EA002582B1 - Морской кессон - Google Patents

Abstract

Раскрыто морское сооружение (10), которое является устойчивым к действию волнения, землетрясения и ледовых нагрузок и может быть быстро установлено и ликвидировано при изменении окружающих условий. Сооружение включает в себя кессон, имеющий верхнюю секцию (22) и нижнюю фундаментную секцию (20), которые разделены конструктивной диафрагмой (24). После установки нижняя фундаментная секция проходит вниз на расстояние от дна (18) моря для обеспечения достаточного поперечного и вертикального сопротивления грунта, чтобы противостоять поперечным и вертикальным нагрузкам на сооружение. Верхняя секция выполнена с возможностью поддержания палубной конструкции (45). Конструктивная диафрагма предназначена для опоры на дно моря, когда морское сооружение полностью установлено, чтобы повысить поперечную и вертикальную нагрузочную несущую способность морского сооружения. В процессе установки конструктивную диафрагму и насос используют для образования разрежения в нижней фундаментной секции, тем самым улучшая проникновение нижней фундаментной секции в дно моря.

Description

Настоящее изобретение, в основном, относится к морским сооружениям, предназначенным для использования при сильном шторме, землетрясении и в арктических условиях, а более конкретно, к сооружениям, которые противостоят шторму, землетрясению и ледовым нагрузкам и могут быть использованы для проведения круглогодичных работ.

Предпосылки создания изобретения

Разведка и добыча запасов углеводородов в арктических морских районах представляют собой уникальные проблемы вследствие тяжелых окружающих условий, связанных с ледовым покрытием. В этих арктических районах большие движущиеся массы льда могут повреждать морские конструкции, такие как буровые баржи, морские платформы и подводные трубопроводы. Ледовые условия не только создают технические проблемы, связанные с проектированием арктических конструкций, но также определяют очень короткий, часто три месяца или меньше, сезон бурения, а в некоторых зонах раннее наступление сильных штормов в середине октября может грозить дальнейшим укорочением сезона бурения.

Вторгающийся лед может представлять угрозу буровым судам или существующим морским сооружениям и может быть причиной прерывания или прекращения бурильных работ во время короткого летнего периода открытой воды. Ледовые нагрузки обычно влияют на проектирование конструкций и работу в этих арктических условиях, поскольку они, вероятно, являются наиболее значительными встречающимися во время работы нагрузками на морское сооружение. Поэтому ледовое окружение диктует многие решения, касающиеся морских работ и целесообразности затрат. Кроме того, как описано ниже, в нефтегазодобывающей промышленности ведутся поиски путей организации экономичной разведки и добычи углеводородов в этих условиях. Многие из современных способов решения этих проблем, связанных с ледовыми условиями, являются дорогостоящими, ограниченными в применении на мелководье и не рассчитаны на использование при круглогодичных работах.

Один из способов разработки нефтяного месторождения в ледовых условиях заключается в использовании искусственных островов в качестве буровой и эксплуатационной платформ. Искусственные острова обычно хорошо подходят для мелководья, прибрежных и защищенных вод. Эти искусственные острова строят из песка, гравия или вычерпанного с морского дна сыпучего материала и рассчитывают на противодействие ледовым силам и минимизацию разрушающих воздействий летних штормов. Буровые установки и оборудование могут быть доставлены на место вертолетом или на грузовиках по льду в течение ранней зимы или баржами в продолжение лета. Когда существует легкий доступ с суши, имеется подходящий сыпучий материал и существуют стабильные ледовые условия, эти искусственные острова по стоимости могут конкурировать с другими системами. Объем сыпучего материала, необходимого для такого острова, зависит от площади работ, крепления откосов и глубины воды. Обычно по экономическим соображениям использование этих островов ограничено относительным мелководьем или районами с изобилием сыпучего материала.

