RU2531694C1 - Mounting of screw-fit pile anchor - Google Patents
Mounting of screw-fit pile anchor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531694C1 RU2531694C1 RU2013141760/03A RU2013141760A RU2531694C1 RU 2531694 C1 RU2531694 C1 RU 2531694C1 RU 2013141760/03 A RU2013141760/03 A RU 2013141760/03A RU 2013141760 A RU2013141760 A RU 2013141760A RU 2531694 C1 RU2531694 C1 RU 2531694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anchor
- well
- casing
- screw
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам разработки подводных, преимущественно, морских жидких и газообразных залежей, в частности к способам фиксации добычного оборудования на морском дне, посредством якорей.The invention relates to methods for developing underwater, mainly marine liquid and gaseous deposits, in particular, to methods for fixing mining equipment on the seabed by means of anchors.
Известен винтоприсосный свайный якорь для плавучих конструкций в море, преимущественно плавучих платформ для добычи нефти и/или газа, включающий полый цилиндр с наружной резьбой и установленным на резьбе ограничителем, узел стыковки якоря со стойкой, узел крепления якорной цепи, а также установленный в верхней части внутри цилиндра по его оси малый цилиндр с наружной резьбой (устье), а также выпускные клапаны. Кроме того, якорь включает сваю из колонны усиленных обсадных труб, выполненная с возможностью крепления к устью. Корпус выполнен с возможностью углубления в морское дно, для чего на торцевой поверхности корпуса выполнены зубья. В отверстии корпуса установлен цилиндр с резьбой на наружной поверхности для ввинчивания в морское дно. Якорь снабжен бетонируемой в скважине обсадной трубой, проходящей через резьбовой цилиндр (см. полезную модель «МОРСКОЙ АВТОНОМНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ, ПОЛУПОГРУЖНАЯ ПЛАВУЧАЯ БУРОВАЯ ПЛАТФОРМА, МОРСКАЯ ДОБЫЧНАЯ СТОЙКА ДЛЯ ОТКАЧКИ НЕФТИ, МОРСКАЯ ЛЕДОСТОЙКАЯ ПЛАВУЧАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ, ЛЕДОСТОЙКИЙ ПЛАВУЧИЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ СБОРА И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ. ЯКОРЬ ДЛЯ ПЛАВУЧИХ КОНСТРУКЦИЙ В МОРЕ» по патенту РФ№86231, заявка: 2008135989/22, 05.09.2008).Known screw-piling pile anchor for floating structures in the sea, mainly floating platforms for oil and / or gas production, including a hollow cylinder with an external thread and a limiter mounted on the thread, an anchor docking station with a rack, an anchor chain attachment unit, and also installed in the upper part inside the cylinder along its axis there is a small cylinder with an external thread (mouth), as well as exhaust valves. In addition, the anchor includes a pile from a string of reinforced casing, made with the possibility of fastening to the mouth. The housing is made with the possibility of deepening into the seabed, for which teeth are made on the end surface of the housing. A threaded cylinder is installed on the outer surface for screwing into the seabed. The armature is provided with a concreted in the well casing, passing through threaded cylinder (see. Utility Model "MARINE AUTONOMOUS SYSTEM FOR OIL, semi-submersible floating drilling platforms, marine mining RACK pumping oil, ice resistant FLOATING PLATFORM FOR OIL, ledostojkih FLOATING TANK FOR COLLECTING AND OIL STORAGE. ANCHOR FOR FLOATING STRUCTURES IN THE SEA "according to RF patent No. 86231, application: 2008135989/22, 05.09.2008).
В качестве прототипа выбран способ установки такого якоря, заключающийся во ввинчивании цилиндра в грунт до ограничителя, бурении скважины через устье, опускании в скважину колонны усиленных обсадных труб и заливке внутренней полости колонны бетоном.As a prototype, the method of installing such an anchor is selected, which consists in screwing the cylinder into the ground to the limiter, drilling the well through the mouth, lowering the reinforced casing pipes into the well, and pouring concrete into the cavity of the column.
