ПЛАВУЧАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ОПОРНЫХ БЛОКОВ
FLOATING FACILITY FOR DRILLING WELLS FROM SUPPORT UNITS

Изобретение относится к морским плавучим буровым установкам, предназначенным для бурения скважин на морских нефтегазовых месторождениях.
Известна самоподъемная плавучая буровая установка, которая устанавливается возле закрепленного к морскому дну блок-кондуктора, выдвигает консольную площадку с расположенной на ней буровой вышкой и осуществляет бурение скважин через водоотделяющие колонны внутри блок-кондуктора. В последующем, после окончания бурения скважин, консольную площадку с буровой вышкой снимают с блок-кондуктора путем задвижки консольной площадки на плавучую буровую установку, на блок-кондуктор устанавливают верхнее строение с технологическим оборудованием для приемки продукции скважин, ее подготовки к транспортировке по трубопроводу на танкерные суда или на береговые пункты ["Инновационная полупогружная буровая платформа для бурения с помощью судов обеспечения". Консорциум "Уралмаш-Промышленные буровые установки", 2008 г.].
Недостатком таких установок является то, что они не могут быть использованы в районах с наличием льда и ледового покрова, в арктических районах из-за отсутствия защиты от ледового воздействия не только на конструкции установки, но и сама конструкция установки является концентратором ледовых нагромождений у блок-кондуктора, ведущим к значительному увеличению ледового воздействия на блок-кондуктор.
Известна конструкция плавучей установки с П-образным корпусом, с помощью которой транспортируются и устанавливаются на морское дно опорные блоки морских стационарных нефтегазопромысловых платформ, но они конструктивно и технологически не предназначены для установки буровых вышек на опорные блоки и не защищены от ледового воздействия ["Обустройство морских нефтегазовых месторождений" Ч.С.Гусейнов, В.К.Иванец, Д.В.Иванец. М.: Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. Н.М.Губкина, 2003, стр.56, лист 3, 4].
Известен также монтаж морской буровой платформы, заключающийся в установке несущей палубы с верхним строением в сборе на закрепленный к морскому дну опорный блок. При таком способе монтажа опорный блок в верхней части выполняют с проемом, в который заводится транспортная баржа и устанавливается в позицию для спуска на опорный блок несущей палубы с верхним строением в сборе. Спуск обеспечивается уменьшением осадки транспортной баржи за счет ее балластировки и работой гидравлических домкратов, установленных между низом несущей палубы и палубой транспортной баржи. При этом конструкции опорных столиков опорного блока для опирания на них несущей палубы снабжены специальными демфирующими устройствами для восприятия больших динамических нагрузок от качки транспортной баржи в результате волнового воздействия. Такие конструктивно-технологические особенности значительно усложняют конструкцию сооружения и устройство строительных средств и увеличивают затраты на строительство [патент GB №2176827А от 19 июня 1985 г. "Способ установки суперструктуры морской платформы". Великобритания].
Целью изобретения является создание конструкции плавучей установки, обеспечивающей ее круглогодичную работу в местах с небольшими глубинами в арктических районах и в районах с наличием ледовых воздействий на сооружения, а также служащей для бурения скважин с опорных блоков и для установки опорных блоков на морское дно, при этом плавучая установка на период бурения скважин на морском нефтегазовом месторождении устанавливается на блок-кондуктор или опорный бок и не подвергается ледовому воздействию, а конструктивные решения и технология морского строительства также обеспечивают снижение затрат на ее строительство и увеличение надежности и безопасности строительно-монтажных работ в сравнении с существующими аналогичными установками.
Поставленная цель достигается тем, что плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков, содержащая понтон П-образной формы с выдвижной консольной площадкой и расположенной на ней буровой вышкой и оборудованием для бурения скважин, энергетический блок, жилой блок, грузоподъемные краны, технологические блок-модули со складскими площадками для бурения, вертолетную площадку и встроенные колонны для установки на морское дно, подъемные механизмы для подъема понтона в рабочее положение над уровнем моря, снабжена средствами для установки понтона на опорный блок, расположенными в П-образном проеме, а подъемные механизмы выполнены в виде гидравлических цилиндров (подъемных устройств), служащих для перемещения понтона относительно колонн и вдоль них.
Поставленная цель достигается также тем, что средство для установки понтона на опорный блок установлено на внутренней поверхности П-образного проема.
Поставленная цель достигается и тем, что средство для установки понтона на опорный блок выполнено в виде поворотных или выдвижных элементов.
