RU2171349C1 - Method of mounting and stabilization of singlecollumn drilling offshore platform and device for method embodiment - Google Patents
Method of mounting and stabilization of singlecollumn drilling offshore platform and device for method embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2171349C1 RU2171349C1 RU2000122364/03A RU2000122364A RU2171349C1 RU 2171349 C1 RU2171349 C1 RU 2171349C1 RU 2000122364/03 A RU2000122364/03 A RU 2000122364/03A RU 2000122364 A RU2000122364 A RU 2000122364A RU 2171349 C1 RU2171349 C1 RU 2171349C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- section
- stabilization
- anvil
- upper section
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области бурения скважин на морских акваториях, в частности к способу монтажа морского бурового одноколонного основания и устройству для его осуществления. The invention relates to the field of well drilling in offshore areas, in particular to a method for mounting an offshore drilling one-column base and a device for its implementation.
Известны способ и устройство [2, 3] монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания, характеризующиеся поочередным спуском и наращиванием колонны обсадных труб, погружением в породы морского дна нижней части колонны способами и устройствами, традиционно применяемыми для погружения обсадных труб в породы на суше, устанавливаемыми на верх колонны вибромеханизмами или ударами по ее верхнему торцу забивным снарядом (ударной бабой). A known method and device [2, 3] mounting and stabilization of a marine drilling one-column base, characterized by alternate descent and extension of the casing string, immersion in the rocks of the seabed of the bottom of the string by methods and devices traditionally used to submerge casing pipes into the rocks on land, installed to the top of the column with vibromechanisms or blows to its upper end with a driven projectile (shock woman).
Основной трудностью для эффективного применения способов и устройств монтажа и стабилизации буровых оснований является снижение потерь энергии, передаваемой снарядами или механизмами от верха колонны к ее башмаку. На море к потерям на продольные деформации колонны добавляются потери на ее радиальные деформации, обусловленные тем, что в интервале слоя воды колонна не защищена от изгиба. Используемые для морского опорного одноколонного основания трубы имеют большие диаметры, толщину стенок, т.е. достаточно массивны, и их трудно наращивать с качающегося на волнах плавсредства. The main difficulty for the effective application of methods and devices for mounting and stabilization of drilling bases is to reduce the loss of energy transmitted by shells or mechanisms from the top of the column to its shoe. At sea, the losses due to the longitudinal deformation of the column are supplemented by the losses due to its radial deformation due to the fact that in the interval of the water layer the column is not protected from bending. The pipes used for the marine support one-column base have large diameters, wall thickness, i.e. massive enough, and it’s difficult to build them up with a boat swinging on the waves.
Таким образом, известные способы и устройства [2, 3] недостаточно эффективны вследствие потерь энергии и низкого КПД ударов. Трудоемкость и стоимость таких работ весьма высоки, надежность же работы морских оснований недостаточна. Thus, the known methods and devices [2, 3] are not effective enough due to energy losses and low impact efficiency. The complexity and cost of such work is very high, the reliability of the work of the offshore bases is insufficient.
Ряд недостатков известных технологий бурения [2, 3] устранены в способе и устройстве [1], принятом за прототип. A number of disadvantages of known drilling technologies [2, 3] are eliminated in the method and device [1], adopted as a prototype.
Известный способ [1] , принятый за прототип, монтажа морского бурового одноколонного основания, включает поочередный спуск и наращивание труб колонны, погружение нижней части колонны в породы морского дна на глубину, исключающую заваливание колонны, укрепление на верхнем конце колонны платформы с буровыми механизмами. При этом колонну погружают в породы ударами по торцу придонной муфты колонны специальным забивным снарядом, скользящим по наружной поверхности колонны. The known method [1], adopted for the prototype, installation of the offshore drilling one-column base, includes the alternate descent and extension of the pipes of the column, immersion of the lower part of the column into the rocks of the seabed to a depth that excludes the collapse of the column, strengthening the platform with drilling mechanisms on the upper end of the column. In this case, the column is immersed in rocks by impacts on the end of the bottom coupling of the column with a special driven projectile sliding on the outer surface of the column.
