RU2573301C2 - Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg - Google Patents

Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg Download PDF

Info

Publication number
RU2573301C2
RU2573301C2 RU2013123040/13A RU2013123040A RU2573301C2 RU 2573301 C2 RU2573301 C2 RU 2573301C2 RU 2013123040/13 A RU2013123040/13 A RU 2013123040/13A RU 2013123040 A RU2013123040 A RU 2013123040A RU 2573301 C2 RU2573301 C2 RU 2573301C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
piles
meters
hull
seabed
Prior art date
Application number
RU2013123040/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013123040A (en
Inventor
Рэндалл С. ШЕЙФЕР
Питер Дж. НОУБЛ
Рави П. АУРОРА
Томас И. РЭМСИ
Тед Х. ВЕСТЕРМАН
Доминик П. БЕРТА
Original Assignee
Конокофиллипс Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/277,791 external-priority patent/US20120128426A1/en
Priority claimed from US13/277,755 external-priority patent/US8821071B2/en
Application filed by Конокофиллипс Компани filed Critical Конокофиллипс Компани
Publication of RU2013123040A publication Critical patent/RU2013123040A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2573301C2 publication Critical patent/RU2573301C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/021Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto with relative movement between supporting construction and platform
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/0017Means for protecting offshore constructions
    • E02B17/0021Means for protecting offshore constructions against ice-loads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/027Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto steel structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/008Drilling ice or a formation covered by ice
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/08Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0039Methods for placing the offshore structure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • E02B2017/006Platforms with supporting legs with lattice style supporting legs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0069Gravity structures
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0056Platforms with supporting legs
    • E02B2017/0073Details of sea bottom engaging footing
    • E02B2017/0082Spudcans, skirts or extended feet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Foundations (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to extraction of mineral resources and may be used for drilling of oil and gas wells. The drilling system comprises a drilling unit and single conic leg. The drilling unit is comprised of a floating hull with ice deflector section, self-elevating legs and self-elevating device. The hull has ice-deflecting shape. The self-elevating device is designed to lift legs from the sea bottom and push them downwards to the sea bottom. A single conic leg is fixed to piles. Piles are driven into the sea bottom. Inclined surface of the conic leg comes in contact with ice around the hull.
EFFECT: potential extension of drilling season in areas exposed to ice impact.
27 cl, 8 dwg

Description

Данное изобретение относится к мобильным морским буровым основаниям, часто называемым "самоподъемными" буровыми основаниями или буровыми установками, которые используются на мелководье, обычно на глубинах меньше 400 футов (122 м), для бурения нефтяных и газовых скважин.This invention relates to mobile offshore drilling bases, often referred to as "self-lifting" drilling bases or drilling rigs that are used in shallow water, typically at depths less than 400 feet (122 m), for drilling oil and gas wells.

В нескончаемом поиске углеводородного сырья много нефтяных и газовых коллекторов открыто за последние более ста пятидесяти лет. Разработано много технологий поиска новых коллекторов и запасов и во многих областях в мире проведены поисковые работы, дающие новые открытия. Маловероятно открытие новых неразведанных запасов вблизи населенных областей и в доступных местах. Вместо этого, новые большие запасы открываются в проблемных и труднодостижимых областях.In the never-ending search for hydrocarbons, many oil and gas reservoirs have been discovered over the past more than one hundred and fifty years. Many technologies have been developed to search for new reservoirs and reserves, and in many areas in the world exploration work has been carried out, giving new discoveries. The discovery of new unexplored reserves near populated areas and in accessible places is unlikely. Instead, large new reserves are opening up in problematic and elusive areas.

Одной многообещающей областью является прибрежная морская зона Арктики. Вместе с тем Арктика является удаленной и холодной, где лед на воде создает значительные трудности для разведки и добычи углеводородов. В течение многих лет, в общем, считается, что шесть нерентабельных скважин должны быть пробурены на каждую рентабельную скважину. Если данное фактически верно, необходимо делать строительство нерентабельных скважин недорогим. Вместе с тем в Арктике практически ничего недорогого нет.One promising area is the coastal zone of the Arctic. However, the Arctic is remote and cold, where ice on water creates significant difficulties for the exploration and production of hydrocarbons. For many years, in general, it is believed that six unprofitable wells should be drilled for each profitable well. If this is actually true, it is necessary to make the construction of unprofitable wells inexpensive. However, in the Arctic there is practically nothing inexpensive.

В настоящее время на мелководье в местах с холодными погодными условиями, таких как Арктика, самоподъемные или мобильные морские буровые основания можно использовать около 45-90 дней в короткий период открытой воды в летний сезон. Прогнозирование начала и конца сезона бурения зависит от случайных факторов, и много усилий тратится для определения момента безопасной буксировки самоподъемного основания на буровую площадку и начала бурения. После начала строительства критичным является выполнение в срок заканчивания скважины для предотвращения вынужденного отсоединения и отступления в случае прихода льда до заканчивания скважины. Даже во время нескольких недель открытой воды плавающие льдины представляют значительную опасность для самоподъемных буровых установок, когда буровая установка находится на площадке и опоры самоподъемной буровой установки открыты воздействию и весьма уязвимы для повреждения.Currently, in shallow water in places with cold weather, such as the Arctic, self-elevating or mobile offshore drilling bases can be used for about 45-90 days in a short period of open water in the summer season. Prediction of the beginning and end of the drilling season depends on random factors, and a lot of effort is spent on determining the moment of safe towing of the self-lifting base to the drilling site and the beginning of drilling. After the start of construction, it is critical that the well be completed on time to prevent involuntary disconnection and retreat in the event ice arrives before the well completes. Even during several weeks of open water, floating ice floes pose a significant risk to self-elevating drilling rigs, when the drilling rig is on site and the legs of the self-elevating drilling rig are exposed and highly vulnerable to damage.

Самоподъемные буровые установки являются мобильными автономно поднимающимися морскими платформами бурения и капремонта и оборудованы опорами, выполненными с возможностью спускаться на морское дно и затем поднимать корпус над водой. Самоподъемные буровые установки обычно включают в себя буровое оборудование и/или оборудование капремонта, систему подъема опор, жилые отсеки, погрузоразгрузочные сооружения, зоны хранения насыпных и жидких материалов, вертолетную площадку и другие необходимые сооружения и оборудование.Self-elevating drilling rigs are mobile autonomous rising offshore drilling and overhaul platforms and are equipped with supports made with the ability to descend to the seabed and then raise the body above the water. Self-elevating drilling rigs usually include drilling equipment and / or overhaul equipment, a support lifting system, residential compartments, loading and unloading facilities, storage areas for bulk and liquid materials, a helipad and other necessary facilities and equipment.

Самоподъемная буровая установка конструктивно исполнена с возможностью буксировки на буровую площадку и подъема на опорах над водой так, что морские волны воздействуют только на опоры, которые имеют весьма небольшое сечение, таким образом, обеспечивается проход волн без сообщения значительного перемещения самоподъемной буровой установке. Вместе с тем опоры самоподъемной установки слабо защищены от столкновения с плавающими льдинами, и плавающая льдина любого существенного размера способна вызвать структурное повреждение одной или нескольких опор и/или столкнуть буровую установку с площадки. Если такое событие произойдет до окончания бурения и заканчивания с установкой надлежащей защиты, возможно возникновение утечки углеводородов. Даже незначительный риск такой утечки является совершенно неприемлемым в нефтегазовой промышленности для органов надзора и населения.The self-elevating drilling rig is structurally designed to be towed to the drilling site and lifted on supports above the water so that sea waves act only on supports that have a very small cross-section, thus ensuring the passage of waves without communicating significant movement of the self-lifting drilling rig. At the same time, the supports of the self-elevating rig are poorly protected from collision with floating ice floes, and a floating ice of any substantial size can cause structural damage to one or several supports and / or push the rig from the site. If such an event occurs before the completion of drilling and completion with the installation of appropriate protection, a hydrocarbon leak may occur. Even a slight risk of such a leak is completely unacceptable in the oil and gas industry to supervisors and the public.