Указанный способ установки и крепления винтоприсосного якоря не обеспечивает надежного удержания плавучих конструкций при сильных штормах или при столкновении с айсбергом.The indicated method of installation and fastening of the screw-anchor anchor does not provide reliable retention of floating structures during strong storms or in an encounter with an iceberg.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности удержания плавучих конструкций относительно морского дна при штормах, столкновении с айсбергами и подвижными ледовыми полями.The objective of the present invention is to increase the reliability of the retention of floating structures relative to the seabed during storms, collisions with icebergs and moving ice fields.
Указанная задача решается за счет того, что в способе установки винтоприсосного свайного якоря путем ввинчивания цилиндра в грунт до ограничителя, бурения скважины через устье, опускания в скважину колонны усиленных обсадных труб, заливки внутренней полости колонны бетоном, согласно изобретению, нижнюю обсадную трубу предварительно снабжают продольными пропилами, перед заливкой бетона в колонну обсадных труб на расстоянии от дна скважины на 1,5-2,0 м опускают заряд и производят подрыв заряда с образованием в зоне пропилов перевернутого султана и образованием в грунте каверны, при этом бетоном также заполняется каверна.This problem is solved due to the fact that in the method of installing a screw-pile pile anchor by screwing the cylinder into the ground to the limiter, drilling the well through the mouth, lowering the reinforced casing pipes into the well, pouring concrete into the cavity of the column, according to the invention, the lower casing is preliminarily provided with longitudinal cuts, before pouring concrete into the casing string at a distance from the bottom of the well 1.5-2.0 m lower the charge and undermine the charge with the formation in the area of cuts inverted with Ulthan and the formation of caverns in the ground, while the cavity is also filled with concrete.
Значительное повышение надежности крепления якоря обеспечивается созданием бетонной глыбы, размещенной внутри грунта морского дна, при этом габариты в плане бетонной глыбы значительно превосходят аналогичные габариты остальных частей якоря. При взрыве происходит разрушение нижней обсадной трубы в зоне, где выполнены продольные пропилы, труба разрывается и ее продольные элементы загибаются в стороны в виде перьев султана. Закачиваемый бетон охватывает эти загнутые продольные элементы и при застывании приобретает качество армированного металлом бетонного монолита. Кроме того, взрыв не только обеспечивает создание подземной полости, но значительно уплотняет стенки образовавшейся полости, обеспечивая получения замкнутой полости без щелей, что предотвращает излишний расход бетона.A significant increase in the reliability of anchor fastening is provided by the creation of a concrete block placed inside the soil of the seabed, while the dimensions in terms of concrete blocks significantly exceed the similar dimensions of the other parts of the anchor. In the explosion, the lower casing is destroyed in the zone where the longitudinal cuts are made, the pipe breaks and its longitudinal elements are bent to the sides in the form of feathers of the sultan. The injected concrete covers these curved longitudinal elements and, when solidified, acquires the quality of a metal-reinforced concrete monolith. In addition, the explosion not only ensures the creation of an underground cavity, but significantly compacts the walls of the formed cavity, providing a closed cavity without gaps, which prevents excessive consumption of concrete.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема крепления плавучей ледостойкой буровой платформы посредством якорей, на фиг.2 - винтоприсосный якорь, на фиг.3 - винтоприсосный якорь со стойкой (сваей).The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of the fastening of a floating ice-resistant drilling platform by means of anchors, Fig. 2 - screw-anchor anchor, Fig. 3 - screw-anchor anchor with a stand (pile).