Соответствующее устройство для монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания [1], принятое за прототип, содержит колонну соединенных между собой труб, снаряд и механизмы для погружения части колонны в породы, плавсредство с грузоподъемным средством для установки платформы со смонтированными на ней механизмами на верхний конец колонны труб. The corresponding device for mounting and stabilizing the offshore drilling one-column base [1], adopted as a prototype, contains a column of interconnected pipes, a projectile and mechanisms for immersing a part of the column in the rock, a craft with a lifting device for installing the platform with mechanisms mounted on it at the upper end pipe columns.
Однако известные способ и устройство [1] в ряде случаев не обеспечивают достаточной эффективности и необходимой экономичности, имеют значительные потери энергии (малый КПД ударов), что снижает скорость монтажа и стабилизации основания и надежность работы. При этом изготовление специального сложного забивного снаряда повышает трудоемкость и стоимость работ. However, the known method and device [1] in some cases do not provide sufficient efficiency and the necessary efficiency, have significant energy losses (low impact efficiency), which reduces the speed of installation and stabilization of the base and reliability. At the same time, the manufacture of a special complex driven projectile increases the complexity and cost of work.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании таких способа и устройства для монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания, которые позволили бы повысить эффективность технологии, снизить трудоемкость и стоимость оборудования при повышении скорости и надежности монтажа и стабилизации основания в породах морского дна, реализуя тем самым оптимальность критерия "сложность" - стоимость - эффективность", т.е. получение максимальной эффективности при приемлемой (сниженной) сложности и стоимости технологии. The essence of the invention lies in the creation of such a method and device for mounting and stabilizing an offshore drilling one-column base, which would improve the efficiency of the technology, reduce the complexity and cost of equipment while increasing the speed and reliability of installation and stabilization of the base in the rocks of the seabed, thereby realizing the criterion optimality "complexity" - cost - efficiency ", that is, obtaining maximum efficiency with an acceptable (reduced) complexity and cost of the technology.
Основной технический результат изобретения - повышение эффективности погружения колонны в породу путем снижения потерь энергии (увеличение КПД ударов), повышение скорости монтажа и стабилизации основания при упрощении оборудования, снижение трудоемкости и стоимости процесса монтажа и стабилизации при повышении его надежности. The main technical result of the invention is to increase the efficiency of immersion of the column in the rock by reducing energy losses (increasing the efficiency of shocks), increasing the installation speed and stabilization of the base while simplifying equipment, reducing the complexity and cost of the installation and stabilization process while increasing its reliability.
Технический результат достигается за счет того, что одноколонное основание (колонну) монтируют из двух секций труб (верхней и нижней) разных размеров с возможностью ограниченного поступательного перемещения верхней секции в нижней, а погружение колонны на необходимую глубину в породы осуществляют ударами верхней секции по нижней путем расхаживания верхней секции относительно нижней, т.е. путем использования верхней секции колонны в качестве забивного снаряда. Синергия новой технологии и реализующего ее устройства обеспечивают совокупный эффект двух технических объектов, объединенных единой целью повышения эффективности процессов монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания. The technical result is achieved due to the fact that a single-column base (column) is mounted from two sections of pipes (upper and lower) of different sizes with the possibility of limited translational movement of the upper section to the bottom, and the column is immersed to the required depth in the rocks by striking the upper section along the bottom pacing the upper section relative to the lower, i.e. by using the top section of the column as a projectile. The synergy of the new technology and its implementing devices provides the combined effect of two technical objects, united by a single goal to increase the efficiency of installation processes and stabilize the offshore drilling one-column base.
Технический результат в способе монтажа и стабилизации достигается следующим образом. The technical result in the method of installation and stabilization is achieved as follows.