В случае работ на больших глубинах или в более открытых районах объемы сыпучего материала, необходимого для сооружения искусственных островов, становятся чрезмерно большими и поэтому намного более дорогостоящими вследствие больших ледовых нагрузок и из-за естественных откосов сыпучего материала (1:3 для гравия, 1:12 для песка или ила). В результате на больших глубинах используют различные концепции островов, поддерживаемых кессонами. Примерами таких поддерживаемых островов являются поддерживаемые кессоном острова фирм Тагзий и Еззо. Эти решения ценны тем, что при больших глубинах применение кессонов может в значительной степени снизить требования к засыпке острова. Обычно в этих решениях используют стальные или бетонные кессоны, которые при формировании наружного периметра острова обеспечивают более крутые откосы, чем природные насыпные материалы. Один или несколько кессонов устанавливают на дне моря или на подводном уступе и затем образуют остров путем заполнения внутренней части вычерпанным или другим сыпучим материалом. Поэтому применение кессона снижает массу засыпки, необходимой для сооружения искусственного острова, и он может использоваться в районах, где сыпучий материал не является легко доступным.

В случае еще более открытых площадок для бурения морской скважины динамика льда и более короткие периоды волн на открытой воде обуславливают применение новых систем для проведения бурильных работ, таких как буровая система с бетонным островом, отдельный стальной буровой кессон и незакрепленный арктический кессон. Буровая система с бетонным островом представляет собой бетонную и стальную незакрепленную буровую конструкцию, которая состоит из стального основания, центрального бетонного бруска, расположенного в ледовой зоне, и двух одинаковых стальных палубных барж, закрепленных на бруске. Отдельный стальной буровой кессон сооружен из танкера, сегмент которого снабжен двойным корпусом, имеющим бетон между оболочками, и загружен балластом до затопления на подводный песчаный уступ. Незакрепленный арктический кессон представляет собой кессон, который состоит из сплошного стального кольца, на котором установлена автономная палубная кон3 струкция. Внутренняя часть заполнена песком для обеспечения горизонтальной устойчивости, при этом незакрепленный арктический кессон рассчитан на установку на подводном уступе на глубинах свыше 21,336 м, но может функционировать при отсутствии уступа в диапазоне глубин от 9,144 до 21,336 м. Эти системы обычно представляют собой крупные монолитные сооружения, которые конструируют и полно стью снабжают буровым оборудованием в умеренных окружающих условиях, а затем буксируют до нужного места в арктическом районе.

Эти системы (буровая система с бетонным островом, отдельный стальной буровой кессон и незакрепленный арктический кессон) успешно использовались для разведочного бурения скважин в течение относительно короткого сезона бурения в море Бофорта вблизи Канады и Аляски. Однако даже эти новейшие системы обладают ограниченными возможностями как на больших глубинах, так и при экстремальных ледовых и волновых нагрузках. Вследствие большого размера эти системы подвергаются сравнительно большим ледовым и волновым нагрузкам, что приводит к повышенной стоимости проектирования и изготовления при необходимости противостояния этим нагрузкам. Для обеспечения круглогодичных работ все три системы устанавливают на искусственных уступах, предназначенных для закладки фундаментов выбранных систем. Эти системы имеют ограничения по глубине воды, поскольку по мере увеличения глубины образование подводных уступов становится более дорогостоящим и требующим больших затрат времени мероприятием. Кроме того, надводный борт реально сооруженных трех систем рассчитывался специально для защищенных районов моря Бофорта и в незащищенных условиях будет накрываться волнами. Для защиты определенных участков палубы от ударов волн и накрытия волнами необходимо устанавливать разнообразные защитные средства, такие как отражатели волн. Как следствие этих ограничений, в некоторых арктических районах разработка запасов углеводородов с использованием этих систем может быть экономически нецелесообразной.

Были предложены другие устройства для противодействия ледовым нагрузкам, включая различные устройства барьерного типа, которые используют для защиты существующих морских сооружений. Например, в патенте США № 4523879 (Бшисаие с1 а1.) раскрыт способ образования ледяных барьеров, предназначенных для защиты морских сооружений в холодной воде от подвижного льда, волн и течений путем распыления воды. В патенте США № 4504172 (С1ш1ои е1 а1.) раскрыто устройство для защиты кессона, представляющее собой, по существу, кольцевую бетонную конструкцию, которая окружает, по меньшей мере, подводную опорную секцию морской эксплуатационной платформы. В па тенте США № 5292207 (§сой) раскрыт незакрепленный, погружаемый под действием силы тяжести кессон, который можно использовать для защиты существующих полупогружаемых, незакрепленных морских буровых установок и незакрепленных морских эксплуатационных буровых установок нефтяных скважин, которые чувствительны к смятию льдом. Эти защитные устройства обычно находят ограниченное применение на мелководье и/или в спокойной воде. Один недостаток ледовых барьеров, образованных распылением воды, заключается в том, что их нельзя осуществить, когда лед является очень динамичным. Кроме того, использование таких барьеров ограничено относительно мелкой водой, когда гарантируется, что образованный распылением воды лед прочно сидит на грунте, поскольку это необходимо для обеспечения защиты. Другие защитные барьеры для трудных волновых условий являются чрезмерно дорогостоящими: они выдерживают значительную волновую нагрузку, но в случае морских работ затраты на доставку и установку барьеров являются относительно высокими.

