RU2479458C1 - Submerged oil production platform - Google Patents
Submerged oil production platform Download PDFInfo
- Publication number
- RU2479458C1 RU2479458C1 RU2011139258/11A RU2011139258A RU2479458C1 RU 2479458 C1 RU2479458 C1 RU 2479458C1 RU 2011139258/11 A RU2011139258/11 A RU 2011139258/11A RU 2011139258 A RU2011139258 A RU 2011139258A RU 2479458 C1 RU2479458 C1 RU 2479458C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- hulls
- hull
- symmetry
- gravity
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, а точнее к строительству платформ для бурения скважин и эксплуатации нефтяных месторождений на шельфе, и предназначено, преимущественно, для применения в районах с экстремальными гидрологическими, метеорологическими и ледовыми условиями, например на шельфе северных морей.The invention relates to shipbuilding, and more specifically to the construction of platforms for drilling wells and exploitation of oil fields on the shelf, and is intended mainly for use in areas with extreme hydrological, meteorological and ice conditions, for example, on the shelf of the northern seas.
Последние десятилетия активного освоения шельфовых недр показали уязвимость надводных буровых нефтедобывающих платформ (далее - платформ) в экстремальных условиях эксплуатации. Общеизвестны многие аварии с человеческими потерями и глобальными экологическими последствиями. Дополнительно к этим угрозам эксплуатация надводных платформ в районах с тяжелыми и трудно предсказуемыми ледовыми условиями требует постоянного ледокольного обеспечения, что весьма затратно. Но даже самые мощные ледоколы не гарантируют устойчивость надводных платформ при воздействии мигрирующих, ледовых полей с вкраплениями обширных участков льда, толщиной более четырех метров.Recent decades of active development of offshore subsoil have shown the vulnerability of surface oil drilling rigs (hereinafter referred to as platforms) in extreme operating conditions. Many accidents with human losses and global environmental consequences are well known. In addition to these threats, the operation of surface platforms in areas with difficult and difficult to predict ice conditions requires constant icebreaking support, which is very costly. But even the most powerful icebreakers do not guarantee the stability of surface platforms when exposed to migrating ice fields interspersed with vast sections of ice more than four meters thick.
Авторы настоящей заявки убеждены в том, что на заполярном шельфе более безопасно и надежно бурить скважины с надводных устройств в период благоприятных сезонных условий, а добычу нефти вести с подводных платформ, залегающих на грунт ниже ледовых полей со стыковкой на готовую скважину. В силу такого убеждения предлагается принципиальная архитектура подводной платформы, в которой добытую нефть накапливают и периодически, например, 4-6 раз в год перекачивают в танкер. Но прежде необходимо уточнить основные технологические требования для проектирования такой платформы, иметь ориентировочное представление об ожидаемом дебите нефти из скважины и, следовательно, требуемой товарной вместимости платформы. Затем следует приближенное обоснование экономической эффективности проекта. Иначе патенты на изобретения покроются пылью забвения, не заинтересовав промышленников.The authors of this application are convinced that on the Arctic shelf it is safer and more reliable to drill wells from surface devices during favorable seasonal conditions, and oil production should be carried out from underwater platforms lying on the ground below ice fields with a connection to the finished well. By virtue of such a conviction, the basic architecture of the submarine platform is proposed, in which the extracted oil is accumulated and periodically, for example, 4-6 times a year is pumped into a tanker. But first, it is necessary to clarify the basic technological requirements for designing such a platform, to have a rough idea of the expected oil production from the well and, therefore, the required commodity capacity of the platform. Then comes an approximate rationale for the economic effectiveness of the project. Otherwise, patents for inventions will be covered by the dust of oblivion, without interest of industrialists.
Предположим, танкер ледокольного класса способен принять сорок тысяч тонн нефти. Дебит кустовой скважины, допустим, 450 тонн в сутки. Нужное количество нефти (40 тысяч тонн) будет добыто, примерно, за три месяца работы. Этот срок приемлем для подхода танкера в ослабленных ледовых условиях. При этом определилось полное подводное водоизмещение платформы, примерно, в 60-65 тысяч тонн и «сухое» водоизмещение на плаву в 20-25 тысяч тонн. Исходя из практики оценочной стоимости гражданского судна, типа танкера, в $4-5 тысяч за каждую тонну порожнего веса, и приняв коэффициент сложности для подводной платформы 1,5, затраты на создание такой платформы ориентировочно должны уложиться в $200 миллионов. С учетом возможного повышения спроса на нефть примем себестоимость добычи, без учета танкерных затрат, в $250 за тонну, из которых $150 составляет амортизация платформы. При обозначенных условиях окупаемость затрат на платформу произойдет, примерно, через восемь лет. Если обозначенные условия не вспугнут серьезных промышленников, то есть смысл приступить к серьезным разработкам.Suppose an icebreaker class tanker is capable of receiving forty thousand tons of oil. The output of a cluster well, say 450 tons per day. The right amount of oil (40 thousand tons) will be produced in about three months of operation. This period is acceptable for a tanker approach in weakened ice conditions. In this case, the total underwater displacement of the platform was determined, approximately 60-65 thousand tons and the “dry” displacement afloat at 20-25 thousand tons. Based on the practice of the estimated cost of a civilian vessel, such as a tanker, at $ 4-5 thousand for each ton of empty weight, and having adopted a complexity factor for an underwater platform of 1.5, the cost of creating such a platform should approximately be estimated at $ 200 million. Given the possible increase in oil demand, we will take the cost of production, excluding tanker costs, at $ 250 per ton, of which $ 150 is the depreciation of the platform. Under the indicated conditions, the recoupment of platform costs will occur in approximately eight years. If the indicated conditions do not frighten serious industrialists, then it makes sense to start serious development.