Таким образом, после определения, что потенциально рентабельная скважина пробурена во время данного короткого сезона, весьма крупногабаритная, удерживаемая собственным весом система или аналогичная конструкция может доставляться и устанавливаться на морское дно для долгосрочного процесса бурения и добычи углеводородов. Данные удерживаемые собственным весом конструкции являются весьма крупными и очень дорогими, но способными выдерживать силы воздействия льда круглый год. Любая возможность без риска уменьшить стоимость разработки в Арктике может дать экономию значительных денежных средств.Thus, after determining that a potentially cost-effective well has been drilled during this short season, a very large-sized, self-supporting system or similar structure can be delivered and installed on the seabed for a long-term drilling and hydrocarbon production process. Data held by its own weight is very large and very expensive, but able to withstand the forces of ice throughout the year. Any opportunity to reduce the cost of development in the Arctic without risk can save significant money.

Изобретение относится к самоподъемной буровой установке ледового класса для бурения на нефть и газ в потенциально ледовых условиях на прибрежных морских площадях, включающей в себя плавучий корпус, имеющий относительно гладкую палубу в своей верхней части. Плавучий корпус дополнительно включает в себя форму для выгибания льда в своей нижней части, проходящую вокруг периметра корпуса, при этом форма для выгибания льда проходит от области корпуса вблизи уровня палубы и проходит вниз к области вблизи днища корпуса. Участок ледового дефлектора выполнен проходящим вокруг периметра днища корпуса для направления льда вокруг корпуса, а не под корпус. По меньшей мере, три опоры установлены в периметре днища корпуса, при этом опоры выполнены с возможностью подъема с морского дна для обеспечения буксировки буровой установки через мелководье, а также выдвижения к морскому дну и дополнительного выдвижения для подъема корпуса частично или полностью из воды. Устройство самоподъема соединяется с каждой опорой и служит как для подъема опоры с морского дна, дающего самоподъемной буровой установке ледового класса возможность плавать благодаря плавучести корпуса, так и выталкивания опор вниз к морскому дну и выталкивания корпуса вверх с частичным выходом из воды, когда плавающие льдины угрожают буровой установке, и с выходом полностью из воды, когда лед отсутствует. Система дополнительно включает в себя одиночную коническую опору на свайном основании, имеющую корпус, проходящий от опорной части внизу к верхней палубе наверху, при этом опорная часть прикрепляется к свайному основанию со сваями, забитыми в морское дно, когда одиночная коническая опора на свайном основании устанавливается для использования. Корпус одиночной конической опоры на свайном основании включает в себя наклонную поверхность, входящую в контакт со льдом вокруг корпуса, проходящую от более широкой нижней зоны до более узкой верхней зоны, где нижняя зона располагается ниже морской поверхности, и верхняя зона располагается над морской поверхностью. Буровая установка выполнена с возможностью работы на одиночной конической опоре на свайном основании с подъемом корпуса над водой и выдвижением над одиночной конической опорой на свайном основании для бурения вниз через одиночную коническую опору на свайном основании, спуска в воду для перехода в положение защиты ото льда, при этом лед должен входить в контакт с выгибающей лед формой буровой установки, когда присутствует тонкий лед, и возможностью ухода, когда присутствует толстый лед.The invention relates to a self-elevating ice class drilling rig for drilling for oil and gas in potentially ice conditions on coastal sea areas, including a floating hull having a relatively smooth deck in its upper part. The floating hull additionally includes a mold for bending ice in its lower part, passing around the perimeter of the hull, the mold for bending ice passes from the hull area near the deck level and goes down to the area near the bottom of the hull. A section of the ice deflector is made passing around the perimeter of the bottom of the body to direct ice around the body, and not under the body. At least three supports are installed in the perimeter of the bottom of the hull, while the supports are made with the possibility of lifting from the seabed to ensure towing of the rig through shallow water, as well as extension to the seabed and additional extension for lifting the hull partially or completely out of the water. A self-lifting device is connected to each support and serves both to lift the support from the seabed, giving the ice-class self-lifting rig an opportunity to swim due to the buoyancy of the hull, and pushing the supports down to the seabed and pushing the hull up with partial exit from the water when floating ice floes threaten drilling rig, and with the exit completely out of the water when ice is absent. The system further includes a single conical support on the pile base having a housing extending from the support part below to the upper deck at the top, the supporting part being attached to the pile base with piles driven into the seabed when a single conical support on the pile base is installed to use. A single conical support body on a pile base includes an inclined surface coming into contact with ice around the body, extending from a wider lower zone to a narrower upper zone, where the lower zone is located below the sea surface and the upper zone is located above the sea surface. The drilling rig is capable of working on a single conical support on a pile base with lifting the casing above the water and extending above a single conical support on a pile base for drilling downward through a single conical support on a pile base, lowering it into water to go to the ice protection position, when in this, the ice should come into contact with the ice-caving form of the rig when thin ice is present, and the possibility of withdrawal when thick ice is present.

Изобретение дополнительно относится к способу бурения скважин в водах, подверженных появлению льда. Способ включает в себя создание одиночной конической опоры на свайном основании, имеющей корпус с опорной частью внизу и верхней палубой сверху и наклонную поверхность, входящую в контакт со льдом вокруг корпуса, проходящую от более широкой нижней зоны к более узкой верхней зоне, где нижняя зона располагается ниже морской поверхности, и верхняя зона располагается над морской поверхностью. Сваи забивают в морское дно и прикрепляют к одиночной конической опоре для закрепления одиночной конической опоры на морском дне. Создается буровая установка, имеющая плавучий корпус с относительно гладкой палубой в своей верхней части и с формой для выгибания льда в своей нижней части, причем форма для выгибания льда проходит от области корпуса вблизи уровня палубы и проходит вниз к области вблизи днища корпуса. Создается участок ледового дефлектора, проходящий вокруг периметра днища корпуса для направления льда вокруг корпуса, а не под корпус. По меньшей мере, три опоры устанавливают в периметре днища корпуса. Каждая опора выдвигается вниз так, что башмаки снизу опор входят в контакт с морским дном, и поднимает корпус вверх и полностью из воды, когда лед не угрожает буровой установке, когда буровая установка бурит скважину на буровой площадке. Корпус дополнительно спускается в воду в конфигурацию защиты ото льда так, что форма для выгибания льда проходит над и под морской поверхностью для выгибания льда, идущего на буровую установку, для обеспечения погружения льда под воду и приложения выгибающих сил, разламывающих лед, при этом лед обходит буровую установку. Скважину бурят с буровой установки за краем палубы и вниз через одиночную коническую опору на свайном основании.The invention further relates to a method for drilling wells in waters prone to ice. The method includes creating a single conical support on a pile base having a hull with a supporting part at the bottom and an upper deck at the top and an inclined surface coming into contact with ice around the hull extending from a wider lower zone to a narrower upper zone where the lower zone is located below the sea surface, and the upper zone is located above the sea surface. Piles are driven into the seabed and attached to a single conical support to secure a single conical support to the seabed. A drilling rig is created having a floating hull with a relatively smooth deck in its upper part and with an ice-bending mold in its lower part, the ice-bending mold extending from the hull region near the deck level and extending down to the region near the bottom of the hull. A portion of the ice deflector is created, passing around the perimeter of the bottom of the hull to direct ice around the hull, not under the hull. At least three supports are installed in the perimeter of the bottom of the housing. Each support extends downward so that the shoes from the bottom of the supports come into contact with the seabed and lift the body up and out of the water when ice does not threaten the rig, when the rig drills a well at the rig site. The casing is additionally lowered into the ice protection configuration so that the ice caving mold extends above and below the sea surface to cave in the ice going to the rig to allow the ice to sink into the water and apply bending forces breaking the ice, while the ice bypasses drilling rig. A well is drilled from a rig beyond the edge of the deck and down through a single conical support on a pile foundation.

Более полное понимание настоящего изобретения и его преимуществ дает приведенное ниже описание с прилагаемыми чертежами, на которых показано следующее.A more complete understanding of the present invention and its advantages gives the following description with the accompanying drawings, which show the following.

На фиг.1 показан вид сбоку настоящего изобретения, где буровая установка находится на плаву и в готовности к буксировке на буровую площадку.Figure 1 shows a side view of the present invention, where the drilling rig is afloat and ready to be towed to the drilling site.

