RU164346U1 - Морской объект для бурения, добычи и/или хранения продуктов морских месторождений - Google Patents

Abstract

1. Морской объект для бурения, добычи и/или хранения продуктов морских месторождений, содержащий:палубу;хранилище цилиндрической конструкции, содержащее верхний конец и нижний конец, причем верхний конец выполнен с возможностью поддерживать палубу, а указанное хранилище цилиндрической конструкции выполнено с возможностью опоры на морское дно своим нижним концом;активную систему противоледовой защиты, выполненную с возможностью разрушения и разбивания льдин, надвигающихся на морской объект; ирегулируемую баржу, предусмотренную вокруг наружной периферии хранилища цилиндрической конструкции, причем активная система противоледовой защиты расположена на регулируемой барже.2. Морской объект по п. 1, в котором система противоледовой защиты содержит по меньшей мере одну ленту, выполненную с возможностью приведения ее в движение вокруг по меньшей мере двух роликов.3. Морской объект по п. 2, в котором лента содержит зубья с острыми кромками, участки с когтями или участки с ножевыми кромками на своей поверхности, и при этом указанные зубья с острыми кромками, участки с когтями или участки с ножевыми кромками усилены закаленными вершинами или покрыты закаленным сплавом.4. Морской объект по п. 1, в котором положение регулируемой баржи выполнено с возможностью регулирования по отношению к указанной конструкции и в соответствии с уровнем окружающей воды.5. Морской объект по п. 1, в котором указанная конструкция содержит подвижный блокирующий механизм, который приспособлен быть поднятым или опущенным в соответствующую полость в регулируемой барже, чтобы удерживать регулируемую баржу в фиксированном положении и предотвращать поворот

Description

Область техники

Настоящая полезная модель относится к объекту бурения и/или добычи с хранением продуктов морских месторождений в холодном (арктическом) регионе, характеризующемся угрозой льдин.

В частности, полезная модель относится к Буровой платформе для добычи и хранения с гравитационным основанием (от англ. DPSGBP - Drilling Production Storage Gravity Base Platform), называемой также Арктическим оазисом, для арктического региона. Платформа производит бурение, добычу и хранение значительного объема жидкого продукта добычи, который может периодически разгружаться в челночные танкеры. Платформа оснащена системой противоледовой защиты, предназначенной для устранения опасности от движения плавучего льда при работе в Арктическом регионе.

Технические проблемы уровня техники

В настоящее время в данной области имеются следующие технические проблемы:

Операционный риск при хранении. Плавучая установка для хранения нефти и газа подвержена высокому риску столкновения с последовательно соединенным грузовым танкером, а последствия такого столкновения были бы губительны для окружающей среды. Также такая плавучая установка подвержена воздействию экстремальных погодных условий.

Стесненность конструктивного пространства. Неподвижные платформы, оборудованные средствами хранения жидкости на палубе, испытывают проблему стесненности пространства. Кроме того, эти средства должны удовлетворять требованиям безопасности, что еще больше ограничивает без того ограниченное пространство.

Суровые условия окружающей среды. В холодных или арктических регионах обычные платформы должны быть чрезвычайно тяжелыми, чтобы оставаться на месте, из-за непрерывного потока льдин/ледяных глыб вокруг конструкции.

Длительный процесс и затраты. Некоторые существующие решения гравитационных оснований связаны со сложным изготовлением и длительным периодом сооружения крупных конструкций для бурения и добычи с большим нефтехранилищем. Перед сооружением таких огромных конструкций требуется полная оценка возможного месторождения и затем точное подтверждение большого нефтяного резерва. Это приводит к длительному циклу перед тем, как может быть получена «первая нефть»; далее, потребуется дополнительное время на изготовление устойчивой ко льду конструкции.