Одна из основных судостроительных задач при обосновании концептуальной архитектуры подводной платформы заключается в решении остойчивости при погружении и всплытии. Известно, что любая современная военная подводная лодка (далее - ПЛ) без линейного хода не погружается и не всплывает - она может опрокинуться. Это связано с тем, что при заполнении балластных цистерн остойчивость ПЛ приближена к нулевой, т.е. ее центр тяжести теряет нечто вроде опоры. На ходу же горизонтальными рулями управляют погружением и всплытием, а также подправляют крен, как канатоходец шестом. Задача вертикального погружения платформы при постановке на грунт и стыковки со скважиной аналогична и весьма сложна. Предлагаемая принципиальная архитектура построения платформы показывает вариант решения этой задачи.One of the main shipbuilding tasks in substantiating the conceptual architecture of an underwater platform is to solve the stability during immersion and ascent. It is known that any modern military submarine (hereinafter - PL) without a linear course does not sink and does not float - it can tip over. This is due to the fact that when filling ballast tanks, the stability of submarines is close to zero, i.e. her center of gravity loses something like a support. On the move, horizontal rudders control immersion and ascent, as well as correct the roll, like a pole-walker. The problem of vertical immersion of the platform when setting on the ground and docking with the well is similar and very difficult. The proposed basic architecture for building the platform shows a solution to this problem.
Известно изобретение (патент США №3.095.048, кл. 175-6, 1959 г.). Также известно подводное судно (Л. «Подводные аппараты», 1966 г., стр.78). Оба подводных устройства, обозначенных в этих источниках, предназначены для отбора проб грунта, в том числе методом неглубокого бурения. Но, как известно, шлюпка, увеличенная многократно, не станет кораблем, так и относительно малые устройства не могут трансформироваться в промышленные крупногабаритные платформы. Поэтому оппонировать их построение излишне.The invention is known (US patent No. 3.095.048, CL 175-6, 1959). Also known is a submarine (L. “Underwater vehicles”, 1966, p. 78). Both underwater devices indicated in these sources are designed for sampling soil, including the method of shallow drilling. But, as you know, a boat enlarged many times will not become a ship, and relatively small devices cannot be transformed into industrial large-sized platforms. Therefore, to oppose their construction is unnecessary.
Известно изобретение (патент №2108264, МПК B63B 35/44, 1998 г., «Подводная буровая платформа»). Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении размещения всего бурового оборудования в прочном корпусе подводной буровой платформы (стр.1, 17я строка описания). В этом изобретении все очень грамотно с позиции горных специалистов, но нет ответов на коммерческую технологию эксплуатации платформы в подводном положении и решение задачи остойчивости при погружении и всплытии. Впечатление, что авторы не обременены судостроительными задачами и произвольно напичкали корпус ПЛ нужным оборудованием. А делать это возможно только в тесном спарринге судостроителей и горняков.The invention is known (patent No. 2108264, IPC B63B 35/44, 1998, "Underwater drilling platform"). The technical result from the use of the invention is to ensure that all drilling equipment is housed in a sturdy case of an underwater drilling platform (page 1, 17th description line). In this invention, everything is very competent from the position of mining specialists, but there are no answers to the commercial technology of operating the platform in the underwater position and the solution to the problem of stability during immersion and ascent. The impression that the authors are not burdened with shipbuilding tasks and arbitrarily stuffed the submarine hull with the necessary equipment. And to do this is possible only in close sparring of shipbuilders and miners.