Способ монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания включает поочередной спуск и наращивание труб колонны, погружение нижней части колонны в породы морского дна на глубину, исключающую заваливание колонны, и укрепление на верхнем конце колонны платформы с буровыми механизмами. The method of installation and stabilization of the offshore drilling one-column base includes alternately lowering and building up the column pipes, immersing the lower part of the column in the seabed rocks to a depth that excludes the collapse of the column, and strengthening the platform with drilling mechanisms at the upper end of the column.
Отличительными особенностями способа является то, что колонну монтируют из верхней и нижней секций, погружение колонны на необходимую глубину в породы осуществляют ударами верхней секции по нижней секции путем расхаживания верхней секции относительно нижней при их телескопическом соединении, а удары производят с помощью установленного на нижнем конце верхней секции кольцевого ударника по кольцевой наковальне, смонтированной на нижнем конце нижней секции. Distinctive features of the method is that the column is mounted from the upper and lower sections, the column is immersed at the required depth in the rocks by striking the upper section of the lower section by pacing the upper section relative to the lower when telescoping them, and the impacts are carried out using the upper end installed on the lower end sections of the annular striker on the annular anvil mounted on the lower end of the lower section.
Технический результат устройства достигается следующим образом. The technical result of the device is achieved as follows.
Устройство для монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания содержит колонну соединенных между собой труб, снаряд и механизмы для погружения части колонны в породы, плавсредство с грузоподъемным средством для установки платформы со смонтированными на ней механизмами на верхний конец колонны труб. A device for mounting and stabilizing an offshore drilling one-column base comprises a column of interconnected pipes, a projectile and mechanisms for immersing a part of the column into the rocks, a watercraft with a lifting means for installing a platform with mechanisms mounted on it at the upper end of the pipe string.
Отличительной особенностью устройства является то, что колонна включает соединенные телескопически верхнюю и нижнюю секции, на нижнем конце верхней секции установлен кольцевой ударник, на нижнем конце нижней секции смонтирована кольцевая наковальня, причем верхняя и нижняя секции соединены с возможностью ограниченного поступательного перемещения верхней секции в нижней. При этом телескопическое соединение между верхней и нижней секциями колонны в интервале расхаживания ударника выполнено шлицевым. A distinctive feature of the device is that the column includes telescopically connected upper and lower sections, an annular drummer is installed at the lower end of the upper section, an annular anvil is mounted at the lower end of the lower section, and the upper and lower sections are connected with the possibility of limited translational movement of the upper section in the lower. In this case, the telescopic connection between the upper and lower sections of the column in the interval of the striker striking is made spline.
Кроме того, отличием устройства является то, что нижняя секция выполнена из трубы большего диаметра, чем верхняя, а с верхним концом нижней секции колонны жестко соединен раструб с радиусом кривизны его внутренней поверхности большим или равным минимально допустимому радиусу кривизны трубы верхней секции. In addition, the difference between the device is that the lower section is made of a pipe of a larger diameter than the upper one, and a bell with a radius of curvature of its inner surface greater than or equal to the minimum allowable radius of curvature of the pipe of the upper section is rigidly connected to the upper end of the column.
В частном случае выполнения наковальня смонтирована на расстоянии не менее 1,5 м от породоразрушающего башмака. При этом расстояние между наковальней и башмаком устанавливается при помощи соединяющего их трубчатого удлинителя соответствующей длины. In the particular case of execution, the anvil is mounted at a distance of not less than 1.5 m from the rock-cutting shoe. In this case, the distance between the anvil and the shoe is established by connecting a tubular extension cord of the appropriate length.
На фиг. 1 приведена схема одноколонного двухсекционного основания в процессе его монтажа и стабилизации (погружения в породы); на фиг. 2 - сечение основания по А-А по фиг. 1; на фиг. 3 приведен общий вид одноколонного двухсекционного основания в процессе бурения. In FIG. 1 shows a diagram of a single-column two-section base during installation and stabilization (immersion in rocks); in FIG. 2 is a section of the base according to AA in FIG. 1; in FIG. Figure 3 shows a general view of a single-column two-section base during drilling.