Буровая вышка 1, установленная на платформе 2, имеющей форму ледокольной юбки. Платформа 2 снабжена понтонами 3 и связана посредством цепей 4 с винтоприсосными якорями.An oil rig 1 mounted on a platform 2 having the shape of an icebreaker skirt. The platform 2 is equipped with pontoons 3 and is connected through
Якорное устройство конструктивно состоит из двух частей: винтоприсосного якоря и якорной стойки 5. Винтоприсосный якорь представляет собой полый цилиндр 6 из прочной стали, закрытый с одной стороны. На внешней поверхности цилиндра 6 имеется резьба. Диаметр цилиндра 2 м, длина 20 м. По центру, с закрытой стороны, имеется малый цилиндр 7, диаметром 0.5 м, длиной 4 метра. У нее также, на внешней поверхности, имеется резьба. С закрытой стороны имеется узел крепления 8 якорной цепи 4, резьбовой узел стыковки 9 якоря со стойкой 5, выпускные клапана 10. На конце винтоприсосного якоря накручен по резьбе ограничитель 11. Когда на дно опускается стойка 5, ограничитель 11 первым погружается в грунт и затем через него, полый цилиндр 6, ввинчивается в донный грунт.The anchor device structurally consists of two parts: screw-anchor anchor and
Якорная свая 5 представляет собой колонну мощных труб, диаметром 0.35 м, длиной 100-150 м. Толщина стенок 0.07 м.Anchor
Таким образом, винтоприсосный свайный якорь включает полый цилиндр 6 с наружной резьбой и установленным на резьбе ограничителем 11, узел стыковки 9 якоря со стойкой 5, узел крепления якорной цепи 8, а также установленный в верхней части внутри цилиндра 6 по его оси малый цилиндр 5 с наружной резьбой (устье), а также выпускные клапаны 10, кроме того, имеется свая 12 из колонны усиленных обсадных труб, выполненная с возможностью крепления к малому цилиндру 7 (устью), на нижней части последней обсадной трубы сваи 12 выполнены продольные пропилы (не показаны). Длина пропила соответствует половине длины обсадной трубы.Thus, the screw-suction pile anchor includes a
Винтоприсосный якорь крепится к специальной стойке 5, на плавучей платформе 2. По мере монтажа стойки 5, якорь с помощью специальной механизации, опускается на дно. Как только ограничитель 11 остановится на донном грунте, стойка 5 начинает вращаться, с помощью специального ротора. Масса стойки 5 давит на якорь с определенными усилиями и помогает якорю легче вкрутиться в дно. Как только цилиндр 6 (якорь) полностью вкрутился в донный грунт, вращение прекращается. В процессе вкручивания, жидкость, попавшая в полость, между внешней поверхностью центральной трубы 7 и внутренней поверхностью главной трубы - цилиндра 6 (кольцевой зазор), эвакуируется через выходные клапана 10. При попытке поднять винтоприсосный якорь, установленный на глубине 200 м, гидростатическое давление окажет сопротивление в 600 Тс. Затем, через стойку 5, внутри которой имеется колонна технологических труб, опускается буровой инструмент и через центральный, малый цилиндр бурится скважина диаметром 0.4 м. Центральный малый цилиндр 7 в этом случае играет роль устья.The screw-anchor anchor is attached to a
Скважина 16 бурится на глубину 100-150 м. Затем свая 13 так же, как колонна обсадных труб, опускается в скважину и фиксируется на устье 7. Трубы, из которых состоит свая 13, имеют длину по 10 м. Половина самой нижней трубы имеет продольные распилы по всей длине окружности через каждые 8-10 см. После того как труба опустилась в скважину, в нее опускается заряд определенной мощности. На высоте 1.5 м над дном скважины, по команде с платформы, подрывается. Избыточное давление от взрыва разрывает трубу по распилам, образуя перевернутый «султан» из стальных листьев. Взрыв также формирует в конце скважины объемную полость 13, называемую «каверной». Объем каверны 6-8 м3. По опыту известно, что от избыточного давления, внутренняя поверхность каверны значительно уплотняется. После чего в сваю 12, а значит и в каверну, закачивается, под давлением бетон 12 до тех пор, пока не заполнится вся свая 13. В бетоне 12 каверны оказываются стальные листы 14 разорванной трубы. После затвердевания бетона, они образуют железобетонную глыбу 15, повторяющую объем каверны. Рекомендуется использовать для этих целей тяжелые сорта бетона, например, баритовый. Таким образом, обеспечивается надежное крепление винтоприсосного свайного якоряWell 16 is drilled to a depth of 100-150 m. Then pile 13, like a casing string, is lowered into the well and fixed at the
Эксплуатационные характеристики винтоприсосного, свайного якоря.Operational characteristics of screw-screw, pile anchor.