Известно изобретение (патент №2081289, МПК E21B 7/12, 1997 г. «Подводная буровая установка и опорная платформа для нее»). В этом изобретении также подробно рассмотрено размещение горного оборудования в корпусе ПЛ, как в патенте №2108264, и совершенно не затронуты вопросы судостроения и коммерческой технологии добычи нефти. Элементы новизны этих двух изобретений возможно понадобятся в совместной работе корабелов и горняков при создании действующей подводной платформы. Авторы этих изобретений предусмотрели наличие вертикального прочного корпуса платформы для размещения в нем технологического горного оборудования. Но в описании изобретения не дано примерное представление о габаритах вертикального корпуса и особенно его высоте, что весьма важно с позиции обоснования принципиальной архитектуры построения платформы, т.к. вертикальный корпус может значительно влиять на остойчивость платформы в процессе ее погружения и всплытия.The invention is known (patent No. 2081289, IPC E21B 7/12, 1997. “Subsea drilling rig and support platform for it”). This invention also describes in detail the placement of mining equipment in the submarine's hull, as in patent No. 2108264, and does not at all touch upon shipbuilding and commercial oil production technology. The novelty elements of these two inventions may be needed in the joint work of shipbuilders and miners when creating an existing underwater platform. The authors of these inventions provided for the presence of a vertical, robust platform body for placement of technological mining equipment in it. But the description of the invention does not give an approximate idea of the dimensions of the vertical body and especially its height, which is very important from the point of view of justification of the fundamental architecture of the platform, because the vertical body can significantly affect the stability of the platform during its immersion and ascent.
В качестве прототипа принято изобретение «Трехкорпусное подводное судно», а.с. №668187, М кл. B63B 1/12. В прототипе представлена контурная архитектура трехкорпусного подводного судна, предназначенного для геологоразведочного бурения шельфа в тяжелых ледовых условиях. Принципиальная схема построения обосновала один из важнейших вопросов управляемости такого судна при залегании на дно без линейного хода. Оно содержит три корпуса подводных лодок, из которых центральный расположен выше и с зазором относительно боковых, образуя в сечении треугольную конфигурацию с ними. Над участками зазора установлены горизонтальные рули в виде заслонок этого зазора. При погружении и всплытии потоки воды концентрируются в зазоре. Указанными горизонтальными рулями обеспечивают регулирование крена и дифферента судна, т.е. устраняют эффект «падающего листа».As a prototype, the invention was adopted "Three-hull submarine", and.with. No. 668187, M class B63B 1/12. The prototype presents the contour architecture of a three-hull submarine designed for exploration drilling of the shelf in severe ice conditions. The basic construction scheme substantiated one of the most important issues of controllability of such a vessel when lying on the bottom without a linear course. It contains three submarine hulls, of which the central one is located above and with a clearance relative to the side, forming a triangular configuration with them in cross section. Above the clearance areas, horizontal rudders are installed in the form of flaps of this gap. During immersion and ascent, streams of water are concentrated in the gap. The specified horizontal rudders provide control of the heel and trim of the vessel, i.e. eliminate the effect of the “falling sheet”.
Стационарные подводные платформы, как уже отмечалось, должны иметь значительную вместимость накопительных емкостей для размещения в них добываемого продукта. Если увеличить габариты легких корпусов прототипа, то это ограничит мобильность судна и исключит эффективность применения указанных горизонтальных рулей при погружении и всплытии, т.е. прототип перестанет быть геологоразведочным судном, но не трансформируется в платформу без существенных изменений и дополнений.Stationary underwater platforms, as already noted, should have a significant capacity of storage tanks to accommodate the extracted product. If you increase the dimensions of the light hulls of the prototype, this will limit the mobility of the vessel and exclude the effectiveness of the use of these horizontal rudders when diving and surfacing, i.e. the prototype will cease to be a prospecting vessel, but will not transform into a platform without significant changes and additions.
Однако трудно представить подводную добывающую платформу без использования прочных корпусов, аналогичных корпусам ПЛ, и без горного технологического оборудования.However, it is difficult to imagine an underwater production platform without the use of strong hulls similar to submarine hulls and without mining technological equipment.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение остойчивости при погружении (всплытии) платформы при постановке на грунт и стыковке со скважиной.The task to which the proposed technical solution is directed is to ensure stability during immersion (ascent) of the platform when placed on the ground and docked with the well.
Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении мобильности платформы и остойчивости при погружении (всплытии) в процессе постановки на грунт и стыковке со скважиной.The technical result that is achieved when solving the problem is expressed in ensuring the mobility of the platform and stability during immersion (ascent) in the process of setting on the ground and docking with the well.