На фиг.2 показан вид сбоку настоящего изобретения, где буровая установка поднята над водой.Figure 2 shows a side view of the present invention, where the drilling rig is raised above the water.

На фиг.3 показан вид сбоку первого варианта осуществления настоящего изобретения, где буровая установка частично опущена в поверхность раздела льда и воды, но продолжает поддерживаться опорами в защитной конфигурации для бурения в потенциально ледовых условиях.Figure 3 shows a side view of a first embodiment of the present invention, where the drilling rig is partially lowered into the ice-water interface, but continues to be supported by supports in a protective configuration for drilling in potentially ice conditions.

На фиг.4 показан с увеличением вид сбоку одного конца первого варианта осуществления настоящего изобретения фиг.3 со льдом, перемещающимся на буровую установку.FIG. 4 is an enlarged side view of one end of a first embodiment of the present invention of FIG. 3 with ice moving onto a drilling rig.

На фиг.5 показан вид сбоку буровой установки, перемещающейся к одиночной конической опоре на свайном основании, для бурения вниз через одиночную коническую опору на свайном основании.Figure 5 shows a side view of a drilling rig moving to a single conical support on a pile foundation for drilling downward through a single conical support on a pile foundation.

На фиг.6 показан вид сбоку буровой установки, установленной над одиночной конической опорой на свайном основании, для бурения вниз через одиночную коническую опору на свайном основании.Figure 6 shows a side view of a drilling rig mounted above a single conical support on a pile foundation for drilling downward through a single conical support on a pile foundation.

На фиг.7 показан вид сбоку буровой установки в своей конфигурации защиты ото льда, установленной смежно с одиночной конической опорой на свайном основании.Figure 7 shows a side view of the drilling rig in its configuration of protection against ice mounted adjacent to a single conical support on a pile base.

На фиг.8 показан вид сверху буровой установки, установленной для бурения вниз через одиночную коническую опору на свайном основании.On Fig shows a top view of a drilling rig installed for drilling down through a single conical support on a pile base.

Рассматривая подробное описание предпочтительного устройства или устройств настоящего изобретения, следует понимать, что признаки изобретения и концепции могут проявляться в других устройствах и что объем изобретения не ограничивается описанными или показанными вариантами осуществления. Объем изобретения ограничивается только объемом формулы изобретения, приведенной ниже.When considering the detailed description of the preferred device or devices of the present invention, it should be understood that the features of the invention and concepts may appear in other devices and that the scope of the invention is not limited to the described or shown embodiments. The scope of the invention is limited only by the scope of the claims below.

На фиг.1 показана самоподъемная буровая установка ледового класса, в целом, указана стрелкой 10. На фиг.1 самоподъемная буровая установка 10 показана с корпусом 20, находящимся на плаву в море, и опорами 25 в поднятом положении, где большая часть длины опор 25 возвышается над палубой 21 корпуса 20. На палубе 21 располагается вышка 30, установленная на буровую консоль 24, и другое обычное оборудование и системы для бурения скважин. В конфигурации, показанной на фиг.1, самоподъемная буровая установка 10 может буксироваться с одного разведываемого месторождения на другое и в базу или из базы на берегу для техобслуживания и других береговых работ.Figure 1 shows a self-elevating ice class drilling rig, generally indicated by arrow 10. Figure 1, a self-elevating drilling rig 10 is shown with a hull 20 afloat at sea and supports 25 in a raised position, where most of the length of the supports 25 towers above deck 21 of hull 20. On deck 21 is a derrick 30 mounted on a drill console 24 and other conventional equipment and systems for drilling wells. In the configuration shown in FIG. 1, a jack-up drilling rig 10 may be towed from one prospected field to another and to or from the base on shore for maintenance and other onshore operations.

Когда самоподъемная буровая установка 10 отбуксирована на буровую площадку, в общем, на мелководье, опоры 25 спускаются через отверстия 27 в корпусе 20 до входа в контакт башмаков 26 на нижних концах опор 25 с морским дном 15, как показано на фиг.2. В предпочтительном варианте осуществления башмаки 26 соединяются с опорными кессонами 28 для закрепления буровой установки 10 на морском дне. После соединения башмаков 26 с морским дном 15 подъемные устройства в отверстиях 27 поднимают корпус 20 из воды на опорах 25. Когда корпус 20 полностью поднят из воды, любое воздействие волн и бурного моря обходит опоры 25, создавая уменьшенную нагрузку в сравнении с воздействием волн на крупный плавучий объект, такой как корпус 20.When the self-elevating drilling rig 10 is towed to the drilling site, generally in shallow water, the supports 25 are lowered through openings 27 in the housing 20 until the shoes 26 at the lower ends of the supports 25 come into contact with the seabed 15, as shown in FIG. 2. In a preferred embodiment, the shoes 26 are connected to the support caissons 28 to secure the drilling rig 10 to the seabed. After connecting the shoes 26 to the seabed 15, the lifting devices in the openings 27 raise the housing 20 from the water on the supports 25. When the housing 20 is completely raised from the water, any impact of the waves and the stormy sea bypasses the supports 25, creating a reduced load in comparison with the impact of the waves on a large floating object such as hull 20.

Когда лед начинает формироваться на поверхности 12 моря, риск контакта плавающих льдин с опорами 25 и повреждения ими опор или просто сноса самоподъемной буровой установки 10 с буровой площадки становится весьма высоким для обычных самоподъемных буровых установок, и такие буровые установки обычно убирают с буровых площадок по окончании сезона открытой воды. Самоподъемная буровая установка 10 ледового класса разработана с возможностью противостоять плавающим льдинам благодаря защите ото льда, создаваемой корпусом в водоизмещающем положении, как показано на фиг.3. На фиг.3 показано, что лед обычно демпфирует волны и волнение моря, так что морская поверхность 12 кажется менее угрожающей, вместе с тем опасности морской среды только меняются, а не уменьшаются.When ice begins to form on the surface of the sea 12, the risk of contact of floating ice with the supports 25 and damage to the supports or simply the demolition of the self-elevating drilling rig 10 from the drilling site becomes very high for conventional self-lifting drilling rigs, and such drilling rigs are usually removed from the drilling sites at the end open water season. Ice class self-elevating drilling rig 10 is designed to withstand ice floes due to ice protection created by the hull in a displacement position, as shown in FIG. Figure 3 shows that ice usually dampens waves and waves of the sea, so that the sea surface 12 seems less threatening, however, the dangers of the marine environment only change, not decrease.

Когда самоподъемная буровая установка 10 ледового класса принимает создающую защиту ото льда конфигурацию с корпусом в водоизмещающем положении, корпус 20 спускается в контакт с водой, но не настолько, чтобы корпус 20 плавал. Значительная часть веса буровой установки 10 предпочтительно продолжает действовать на опоры 25 для закрепления буровой установки 10 на буровой площадке, в положении сопротивления любому давлению, которое может оказывать ледяное поле. Буровая установка 10 спускается так, что имеющая уклон внутрь выгибающая лед поверхность 41, как лучше всего показано на фиг.4, перекрывает морскую поверхность 12 для входа в контакт с любым плавающим льдом, который может подходить к буровой установке 10.When the ice class self-elevating drilling rig 10 adopts an ice-protective configuration with the housing in the displacement position, the housing 20 is brought into contact with water, but not so much that the housing 20 floats. A significant portion of the weight of the drilling rig 10 preferably continues to act on the supports 25 to secure the drilling rig 10 to the drilling site, in a position of resistance to any pressure that the ice field may exert. The drilling rig 10 is lowered so that the inclined ice-bending surface 41, as best shown in FIG. 4, overlaps the sea surface 12 to come into contact with any floating ice that may be suitable for the drilling rig 10.