Кроме того, для работы в суровых арктических условиях были предложены различные противостоящие льду конструкции морских платформ. Например, в патенте США № 4048943 (ОетМск, 1т.) раскрыт плавучий кессон, который можно быстро перемещать в воде для разрушения вторгающегося льда. В патенте США № 3793840 (Мой е1 а1.) раскрыта незакрепленная арктическая буровая и эксплуатационная платформа, имеющая подобное фундаменту основание с регулируемой плавучестью, предназначенное для образования устойчивой опоры на нижнем конце, который обычно оперт на дно океана. Конический, подобный стакану остов проходит кверху от основания для обеспечения совместно с основанием обычной опоры для платформы. Кессон проходит через платформу и частично проникает в грунт океанского дна под платформой для содействия поглощению и передаче платформой океанскому дну поперечных сил, прикладываемых к конструкции, и для защиты скважины в продолжение и после бурильных работ. Конические конструкции, такие как две упомянутые выше, могут быть полезны в тяжелых ледовых условиях и при динамичном льде и могут быть рассчитаны на применение в широком диапазоне глубин воды. Однако они являются дорогостоящими, а вследствие крупной конической формы на них часто трудно установить палубу и трудно получить доступ для пополнения запасов.

По упомянутым выше причинам специалисты в морской нефтедобывающей промышленности хорошо понимают экономические стимулы к созданию дешевых буровых и эксплуатационных платформ, на которых можно круглый год выполнять работы в условиях сильного шторма, землетрясения и в ледовом окружении.

Дополнительное преимущество будет обеспечено, если можно будет сделать такие установки относительно небольшими, чтобы минимизировать ледовые нагрузки и затраты материалов, простыми в конструировании и быстро устанавливаемыми и консервируемыми в ответ на изменение ледовых условий. Как дополнительно описано ниже, настоящее изобретение обеспечивает создание установки, отвечающей этим требованиям.

Краткое описание изобретения

Упомянутые выше недостатки ранее предложенных способов и конструкций в значительной степени исключены с помощью различных вариантов осуществления настоящего изобретения. В одном варианте осуществления настоящее изобретение в целом представляет собой морское сооружение, предназначенное для использования в морских арктических условиях, для которых характерны движущиеся корки льда или иные динамичные массы льда. Морское сооружение включает в себя трубчатую кессонную конструкцию, имеющую нижнюю фундаментную секцию и верхнюю секцию, которые разделены конструктивной диафрагмой. Нижняя фундаментная секция проходит вниз от поверхности дна моря в пласт морского дна на расстояние для получения достаточного поперечного и вертикального сопротивления грунта, чтобы противостоять поперечным и вертикальным нагрузкам на морское сооружение. Верхняя секция проходит вверх от дна моря до места над поверхностью акватории и выполнена с возможностью поддержания палубной конструкции на верхнем конце. Конструктивная диафрагма выполнена с возможностью опоры на дно моря, когда морское сооружение полностью установлено, для увеличения поперечной и вертикальной нагрузочной несущей способности трубчатой кессонной конструкции. В предпочтительном варианте осуществления имеется средство для создания разрежения в нижней фундаментной секции в процессе установки, чтобы содействовать проникновению кессона в морское дно. При использовании в условиях ледового окружения морское сооружение может включать в себя необязательный элемент противодействия движению льда.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение и его преимущества будут более понятными при обращении к нижеследующему подробному описанию и сопровождающим чертежам, где фиг. 1 - схематичная вертикальная проекция морского сооружения в соответствии с настоящим изобретением;

фиг. 2 - схематичная вертикальная проекция морского сооружения в соответствии с настоящим изобретением без палубной конструкции, устанавливаемой на нем; и фиг. 3 - вид сверху конструктивной диафрагмы в соответствии с настоящим изобретением.