Поставленная задача решается тем, что нефтедобывающая подводная платформа, содержащая, как минимум, три связанных друг с другом прочных корпуса, выполненных по типу, используемому в подводных лодках, размещенных симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии, снабженная средствами регулирования крена и дифферента при погружении и всплытии, отличается тем, что средний из корпусов установлен вертикально, а боковые корпусы установлены горизонтально и использованы в качестве несущих конструкций для общего легкого корпуса, выполненного с охватом обоих горизонтальных корпусов, с образованием в плане фигуры, симметричной относительно вертикальной оси симметрии, проходящей через центр тяжести подводной платформы, предпочтительно, прямоугольника, при этом полость общего легкого корпуса разделена на отдельные отсеки и снабжена средствами балластирования, кроме того, средства регулирования крена и дифферента при погружении и всплытии включают постановочные якорные блоки, выполненные с возможностью синхронизированной отдачи-выборки якорной цепи, и установлены по периметру общего легкого корпуса, предпочтительно симметрично относительно вертикальной оси симметрии, проходящей через центр тяжести подводной платформы, при этом на палубе общего легкого корпуса жестко закреплены дополнительные легкие корпусы, снабженные средствами балластирования, выполненные одинаковыми по объему и форме, установленные на максимальном удалении друг от друга, симметрично относительно оси симметрии, проходящей через центр тяжести подводной платформы, кроме того, общий легкий корпус и дополнительные легкие корпусы выполнены с возможностью приема и отгрузки углеводородов и снабжены средствами защиты окружающей среды от утечек углеводородов.The problem is solved in that the oil producing submarine platform, containing at least three strong hulls connected to each other, made according to the type used in submarines, placed symmetrically with respect to the vertical plane of symmetry, equipped with means for adjusting the heel and trim during immersion and ascent, characterized in that the middle of the bodies is mounted vertically, and the side bodies are installed horizontally and used as load-bearing structures for a common light body, filled with the coverage of both horizontal buildings, with the formation in terms of a figure symmetrical about the vertical axis of symmetry passing through the center of gravity of the underwater platform, preferably a rectangle, while the cavity of the common light body is divided into separate compartments and equipped with ballasting means, in addition, regulation roll and trim during immersion and ascent include staged anchor blocks made with the possibility of synchronized recoil-sampling of the anchor chain, and installed along the perimeter of the general light hull, preferably symmetrically with respect to the vertical axis of symmetry passing through the center of gravity of the underwater platform, while additional light hulls equipped with ballasting, made identical in volume and shape, mounted at the maximum distance from each other, are rigidly fixed to the deck of the general light hull each other, symmetrically about the axis of symmetry passing through the center of gravity of the underwater platform, in addition, a common light body and additional light cor Pus made with the possibility of reception and shipment of hydrocarbons and equipped with environmental protection from leakage of hydrocarbons.
Сопоставительный анализ существенных признаков аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."
При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.In this case, the distinguishing features of the claims solve the following functional tasks.
Признак «… средний из корпусов установлен вертикально …» обеспечивает размещение технологического оборудования для эксплуатации скважины, труб, растворов и т.д.The sign "... the middle of the buildings is installed vertically ..." provides the placement of technological equipment for the operation of wells, pipes, solutions, etc.
Признак «… боковые корпусы установлены горизонтально …» обеспечивает возможность размещения персонала и различного вспомогательного, в т.ч. контрольно-регулирующего оборудования, систем управления и жизнеобеспечения.The sign "... the side housings are installed horizontally ..." provides the ability to accommodate personnel and various auxiliary, including control and regulatory equipment, control systems and life support.
Признаки, указывающие, что боковые прочные корпусы «использованы в качестве несущих конструкций для общего легкого корпуса, выполненного с охватом обоих горизонтальных корпусов», позволяют минимизировать вес конструкции, что обеспечивает использование боковых корпусов в качестве основных несущих (каркасных) элементов платформы.Signs indicating that the side strong casings “are used as supporting structures for a common lightweight housing, covering both horizontal casings”, minimize the weight of the structure, which allows the use of side casings as the main supporting (frame) elements of the platform.
Указание на то, что легкий корпус выполнен «с образованием в плане фигуры, симметричной относительно вертикальной оси симметрии, проходящей через центр тяжести подводной платформы, предпочтительно, прямоугольника», позволяет упростить процедуру горизонтирования положения платформы в пространстве.The indication that the light body is made “with the formation in terms of a figure symmetrical about the vertical axis of symmetry passing through the center of gravity of the underwater platform, preferably a rectangle”, simplifies the procedure for leveling the platform in space.
Признак, указывающий на то, что «полость общего легкого корпуса разделена на отдельные отсеки», обеспечивает возможность расширения номенклатуры грузов, хранимых в полости легкого корпуса (не только добываемые углеводороды, но и пресную воду, ГСМ и т.п.), кроме того, обеспечивается регулирование плавучести по площади платформы, что повышает точность горизонтирования положения платформы в пространстве.A sign indicating that “the cavity of the common light body is divided into separate compartments” provides the possibility of expanding the range of goods stored in the cavity of the light body (not only produced hydrocarbons, but also fresh water, fuel, lubricants, etc.), in addition provides regulation of buoyancy over the platform area, which increases the accuracy of leveling the position of the platform in space.