Существующие альтернативные решения

Несколько попыток были сделаны по созданию конструкций, в том числе для решения проблем, связанных со льдом при работе в арктических областях. Платформа "Hibernia Gravity Base Structure" («Конструкция Иберния с гравитационным основанием») была построена для нефтяного месторождения Иберния в Северном атлантическом океане, примерно в 315 км к юго-востоку от Сент-Джонса, Ньюфаундленд, Канада. Установленная в 1997 году на глубине 80 м, она эксплуатируется фирмой ExxonMobil. Платформа спроектирована для противостояния воздействию айсберга массой в один миллион тонн. Стойкая к айсбергам конструкция с гравитационным основанием спроецирована для выдерживания контакта с айсбергом даже в шесть миллионов тонн без причинения вреда рабочим, среде или эксплуатации. Эта конструкция с гравитационным основанием массой 450000 тонн образована бетонным кессоном размером 105,50 м, сооруженным с использованием высокопрочного бетона, укрепленного стальными стержнями и предварительно напряженной арматурой. Кессон окружен противоледовой стеной, которая состоит из шестнадцати бетонных зубьев. Внутри гравитационной конструкции размещены резервуары для хранения нефтепродукта для 1,3 миллиона баррелей сырой нефти. Платформа поддерживается обширной программой защиты от айсбергов для снижения до минимума риска контакта с айсбергами.

Программа предусматривает активное вмешательство, при этом суда, авиация и морская радарная система используются для обнаружения ближайших айсбергов и отслеживания их движения. Если ветра и океанские течения направляют айсберг к платформе, одно из судов обслуживания платформы приводится в действие для его увода или изменения направления.

Вторым таким решением является платформа Приразломная для нефтяного месторождения Приразломное на севере России, в шельфе Печорского моря в Арктическом прибрежном месторождении. Эксплуатируемая Газпромом, эта прибрежная устойчивая ко льдам морская нефтедобывающая платформа обеспечивает бурение скважины, добычу нефти, хранение и разгрузку, при этом ожидаемая продуктивность месторождения составляет 22 года. Основными характеристиками платформы являются ее стойкость к высоким ледовым нагрузкам, длительная устойчивость и круглогодичная эксплуатация. Построенная примерно за 2 миллиарда долларов США, эта платформа удерживается на морском дне гравитационной массой в 506000 тон, а морская глубина на месте работ составляет 19-20 метров. Платформа имеет вместимость хранилища в 136000 кубометров.

Однако эти тяжелые конструкции связаны с огромными затратами, до нескольких миллиардов долларов, а их строительство и установка занимают несколько лет. Кроме того, установка производится только после окончания изучения участка и установления того, что запасы продукта велики и коммерчески оправданы для длительной эксплуатации в течение 10-15 лет. Таким образом, может потребоваться даже 10 лет до того, как будет получена первая нефть при использовании такой тяжелой конструкции с гравитационным основанием. Поэтому такие конструкции с гравитационным основанием предназначены для больших месторождений с подтвержденными большими запасами углеводородов и с гарантированным периодом эксплуатации в течение 10-15 лет или даже больше.

Наиболее близким техническим решением данной полезной модели является морской объект (гидротехническое сооружение) согласно SU 1802032 А1, содержащий палубу, конструкцию, содержащую верхний конец для поддерживания палубы и нижний конец, с помощью которого указанная конструкция опирается на морское дно, и систему противоледовой защиты (противоледовый пояс), выполненную с возможностью противодействия льдинам, надвигающимся на морской объект.

Основной недостаток подобной системы противоледовой защиты заключается в том, что она представляет собой тяжелую пассивную конструкцию, необходимую для обеспечения противодействия надвигающейся ледовой нагрузки.

Раскрытие полезной модели

Обсуждаемые выше технические проблемы уровня техники решаются в предложенной полезной модели, согласно которой морской объект содержит: палубу; конструкцию, содержащую верхний конец и нижний конец, причем верхний конец выполнен с возможностью поддерживать палубу, а указанная конструкция выполнена с возможностью опоры на морское дно своим нижним концом; и активную систему противоледовой защиты, выполненную с возможностью разрушения и разбивания льдин, надвигающихся на морской объект.

Активная система противоледовой защиты, приводимая в действие подходящей системой, коренным образом/существенно снижает воздействие нагрузки от льда на конструкцию, поскольку момент от разломанных полос льда очень сильно снижается по сравнению с монолитными льдинами. При этом активная система противоледовой защиты не требует тяжелой пассивной конструкции для сопротивления нагрузки от льда.

Система противоледовой защиты предпочтительно содержит по меньшей мере одну ленту, выполненную с возможностью приведения ее в движение вокруг по меньшей мере двух роликов.