Морское буровое одноколонное основание с устройством для его монтажа и стабилизации в породах морского дна включает нижнюю секцию 1 и коаксиально установленную в ней с возможностью ограниченного перемещения верхнюю секцию 2, соединенные между собой при помощи фланцев 3. На нижнем конце секции 2 установлен кольцевой ударник 4, а на нижнем конце секции 1 установлена кольцевая наковальня 5, ограничивающая продольное перемещение секции 2 с ударником 4 вниз. С наковальней 5 жестко соединен трубчатый удлинитель 6, оканчивающийся породоразрушающим башмаком 7. На верхнем конце нижней секции 1 смонтирован раструб 8, ограничивающий продольное перемещение секции 2 с ударником 4 вверх, а также ограничивающей радиус изгиба труб верхней секции 2 в пределах, доступных их прочности. На наружной поверхности ударника 4 выполнены продольные пазы 9, а на внутренней поверхности секции 1 в интервале расхождения ударника 4 - продольные выступы 10. Способ монтажа и стабилизации одноколонного основания осуществляют с заякоренного плавсредства 11. На основании смонтирована платформа 12, с которой шарнирно соединен трап 13, внутри труб основания размещен буровой снаряд 14. One-column marine drilling base with a device for its installation and stabilization in the rocks of the seabed includes a lower section 1 and coaxially installed in it with limited movement
Способ осуществляют с помощью устройства для монтажа и стабилизации бурового одноколонного основания следующим образом. The method is carried out using a device for mounting and stabilizing a drilling one-column base as follows.
На точке заложения буровой скважины при помощи грузоподъемных механизмов (лебедка, вышка и т.п.) плавсредства 11 (см. фиг. 1) опускают в воду необходимое количество труб удлинителя 6 с породоразрушающим башмаком 7, с верхним концом удлинителя 6 соединяют кольцевую наковальню 5, с наковальней соединяют первую трубу нижней секции 1 с выступами 10 шлицевого соединения на ее внутренней поверхности. Далее на трубу шлицевого соединения наращивают необходимое количество труб нижней секции 1, опускают ее по мере наращивания вниз и подвешивают на трубодержатель любой из известных конструкций (не показана). Затем в наружную секцию 1 опускают кольцевой ударник 4, с ним соединяют первую трубу верхней секции 2 с надетым на эту трубу раструбом 8. Раструб 8 жестко соединяют с верхним концом секции 1, при помощи лебедки плавсредства 11 выбирают слабину троса, соединенного с первой трубой секции 2, приподнимают эту трубу до упора верхнего торца ударника 4 в нижний торец раструба 8, вывешивают опущенную нижнюю секцию 1, освобождают ее от трубодержателя, опускают всю систему вниз и подвешивают за верхний конец трубы секции 2 на трубодержателе. At the point of laying the borehole using lifting mechanisms (winch, tower, etc.), the watercraft 11 (see Fig. 1) lower the required number of extension pipes 6 with a rock cutting shoe 7 into the water, connect the annular anvil 5 to the upper end of the extension 6 , connect the first pipe of the lower section 1 with the anvil with the
Далее поочередно наращивают и опускают вниз трубы верхней секции 2. При этом башмак 7 первым становится на морское дно, но процесс наращивания и опускания вниз верхней секции 2 продолжают до упора ударника 4 в наковальню 5. Под тяжестью труб секций 1 и 2 трубчатый удлинитель 6 с башмаком 7 может сразу погружаться на некоторую глубину в грунты морского дна, и они окажутся внутри трубчатого удлинителя. Поступление грунтов морского дна в трубчатый удлинитель 6 выше наковальни 5 нежелательно, поэтому необходимая длина удлинителя 6 должна определяться, исходя их физических свойств донных грунтов. В большинстве случаев необходимо, чтобы длина удлинителя составляла не менее 1,5 м. Затем верхнюю секцию 1 освобождают от трубодержателя, наращивают очередной трубой и процесс погружения в породы удлинителя 6 и труб нижней секции 2 продолжают ударами кольцевого ударника 4 по наковальне 5. Для этого всю верхнюю секцию 1 труб с ударником 4 приподнимают на тросе лебедки плавсредства 11 и затем сбрасывают на наковальню 5, т.е. осуществляют расхаживание верхней секции 2 с ударником 4. Next, the pipes of the