Признак, указывающий на то, что полость общего легкого корпуса «снабжена средствами балластирования», обеспечивает возможность изменения плавучести платформы и, тем самым, ее погружение-всплытие.A sign indicating that the cavity of the common light body "is equipped with ballasting means" provides the ability to change the buoyancy of the platform and, thereby, its immersion-ascent.
Признаки «… средства регулирования крена и дифферента при погружении и всплытии включают постановочные якорные блоки, выполненные с возможностью синхронизированной отдачи-выборки якорной цепи, и установлены по периметру общего легкого корпуса, предпочтительно симметрично относительно вертикальной оси симметрии, проходящей через центр тяжести подводной платформы …» предназначены для минимизирования крена в начальной фазе погружения в пределах, не опасных по опрокидыванию платформы, и обеспечения ее позиционирования в горизонтальной плоскости при ее стыковке с насадкой на устье скважины.The signs "... the means of adjusting the heel and trim during immersion and ascent include staging anchor blocks made with the possibility of synchronized recoil-sampling of the anchor chain, and are installed along the perimeter of the general light body, preferably symmetrically with respect to the vertical axis of symmetry passing through the center of gravity of the underwater platform ..." designed to minimize roll in the initial phase of immersion within the limits not dangerous for tipping the platform, and to ensure its horizontal positioning th plane when it is docking with a nozzle at the wellhead.
Признаки «… на палубе общего легкого корпуса жестко закреплены дополнительные легкие корпусы, снабженные средствами балластирования, выполненные одинаковыми по объему и форме, установленные на максимальном удалении друг от друга, симметрично относительно оси симметрии, проходящей через центр тяжести подводной платформы …» придают платформе в ее поперечном сечении форму квадратной скобки, уложенной на спинку, что обеспечивает наличие объема положительной плавучести платформы выше центра ее тяжести, при погружении платформы, особенно на начальном этапе «работает» как парашют, к которому платформа «подвешивается» снизу, что исключает ее опрокидывание в процессе опускания на дно.The signs "... on the deck of the general light hull, additional light hulls are equipped with ballasting, made identical in volume and shape, installed at maximum distance from each other, symmetrically with respect to the axis of symmetry passing through the center of gravity of the underwater platform ..." give the platform in it the cross section is the shape of a square bracket placed on the back, which ensures the presence of a positive buoyancy volume of the platform above its center of gravity when the platform is immersed, especially o at the initial stage “works” like a parachute, to which the platform is “suspended” from below, which eliminates its tipping over during lowering to the bottom.
Признаки «… общий легкий корпус и дополнительные легкие корпусы выполнены с возможностью приема и отгрузки углеводородов и снабжены средствами защиты окружающей среды от утечек углеводородов …» позволяют использовать их в качестве объемов для хранения добываемых углеводородов без ущерба для окружающей среды.The signs "... the general light body and additional light bodies are made with the possibility of receiving and shipping hydrocarbons and equipped with environmental protection from hydrocarbon leaks ..." allow them to be used as volumes for storage of produced hydrocarbons without harming the environment.
На фиг.1 показана принципиальная схема нефтедобывающей подводной платформы, поперечное сечение; на фиг.2 - проекция сверху.Figure 1 shows a schematic diagram of an oil producing subsea platform, cross section; figure 2 is a projection from above.
На чертежах показаны: 1 - прочные горизонтальные корпусы; 2 - прочный вертикальный корпус; 3 - плоскость симметрии; 4 - общий легкий корпус; 5 - вертикальная ось симметрии, 6 - центр тяжести подводной платформы; 7 - якорный блок; 8 - дополнительные легкие корпусы и 9 - опоры.The drawings show: 1 - strong horizontal enclosures; 2 - strong vertical housing; 3 - plane of symmetry; 4 - general lightweight housing; 5 - vertical axis of symmetry; 6 - center of gravity of the underwater platform; 7 - anchor block; 8 - additional lightweight housings and 9 - support.