Лента может содержать зубья с острыми кромками, участки с когтями или участки с ножевыми кромками на своей поверхности, и при этом указанные зубья с острыми кромками, участки с когтями или участки с ножевыми кромками усилены закаленными вершинами или покрыты закаленным сплавом.

Морской объект может дополнительно содержать регулируемую баржу, предусмотренную вокруг наружной периферии хранилища цилиндрической конструкции.

Положение регулируемой баржи может быть выполнено с возможностью регулирования по отношению к указанной конструкции и в соответствии с уровнем окружающей воды.

Указанная конструкция предпочтительно содержит подвижный блокирующий механизм, который приспособлен быть поднятым или опущенным в соответствующую полость в регулируемой барже, чтобы удерживать регулируемую баржу в фиксированном положении и предотвращать поворот вокруг указанной конструкции.

Лента предпочтительно расположена на регулируемой барже, при этом лента может быть приспособлена быть установленной вертикально или вдоль отклоняющихся от вертикали осей по периферии регулируемой баржи.

Регулируемая баржа предпочтительно содержит множество лент, причем смежные ленты выполнены с возможностью их приведения в движение в противоположных направлениях.

Регулируемая баржа может содержать механизм создания потока, выполненный с возможностью создания водного потока вокруг цилиндрической конструкции и в сторону от нее.

Предпочтительно, регулируемая баржа дополнительно содержит механизм поворота, приводимый механическим средством или выпускаемой струи сжатого воздуха в тангенциальном направлении из струйного сопла, предусмотренного на днище баржи и расположенного в воде.

Морской объект может дополнительно содержать подвижный манипулятор, управляемый для приведения в действие плоской панели по меньшей мере в двух направлениях для рассеяния расколотого льда или осколков льда.

Указанная конструкция предпочтительно содержит верхний отсек и нижний отсек, причем верхний и нижний отсеки приспособлены для хранения воды и/или нефти.

Предпочтительно, указанная конструкция представляет собой цилиндрическую конструкцию для хранения, при этом она может дополнительно содержать на нижнем конце съемно присоединяемое основание.

Морской объект может дополнительно содержать всасывающий механизм, который выполнен с возможностью создавать всасывающую силу для удержания основания цилиндрической конструкции в ее положении на морском дне, а также механизмом съема, выполненный с возможностью накачки воды под основание конструкции для отделения конструкции от морского дна.

Краткий перечень чертежей

На чертежах:

фиг. 1 изображает буровую платформу для добычи и хранения с гравитационным основанием (DPSGBP) согласно различным примерам выполнения,

фиг. 2 изображает DPSGBP на различных этапах операции заполнения хранилища,

фиг. 3А изображает основание DPSGBP в различных примерах выполнения,

фиг. 3В изображает DPSGBP со съемным основанием согласно различным примерам выполнения,

фиг. 3С изображает DPSGBP по фиг. 3В в различных конфигурациях, фиг. 4A изображает DPSGBP в продольном разрезе,

фиг. 4В изображает DPSGBP по фиг. 4А на виде снизу в поперечном разрезе, фиг. 5А и 5В изображают систему противоледовой защиты для использования в DPSGBP согласно различным примерам выполнения.

Осуществление полезной модели

Настоящая концепция DPSGBP предназначена для устранения указанных выше недостатков. Эта недавно концептуализированная буровая платформа с гравитационным основанием может использоваться на нефтяных месторождениях в арктическом регионе, где было проведено разведочное бурение и были обнаружены некоторые нефтяные ресурсы. Данная простая конструкция с инновационной системой противоледовой защиты не только дает экономию ресурсов при сооружении, но также сокращает время до получения «первой нефти». Это может обеспечивать раннюю прибыль, которая может использоваться для поддержки другой деятельности по добыче.

Кроме того, установка и вывод из эксплуатации этой концептуально новой платформы намного проще и требует меньше времени. Обширное пространство палубы на платформе может использоваться для бурения, добычи и размещения жилых помещений. Хранилище внутри конструкции может вмещать до 300000 баррелей нефти и даже больше, если требуется. Инновационная система противоледовой защиты может противостоять интенсивному скоплению льдин вблизи конструкции, не требуя вспомогательной программы противоледовой защиты.