Так как масса труб верхней секции 2 и ударника 4 большая, то достаточная энергия ударов обеспечивается при высоте расхаживания до 0,8 м. Поэтому выступы 10 шлицевого соединения в первой от наковальни 5 трубе нижней секции 1 достаточно выполнить на длине до 1,5 м (до этого же значения может быть ограничена длина всей этой трубы). Since the mass of the pipes of the
После стабилизации основания в породах морского дна, т.е. после погружения трубчатого удлинителя 6 и труб нижней секции 1 на необходимую глубину в породы, на верхний конец секции 1 грузоподъемными средствами плавсредства 11 устанавливают платформу 12 одновременно со смонтированными на ней буровыми механизмами (вращатель, лебедка, вышка и т.п.). After stabilization of the base in the rocks of the seabed, i.e. after immersion of the tubular extension 6 and the pipes of the lower section 1 to the required depth in the rock, a
Процесс бурения скважин механизмами, установленными на платформе 12, не зависит от волнения моря. Поэтому бурение можно осуществлять любым из известных способов (ударно-забивной, вдавливанием, вращательный) по технологиям, применяемым на суше. The drilling process by the mechanisms installed on the
Ликвидацию скважины после завершения бурения и демонтаж отдельного основания проводят в последовательности, обратной сооружению скважины и опорного основания. Liquidation of a well after completion of drilling and dismantling of a separate base is carried out in the reverse order of well construction and support base.
Таким образом, применение секционного опорного основания из труб различных диаметров и способа его стабилизации путем расхаживания верхней секции в нижней, т.е. путем использования верхней секции труб в качестве забивного (и выбивного) снаряда, обеспечивает по сравнению с известными конструкциями опорных оснований и способами их стабилизации следующие преимущества;
- увеличение КПД ударов при стабилизации основания в породах морского дна и улучшает условия стабилизации;
- уменьшает изгибные напряжения от сил волнового давления, увеличивает прочность и надежность работы основания, что уменьшает количество поломок и позволяет выходить с бурением разведочных и инженерно-геологических скважин на более глубокие акватории;
- уменьшает материальные и трудовые затраты на изготовление специальных забивных снарядов для стабилизации основания;
- гарантирует извлечение опорного основания из пород морского дна без применения для этого специальных выбивных снарядов и, соответственно, без дополнительных материальных и трудовых затрат.Thus, the use of a sectional support base from pipes of various diameters and a method of stabilizing it by pacing the upper section in the lower, i.e. by using the upper pipe section as a driven (and knocked out) projectile, it provides the following advantages in comparison with the known designs of support bases and methods of their stabilization;
- an increase in shock efficiency during stabilization of the base in the rocks of the seabed and improves stabilization conditions;
- reduces bending stresses from the forces of wave pressure, increases the strength and reliability of the base, which reduces the number of breakdowns and allows you to go with the drilling of exploration and engineering-geological wells to deeper waters;
- reduces material and labor costs for the manufacture of special driven shells to stabilize the base;
- guarantees the extraction of the support base from the rocks of the seabed without the use of special knocked-out shells for this and, accordingly, without additional material and labor costs.
Каждое из перечисленных преимуществ повышает скорость монтажа и стабилизации (а также демонтажа) одноколонного опорного основания, уменьшает стоимость выполнения этих процессов, что в целом повышает эффективность геологоразведочных работ на море при оптимизации критерия "сложность-стоимость-эффективность". Each of these advantages increases the speed of installation and stabilization (as well as dismantling) of a single-column support base, reduces the cost of performing these processes, which generally increases the efficiency of exploration work at sea while optimizing the criterion of complexity-cost-effectiveness.