Прочные горизонтальные 1 и вертикальный 2 корпусы размещены симметрично относительно вертикальной плоскости симметрии 3. Боковые прочные корпусы 1, установленные горизонтально, использованы в качестве несущих конструкций для общего легкого корпуса 4, который выполнен с охватом обоих горизонтальных прочных корпусов 1, с образованием в плане фигуры (предпочтительно, прямоугольника), симметричной относительно вертикальной оси симметрии 5, проходящей через центр тяжести 6 подводной платформы. Прочные горизонтальные корпусы 1 предназначены для размещения энергетических устройств, систем управления при погружении и всплытии, лифтовых аппаратов (для замены или эвакуации команды), мастерских, бытового обеспечения команды, сепараторов для очистки замещаемой нефтью забортной воды в легких корпусах и т.д., которые на чертежах не показаны. Они связаны друг с другом и прочным вертикальным корпусом 2 трубчатыми переходами (не показаны). Прочный вертикальный корпус 2 предназначен для размещения технологического оборудования для эксплуатации скважины, труб, растворов и т.д. Прочные горизонтальные корпусы 1 целесообразно разделить на отсеки, снабженные водонепроницаемыми переборками, с соответствующими герметичными люками. Общий легкий корпус 4 связан жесткими связями с прочными горизонтальными 1 и вертикальным 2 корпусами. Полость общего легкого корпуса 4 разделена на отдельные отсеки (не показаны) и снабжена средствами балластирования, например насосами (не показаны). Средства регулирования крена и дифферента при погружении и всплытии включают постановочные якорные блоки 7, выполненные с возможностью синхронизированной отдачи-выборки якорной цепи и установленные по периметру общего легкого корпуса 4, предпочтительно симметрично относительно вертикальной оси симметрии 5, проходящей через центр тяжести 6 подводной платформы (в данном случае они размещены по углам общего легкого корпуса 4). На палубе общего легкого корпуса 4 жестко закреплены дополнительные легкие корпусы 8, снабженные средствами балластирования (не показаны), выполненные одинаковыми по объему и форме, установленные на максимальном удалении друг от друга, симметрично относительно оси симметрии 5, проходящей через центр тяжести 6 подводной платформы. Общий легкий корпус 4 и дополнительные легкие корпусы 8 выполнены с возможностью приема и отгрузки углеводородов и снабжены средствами защиты окружающей среды от утечек углеводородов (вышеупомянутыми сепараторами для очистки замещаемой нефтью забортной воды).Strong horizontal 1 and vertical 2 cases are placed symmetrically with respect to the vertical plane of symmetry 3. Side strong bodies 1, mounted horizontally, are used as load-bearing structures for a common lightweight body 4, which is made with the coverage of both horizontal strong cases 1, with the formation in plan view ( preferably a rectangle) symmetrical about the vertical axis of
Кроме того, полости легких корпусов 4 и 8 разделены на отдельные балластные отсеки, аналогично конструкциям военных подлодок, для улучшения процесса их балластирования.In addition, the cavities of the light hulls 4 and 8 are divided into separate ballast compartments, similar to the designs of military submarines, to improve the process of ballasting them.
Прочный вертикальный корпус 2 выполнен общей высотой не менее 20-25 метров, из расчета, чтобы в нем кроме технологического оборудования был запас высоты, как минимум, на полторы длины стандартных буровых труб.Durable vertical casing 2 is made with a total height of at least 20-25 meters, so that, in addition to technological equipment, it has a margin of height of at least one and a half lengths of standard drill pipes.
Постановочные якорные блоки 7 выполнены известным образом, при этом каждый из них содержит лебедку с электроприводом и средство синхронизации работы приводов всех лебедок (названные механизмы и приборы на чертежах не показаны) с возможностью синхронизированной отдачи-выборки якорной цепи, и установлены по периметру легкого корпуса 4, предпочтительно симметрично относительно вертикальной оси симметрии 5, проходящей через центр тяжести 6 подводной платформы.The anchor blocks 7 are made in a known manner, each of which contains an electric winch and means for synchronizing the operation of the drives of all the winches (these mechanisms and devices are not shown in the drawings) with the possibility of synchronized recoil-sampling of the anchor chain, and are installed around the perimeter of the light body 4 preferably symmetrically about the vertical axis of
Подводная платформа работает следующим образом. К месту постановки ее буксируют на плаву. В заданной точке погружения на удалении от бортов платформы опускают постановочные якоря блоков 7, соответственно, вытравливая якорные цепи. Затем заполняют водой отсеки общего легкого корпуса 4 и одновременно и равномерно натягивают якорные цепи блоков 7. В положении, когда палуба общего легкого корпуса 4 опустится до уровня воды, при условии отсутствия дополнительных легких корпусов 8, платформа приобрела бы нулевую плавучесть. Это значит, что вертикальный прочный корпус 2 плавает в воде как бы сам по себе. Приблизительный угол крена для его опрокидывания нетрудно посчитать. При диаметре 8 метров, высоте 25 метров и равномерном распределении массы оборудованием критический угол крена (заката) будет около 17 градусов. Т.