Предлагаемый «Морской объект» может содержать следующие компоненты:

1. Цилиндрическую конструкцию, которая может вмещать раздельно нефть и морскую воду.

2. Всасывающую систему, предусмотренную на дне основания для прочной и устойчивой опоры.

3. Открытую палубную платформу для обеспечения бурения, добычи и размещения жилых помещений.

4. Баржу, возможно, торообразной формы, расположенную вокруг цилиндрической конструкции, выполненную с возможностью регулировки положения или грузовой линии в соответствии с уровнем воды.

5. Систему противоледовой защиты, установленную на платформе или на торообразной барже.

1. Цилиндрическая конструкция

Цилиндрическая конструкция может быть выполнена в виде центральной конструкционной башни, обеспечивающей опору для платформы. Цилиндрическая конструкция может также содержать основание с большим радиусом, чем центральная часть башни цилиндрической конструкции. Цилиндрическая конструкция может быть разделена внутри на два отсека посредством палубы или разделительного уровня.

Нижний отсек цилиндрической конструкции может быть сконфигурирован для хранения полученной при добыче нефти, тогда как в верхнем отсеке может содержаться морская вода. Как правило, нижний отсек цилиндрической конструкции может также включать в себя основание (см. фиг. 2).

Цилиндрическая конструкция может поддерживать своей верхней частью открытую палубную платформу, которая может использоваться для различных целей, таких как бурение, добыча и других.

Для дальнейшего улучшения устойчивости цилиндрической конструкции может быть предусмотрена юбка (Фиг. 3А), выступающая вдоль окружности по периферии днища основания цилиндрической конструкции для того, чтобы удерживать конструкцию на месте от возможного скольжения под действием нагрузок окружающей среды. Юбка выполнена в виде жесткой вытянутой конструкции, отходящей перпендикулярно от днища основания цилиндрической конструкции, и предназначена для погружения в морское дно под действием веса платформы. При этом массивное основание может погружаться или не погружаться в дно. Юбка может быть жестко приварена или прикреплена к основанию, чтобы таким образом выдерживать высокие горизонтальные напряжения или нагрузки, которым подвергается цилиндрическая конструкция. Юбка может отходить куда угодно от основания на расстояние от 50 см до 5 м в зависимости от ожидаемых нагрузок. В некоторых случаях вместо юбки может быть предусмотрена свая (или независимый вертикальный выступ) или множество свай, отходящих от днища основания.

2. Всасывающая система

Для обеспечения дополнительной удерживающей силы, чтобы удерживать платформу и цилиндрическую конструкцию на месте при воздействии нагрузок окружающей среды, может быть предусмотрен всасывающий механизм (фиг. 3А), который может способствовать прочной опоре конструкции на морское дно. Всасывающий механизм может создавать всасывающую силу, которая служит для удержания основания цилиндрической конструкции в ее положении на морском дне. Могут быть предусмотрены несколько всасывающих механизмов, расположенных в различных местах на днище основания. Кроме того, основание может быть снабжено механизмом съема, который может содержать систему впрыска для накачки воды под основание для его отделения от морского дна. Использование такого механизма съема может требоваться в тех случаях, когда платформа была развернута продолжительное время на конкретном месте размещения и обросла твердыми веществами. Впрыскивание может служить для удаления твердых веществ и облегчения отделения цилиндрической конструкции от морского дна.

В некоторых случаях цилиндрическая конструкция может быть съемно прикреплена к основанию. На фиг. 3В показана конструкция, содержащая палубную платформу, установленную на цилиндрической конструкции башни, которая может быть съемно укреплена на основания. Может быть предусмотрен блокирующий механизм, который может удерживать цилиндрическую конструкцию на основании.

Съемное основание может быть предварительно смонтировано с конструкцией и отбуксировано в море для совместной установки. Альтернативно установка съемного основания может быть произведена отдельно от и раньше установки платформы и цилиндрической конструкции. В этом случае съемное основание аккуратно помещают в выбранном положении на морское дно. Затем цилиндрическая конструкция может быть заполнена водой в качестве балласта, осторожно опущена на съемное основание и закреплена на нем с помощью блокирующего механизма с первой частью на нижней поверхности цилиндрической конструкции и соответствующей второй частью на верхней поверхности основания. После производства работ цилиндрическая конструкция может быть отсоединена от съемного основания и легко извлечена.