Наклонная выгибающая лед поверхность 41 проходит от уступа 42, находящегося на краю палубы 26, до линии 44 горловины. Ледовый дефлектор 45 проходит вниз от линии 44 горловины. Таким образом, когда плавающая льдина, такая, как показанная позицией 51, подходит к буровой установке 10, выгибающая лед поверхность 41 обеспечивает погружение передней кромки плавающей льдины 51 под морскую поверхность 12 и прикладывает значительную выгибающую силу, разламывающую крупные плавающие льдины на более мелкие, менее разрушительные и менее опасные куски льда. Например, можно предположить, что ледовое поле в сотни футов и, возможно, на мили в поперечнике может подойти к буровой установке 10. Если плавающая льдина ломается на куски меньше двадцати футов (6 м) длиной, такие куски могут обходить буровую установку 10, вызывая значительно меньше опасений.The inclined ice-bending surface 41 extends from a ledge 42 located on the edge of the deck 26 to the neckline 44. The ice deflector 45 extends downward from the neckline 44. Thus, when a floating ice floe, such as shown at 51, approaches the drilling rig 10, the ice-bending surface 41 immerses the leading edge of the floating ice 51 under the sea surface 12 and exerts a significant bending force, breaking large ice floes into smaller, less destructive and less dangerous pieces of ice. For example, it can be assumed that an ice field of hundreds of feet, and possibly miles across, could approach a rig 10. If a floating ice floes into pieces less than twenty feet (6 m) long, such pieces may bypass a rig 10, causing significantly less fear.

Показанная на фиг.5 одиночная коническая опора на свайном основании, в общем, указана позицией 60, заранее устанавливается на морское дно. Одиночная коническая опора 60 на свайном основании является конструкцией, которую можно использовать в местах вблизи побережья в зонах, подверженных воздействию льда со значительно уменьшенными расходами в сравнении с обычной конструкцией гравитационного типа. Одиночная коническая опора 60 на свайном основании включает в себя корпус 65, опорную часть 67 и верхнюю палубу 70. Опорная часть 67 предпочтительно имеет форму фланца с отверстиями или перфорациями, разнесенными по периметру одиночной конической опоры 60 на свайном основании. Опорная часть 67 выполнена с возможностью опирания на морское дно 15. Хотя одиночная коническая опора 60, стоящая на свайном основании, опирается на морское дно, вес одиночной конической опоры на свайном основании предпочтительно несет множество свай 68, забитых глубоко в морское дно 15 и затем прикрепляемых к одиночной конической опоре 60 на свайном основании. Обычно сваи 68 забивают на глубину от около 35 до около 75 метров в морское дно для постоянного закрепления одиночной конической опоры 60 на свайном основании, на площадке вблизи берега. Сваи 68 обычно представляют собой прочные трубы или конструкции в виде труб, работающие по типу длинных гвоздей и создающие эффективную конструкцию для стационарных платформ для операций прибрежного бурения и добычи углеводородов. Сваи имеют относительно большой диаметр от 1 до 3 метров и толщину стенок от около 2 до около 10 см. Одно конкретное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что для веса одиночной конической опоры 60 на свайном основании, поддерживаемом сваями 68, требуется незначительная или вообще не требуется подготовки придонного слоя перед установкой, и любая подготовка придонного слоя сводится, в принципе, к созданию ровной площадки на морском дне для установки одиночной конической опоры 60, когда сваи 68 установлены. Придонный слой, содержащий мягкие илистые материалы, нет необходимости вынимать и заменять более прочными материалами.Shown in figure 5, a single conical support on a pile foundation, in General, is indicated by the position 60, pre-installed on the seabed. A single conical support 60 on a pile foundation is a structure that can be used in places near the coast in areas exposed to ice with significantly reduced costs compared to a conventional gravity type structure. A single conical support 60 on a pile foundation includes a housing 65, a support part 67 and an upper deck 70. The support part 67 is preferably in the form of a flange with holes or perforations spaced around the perimeter of a single conical support 60 on a pile base. The support portion 67 is adapted to be supported on the seabed 15. Although a single conical support 60, standing on a pile base, rests on the seabed, the weight of a single conical support on a pile base preferably carries a plurality of piles 68, driven deep into the seabed 15 and then attached to a single conical support 60 on a pile base. Typically, piles 68 are driven to a depth of about 35 to about 75 meters into the seabed to permanently secure a single conical support 60 on a pile foundation, at a site near the shore. Piles 68 are typically sturdy pipes or pipe structures that work like long nails and provide an efficient design for stationary platforms for offshore drilling and hydrocarbon production operations. Piles have a relatively large diameter of 1 to 3 meters and wall thicknesses of about 2 to about 10 cm. One particular advantage of the present invention is that for the weight of a single conical support 60 on a pile foundation supported by piles 68, a slight or no preparation of the bottom layer before installation is required, and any preparation of the bottom layer is reduced, in principle, to creating a flat area on the seabed for installing a single conical support 60 when piles 68 are installed. The bottom layer containing soft silty materials does not need to be removed and replaced with more durable materials.

Для установки одиночной конической опоры 60 на свайном основании, поддерживаемой сваями 68, подготовка морского дна для установки требуется минимальная или не требуется. Поскольку сваи 68 забиты в морское дно и прочно прикрепляются к опорной части 67, сваи 68 обеспечивают сопротивление: (a) силам, вызывающим скольжение конструкций по морскому дну, (б) силам, вызывающим опрокидывание конструкций, таким как силы, действующие на несколько метров выше опорной части конструкции; и (в) силам, вызывающим вертикальное перемещение как вверх, так и вниз. Сопротивление перемещению как вверх, так и вниз является важным для сопротивления опрокидывающим силам, которые может прикладывать лед. Сваи 68 на передней стороне одиночной конической опоры 60 на свайном основании оказывают сопротивление подъемным силам, которые лед может прикладывать со стороны выше по потоку, т.е. сопротивление опрокидыванию, а сваи 68 на задней стороне или стороне ниже по потоку одиночной конической опоры 60 на свайном основании оказывают сопротивление перемещению вниз, при котором задняя сторона вдавливается в морское дно 15. При использовании таких длинных свай создается конструктивно эффективная опорная часть для круглогодичных операций в подверженных воздействию льда зонах в прибрежной среде, противостоящая ледовым нагрузкам, которые могут быть весьма значительными. Сваи действуют по типу гвоздей, удерживающих платформу на месте, и являются конструктивно более эффективными, чем гравитационные основания, где сопротивление перевороту создается только размером и весом конструкции.To install a single conical support 60 on a pile foundation supported by piles 68, preparation of the seabed for installation is minimal or not required. Since piles 68 are buried in the seabed and firmly attached to the supporting part 67, piles 68 provide resistance to: (a) forces causing the structures to slide along the seabed, (b) forces that cause the structures to tip over, such as forces acting several meters higher supporting part of the structure; and (c) forces causing vertical movement both up and down. Resistance to both up and down movement is important for the resistance to tipping forces that ice can apply. Piles 68 on the front side of a single conical support 60 on a pile base resist the lifting forces that ice can exert from the upstream side, i.e. tipping resistance, and piles 68 on the back side or downstream side of a single conical support 60 on a pile base resist downward movement in which the back side is pressed into the seabed 15. Using such long piles creates a structurally effective support part for year-round operations in ice-affected areas in the coastal environment, resisting ice loads, which can be very significant. Piles act like nails that hold the platform in place and are structurally more effective than gravity bases, where the overturn resistance is created only by the size and weight of the structure.

Длина и число свай 68 должны зависеть от величины прогнозируемых вертикальных и боковых сил и прочности слоев грунта, в который сваи забивают. Предпочтительно, сваи стратегически располагают вокруг периферии опорной части 67 для создания сопротивления сдвигающим и опрокидывающим силам с максимальной конструктивной эффективностью. Опорная часть может включать в себя, по меньшей мере, восемь и предпочтительно, по меньшей мере, 16 свай и до 64 свай вокруг периферии с интервалами, которые могут максимизировать конструктивную эффективность и создать куст свай, где несколько свай работают совместно для сопротивления боковым силам и несения одиночной конической опоры 60 на свайном основании. Сваи 68 обычно проходят на глубину от 35 до 75 метров в придонный слой в зависимости от прогнозируемых нагрузок и параметров прочности грунта. Одиночная коническая опора 60 на свайном основании показана как восьмиугольная многогранная конструкция, но круглые или кольцевые конфигурации можно также использовать. Предпочтительно, конструкция является многогранной для простоты изготовления, имеющей шесть, восемь или даже 12 сторон, предпочтительно, все одного размера, и одиночная коническая опора 60 на свайном основании является симметричной.The length and number of piles 68 should depend on the magnitude of the predicted vertical and lateral forces and the strength of the soil layers into which the piles are driven. Preferably, the piles are strategically placed around the periphery of the support portion 67 to provide resistance to the shear and tipping forces with maximum structural efficiency. The support portion may include at least eight and preferably at least 16 piles and up to 64 piles around the periphery at intervals that can maximize structural efficiency and create a pile of piles where several piles work together to resist lateral forces and bearing a single conical support 60 on a pile base. Piles 68 usually extend to a depth of 35 to 75 meters into the bottom layer, depending on the predicted loads and soil strength parameters. A single conical support 60 on a pile base is shown as an octagonal multifaceted structure, but circular or ring configurations can also be used. Preferably, the structure is multifaceted for ease of manufacture, having six, eight or even 12 sides, preferably all of the same size, and a single conical support 60 on a pile base is symmetrical.

