса в перевернутом виде обломки разрушенного ледокольным устройством льда или ледяного тороса направляются под самоподъемную платформу, не оказывая силового воздействия на буровую установку.
Придание углу наклона грани многогранной усеченной пирамиды или образующей перевернутого усеченного конуса значения не более 45 градусов позволяет уменьшить горизонтальную силовую составляющую внешних сил, действующих на опоры со стороны ледяных образований, вследствие разрушения льда изгибом. Кроме того, снижение нагрузки приведет к снижению вибрации платформы.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором представлена самоподъемная буровая установка.
Указанная установка содержит опоры 1, опирающиеся на башмаки 2, располагаемые на дне. Верхний корпус 3 самоподъемной буровой установки выполнен в виде платформы, перемещающейся вдоль опор 1. На нижней поверхности верхнего корпуса 3 расположены перемещающиеся вместе с ней вдоль опор 1 ледокольные устройства 4, имеющие объемную форму. Ледокольным устройствам 4 придана в продольном сечении форма многогранной перевернутой усеченной пирамиды или перевернутого усеченного конуса с углом наклона α° граней пирамиды или образующей конуса к горизонтали α° не более 45 градусов, а их высота составляет не менее толщины однолетнего льда в акватории соответствующего района эксплуатации буровой установки.
Ломка надвигающегося на буровую установку льда и ледяных торосов на предлагаемой самоходной буровой установке осуществляется следующим образом.
На месте эксплуатации буровой установки в замерзающем море на дно акватории опускаются опоры 1 с башмаками 2. Самоподъемная платформа 3, перемещающаяся вдоль опор 1, располагается по высоте таким образом, что прикрепленные к ее нижней поверхности ледокольные устройства 4 пересекают поверхность воды. При наличии на акватории дрейфующего ровного или торосистого льда 5 происходит его взаимодействие с ледокольными устройствами 4. Форма ледокольных устройств 4 в виде многогранной перевернутой усеченной пирамиды или перевернутого усеченного конуса способствует разрушению надвигающегося льда 5 изгибом вниз и последующему притапливанию и отводу обломков льда 6 в канал чистой воды, образующийся за опорами 1. При этом за счет разрушения льда 5 изгибом достигается снижение уровня горизонтальной ледовой нагрузки, действующей на опоры 1, и, соответственно, на всю платформу. Снижение горизонтальной ледовой нагрузки способствует повышению устойчивости платформы на грунте за счет уменьшения сдвигающей силы и снижению вибрации платформы.
Предлагаемая самоподъемная буровая установка обеспечивает надежное разрушение набегающего на нее льда и ледяных торосов, благодаря чему обладает повышенной эффективностью работы и высокой безаварийностью эксплуатации в ледовых условиях, что выгодно отличает ее от прототипа.