На фиг. 3С показано, каким образом буровая вышка на палубной платформе может быть поднята на необходимую высоту в зависимости от уровня моря и намеченной зоны бурения. В примере I буровая вышка может быть независимо установлена над местом бурения, если намеченное место бурения находится на суше. В примере II, если намеченное место бурения находится в воде на средней глубине, буровая вышка может быть установлена на платформе и затем на цилиндрической конструкции по полезной модели. Следует отметить, что буровая вышка предусмотрена горизонтально отходящей от палубной платформы таким образом, чтобы обеспечивать свободный вертикальный ход вниз к морскому дну для бурения. В примере III, когда намеченное место бурения находится на большой глубине, буровая вышка может быть установлена на платформе, поддерживаемой цилиндрической конструкцией, которую затем устанавливают на съемном основании.

Наличие такого съемного основания позволяет устанавливать цилиндрическую конструкцию на фиксированной высоте и изменять высоту съемного основания в соответствии с уровнем моря на месте намеченной установки. Это создает возможность бюджетного массового производства цилиндрической башенной конструкции, поскольку изменения процесса изготовления требуются только для съемного основания, намного более простого в изготовлении.

3. Палубная платформа

Палубная платформа может быть предусмотрена для установки различных компонентов, требуемых для работ по бурению, добыче и хранению. Палуба может быть выполнена модульной по своему характеру в том смысле, что в нее могут быть включены различные компоненты с обеспечением модульных интерфейсов. Так например, могут быть предусмотрены различные интерфейсы, такие как интерфейс с буровым оборудованием, интерфейс с нефтедобывающим оборудованием, интерфейс с хранилищем нефти, интерфейс с подъемным краном, интерфейс с модулем жилых помещений или интерфейс с вертолетной площадкой.

Модульный интерфейс может быть дополнен поддерживающей инфраструктурой, такой как электроснабжение, механические соединения и/или коммунальное оборудование, с подсоединением к каждому из различных интерфейсов модульного интерфейса, а также несущим конструкционным каркасом, выполненным с возможностью размещения различных палубных грузов для обеспечения модульного монтажа или демонтажа оборудования. Кроме того, платформа может быть выполнена с возможностью модульного монтажа или демонтажа различных компонентов, даже когда она развернута в море.

4. Регулируемая баржа

На цилиндрической конструкции может быть предусмотрена и присоединена регулируемая баржа, которая может быть торообразной баржой. Такая баржа может окружать цилиндр и быть расположена на ватерлинии или вблизи нее для защиты цилиндрической конструкции от повреждения плавающими ледяными глыбами.

Торообразная баржа, окружающая цилиндр, может регулировать свое положение или линию загрузки в соответствии с ватерлинией, так что установленный на нем механизм противоледовой защиты может всегда оставаться эффективным для резки льда и/или операций по их отклонению. Такая торообразная баржа может защищать ото льда на различных уровнях воды по отношению к фиксированной высоте платформы и цилиндрической конструкции благодаря своей уникальной особенности устанавливаться на преобладающем уровне воды.

На фиг. 4А регулируемая баржа показана в разрезе. Регулируемая баржа не прикреплена жестко к части цилиндрической конструкции, а может быть расположена таким образом, что плавает подвижно относительно ватерлинии и фиксированной цилиндрической конструкции.

Регулируемая баржа может содержать механизм плавучести, так что она может быть установлена в предпочтительном положении относительно ватерлинии. Такая система плавучести может содержать различные средства впуска и выпуска воздуха и морской воды в различных отсеках баржи.

Кроме того, поскольку баржа подвижна относительно цилиндрической конструкции, может быть предусмотрена буферная часть между цилиндрической конструкцией и внутренними стенками баржи для предотвращения повреждения от удара, если баржа вследствие внешних факторов приходит в движение в сторону цилиндрической конструкции. Альтернативно между баржой и цилиндрической конструкцией может быть предусмотрена роликовая система.