Корпус 65 одиночной конической опоры 60 на свайном основании включает в себя наклонную поверхность 72 контакта со льдом, проходящую от уровня под морской поверхностью 12 до уровня над морской поверхностью 12, так что лед в море, в частности плавающий лед, входит в контакт с корпусом 65 на наклонной поверхности 72 контакта со льдом. Поверхность 72 контакта со льдом проходит вокруг периферии одиночной конической опоры 60 на свайном основании так, что лед с любого направления должен входить в контакт с корпусом 65 на поверхности 72 контакта со льдом. Наклон поверхности 72 контакта со льдом вызывает подъем любых плит льда по наклонной поверхности и изгиб до точки разрушения и обычно составляет от 40 градусов до 60 градусов к горизонтали и, более предпочтительно, около 55 градусов к горизонтали. Глыбы расколовшегося льда, называемые обломками, должны проходить вокруг корпуса 65, приводимые в движение морским течением или ветром. Над поверхностью 72 контакта со льдом одиночная коническая опора на свайном основании включает в себя форму для отворачивания льда, вытолкнутого к верхней точке поверхности 72 контакта со льдом. Палуба 70 располагается сверху одиночной конической опоры 60 на свайном основании и может быть оборудована опорной плитой для бурения нескольких скважин.The casing 65 of the single conical support 60 on the pile base includes an inclined ice contact surface 72 extending from a level below the sea surface 12 to a level above the sea surface 12, so that ice in the sea, in particular floating ice, comes into contact with the casing 65 on an inclined surface 72 contact with ice. The ice contact surface 72 extends around the periphery of the single conical support 60 on the pile base so that ice from any direction should come into contact with the housing 65 on the ice contact surface 72. The inclination of the ice contact surface 72 causes any ice slabs to rise along the inclined surface and bend to the point of destruction, and typically ranges from 40 degrees to 60 degrees to the horizontal and, more preferably, about 55 degrees to the horizontal. Lumps of cracked ice, called debris, should extend around hull 65, driven by a sea current or wind. Above the ice contact surface 72, a single conical support on a pile base includes a mold for turning ice pushed out to the upper point of the ice contact surface 72. Deck 70 is located on top of a single conical support 60 on a pile base and can be equipped with a base plate for drilling several wells.

Одиночная коническая опора 60 на свайном основании представляет собой массивную конструкцию, обычно с размером палубы 70 более 75 метров в поперечнике. Одним преимуществом прочной и крупногабаритной одиночной конической опоры на свайном основании над конструкцией гравитационного типа является, в общем, уменьшенный вес или, конкретнее, удельная масса до балластировки водой. Твердого материала балласта, в общем, не требуется для одиночной конической опоры на свайном основании. Конструкция гравитационного типа обычно имеет удельную массу от 0,21 т/м3 до 0,25 т/м3, одиночную коническую опору на свайном основании можно сконструировать с удельной массой от 0,20 т/м3 до около 0,18 т/м3. Часто конструкции гравитационного типа требуется твердый балласт для увеличения веса для создания сопротивления сдвигу и перевороту. При использовании свай или куста свай 68 одиночную коническую опору 60 на свайном основании можно разработать с уменьшенным весом. Уменьшенную удельную массу одиночной конической опоры на свайном основании можно также перевести в уменьшение стоимости изготовления и транспортировки, не включающего в себя уменьшенную стоимость установки вследствие исключения стоимости подготовки площадки на морском дне, требуемой для крупноразмерных систем с конструкциями гравитационного типа, и стоимости материала балласта с высокой удельной массой, часто добавляемого в конструкцию гравитационного типа.A single conical support 60 on a pile foundation is a massive structure, typically with a deck size of 70 over 75 meters across. One advantage of a strong and large single conical support on a pile foundation over a gravity type structure is, in general, reduced weight or, more specifically, specific gravity before ballasting with water. Solid ballast material is generally not required for a single conical support on a pile foundation. The gravitational type design usually has a specific gravity from 0.21 t / m 3 to 0.25 t / m 3 , a single conical support on a pile foundation can be designed with a specific gravity from 0.20 t / m 3 to about 0.18 t / m 3 . Often gravity-type structures require solid ballast to increase weight to create resistance to shear and upheaval. When using piles or a pile of piles 68, a single conical support 60 on a pile foundation can be designed with reduced weight. The reduced specific gravity of a single conical support on a pile foundation can also be translated into a decrease in the cost of manufacture and transportation, which does not include a reduced installation cost due to the exclusion of the cost of preparing the site on the seabed, which is required for large-sized systems with gravity-type structures, and the cost of ballast material with high specific gravity, often added to the structure of the gravitational type.

Хотя одиночные конические опоры 60 на свайном основании можно оборудовать вышкой и системами для бурения скважин, получается экономия расходов, если скважины можно бурить самоподъемной буровой установкой, поскольку одиночную коническую опору на свайном основании можно выполнить несколько меньше размерами и, конечно, с экономией средств только от уменьшения размеров, не говоря об экономии средств на все связанное с бурением оборудование и системы. Бурение скважины через одиночную коническую опору на свайном основании с помощью буровой установки ледового класса, такой как буровая установка 10, обеспечивает дополнительную экономию средств, поскольку буровая установка не требует обязательной буксировки с площадки при первых признаках льда. Больше скважин можно пробурить за год с помощью буровой установки 10 ледового класса, которая может оставаться на площадке работ дольше осенью, когда другие буровые установки давно ушли.Although single conical supports 60 on a pile foundation can be equipped with a rig and systems for drilling wells, cost savings are obtained if the wells can be drilled with a self-elevating drilling rig, since a single conical support on a pile foundations can be made slightly smaller and, of course, only save from downsizing, not to mention cost savings for all drilling equipment and systems. Drilling a well through a single conical support on a pile foundation using an ice class drilling rig, such as drilling rig 10, provides additional cost savings since the drilling rig does not require towing from the site at the first sign of ice. More wells can be drilled per year with an ice-class 10 drilling rig, which can remain on the job site longer in the fall when other drilling rigs are long gone.

С одиночной конической опорой 60 на свайном основании, закрепленной на морском дне 15, буровая установка 10 перемещается на площадку, как показано на фиг.5, и устанавливается для бурения вниз через одиночную коническую опору 60 на свайном основании, как показано на фиг.6. Опоры 25 буровой установки 10 ледового класса требуют более прочной конструкции, чем обычные опоры и выдерживают ограниченные ледовые нагрузки. Вместе с тем при возникновении угрозы ледовой нагрузки выше предельной буровая установка 10 ледового класса может оставаться на месте работ, прекращать операции бурения и принимать конфигурацию защиты ото льда, как показано на фиг.7. Когда лед уходит, бурение может возобновляться, и когда лед становится слишком толстым, буровую установку 10 можно убирать с площадки до следующего сезона бурения. Форма корпуса 20 (а также его прочность) обеспечивает выгибание льда и его разрушение и увеличивает временное окно для бурения, что существенно уменьшает расходы для площадок, подверженных воздействию льда. Хотя предпочтительно буровая установка 10 устанавливается смежно с одной из граней одиночной конической опоры на свайном основании, как показано на фиг.8, но может подходить с любого направления, как показано позицией 20A.With a single conical support 60 on a pile base fixed to the seabed 15, the rig 10 moves to the site as shown in FIG. 5 and is set to drill down through a single conical support 60 on a pile base, as shown in FIG. 6. The supports 25 of the ice class 10 drilling rig require a stronger structure than conventional supports and withstand limited ice loads. At the same time, if there is a threat of ice load above the limit, the ice class 10 can remain at the place of work, stop drilling operations and adopt the ice protection configuration, as shown in Fig. 7. When the ice leaves, drilling can resume, and when the ice becomes too thick, the rig 10 can be removed from the site until the next drilling season. The shape of the housing 20 (as well as its strength) provides for the bending of ice and its destruction and increases the time window for drilling, which significantly reduces costs for sites exposed to ice. Although preferably the drilling rig 10 is mounted adjacent to one of the faces of a single conical support on a pile base, as shown in Fig. 8, it can be approached from any direction, as shown at 20A.