е. при таком крене платформа перевернулась бы. Быстро продуть балластные отсеки легкого корпуса 4 для выравнивания платформы затруднительно. Однако начальную фазу крена сдерживают якорные блоки 7. Этого может оказаться недостаточно. Поэтому для надежности предусмотрены дополнительные легкие корпусы 8 с центром плавучести выше центра тяжести прочного вертикального корпуса 2. Дальнейшее погружение платформы продолжают заполнением отсеков дополнительных легких корпусов 8. Положительная плавучесть платформы уменьшается, но ее центр смешается выше общего центра тяжести платформы 6, что гарантирует ее от опрокидывания. При расчетной остаточной положительной плавучести, например в 20-50 тонн, балластировку отсеков дополнительных легких корпусов 8 прекращают и работают на погружение только якорными блоками 7. При подходе к грунту, также работая натяжением якорных цепей блоков 7, совмещают насадку платформы (превентор) в прочном вертикальном корпусе 2 с насадкой на устье скважины. Насадки на фигуре не показаны, т.к. они не фигурируют в сути данной заявки. После совмещения насадок балластные отсеки заполняют окончательно и платформа опорами 9 ложится на дно. Добываемой нефтью заполняют отсеки легких корпусов 4 и 8 методом вытеснения из них забортной воды. Вытесненную воду сепарируют от вкраплений нефтепродуктов и сбрасывают за борт. Для приема добытой нефти к зоне постановки платформы подходит танкер. С подводной платформы по гибкому шлангу перекачивают в танкер нефть, а отсеки общего легкого корпуса 4 вновь заполняют забортной водой. Вахтовую смену экипажа проводят с использованием известных на подводном флоте лифтовых капсул.The underwater platform works as follows. To the place of production it is towed afloat. At a given dive point, far from the sides of the platform, the setting anchors of
Форма квадратной скобки, уложенной на бок, в поперечном сечении платформы, позаимствована у плавучих доков, которые частично погружают для приема кораблей в ремонт и поднимают их на себе методом заполнения и продувки балластных отсеков. В предложенной принципиальной архитектуре подводной платформы присутствуют существенные отличия от доков, а именно: дополнительные легкие корпусы 8 обеспечивают превышение положительной плавучести платформы над центром ее тяжести 6 при погружении до момента залегания на дно, т.е. обеспечена остойчивость платформы при полном погружении, в основном, за счет исполнения этой функции. У доков остойчивость с загруженными кораблями обеспечена, в основном, за счет значительного по размерам метацентрического радиуса, поэтому док никогда не погружают в воду полностью.The shape of the square bracket placed on its side, in the cross section of the platform, is borrowed from floating docks, which are partially immersed for receiving ships for repair and lifted by the method of filling and purging the ballast compartments. In the proposed basic architecture of the underwater platform, there are significant differences from the docks, namely: additional lightweight hulls 8 provide an excess of the positive buoyancy of the platform over its center of gravity 6 when immersed until it lies at the bottom, i.e. stability of the platform is ensured during full immersion, mainly due to the performance of this function. At the docks, stability with loaded ships is ensured mainly due to the significant metacentric radius, so the dock is never completely immersed in water.
Образно говоря, погружение заявленной платформы схоже с полетом парашютиста, а остойчивость ремонтируемых судов в доке - с тяжелой гирей на обширном плоту из легкого пенопласта.Figuratively speaking, the immersion of the declared platform is similar to the flight of a paratrooper, and the stability of repaired ships in the dock is similar to a heavy weight on an extensive raft of lightweight foam.
Известен «Способ погружения в заданную точку дна подводных конструкций», а.с. №536086, М кл. B63B 21/5. Этот способ предлагает опускать на дно крупногабаритные массивные подводные конструкции с помощью аналога парашюта, роль которого играют пустотелые емкости, гибко связанные с вершиной подводной конструкции. Для осуществления этого способа используют плавучий кран с размыкающимся гаком на тросе стрелы. После размыкания гака прерывается связь конструкции с плавкраном и она опускается на морское дно. При этом «парашют» уменьшает скорость погружения конструкции и препятствует ее опрокидыванию. В каком-то далеком приближении роль «парашютов» в предлагаемой платформе исполняют дополнительные легкие корпусы 8 совместно с якорными блоками 7. Однако обозначенный «Способ погружения» не предусматривает способа-всплытия, что для платформы неприемлемо.The well-known "Method of immersion at a given point on the bottom of underwater structures", and.with. No. 536086, M class B63B 21/5. This method offers to lower large massive underwater structures to the bottom using an analogue of a parachute, the role of which is played by hollow tanks, flexibly connected with the top of the underwater structure. To implement this method, a floating crane with an opening hook on the boom cable is used. After opening the hook, the connection between the structure and the floating crane is interrupted and it sinks to the seabed. In this case, the "parachute" reduces the speed of immersion of the structure and prevents its overturning. In some distant approximation, the role of “parachutes” in the proposed platform is played by additional lightweight housings 8 together with anchor blocks 7. However, the designated “Immersion Method” does not provide an ascent method, which is unacceptable for the platform.
Для представления о примерных габаритах платформы, способной принять 40 тысяч тонн нефти: 100 × 50 × 25 метров; высота общего легкого корпуса 10 метров.For an idea of the approximate dimensions of a platform capable of receiving 40 thousand tons of oil: 100 × 50 × 25 meters; the height of the general light body is 10 meters.