В некоторых случаях регулируемая баржа может быть также снабжена механизмом поворота для его поворота вокруг цилиндрической конструкции. Такой механизм поворота может быть предусмотренным на барже механически приводимым механизмом, который приводится в контакт с цилиндрической башней и поворачивает баржу вокруг башни. В других случаях такой механизм поворота может быть выполнен в виде струйного сопла, предусмотренного на днище баржи и расположенного в воде. Сопло может быть выполнено с возможностью выпуска струи сжатого воздуха в тангенциальном направлении для поворота баржи. В некоторых случаях на днище баржи может быть укреплен винт для привода поворота. В некоторых случаях может быть предусмотрено несколько механизмов поворота для повышения эффективности поворота. Такой механизм или механизмы поворота могут быть расположены для обеспечения поворота в противоположных направлениях.

Для удержания баржи в фиксированном положении цилиндрическая конструкция может также содержать подвижный блокирующий механизм, который может быть поднят или опущен в соответствующую полость в барже, чтобы удерживать ее в фиксированном положении и предотвращать поворот.

5. Система противоледовой защиты

В арктическом регионе толстые льдины постоянно проплывают вокруг и представляют опасность для установленных конструкций из-за поперечных сил, передаваемых ими на конструкцию. Поэтому полезно устанавливать некий механизм, который одновременно экономичен и технически эффективен для уменьшения этих нежелательных сил. Согласно полезной модели система противоледовой защиты может быть установлена либо на палубе, либо на торообразной барже, окружающей основную цилиндрическую конструкцию. Это механизм может разрезать надвигающиеся льдины, защищая основную конструкцию от чрезмерных сил, оказываемых льдинами.

Установленная на конструкции динамическая система противоледовой защиты значительно снижает требование огромного гравитационного веса, которое в противном случае обязательно на традиционных платформах с гравитационным основанием для противодействия силам, оказываемым льдом и его движением.

Система противоледовой защиты, выполненная с возможностью разрезания надвигающихся плавучих ледовых глыб, может быть установлена либо на платформе, либо на торообразной барже. Установленная на конструкции инновационная система противоледовой защиты имеет уникальную способность дробить надвигающиеся льдины, которые в ином случае представляют опасность для устойчивости конструкции и могут вызывать повреждения конструкции.

Система может содержать несколько лент, установленных вертикально или вдоль отклоняющихся от вертикали осей по всей периферии торообразного корпуса, окружающего основную конструкцию. Эти ленты изготовлены из высокопрочной стали или эквивалентных и/или более прочных материалов и содержат на своей поверхности поперечно расположенные зубья с острыми кромками. В некоторых случаях лента может содержать вместо зубьев когти для оказания более разрушительного воздействия на надвигающийся лед. В других случаях лента может содержать вместо зубьев независимые ножевые кромки, предназначенные для резки в соответствии с направлением движения конвейерной ленты. В некоторых случаях могут быть предусмотрены криволинейные ножевые кромки для более эффективной резки. Зубья могут быть усилены, например, закаленными вершинами или покрыты закаленным сплавом для обеспечения большей долговечности и более эффективной резки. Зубья могут быть изготовлены из высокопрочной стали, способной противостоять конструкционному разрушению даже при низких температурах.

Каждая лента огибает два ролика или барабана, установленных на скосе торообразного корпуса. Разумеется, для лучшего управления может быть предусмотрено большее число роликов. Система управления роликами расположена на палубе и может легко приводиться в действие. Ролики выполнены также способными поглощать высокое ударное воздействие от надвигающихся льдин. В том случае, когда линия загрузки регулируемой баржи регулируется по отношению к ватерлинии, она устанавливается таким образом, чтобы надвигающиеся льдины встречались с зубчатой лентой системы противоледовой защиты в том месте, где за зубьями находится нижний ролик, то есть ролик расположен на высоте надвигающейся льдины.

Система управления может быть выполнена с возможностью синхронного управления множеством лент для лучшего разрушения льдин. В некоторых случаях ленты могут управляться таким образом, что соседние ленты приводятся в противоположных направлениях, так что действующие в различных направлениях силы могут создавать более эффективную защиту от льда. Кроме того, система управления способна приводить в действие только те ленты, которые обращены к надвигающейся льдине, что дает экономию мощности и продлевает срок службы системы конвейерных лент. Кроме того, система управления способна поворачивать баржу, так что комплект работающих лент может поворачиваться навстречу надвигающимся льдинам. Эта особенность позволяет системе противоледовой защиты продолжать работать, даже если некоторые ленты выходят из строя.