При этом подъемные операции по установке опорного блока на морское дно, установке плавучей установки с верхним строением на опорный блок осуществляют с плавучей установки, не находящейся на плаву и опирающейся на морское дно опорными колоннами, что значительно повышает порог допустимых параметров метеоусловий для производства работ в морских условиях.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан пример плавучей установки для бурения скважины с опорных блоков;
на фиг.2 - то же, вид в плане;
на фиг.3 показаны несущие шарнирные поворотные или выдвижные элементы на понтоне для опоры на опорный блок;
на фиг.4 показано расположение свай опорного блока в плане;
на фиг.5 показаны этапы установки понтона на опорный блок, установка плавучей установки к опорному блоку;
на фиг.6 - то же, вид в плане;
на фиг.7 - опирание плавучей установки на морское дно колонными устройствами;
на фиг.8 - то же, вид в плане;
на фиг.9 - подъем плавучей установки с помощью колонн и выставление опорных элементов для установки на опорный блок;
на фиг.10 - то же, вид в плане;
на фиг.11 - опускание плавучей установки на опорный блок;
на фиг.12 - то же, вид в плане;
на фиг.13 - выдвижение буровой установки на консоли в рабочее положение на опорный блок;
на фиг.14 - то же, вид в плане;
на фиг.15 - подъем колонн на плавучую установку и позиционирование плавучей установки для выполнения бурения скважин с опорных блоков;
на фиг.16 - то же, вид в плане.
Плавучая установка для бурения скважин с опорных блоков содержит понтон 1 (фиг.1-2), на котором размещаются колонные устройства 2, 3, 4 и 5, буровой комплекс 6, энергоблок 7, жилой блок 8 с вертолетной площадкой 9, грузоподъемными кранами 10, 11 и 12 и рамные стойки 13-16 с гидравлическими подъемными устройствами 17-20. Буровой комплекс 6 состоит из буровой вышки 21, подвышечного модуля 22 (подпортального), модуля 23 и консольной части (портал) 24. В П-образном проеме 25 стенка 26 (фиг.3) оборудована несущими шарнирными поворотными элементами 27 или выдвижными элементами 28 для установки на опорный блок 29. Колонные устройства 2-5 содержат стаканы 30-33, которые крепятся болтовыми соединениями к конструкции корпуса понтона 1. Собственно колонны 34-37 в нижней части снабжены башмаками 38-41 для упора в грунт, а в верхней части имеют гидравлические подъемные устройства 42-45 для подъема-спуска колонн 34-37 относительно понтона 1.
Конструкция опорного блока 29, на который монтируют плавучую установку для бурения скважин, должна иметь габариты, позволяющие его прохождение в проем 25 понтона 1. Вариант конструкции опорного блока 29 показан на фиг.1 и состоит из цилиндрической части 46, верхняя часть которой имеет консольные выступы 47, служащие опорой для несущей палубы понтона с шарнирными поворотными 27 или выдвижными элементами 28. Средняя часть опорного блока 29 имеет конусное ледозащитное устройство 48, а нижняя часть оборудована свайным фундаментом 49 с юбочными направляющими 50 для свай 51 и с всасывающими сваями 52.
На закрепленный на морском дне опорный блок 29 заводят в требуемую позицию П-образным проемом понтон 1 и с помощью буксиров опускают на морское дно колонны 34-37. Подъем понтона 1 вдоль колонн 34-37 производят с помощью гидравлических подъемных устройств 42-45 на высоту до проектного положения установки понтона 1 на опорный блок 29.
Выводятся в проектное положение шарнирные поворотные элементы 27 или выдвижные элементы 28, после чего осуществляют спуск понтона 1 с помощью гидравлических подъемных устройств 42-45 вдоль колонн 34-37 до упора в верхнюю часть конструкции опорного блока 29. После закрепления понтона 1 на опорном блоке 29 производится отсоединение от понтона 1 и съемка колонн 34-37.
Для установки в рабочее положение бурового комплекса 6 производят выдвижение консольной части 24 в положение для бурения скважин. Перемещение буровой вышки на координату сетки скважин производят за счет перемещения подвышечного модуля 22 и подпортального модуля 23.
В варианте постановки опорного блока 29 на морское дно с помощью настоящей плавучей установки спуск на морское дно опорного блока 29, заведенного в П-образный проем 25 и застропленного к рамным стойкам 13-16, осуществляют с помощью гидравлических подъемных устройств 17-20.
Реализация предложенного технического решения позволит обеспечить в сравнении с существующими аналогичными установками снижение затрат на строительство установки, увеличение надежности и безопасности строительно-монтажных работ, повысить эффективность использования установки путем обеспечения возможности продления периода работы установки до круглогодичной в районах с небольшими глубинами, в арктических районах и районах с наличием ледовых воздействий на сооружения.