Цепь 4 можно крепить к любому плавучему морскому объекту и винтоприсосный свайный якорь будет его удерживать. Вырвать свайный якорь, с железобетонной глыбой 14 на конце со 100 м глубины, не представляется возможным никакими природными стихиями, включая шторма, подвижные ледовые поля и даже арктические айсберги. Желательно использовать цепь повышенной прочности. Толщина прута звена 150 мм. Получившуюся тяжелую цепь можно облегчить баллонами 15, заполненными специальной облегчающей смесью, например, смесь битого стекла и эпоксидной смолы или другой более современной смесью. Такая цепь выдержит на разрыв более 7000 Тс. Указанная цепь может остановить арктический айсберг массой до 2 млн.т и более. Французские ученые в свое время делали математическую модель буксировки айсберга массой 7 млн.т. По их расчетам, такой айсберг должен был буксировать один буксир! А усилие в 7000 Тс могут создать лишь 20 атомных ледоколов типа «50 лет Победы», самого мощного в мире, имеющего тягу 350 Тс. Они могут совместными усилиями остановить любой, даже антарктический айсберг, что уж говорить о маленьком арктическом айсберге. К тому же скорость дрейфа арктических айсбергов крайне мала, не более нескольких см в сек, из-за отсутствия в Баренцевом море быстрых поверхностных течений. В литературе можно встретить, что скорость дрейфа арктических айсбергов 25 см в сек. Это значит, что скорость суточного дрейфа - 50 миль. Это указана самая большая скорость, которая имеет место только в районе гренландского течения. В остальной же акватории Арктики, включая Баренцево море, суточная скорость айсбергов не превышает нескольких миль. Это значит, несколько сантиметров в сек!
Винтоприсосный свайный якорь предназначен для крепления ледостойких плавучих буровых платформ на арктическом шельфе, а также в любой точке мирового океана на глубинах от 100 м и глубже, которые добывают углеводороды, например, на Штокмановском газоконденсатном месторождении.The screw-anchor pile anchor is designed to mount ice-resistant floating drilling platforms on the Arctic shelf, as well as anywhere in the world ocean at depths of 100 m and deeper that produce hydrocarbons, for example, at the Shtokman gas condensate field.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141760/03A RU2531694C1 (en) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | Mounting of screw-fit pile anchor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013141760/03A RU2531694C1 (en) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | Mounting of screw-fit pile anchor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2531694C1 true RU2531694C1 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=53382087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013141760/03A RU2531694C1 (en) | 2013-08-28 | 2013-08-28 | Mounting of screw-fit pile anchor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531694C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110194248A (en) * | 2019-05-28 | 2019-09-03 | 浙江海洋大学 | A kind of semi-fixed type ocean platform |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2037602C1 (en) * | 1992-01-03 | 1995-06-19 | Самарский архитектурно-строительный институт | Method to manufacture club-footed piles |
RU2058464C1 (en) * | 1993-07-19 | 1996-04-20 | Тульский государственный технический университет | Method for making foundation |
RU2131495C1 (en) * | 1997-12-11 | 1999-06-10 | Бухов Владимир Михайлович | Method of constructing ground anchor and ground anchor itself |
US6223671B1 (en) * | 1998-07-29 | 2001-05-01 | Philip Head | Mooring system |
RU2346112C2 (en) * | 2004-08-30 | 2009-02-10 | ФУТ ФАУНДЭШН А/Эс | Method for arrangement of pile foundations for structures, pile foundations and shell structure for creation of widened foot |