Изобретение будет описано применительно к предпочтительным вариантам осуществления. Однако при том, что нижеследующее подробное описание является характерным для конкретного варианта осуществления или конкретного использования изобретения, оно подразумевается только иллюстративным и не должно интерпретироваться как ограничивающее объем изобретения. Напротив, оно предполагается охватывающим все варианты, модификации и эквиваленты, которые находятся в рамках сущности и объема изобретения, определенных приложенной формулой изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На фиг. 1 схематично показано морское сооружение 10 согласно изобретению, эксплуатируемое в акватории 12. Морское сооружение 10 изображено в сочетании с объединенной палубной и транспортировочной системой 14, установленной на нем. Объединенная палубная и транспортировочная система 14 раскрыта в находящейся в процессе одновременного рассмотрения предварительной заявке на патент под названием «Система установки палубы для морских сооружений» (которая указана заявителем под № 98.027 и имеет ту же дату в качестве этой предварительной заявки на патент) и полностью включена в настоящее описание заявки в соответствии с патентной практикой США. В целом морское сооружение 10 содержит верхнюю секцию 22 с необязательным элементом 26 противодействия движению льда, нижнюю фундаментную секцию 20, конструктивную диафрагму 24, разделяющую верхнюю секцию 22 и нижнюю фундаментную секцию 20. Верхняя секция 22 и нижняя фундаментная секция 20 соединены посредством конической переходной секции 27. Верхняя секция 22 морского сооружения 10 может (если это необходимо для создания дополнительной опоры для палубы или буровой установки) также включать в себя опорную секцию 45 палубы. Хотя описываемое в данной заявке имеет отношение к бурильным работам в морских арктических условиях, назначение этого изобретения не ограничено поддержанием буровых установок или использованием при работах в арктических условиях. Оно может быть пригодно для проведения морских работ любого вида, включая, но без ограничения ими, работы в условиях землетрясения и сильного шторма.

Один вариант осуществления морского сооружения 10 без установленной буровой установки или производственной палубы показан на фиг. 2. Морское сооружение 10 представляет собой морское сооружение, которое является, по существу, полым (за исключением всяких внутренних элементов жесткости, системы тру002582 бопроводов и оборудования). Морское сооружение 10 показано, по существу, цилиндрическим, но в зависимости от конкретного применения может иметь иное поперечное сечение. Морское сооружение 10 имеет нижнюю фундаментную секцию 20 (которая открыта на одном конце 25) и верхнюю секцию 22, которые разделены конструктивной диафрагмой 24. После установки нижняя фундаментная секция 20 проходит вниз от поверхности дна 18 моря в пласт 21 морского дна, обеспечивая боковое и вертикальное сопротивления грунта, достаточные для противодействия поперечным и вертикальным нагрузкам, действующим на морское сооружение 10. Верхняя секция 22 проходит вверх от дна 18 моря до места над поверхностью 16 акватории 12.

Чтобы гарантировать сопротивление конструкции и основания ледовой нагрузке, может потребоваться снабжение морского сооружения 10 элементом противодействия движению льда, показанным на фиг. 1, 2 в виде конического, противодействующего льду кольца 26. Коническое, противодействующее льду кольцо 26 имеет наклонные внешние поверхности 31 и 33 для соударения с движущейся коркой льда. Когда корка льда сталкивается с наклонной поверхностью 31 или 33, она отклоняется вверх или вниз от конического, противодействующего льду кольца 26, что приводит к разламыванию корки льда на небольшие куски вследствие возникновения изгибающих напряжений в корке льда. Размер и место расположения конического, противодействующего льду кольца 26 зависят от величины ледовой нагрузки, ожидаемой в рассматриваемом месте. Кроме того, коническое, противодействующее льду кольцо 26 может быть полезным для ослабления или исключения вызываемых льдом колебаний конструкции морского сооружения 10. Коническое, противодействующее льду кольцо 26 не является необходимым при отсутствии льда.