Непрерывно вращающиеся ролики обеспечивают движение ленты. Когда льдины приближаются к конструкции, непрерывно вращающиеся ленты с острыми зубьями разрушают или разбивают лед при контакте с ним.

После этого расколотый лед или осколки льда могут обтекать цилиндрическую платформу по течению воды, не создавая угрозы для платформы ни в конструктивном отношении, ни в отношении устойчивости. Может быть предусмотрен механизм отклонения для отвода или рассеяния битого льда. В некоторых случаях подвижный манипулятор может быть присоединен к регулируемой барже или под палубной платформой и предназначен для погружения в воду на поверхности или вблизи нее в положении, немного выступающем за окружную периферию баржи. Подвижный манипулятор может содержать в целом плоскую панель и может быть выполнен с возможностью движения взад и вперед относительно регулируемой баржи, чтобы создавать течение и приводить в движение битый лед вокруг баржи и в сторону от установленной платформы. Кроме того, подвижный манипулятор может быть выполнен с возможностью перемещения по окружности баржи, чтобы можно было помещать плоскую панель в воду в любой точке на окружности баржи.

В других случаях баржа может содержать механизм создания потока, выполненный с возможностью создания водного потока вокруг цилиндрической конструкции и в сторону от нее. Тогда этот поток будет уносить битый лед. Так например, днище баржи может быть снабжено множеством гребных винтов, которые могут создавать поток вокруг цилиндрической конструкции. На фиг. 4 В показаны на виде снизу в разрезе цилиндрическая конструкция и окружающая ее баржа. Предусмотрено несколько гребных винтов, по одному в каждой кардинальной точке на барже. При создании водного потока вокруг баржи три вращающихся гребных винта могут быть выполнены с возможностью приведения в действие в направлении, соответствующем естественному направлению потока воды, так что вода и битый лед перемешиваются и быстро уносятся, огибая цилиндрическую конструкцию. Для работы такого механизма создания потока регулируемая баржа должна удерживаться в своем положении с помощью блокирующего механизма соединения с цилиндрической конструкцией. В некоторых случаях для создания водного потока вместо гребного винта может быть предусмотрен простой подходящий винт.

Непрерывное движение лент обеспечивает безопасность платформы от надвигающихся льдин по время эксплуатации. Круглая торообразная баржа, на которой установлены ленты, может всегда быть на преобладающем водном уровне, тем самым поддерживая оптимальные условия для эффективной работы системы противоледовой защиты.

Функционирование / установка и эксплуатация

Готовую конструкцию буксируют в желаемое место, и затем посредством управляемого заполнения водой резервуаров в нижнем отсеке конструкцию опускают, так что днище цилиндрической конструкции опирается на морское дно. Юбка, установленная вдоль окружности днища, погружается в морское дно, обеспечивая прочную посадку конструкции. Кроме того, механизм всасывания, установленный на днище конструкции, способствует прочной опоре на морском дне и общей устойчивости. При установке конструкции на морском дне заполнение водой продолжается до тех пор, пока нижний отсек не окажется полностью заполненным морской водой.

При начале добычи после установки системы на верхней платформе сырая нефть, являющаяся продуктом добычи, накачивается в нижний отсек, а морская вода, первоначально хранящаяся в резервуаре, перекачивается в верхний отсек. Постепенно нефть заполняет большую часть пространства в нижнем отсеке, а перемещенная морская вода с нефтяными загрязнениями заполняет верхний отсек. В полностью заполненном состоянии нижний отсек заполнен сырой нефтью, а верхний отсек заполнен нефтесодержащей морской водой. Кроме того, в некоторых случаях при эффективной добыче и когда неблагоприятные обстоятельства приводят к задержке в отгрузке нефти, добыча может продолжаться, а добытая нефть может вытеснять морскую воду из верхнего отсека.

В некоторых случаях нижний отсек бывает заполнен морской водой и предназначено только для морской воды. Во время добычи нефть нагнетается непосредственно в верхний отсек. В таком случае верхний отсек служит исключительно для хранения нефти, а нижний отсек предназначен только для морской воды. При этом нефть и вода строго отделены друг от друга.