Корпус 20 предпочтительно имеет многогранную или многостороннюю форму, что дает преимущества круглой или овальной формы и может уменьшать стоимость изготовления. Плиты, из которых собирают корпус, в таком случае могут быть плоскими и то, что вся конструкция содержит части из плоского материала, такого как сталь, должно уменьшать ее сложность. Ломающая лед поверхность предпочтительно проходит, по меньшей мере, около пяти метров над уровнем воды или морской поверхности 12, с учетом того, что уровень моря поднимается и опускается под действием приливов и штормов и, возможно, других факторов. Высота над морской поверхностью учитывает значительную толщину льдин с торосами, поднимающимися над морской поверхностью 12, но поскольку высота уступа 42 над морской поверхностью 12 является достаточной, льдины большой толщины должны задавливаться вниз, когда входят в контакт с буровой установкой 10. Одновременно, палуба 21 сверху корпуса 20 должна находиться достаточно высоко над ватерлинией, чтобы волны не перекатывались по палубе. Поэтому палуба 25 предпочтительно располагается, по меньшей мере, в 7-8 метрах над морской поверхностью 12. Наоборот, линия горловины 42 предпочтительно располагается, по меньшей мере, на 4-8 метров ниже морской поверхности 12 для адекватного выгибания льдин для разламывания их на безвредные части. Таким образом, корпус 20 предпочтительно имеет высоту в диапазоне 5-16 метров от плоскости днища до палубы 20, более предпочтительно, 8-16 метров или 11-16 метров.The housing 20 preferably has a multifaceted or multilateral shape, which gives the advantages of a round or oval shape and can reduce the cost of manufacture. The plates from which the case is assembled can then be flat and the fact that the entire structure contains parts of a flat material such as steel should reduce its complexity. The ice-breaking surface preferably extends at least about five meters above the water or sea surface 12, taking into account that sea levels rise and fall under the influence of tides and storms and, possibly, other factors. The height above the sea surface takes into account the significant thickness of the ice with hummocks rising above the sea surface 12, but since the height of the ledge 42 above the sea surface 12 is sufficient, ice of large thickness should be crushed down when it comes into contact with the rig 10. At the same time, deck 21 from above hull 20 should be high enough above the waterline so that the waves do not roll around the deck. Therefore, deck 25 is preferably located at least 7-8 meters above the sea surface 12. Conversely, the neckline 42 is preferably located at least 4-8 meters below the sea surface 12 to adequately bend the ice to break them into harmless parts. Thus, the hull 20 preferably has a height in the range of 5-16 meters from the plane of the bottom to deck 20, more preferably 8-16 meters or 11-16 meters.

Следует также отметить, что опоры 25 и проемы 27, в которых опоры соединяются с корпусом 20, располагаются в периметре ледового дефлектора 45, при этом возможность контакта льдин с опорами уменьшается, когда буровая установка 10 находится в конфигурации защиты ото льда, показанной на фиг.3 и иногда называемой конфигурацией с корпусом в водоизмещающем положении. Кроме того, буровая установка 10 не должна реагировать на каждую угрозу от льдин со значительным увеличением стоимости продукции нефтяных и газовых компаний. Если буровая установка 10 может продлить сезон бурения всего лишь на месяц, это может означать пятидесятипроцентное улучшение в некоторых подверженных воздействию льда областях, и поэтому создавать существенную экономию расходов в промышленности.It should also be noted that the supports 25 and the openings 27, in which the supports are connected to the body 20, are located around the perimeter of the ice deflector 45, while the possibility of ice contact with the supports decreases when the drilling rig 10 is in the ice protection configuration shown in FIG. 3 and sometimes referred to as a configuration with a housing in a displacement position. In addition, the drilling rig 10 should not respond to every threat from ice floes with a significant increase in the cost of production of oil and gas companies. If rig 10 can extend the drilling season by just a month, this could mean a fifty percent improvement in some ice-prone areas, and therefore create significant cost savings in the industry.

В заключение, следует заметить, что рассмотрение любой ссылки не является допущением, что она относится к известной технике для настоящего изобретения, в особенности, любой ссылки, которая может иметь дату публикации после даты приоритета данной заявки. В то же время все без исключения пункты формулы, приведенной ниже, включаются в данное описание, как дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения.In conclusion, it should be noted that consideration of any link is not an assumption that it relates to a known technique for the present invention, in particular, any link that may have a publication date after the priority date of this application. At the same time, without exception, the claims below are included in this description as an additional embodiment of the present invention.

Хотя системы и способы подробно описаны в данном документе, следует понимать, что различные изменения, замещения и замены могут выполняться без отхода от сущности и объема изобретения, определенного приведенной ниже формулой. Специалист в данной области техники может изучить предпочтительные варианты осуществления и идентифицировать другие пути реализации изобретения, не описанные в данном документе. Изобретатели считают, что вариации и эквиваленты изобретения задаются объемом формулы изобретения, при этом описание, сущность и чертежи не должны ограничивать объем изобретения. Объем изобретения конкретно ограничивается пунктами формулы, приведенной ниже, и их эквивалентами.Although systems and methods are described in detail herein, it should be understood that various changes, substitutions, and substitutions can be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the claims below. A person skilled in the art can study preferred embodiments and identify other ways of implementing the invention that are not described herein. The inventors believe that the variations and equivalents of the invention are defined by the scope of the claims, while the description, nature and drawings should not limit the scope of the invention. The scope of the invention is specifically limited by the claims below and their equivalents.

Claims (27)