Морское сооружение 10 может быть выполненной за одно целое унитарной конструкцией или конструкцией, изготовленной в виде нескольких частей. Поэтому верхняя секция 22 и нижняя фундаментная секция 20 могут быть отдельными элементами, которые механически или конструктивно соединяют перед установкой. Коническое, противодействующее льду кольцо 26 также может быть отдельным элементом или частью выполненной за одно целое унитарной конструкции. Обычно изготовление в виде единой детали может быть более желательным, поскольку при этом исключается использование механического соединительного устройства. Морское сооружение 10 может быть изготовлено из хорошо известных в данной области техники бетона, стали, композиционного материала или из любого другого подходящего материала. В зависимости от применения морское сооружение 10 должно иметь размер, позволяющий разместить несколько направляющих колонн скважины, тру бопроводов, связывающих морскую платформу с морским месторождением, соединительных патрубков и т.д., выдерживать гравитационную нагрузку палубы и противостоять расчетным силам от действия волн, морского льда и/или землетрясений. Верхняя секция 22 морского сооружения 10 должна быть выполнена достаточно большой, чтобы разместить необходимое число направляющих колонн скважины, трубопроводов, связывающих платформу с морским месторождением, соединительных патрубков и т.д. Однако в зависимости от применения вблизи дна 18 моря может потребоваться увеличение диаметра верхней секции 22 (как показано на фиг. 2, посредством конической переходной секции 27 верхней секции 22) для достижения сопротивления расчетному перемещению основания, вызываемому льдом. Нижняя фундаментная секция 20, вставленная в пласт 21 морского дна, должна иметь диаметр и длину, достаточные для получения соответствующего поперечного и вертикального сопротивления грунта по отношению к глобальной ледовой нагрузке. Поэтому морское сооружение 10 в показанном на чертеже варианте осуществления может иметь такой размер, что диаметр в поперечном сечении нижней фундаментной секции 20 больше, чем диаметр в поперечном сечении верхней секции 22.

Одним из примеров применения морского сооружения 10 является комбинация буровой платформы/бурового основания для разработки морского месторождения при глубине воды от 15 до 35 м. При десяти трубопроводах в морском сооружении 10, связывающих платформу с морским месторождением, оценка диаметра верхней секции 22 морского сооружения дает значение 10 м. Морское сооружение 10 снабжают коническим, противодействующим льду кольцом 26 для ослабления ледовых нагрузок. Диаметр верхней секции 22 вблизи дна 18 моря и нижней фундаментной секции 20, проникающей в пласт 21 морского дна, в зависимости от глубины воды в месте установки может варьироваться от 20 до 25 м. Для этого конкретного примера глубина проникновения в пласт 21 морского дна может быть 30 м. Внутри морского сооружения 10 находится конструктивная диафрагма 24, которая отделяет нижнюю фундаментную секцию 20 от верхней секции 22. По существу, конструктивная диафрагма 24 (как показано на фиг. ЗА и 3В) представляет собой прочную перегородку 40, которая ориентирована, по существу, перпендикулярно к продольной оси морского сооружения 10 и которая выполняет функцию разделителя или перегородки между нижней фундаментной секцией 20 и верхней секцией 22. После установки конструктивная диафрагма 24 опирается на дно 18 моря и усиливает вертикальную и поперечную нагрузочную способность морского сооружения 10.

Чтобы установить морское сооружение 10, собранное сооружение 10 или его отдельные детали доставляют к месторождению с помо9 щью баржи или буксируют как плавучее средство. С помощью самоподъемной установки или крановой баржи морское сооружение 10 устанавливают на дне 18 моря в вертикальном положении. Сначала под действием собственной массы, а затем с помощью пониженного давления (разрежения) и, возможно, под действием струй воды, как дополнительно описано ниже, нижняя фундаментная секция 20 морского сооружения будет проникать в пласт 21 морского дна до тех пор, пока конструктивная диафрагма 24 не ляжет на дно 18 моря.

Один вариант осуществления конструктивной диафрагмы 24 показан на фиг. ЗА (вид в поперечном разрезе показан на фиг. ЗВ), и она состоит из водонепроницаемой прочной перегородки 40, имеющей, по меньшей мере, один клапан 43 для обеспечения возможности протекания потока жидкости между верхней секцией 22 и нижней фундаментной секцией 20 морского сооружения 10. Направляющие втулки 41 направляющих колонн заделаны в перегородку 40 и заполнены бетоном 44 до завершения установки морского сооружения 10, и в это время бетон 44 из направляющих втулок 41 может быть высверлен, а направляющие колонны могут быть установлены.