RU86231U1 (en) * | 2008-09-05 | 2009-08-27 | Виктор Николаевич Ишмиратов | MARINE CENTER FOR INDEPENDENT OIL, semi-submersible floating drilling platforms, marine mining RACK pumping oil, offshore ice-resistant floating platforms for enhanced oil, ice-resistant floating reservoirs for the collection and storage of oil, ANCHOR FOR FLOATING STRUCTURES AT SEA |
-
2013
- 2013-08-28 RU RU2013141760/03A patent/RU2531694C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2037602C1 (en) * | 1992-01-03 | 1995-06-19 | Самарский архитектурно-строительный институт | Method to manufacture club-footed piles |
RU2058464C1 (en) * | 1993-07-19 | 1996-04-20 | Тульский государственный технический университет | Method for making foundation |
RU2131495C1 (en) * | 1997-12-11 | 1999-06-10 | Бухов Владимир Михайлович | Method of constructing ground anchor and ground anchor itself |
US6223671B1 (en) * | 1998-07-29 | 2001-05-01 | Philip Head | Mooring system |
RU2346112C2 (en) * | 2004-08-30 | 2009-02-10 | ФУТ ФАУНДЭШН А/Эс | Method for arrangement of pile foundations for structures, pile foundations and shell structure for creation of widened foot |
RU86231U1 (en) * | 2008-09-05 | 2009-08-27 | Виктор Николаевич Ишмиратов | MARINE CENTER FOR INDEPENDENT OIL, semi-submersible floating drilling platforms, marine mining RACK pumping oil, offshore ice-resistant floating platforms for enhanced oil, ice-resistant floating reservoirs for the collection and storage of oil, ANCHOR FOR FLOATING STRUCTURES AT SEA |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110194248A (en) * | 2019-05-28 | 2019-09-03 | 浙江海洋大学 | A kind of semi-fixed type ocean platform |
CN110194248B (en) * | 2019-05-28 | 2020-04-03 | 浙江海洋大学 | Semi-fixed ocean platform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nilsen et al. | Stability and water leakage of hard rock subsea tunnels | |
RU2583028C2 (en) | Underwater production system with support tower of structure for production in arctic | |
KR20190011716A (en) | A method for providing a seabed support unit and a shallow piercing terminal | |
JP2014159710A (en) | Methane hydrate production facility | |
SG180141A1 (en) | Efficient open water riser deployment | |
AU2015376145A1 (en) | Ballasting and/or protection devices for underwater lines | |
RU2531694C1 (en) | Mounting of screw-fit pile anchor | |
US4639167A (en) | Deep water mobile submersible arctic structure | |
RU2016115932A (en) | METHOD FOR WELL CONSTRUCTION FOR DEVELOPING A DEPOSIT UNDER THE SEA OR OCEAN | |
CN104088266A (en) | Standardized movable wellhead platform installed in floatover mode | |
Talalay et al. | Drilling project at Gamburtsev Subglacial Mountains, East Antarctica: recent progress and plans for the future | |
RU2449915C2 (en) | Floating drilling and production offshore platform | |
CN104254661B (en) | The method exploiting oil from reservoir | |
CN100485138C (en) | Suspended submarine tunnel | |
US3805534A (en) | Slide resistant platform anchor conductor silo | |
JPH10317869A (en) | Development drilling method for methane hydrate present in sea bottom stratum | |
US3709182A (en) | Anchor means and method of installing the same | |
RU2661236C2 (en) | Anchor device for fastening pipeline in permafrost | |
CN102635093A (en) | Embedded-type split anchor with high-pressure spray orifice and broadtail structure | |
CN108343382A (en) | Boring casing device and its construction method suitable for offshore exploration ship | |
RU2379460C2 (en) | Floating platform for sea wells boring and production in arctic condition | |
US3352119A (en) | Ballistic jacket-pile connection | |
RU2451621C2 (en) | Floating drilling and production offshore platform | |
RU2362869C1 (en) | Procedure of stabilisation of sea one-column drilling base and installation for implementing this procedure | |
RU2606484C1 (en) | Gravity-pile platform and method of its placement on sea bed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150829 |