1. Система для бурения на нефть и газ и добычи нефти и газа в потенциально ледовых условиях на прибрежных морских площадях, содержащая:
буровую установку, имеющую плавучий корпус с относительно гладкой палубой в своей верхней части и выгибающую лед форму в своей нижней части, проходящую вниз и внутрь вокруг периметра корпуса, где выгибающая лед форма проходит от зоны корпуса вблизи уровня палубы и проходит вниз к зоне вблизи днища корпуса;
участок ледового дефлектора, проходящий вокруг периметра днища корпуса для направления льда вокруг корпуса, а не под корпус;
по меньшей мере, три опоры, установленные внутри периметра днища плавучего корпуса, при этом опоры выполнены с возможностью подъема от морского дна для осуществления буксировки буровой установки через мелководье, а также выдвижения к морскому дну и дополнительного выдвижения для подъема корпуса частично или полностью из воды; и
устройство самоподъема, соединенное с каждой опорой как для подъема опоры от морского дна, чтобы самоподъемная буровая установка ледового класса могла плавать благодаря плавучести корпуса, так и выталкивания опор вниз к морскому дну и выталкивания корпуса полностью из воды, когда лед отсутствует; и
одиночную коническую опору на свайном основании, имеющую корпус с опорной частью внизу и верхней палубой сверху, при этом опорная часть прикреплена к сваям, забитым в морское дно, когда конструкция одиночной конической опоры на свайном основании установлена для использования, при этом наклонная поверхность входит в контакт со льдом вокруг корпуса и проходит от более широкой нижней зоны к более узкой верхней зоне, причем нижняя зона расположена ниже морской поверхности, а верхняя зона расположена над морской поверхностью;
при этом буровая установка выполнена с возможностью подъема корпуса над водой и бурения через одиночную коническую опору на свайном основании, спуска в воду для перехода в положение защиты ото льда, при этом лед может входить в контакт с выгибающей лед формой буровой установки, когда присутствует тонкий лед, и должна убираться, когда присутствует толстый лед.
1. A system for drilling for oil and gas and oil and gas production in potentially ice conditions on coastal sea areas, containing:
a drilling rig having a floating hull with a relatively smooth deck in its upper part and an ice-bending shape in its lower part extending down and inward around the hull perimeter, where the ice-bending mold extends from the hull area near the deck level and passes down to the area near the hull bottom ;
a section of an ice deflector passing around the perimeter of the bottom of the hull to direct ice around the hull, and not under the hull;
at least three supports installed inside the perimeter of the bottom of the floating hull, while the supports are capable of lifting from the seabed to tow the rig through shallow water, as well as extension to the seabed and additional extension to lift the hull partially or completely out of the water; and
a self-lifting device connected to each support both for lifting the support from the seabed so that the ice-class self-lifting drilling rig can float due to the buoyancy of the hull, and pushing the supports down to the seabed and pushing the hull completely out of the water when there is no ice; and
a single conical support on a pile base having a body with a supporting part below and an upper deck on top, the supporting part being attached to piles driven into the seabed when the construction of a single conical support on a pile base is installed for use, while the inclined surface comes into contact with ice around the hull and passes from a wider lower zone to a narrower upper zone, with the lower zone located below the sea surface and the upper zone located above the sea surface;
while the drilling rig is made with the possibility of lifting the hull above the water and drilling through a single conical support on a pile base, lowering it into the water to move to the ice protection position, while the ice can come into contact with the ice-bending form of the drilling rig when thin ice is present , and should be cleaned when thick ice is present.
2. Система по п.1, дополнительно включающая в себя закрепляющий механизм, соединенный с башмаком каждой опоры, для создания дополнительного сопротивления силам, которые плавающие льдины могут передавать на буровую установку.2. The system according to claim 1, further comprising a securing mechanism connected to the shoe of each support, to create additional resistance to the forces that floating ice can transmit to the drilling rig. 3. Система по п.1, в которой выгибающая лед поверхность отклоняется в направлении вверх и наружу от линии горловины уменьшенного размера к уступу увеличенного размера.3. The system according to claim 1, in which the curving ice surface deviates up and out from the neckline of a reduced size to a ledge of an increased size. 4. Система по любому из пп. 1-3, в которой выгибающая лед поверхность проходит по вертикали, по меньшей мере, 8-10 или больше метров.4. The system according to any one of paragraphs. 1-3, in which the curving surface of the ice extends vertically at least 8-10 or more meters. 5. Система по п.4, в которой угол выгибающей лед поверхности имеет величину в диапазоне 30-60 градусов от вертикали.5. The system according to claim 4, in which the angle of the curving surface of the ice has a value in the range of 30-60 degrees from the vertical. 6. Система по любому из пп. 1-3 и/или 5, в которой корпус одиночной конической опоры на свайном основании имеет, по меньшей мере, размер 60 метров в поперечнике, и конструкция одиночной конической опоры имеет удельную массу меньше около 0,20 т/м3.6. The system according to any one of paragraphs. 1-3 and / or 5, in which the housing of a single conical support on a pile base has at least a size of 60 meters across, and the design of a single conical support has a specific gravity of less than about 0.20 t / m 3 . 7. Система по п. 4, в которой корпус одиночной конической опоры на свайном основании имеет, по меньшей мере, размер 60 метров в поперечнике, и конструкция одиночной конической опоры имеет удельную массу меньше около 0,20 т/м3.7. The system according to claim 4, in which the housing of a single conical support on a pile base has at least a size of 60 meters across, and the design of a single conical support has a specific gravity of less than about 0.20 t / m 3 . 8. Система по любому из пп. 1-3, 5 и/или 7, в которой сваи проходят вглубь на 35 метров под опорной частью или глубже.8. The system according to any one of paragraphs. 1-3, 5 and / or 7, in which the piles go deep 35 meters below the supporting part or deeper. 9. Система по п.4, в которой сваи проходят вглубь на 35 метров под опорной частью или глубже.9. The system according to claim 4, in which the piles go 35 meters deep below the support part or deeper. 10. Система по п.6, в которой сваи проходят вглубь на 35 метров под опорной частью или глубже.10. The system of claim 6, wherein the piles extend 35 meters deeper below the support portion or deeper. 11. Система по любому из пп. 1-3, 5, 7, 9 и/или 10, в которой сваи проходят вглубь на 50 метров под опорной частью или глубже.11. The system according to any one of paragraphs. 1-3, 5, 7, 9 and / or 10, in which the piles go into the depths of 50 meters under the supporting part or deeper. 12. Система по п. 4, в которой сваи проходят вглубь на 50 метров под опорной частью или глубже.12. The system of claim 4, wherein the piles extend 50 meters deep below the support portion or deeper. 13. Система по п. 6, в которой сваи проходят вглубь на 50 метров под опорной частью или глубже.13. The system of claim 6, wherein the piles extend 50 meters deeper below the support portion or deeper. 14. Система по п. 8, в которой сваи проходят вглубь на 50 метров под опорной частью или глубже.14. The system of claim 8, wherein the piles extend 50 meters deeper below the support portion or deeper. 15. Способ бурения скважины в водах, подверженных появлению льда, в котором:
обеспечивают одиночную коническую опору на свайном основании, имеющую корпус с опорной частью внизу и верхней палубой сверху и наклонную поверхность, входящую в контакт со льдом вокруг корпуса, проходящую от более широкой нижней зоны к более узкой верхней зоне, где нижняя зона располагается ниже морской поверхности, и верхняя зона располагается над морской поверхностью;
закрепляют сваи в морское дно и прикрепляют к одиночной конической опоре на свайном основании для закрепления одиночной конической опоры на морском дне;
обеспечивают буровую установку с плавучим корпусом, имеющим относительно гладкую палубу в своей верхней части и выгибающую лед форму в своей нижней части, причем выгибающая лед форма проходит от зоны корпуса вблизи уровня палубы и проходит вниз к зоне вблизи днища, и участок ледового дефлектора, проходящий вокруг периметра днища корпуса для направления льда вокруг корпуса, а не под корпус;
обеспечивают, по меньшей мере, три опоры, установленные в периметре днища корпуса;
спускают каждую опору так, что башмаки внизу опор входят в контакт с морским дном и поднимают корпус вверх и полностью из воды, когда лед не угрожает буровой установке, когда буровая установка бурит скважину на буровой площадке;
осуществляют спуск корпуса в воду в конфигурацию защиты ото льда, при этом выгибающая лед форма проходит над и под морской поверхностью для выгибания льда, поступающего на буровую установку для обеспечения погружения льда под воду и приложения выгибающих сил, разламывающих лед, при этом лед обходит буровую установку; и
бурят скважину за краем палубы и вниз через одиночную коническую опору на свайном основании.
15. A method of drilling a well in waters prone to ice, in which:
provide a single conical support on a pile base having a hull with a supporting part below and an upper deck at the top and an inclined surface coming in contact with ice around the hull, extending from a wider lower zone to a narrower upper zone, where the lower zone is located below the sea surface, and the upper zone is located above the sea surface;
fix the piles to the seabed and attach to a single conical support on a pile base to secure a single conical support on the seabed;
provide a drilling rig with a floating hull having a relatively smooth deck in its upper part and an ice-bending form in its lower part, the ice-bending form extending from the hull area near the deck level and extending down to the area near the bottom, and an ice deflector section passing around the perimeter of the bottom of the body for directing ice around the body, and not under the body;
provide at least three supports installed in the perimeter of the bottom of the housing;
lower each support so that the shoes at the bottom of the supports come into contact with the seabed and lift the body up and out of the water when ice does not threaten the rig, when the rig drills a well at the drilling site;
the body is lowered into the ice protection configuration, with the ice bending form passing above and below the sea surface to bend the ice entering the drilling rig to allow the ice to submerge under water and applying bending forces breaking the ice, while the ice bypasses the drilling rig ; and
drill a well beyond the edge of the deck and down through a single conical support on a pile foundation.
16. Способ по п.15, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 1 метр, по меньшей мере, на глубину 35 метров в морское дно.16. The method according to clause 15, in which the stage on which piles are driven, further comprises driving piles with a diameter of at least 1 meter, at least to a depth of 35 meters into the seabed. 17. Способ по п. 15 или 16, в котором выгибающая лед поверхность проходит от уступа к линии горловины, и этап спуска корпуса в воду, в частности, содержит спуск корпуса в воду так, что линия горловины располагается, по меньшей мере, на 4 метра ниже морской поверхности, и уступ располагается, по меньшей мере, на 7 метров выше морской поверхности.17. The method according to p. 15 or 16, in which the curving surface of the ice extends from the ledge to the neckline, and the step of lowering the hull into the water, in particular, includes lowering the hull into the water so that the neckline is at least 4 meters below the sea surface, and the ledge is at least 7 meters above the sea surface. 18. Способ по п. 15 или 16, дополнительно включающий в себя этап подъема корпуса из воды, когда угроза от плавающих льдин уменьшается.18. The method according to p. 15 or 16, further comprising the step of lifting the hull from the water when the threat from floating ice is reduced. 19. Способ по п.17, дополнительно включающий в себя этап подъема корпуса из воды, когда угроза от плавающих льдин уменьшается.19. The method according to 17, further comprising the step of lifting the hull from the water when the threat of floating ice is reduced. 20. Способ по любому из пп. 15, 16 и/или 19, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 1,5 метра, по меньшей мере, на глубину 50 метров в морское дно.20. The method according to any one of paragraphs. 15, 16 and / or 19, in which the stage at which the piles are driven further comprises driving the piles with a diameter of at least 1.5 meters, at least to a depth of 50 meters into the seabed. 21. Способ по п.17, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 1,5 метра, по меньшей мере, на глубину 50 метров в морское дно.21. The method according to 17, in which the stage at which the piles are driven, further comprises driving piles with a diameter of at least 1.5 meters, at least to a depth of 50 meters into the seabed. 22. Способ по п.18, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 1,5 метра, по меньшей мере, на глубину 50 метров в морское дно.22. The method of claim 18, wherein the step of driving the piles further comprises driving the piles with a diameter of at least 1.5 meters, at least to a depth of 50 meters into the seabed. 23. Способ по любому из пп. 15, 16, 19, 21 и/или 22, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 2 метра, по меньшей мере, на глубину 60 метров в морское дно.23. The method according to any one of paragraphs. 15, 16, 19, 21 and / or 22, in which the step of driving the piles further comprises driving the piles with a diameter of at least 2 meters, at least to a depth of 60 meters into the seabed. 24. Способ по п.17, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 2 метра, по меньшей мере, на глубину 60 метров в морское дно.24. The method of claim 17, wherein the step of driving the piles further comprises driving piles with a diameter of at least 2 meters, at least 60 meters deep into the seabed. 25. Способ по п. 18, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 2 метра, по меньшей мере, на глубину 60 метров в морское дно.25. The method according to p. 18, in which the stage at which the piles are driven, further comprises driving piles with a diameter of at least 2 meters, at least to a depth of 60 meters into the seabed. 26. Способ по п.20, в котором этап, на котором забивают сваи, дополнительно содержит забивание свай диаметром, по меньшей мере, 2 метра, по меньшей мере, на глубину 60 метров в морское дно.26. The method according to claim 20, in which the stage on which the piles are driven, further comprises driving piles with a diameter of at least 2 meters, at least to a depth of 60 meters into the seabed. 27. Способ бурения скважин в водах, подверженных появлению льда, содержащий использование буровой установки и одиночной конической опоры на свайном основании по любому из пп. 1-14. 27. A method of drilling wells in waters prone to ice, comprising using a drilling rig and a single conical support on a pile base according to any one of paragraphs. 1-14.
RU2013123040/13A 2010-10-21 2011-10-21 Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg RU2573301C2 (en)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40549710P 2010-10-21 2010-10-21
US61/405,497 2010-10-21
US41495010P 2010-11-18 2010-11-18
US61/414,950 2010-11-18
US13/277,755 2011-10-20
US13/277,791 2011-10-20
US13/277,791 US20120128426A1 (en) 2010-10-21 2011-10-20 Ice worthy jack-up drilling unit
US13/277,755 US8821071B2 (en) 2010-11-18 2011-10-20 Conical piled monopod
PCT/US2011/057353 WO2012054875A1 (en) 2010-10-21 2011-10-21 Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013123040A RU2013123040A (en) 2014-11-27
RU2573301C2 true RU2573301C2 (en) 2016-01-20