Когда морское сооружение 10 располагают в вертикальном положении и опускают на дно 18 моря, клапан 43 открывают с тем, чтобы вода удалялась из нижней фундаментной секции 20. Сначала нижняя фундаментная секция 20 проникает в пласт 21 морского дна из-за массы самого морского сооружения 10. Клапан 43 закрывают и насосом 42 (который в зависимости от глубины воды может быть подводным насосом) откачивают жидкость из нижней фундаментной секции 20. При работе насоса 42 жидкость удаляется из нижней фундаментной секции 20, в результате чего создается пониженное давление или разрежение под конструктивной диафрагмой 24. При удалении жидкости из нижней фундаментной секции 20 давление под конструктивной диафрагмой 24 падает, в результате чего создается градиент давления на конструктивной диафрагме 24 и уменьшаются эффективные напряжения и, следовательно, прочность грунта внутри нижней фундаментной секции 20 и на конце 25. Этот градиент давления создает на конструктивной диафрагме 24 направленную вниз движущую силу. Совокупность движущей силы от массы морского сооружения 10, движущей силы от приведения в действие насоса 42 и вследствие уменьшенной прочности грунта позволяет нижней фундаментной секции 20 проникать в морское дно 18 до тех пор, пока конструктивная диафрагма 24 не упрется в дно 18 моря. После завершения проникновения клапан 43 закрывают для предотвращения дальнейшего перемещения воды между нижней фундаментной секцией 20 и верхней секцией 22.

Эффективность разрежения будет зависеть от конкретных характеристик грунта (т. е. от того, насколько легко грунт будет удаляться для достижения необходимого пониженного давления). Имеющаяся движущая сила (от массы морского сооружения 10), в первую очередь, будет определять степень пониженного давления, необходимую для проникновения морского сооружения 10 на плановую глубину. В дополнение к этому трение боковой поверхности и конца стенок нижней фундаментной секции 20 при контакте с грунтом будет оказывать воздействие на эффективность разрежения. Для дальнейшего облегчения установки нижняя фундаментная секция 20 может быть снабжена соплами высокого давления (не показанными на чертежах) на конце 25 нижней фундаментной секции 20. Сопла вокруг конца используют для распыления в грунт жидкости под высоким давлением, чтобы уменьшить или исключить сопротивление движению конца и уменьшить поверхностное трение, и тем самым дополнительно облегчить установку.

Зная конкретный грунт и геометрию морского сооружения 10, можно осуществить установку при соблюдении нижеследующего: (1) не должно быть избыточного течения или избыточной подачи воды; (2) грунт не должен становиться плавучим; (3) пониженное давление не должно выходить за пределы давления кавитации внутри нижней фундаментной секции 20. Когда насос 42 работает, в грунте, расположенном в нижней фундаментной секции 20, будет создаваться гидростатический градиент. По мере подъема воды через грунт некоторое количество грунта также может подняться. Поток воды необходимо ограничивать, чтобы гарантировать, что грунт не станет «плавучим» (т.е. подобным плывуну), и чтобы предотвратить вынос грунта через насос 42. Если грунт фундамента становится плавучим, он будет ожиженным: грунт полностью теряет прочность и, следовательно, становится неспособным обеспечить опору морскому сооружению 10.

После установки морское сооружение 10 готово к приему буровой установки и оборудования, которые можно доставить на место с помощью объединенной палубной и транспортировочной системы, подъемного палубного транспортера или поднять плавучим краном. Наилучшим условием применения морского сооружения 10 является глубина воды в пределах 10-40 м в сочетании с объединенной палубной и транспортировочной системой, раскрытой в находящейся в процессе одновременного рассмотрения предварительной заявке на патент под названием «Система установки палубы для морских сооружений» № 98.027. В объединенной палубной и транспортировочной системе предусмотрено средство, с помощью которого буровую палубу или эксплуатационную палубу можно установить на верхнюю часть морского сооружения 10. После установки палубы понтоны устройства удаляют из моря на уровень па лубы или полностью удаляют из сборки конструкции палубы. В качестве варианта палубу можно установить с помощью транспортера, специально предназначенного для перемещения и установки буровой и эксплуатационной палуб. Такой транспортер раскрыт в патенте США № 4648751, который полностью включен в настоящую заявку посредством ссылки, как принято в патентной практике США.