После заполнения хранилища система может продолжать сохранять нефть до прибытия челночного танкера. Когда нефть перегружена из нижнего отсека в челночный танкер и затем отвезена на нефтеперерабатывающий завод на суше, загрязненную нефтью морскую воду перекачивают обратно из верхнего отсека в -нижний, и на конечном этапе нижний отсек оказывается снова заполненным нефтесодержащей морской водой. Таким образом, эти два отсека образуют систему замкнутого контура, которая представляет экологичное решение, так как ни нефть, ни морская вода с нефтью не выпускаются в открытое море. Этот цикл хранения и передачи нефти может продолжаться годами. Когда разведка и добыча конкретного месторождения заканчивается, цилиндрическая конструкция может быть поднята посредством управляемого опорожнения нижнего отсека и отбуксирована в другое место.

Вместимость системы хранения может быть различной в диапазоне примерно от 250000 до 300000 баррелей или больше, а система может работать на глубинах от 20 до 70 м или больше.

Claims (14)

1. Морской объект для бурения, добычи и/или хранения продуктов морских месторождений, содержащий:

палубу;

хранилище цилиндрической конструкции, содержащее верхний конец и нижний конец, причем верхний конец выполнен с возможностью поддерживать палубу, а указанное хранилище цилиндрической конструкции выполнено с возможностью опоры на морское дно своим нижним концом;

активную систему противоледовой защиты, выполненную с возможностью разрушения и разбивания льдин, надвигающихся на морской объект; и

регулируемую баржу, предусмотренную вокруг наружной периферии хранилища цилиндрической конструкции, причем активная система противоледовой защиты расположена на регулируемой барже.

2. Морской объект по п. 1, в котором система противоледовой защиты содержит по меньшей мере одну ленту, выполненную с возможностью приведения ее в движение вокруг по меньшей мере двух роликов.

3. Морской объект по п. 2, в котором лента содержит зубья с острыми кромками, участки с когтями или участки с ножевыми кромками на своей поверхности, и при этом указанные зубья с острыми кромками, участки с когтями или участки с ножевыми кромками усилены закаленными вершинами или покрыты закаленным сплавом.

4. Морской объект по п. 1, в котором положение регулируемой баржи выполнено с возможностью регулирования по отношению к указанной конструкции и в соответствии с уровнем окружающей воды.

5. Морской объект по п. 1, в котором указанная конструкция содержит подвижный блокирующий механизм, который приспособлен быть поднятым или опущенным в соответствующую полость в регулируемой барже, чтобы удерживать регулируемую баржу в фиксированном положении и предотвращать поворот вокруг указанной конструкции.

6. Морской объект по п. 2, в котором лента приспособлена быть установленной вертикально или вдоль отклоняющихся от вертикали осей по периферии регулируемой баржи.

7. Морской объект по п. 2, в котором регулируемая баржа содержит множество лент, причем смежные ленты выполнены с возможностью их приведения в движение в противоположных направлениях.

8. Морской объект по п. 1, в котором регулируемая баржа содержит механизм создания потока, выполненный с возможностью создания водного потока вокруг цилиндрической конструкции и в сторону от нее.

9. Морской объект по п. 1, в котором регулируемая баржа дополнительно содержит механизм поворота, приводимый механическим средством или выпускаемой струи сжатого воздуха в тангенциальном направлении из струйного сопла, предусмотренного на днище баржи и расположенного в воде.

10. Морской объект по п. 1, дополнительно содержащий подвижный манипулятор, управляемый для приведения в действие плоской панели по меньшей мере в двух направлениях для рассеяния расколотого льда или осколков льда.

11. Морской объект по п. 1, в котором указанная конструкция содержит верхний отсек и нижний отсек, причем верхний и нижний отсеки приспособлены для хранения воды и/или нефти.

12. Морской объект по п. 11, в котором указанная конструкция дополнительно содержит на нижнем конце съемно присоединяемое основание.

13. Морской объект по п. 1, дополнительно содержащий всасывающий механизм, который выполнен с возможностью создавать всасывающую силу для удержания основания цилиндрической конструкции в ее положении на морском дне.

14. Морской объект по п. 1, дополнительно содержащий механизм съема, выполненный с возможностью накачки воды под основание конструкции для отделения конструкции от морского дна.

Images