Технология создания платформы, полагаем, не вызовет особо сложных вопросов у корабелов, и, судя по описанию а.с. №№2081289 и 2108264, у горняков. На базе проекта 971 «БАРС» можно построить платформу, например, на заводе в Комсомольске (см. ВОЕННО-МОРСКОЙ ФЛОТ РОССИИ И СНГ. 1992 г. Справочник, г.Якутск, 1992 г., стр.21).The technology for creating the platform, we believe, will not cause particularly difficult issues for shipbuilders, and, judging by the description of A.S. No. 2081289 and 2108264, at the miners. On the basis of project 971 BARS, it is possible to build a platform, for example, at a plant in Komsomolsk (see MILES OF RUSSIA AND THE CIS. 1992. Handbook, Yakutsk, 1992, p.21).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011139258/11A RU2479458C1 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Submerged oil production platform |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011139258/11A RU2479458C1 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Submerged oil production platform |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2479458C1 true RU2479458C1 (en) | 2013-04-20 |
Family
ID=49152610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011139258/11A RU2479458C1 (en) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | Submerged oil production platform |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2479458C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3621911A (en) * | 1969-04-01 | 1971-11-23 | Mobil Oil Corp | Subsea production system |
| US4054104A (en) * | 1975-08-06 | 1977-10-18 | Haselton Frederick R | Submarine well drilling and geological exploration station |
| BR8602624A (en) * | 1985-06-06 | 1987-02-03 | Kvaerner Subsea Contracting | SUBMARINE DRY AND / OR HUMID ATMOSPHERIC PRESSURE SYSTEM |
| SU668187A1 (en) * | 1977-04-18 | 2000-03-20 | Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного научного центра АН СССР | THREE-HARVESTABLE SUBMARINE SHIP |
| RU2219091C2 (en) * | 2000-05-31 | 2003-12-20 | Абрамов Валентин Алексеевич | Natural gas field development complex |
-
2011
- 2011-09-26 RU RU2011139258/11A patent/RU2479458C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3621911A (en) * | 1969-04-01 | 1971-11-23 | Mobil Oil Corp | Subsea production system |
| US4054104A (en) * | 1975-08-06 | 1977-10-18 | Haselton Frederick R | Submarine well drilling and geological exploration station |
| SU668187A1 (en) * | 1977-04-18 | 2000-03-20 | Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного научного центра АН СССР | THREE-HARVESTABLE SUBMARINE SHIP |
| BR8602624A (en) * | 1985-06-06 | 1987-02-03 | Kvaerner Subsea Contracting | SUBMARINE DRY AND / OR HUMID ATMOSPHERIC PRESSURE SYSTEM |
| RU2219091C2 (en) * | 2000-05-31 | 2003-12-20 | Абрамов Валентин Алексеевич | Natural gas field development complex |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109952246B (en) | System and method for reconfiguring mobile docking equipment for transporting, removing, assembling, housing and transferring assets | |
| KR880002157B1 (en) | Offshore platform | |
| US7575397B2 (en) | Floating platform with non-uniformly distributed load and method of construction thereof | |
| CN102762445B (en) | Offshore equipment deploying and retrieving vessel | |
| KR101449691B1 (en) | Offshore platform using guide pile and method of installing the same | |
| US6701861B2 (en) | Semi-submersible floating production facility | |
| CN104321247A (en) | Ring wing floating platform | |
| GB2110602A (en) | Semi-submersible drilling vessel | |
| US9227703B2 (en) | Buoyant structure for petroleum drilling, production, storage and offloading | |
| Sharma et al. | Issues in offshore platform research-Part 1: Semi-submersibles | |
| RU116562U1 (en) | OIL-PRODUCING UNDERWATER PLATFORM | |
| KR20180012003A (en) | Maintenance Floating Dock Provided With Working Platform | |
| US6899049B2 (en) | Apparatus and method of constructing offshore platforms | |
| US20150060138A1 (en) | Method for drilling with a buoyant structure for petroleum drilling, production, storage and offloading | |
| RU2479458C1 (en) | Submerged oil production platform | |
| US9415843B1 (en) | Floating driller | |
| RU2603340C1 (en) | Offshore ice-resistant process platform | |
| RU2475407C1 (en) | Marine semisubmersible helideck | |
| RU2151842C1 (en) | Marine ice-resistant permanent platform and method of its erection | |
| RU2603423C1 (en) | Marine self-propelled self-elevating crane vessel | |
| RU2757512C1 (en) | Semi-submersible multipurpose marine complex | |
| Bax et al. | A floating storage unit designed specifically for the severest environmental conditions | |
| Bennett | Proven Alternative Hull Designs for Surface Drilling/Production Systems | |
| RU158156U1 (en) | MARINE TECHNOLOGICAL ICE-RESISTANT PLATFORM | |
| Pliskin | Removal of concrete gravity platforms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140927 |