Морское сооружение 10 согласно настоящему изобретению позволяет решать задачи дорогостоящего разведочного бурения, проводимого посредством рассмотренных ранее буровых установок, путем создания дешевого морского сооружения с буровой палубой. После установки в конкретном месте морское сооружение 10 может круглогодично противостоять воздействиям окружающей среды. Морское сооружение 10 можно использовать на месте установки без дополнительных затрат до начала бурения. После завершения бурения морское сооружение можно использовать для поддержания добычи из устья скважины. Вследствие низких капитальных затрат и затрат на установку экономика бурения с использованием морского сооружения 10 не зависит от перестановки кессона. Если место должно быть оставлено, морское сооружение 10 можно удалить с помощью процесса, обратного установке, или путем разрезания морского сооружения 10 по грязевой линии или вблизи нее, а стальное содержимое можно утилизировать с небольшой опасностью для окружающей среды или без нее.

Поскольку настоящее изобретение в деталях имеет многочисленные варианты, модификации и изменения, предполагается, что все объекты изобретения, рассмотренные выше или показанные в сопровождающих чертежах, должны интерпретироваться как иллюстративные и не в ограничивающем смысле. Такие модификации и варианты включены в объем этого изобретения, определенный нижеследующей формулой изобретения.

Claims (13)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Морское сооружение для использования в акватории, имеющей поверхность и дно моря, содержащее трубчатую кессонную конструкцию, имеющую нижнюю фундаментную секцию и верхнюю секцию, разделенные конструктивной диафрагмой, при этом нижняя фундаментная секция проходит вниз от поверхности дна моря в пласт морского дна на расстояние для получения достаточного поперечного и вертикального сопротивления грунта, чтобы противостоять поперечным и вертикальным нагрузкам на морское сооружение, верхняя секция проходит вверх от дна моря до места над поверхностью акватории и выполнена с возможностью поддержания палубной конструкции на верхнем конце, конструктивная диафрагма выполнена с возможностью опоры на дно моря, при полной установке морского сооружения, для увеличения поперечной и вертикальной нагрузочной несущей способности трубчатой кессонной конструкции.
2. 2. Сооружение по п.1, дополнительно содержащее средство для создания разрежения в нижней фундаментной секции в процессе установки морского сооружения для содействия проникновению трубчатой кессонной конструкции в дно моря.
3. 3. Сооружение по п. 1, в котором конструктивная диафрагма выполнена в виде прочной перегородки, имеющей, по меньшей мере, один клапан для обеспечения протекания жидкости между верхней секцией и нижней фундаментной секцией трубчатой кессонной конструкции и имеющей насос для образования разрежения в нижней фундаментной секции трубчатой кессонной конструкции.
4. 4. Сооружение по п.3, в котором насос приспособлен для выкачивания жидкости из нижней фундаментной секции трубчатой кессонной конструкции.
5. 5. Сооружение по п.1, в котором верхняя секция трубчатой кессонной конструкции дополнительно содержит элемент противодействия движению льда.
6. 6. Сооружение по п.1, в котором трубчатая кессонная конструкция имеет размер, приспособленный для размещения нескольких направляющих колонн скважины.
7. 7. Сооружение по п.1, в котором трубчатая кессонная конструкция выполнена из стали.
8. 8. Сооружение по п.1, в котором трубчатая кессонная конструкция выполнена из бетона.
9. 9. Сооружение по п.1, в котором трубчатая кессонная конструкция выполнена из композиционного материала.
10. 10. Сооружение по п.1, в котором нижняя фундаментная секция трубчатого кессона имеет больший диаметр в поперечном сечении, чем диаметр в поперечном сечении верхней секции трубчатой кессонной конструкции.
11. 11. Сооружение по п. 1, в котором трубчатая кессонная конструкция выполнена в виде унитарной конструкции.
12. 12. Сооружение по п. 1, в котором верхняя секция и нижняя фундаментная секция трубчатой кессонной конструкции выполнены в виде отдельных узлов, соединенных механически.
13. 13. Сооружение по п. 1 , в котором трубчатая кессонная конструкция дополнительно содержит сопла, прикрепленные к нижней фундаментной секции трубчатой кессонной конструкции и приспособленные для содействия установке трубчатой кессонной конструкции.