Family

ID=48222548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123040/13A RU2573301C2 (en) 2010-10-21 2011-10-21 Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2630304A1 (en)
KR (1) KR20130120464A (en)
CN (1) CN103168136B (en)
CA (1) CA2812597C (en)
RU (1) RU2573301C2 (en)
SG (1) SG189117A1 (en)
WO (1) WO2012054875A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620816C1 (en) * 2016-03-29 2017-05-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Self-lifting drilling ice-resistant plant

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1311625A3 (en) * 1982-06-15 1987-05-15 Ой Вяртсиля Ав (Финляндия) Drilling platform for operation under ice condtxtons
RU2061147C1 (en) * 1993-10-27 1996-05-27 Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" Drilling platform
RU2130526C1 (en) * 1995-04-03 1999-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа" Ice-resistant sea platform and method for its erection

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3972199A (en) * 1972-06-26 1976-08-03 Chevron Research Company Low adhesional arctic offshore platform
CA1230745A (en) * 1978-03-29 1987-12-29 James C. Pearce Arctic multi-angle conical structure
FR2486562A1 (en) * 1980-07-09 1982-01-15 Coyne Bellier Bureau Ingenieur FOUNDATION DEVICE FOR STRUCTURE, SUCH AS A PLATFORM, INCLUDING SELF-LIFTING, BASED ON A SUB-MARINE BASE, AND PLATFORMS OF THIS TYPE
NL1000585C2 (en) * 1995-06-16 1996-12-17 Marine Structure Consul Bottom support construction for a leg end of a movable lifting platform.
CN2911009Y (en) * 2006-01-23 2007-06-13 中国海洋石油总公司 One-leg three-pile simple platform suitable for developing medium-small oil fields in sea
RU2422614C2 (en) * 2006-03-30 2011-06-27 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Mobile arctic drilling system of year-round operation
CN200985504Y (en) * 2006-12-18 2007-12-05 中国石油天然气集团公司 Anti-ice type conduit pipe support sea oil production platform

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1311625A3 (en) * 1982-06-15 1987-05-15 Ой Вяртсиля Ав (Финляндия) Drilling platform for operation under ice condtxtons
RU2061147C1 (en) * 1993-10-27 1996-05-27 Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" Drilling platform
RU2130526C1 (en) * 1995-04-03 1999-05-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа" Ice-resistant sea platform and method for its erection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620816C1 (en) * 2016-03-29 2017-05-30 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) Self-lifting drilling ice-resistant plant

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012054875A1 (en) 2012-04-26
CN103168136B (en) 2015-11-25
RU2013123040A (en) 2014-11-27
SG189117A1 (en) 2013-05-31
CN103168136A (en) 2013-06-19
KR20130120464A (en) 2013-11-04
EP2630304A1 (en) 2013-08-28
CA2812597A1 (en) 2012-04-26
CA2812597C (en) 2015-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2583467C2 (en) Ice worthy jack-up drilling unit with pre-loading tension system
RU2555976C2 (en) Jack-up drilling rig with two derricks for operation under ice conditions
US8870497B2 (en) Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod
US8807875B2 (en) Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod and sockets
RU2573372C2 (en) Jack-up drilling offshore unit of ice class with gas mixing and ice-reinforced screens for support legs
US20120128432A1 (en) Ice worthy jack-up drilling unit with moon pool for protected drilling in ice
RU2573301C2 (en) Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg
RU2564711C2 (en) Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg and adjusting seats
RU2571782C2 (en) Self-lifting marine drilling ice-breaking-class platform with icing ruled out by gas mixing
US20120128426A1 (en) Ice worthy jack-up drilling unit
RU2667252C1 (en) Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover
US20120128429A1 (en) Ice worthy jack-up drilling unit with gas agitation and leg ice shields
SG189142A1 (en) Ice worthy jack-up drilling unit with telescoping riser
US20120128427A1 (en) Leg ice shields for ice worthy jack-up drilling unit
SG189056A1 (en) Ice worthy jack-up drilling unit secured to the seafloor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161022