Источники информации
1. Заявка Англии N 1397470, кл. E 21 B 15/02, опубл. 11.06.75 (прототип способа и устройства).Sources of information
1. Application of England N 1397470, cl. E 21 B 15/02, publ. 06/11/75 (prototype of the method and device).
2. Хворостовский С.С., Пронкин А.П. Методы повышения эффективности бурения разведочных скважин с судов. - М.: ЗАО "Геоинформмарк", 1998, с. 64-68 (аналоги). 2. Hvorostovsky S.S., Pronkin A.P. Methods for increasing the efficiency of drilling exploratory wells from ships. - M .: ZAO "Geoinformmark", 1998, p. 64-68 (analogues).
3. А. с. СССР N 1011783, МПК E 02 D 7/08, E 21 B 19/10, опубл. БИ N 14, 1983, c. 123 (аналог). 3. A. p. USSR N 1011783, IPC E 02 D 7/08, E 21 B 19/10, publ.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122364/03A RU2171349C1 (en) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | Method of mounting and stabilization of singlecollumn drilling offshore platform and device for method embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122364/03A RU2171349C1 (en) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | Method of mounting and stabilization of singlecollumn drilling offshore platform and device for method embodiment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2171349C1 true RU2171349C1 (en) | 2001-07-27 |
Family
ID=20239520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000122364/03A RU2171349C1 (en) | 2000-08-24 | 2000-08-24 | Method of mounting and stabilization of singlecollumn drilling offshore platform and device for method embodiment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2171349C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481453C1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | Николай Иванович Мастепанов | Device for well drilling at water areas |
-
2000
- 2000-08-24 RU RU2000122364/03A patent/RU2171349C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХВОРОСТОВСКИЙ С.С. и др. Методы повышения эффективности бурения разведочных скважин с судов. - М.: ЗАО "Геоинформмарк", 1968, с.64-68. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481453C1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | Николай Иванович Мастепанов | Device for well drilling at water areas |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8517639B2 (en) | Installation of underwater anchorages | |
US4062313A (en) | Installation of vertically moored platforms | |
US3101798A (en) | Marine drilling apparatus | |
US3976021A (en) | Installation of vertically moored platform | |
US2637978A (en) | Marine drilling | |
US5379844A (en) | Offshore platform well system | |
EP1945862B1 (en) | Installation of underwater anchorages | |
US3389562A (en) | Salvageable multi-well offshore well protector platform | |
CN110685603A (en) | Offshore large-diameter steel pipe rock-socketed pile construction platform and construction method | |
US3885623A (en) | Underwater wellhead foundation assembly | |
RU2171349C1 (en) | Method of mounting and stabilization of singlecollumn drilling offshore platform and device for method embodiment | |
US3825076A (en) | Pile mounted drilling rig and method | |
US3379245A (en) | Tended drilling platform for multiwell subsurface completion | |
CN113027477B (en) | Construction method for quickly dredging blocked mine | |
CN112554197A (en) | Steel casing construction method suitable for deep water bare rock geology | |
RU2362869C1 (en) | Procedure of stabilisation of sea one-column drilling base and installation for implementing this procedure | |
EP0499737B1 (en) | Installation of conductors for offshore well platforms | |
RU2278943C2 (en) | Method and device for single-base wellhead platform mounting and stabilization on seafloor | |
US3426859A (en) | Telescoped caisson | |
RU16377U1 (en) | MARINE DRILLING SINGLE COLUMN SUPPORT | |
CN208136907U (en) | Steel tube pile embeded in rock temporary fastening device in a kind of water | |
RU2245437C1 (en) | Method for mounting and stabilization of sea drilling multi-support base | |
CN116733042B (en) | Structure for pulling resistance by utilizing soil layer dead weight and design construction method | |
RU114712U1 (en) | DEVICE FOR DRILLING WELLS AT THE SEA WITH A SHOCK-DRILLING METHOD | |
RU2481453C1 (en) | Device for well drilling at water areas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040825 |