RU2667252C1 - Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover - Google Patents
Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667252C1 RU2667252C1 RU2017139057A RU2017139057A RU2667252C1 RU 2667252 C1 RU2667252 C1 RU 2667252C1 RU 2017139057 A RU2017139057 A RU 2017139057A RU 2017139057 A RU2017139057 A RU 2017139057A RU 2667252 C1 RU2667252 C1 RU 2667252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- hull
- self
- drilling rig
- deflector
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 53
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 2
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000003653 coastal water Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/02—Artificial 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
- E02B17/028—Ice-structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
- B63B35/4413—Floating drilling platforms, e.g. carrying water-oil separating devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
- E02B15/02—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor from ice otherwise than according to E02B1/003
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехническим устройствам, в частности к передвижным морским буровым установкам, и может быть использовано при строительстве скважин на нефть и газ на мелководных акваториях с сезонным ледовым покрытием.The invention relates to hydraulic devices, in particular to mobile offshore drilling rigs, and can be used in the construction of oil and gas wells in shallow water areas with seasonal ice cover.
Известна самоподъемная плавучая буровая установка (СПБУ) для строительства поисково-разведочных скважин в акваториях с глубиной до 200 м, состоящая из двух основных частей: верхнего строения, выполненного в виде понтона, обладающего плавучестью, и, по меньшей мере, трех вертикальных опор, расположенных по углам верхнего строения (Бородавкин П.П. Морские нефтегазовые сооружения: Учебник для вузов. Часть 1. Конструирование. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006. - С. 102-104).Known self-propelled floating drilling rig (SPBU) for the construction of exploratory wells in water areas with a depth of 200 m, consisting of two main parts: the upper structure, made in the form of a pontoon with buoyancy, and at least three vertical supports located in the corners of the upper structure (Borodavkin PP Offshore oil and gas facilities: Textbook for universities.
Самоподъемные плавучие буровые установки имеют большие преимущества перед стационарными морскими нефтегазовыми сооружениями в том, что они мобильны, благодаря наличию верхнего строения, выполненного в виде плавающего понтона, легко транспортируются при помощи буксиров на новую точку бурения поисково-разведочных и эксплуатационных (с использованием блок-кондуктора) скважин.Self-propelled floating drilling rigs have great advantages over stationary offshore oil and gas facilities in that they are mobile, due to the presence of the upper structure, made in the form of a floating pontoon, they are easily transported by tugs to a new drilling point for exploration and production (using a block conductor ) wells.
Однако эти самоподъемные плавучие буровые платформы в рабочем положении, опирающиеся на дно моря, не предназначены для работы в ледовых условиях, при которых вертикальные опоры ферменной конструкции испытывают максимально возможные горизонтальные нагрузки ото льда на поверхности моря. Процесс взаимодействия СПБУ и наваливающегося на него льда определяется соотношением прочности и устойчивости опор СПБУ и прочностными характеристиками льда в зависимости от характера разрушения льда. Вертикальные опоры СПБУ в силу своих функциональных и конструктивных особенностей не имеют ледовой защиты и обусловливают максимально возможные горизонтальные нагрузки на них от льда, в результате которых возможен срез опор или опрокидывание буровой платформы. Таким образом, серьезным недостатком данного типа самоподъемной буровой установки является ограниченное применение в мелководных акваториях, подверженных сезонному ледовому покрытию, вынужденный простой в зимний период времени (с ноября по апрель-май месяцы), потери дохода бурового подрядчика.However, these self-elevating floating drilling platforms in the working position, resting on the bottom of the sea, are not designed to operate in ice conditions, in which the vertical truss supports support the maximum possible horizontal loads from ice on the sea surface. The process of interaction between SPBU and ice falling on it is determined by the ratio of strength and stability of the SPBU supports and strength characteristics of ice, depending on the nature of ice destruction. Due to their functional and structural features, SPBU vertical supports do not have ice protection and cause the maximum possible horizontal loads on them from ice, as a result of which it is possible to cut the supports or tipping the drilling platform. Thus, a serious drawback of this type of self-elevating drilling rig is the limited use in shallow water areas prone to seasonal ice cover, which is caused by the loss of income of the drilling contractor during the winter period (from November to April-May months).
Известна морская многоопорная платформа, содержащая ледокольные устройства, каждое из которых выполнено в виде усеченного конуса, большие основания которых установлены на смежных опорах, и направлены в противоположные стороны с возможностью одновременного вращения и встречного возвратно-поступательного перемещения относительно опор (АС №1048041 СССР, МКИ Е02В 15/02 от 12.05.1982).Known marine multi-support platform containing ice-breaking devices, each of which is made in the form of a truncated cone, large bases of which are mounted on adjacent supports, and directed in opposite directions with the possibility of simultaneous rotation and counter-reciprocating movement relative to the supports (AS No. 1048041 USSR, MKI ЕВВ 15/02 dated 05/12/1982).
Однако при относительной простоте морской многоопорной нефтегазовой платформы, содержащей ледокольные устройства, она может быть использована только в стационарном положении, а устройство для разрушения ледового покрытия в море не может быть применено на мобильных самоподъемных буровых установках, снабженных, по меньшей мере, тремя опорами, выполненных в виде ферм и имеющих жестко закрепленные зубчатые рейки на гранях ферм для подъема и опускания опор СПБУ на дно моря с помощью приводных механизмов.However, with the relative simplicity of the offshore multi-support oil and gas platform containing icebreaking devices, it can only be used in a stationary position, and the device for breaking the ice cover at sea cannot be used on mobile self-lifting drilling rigs equipped with at least three supports made in the form of farms and having rigidly fixed gear racks on the sides of the trusses for raising and lowering SPBU supports to the bottom of the sea with the help of drive mechanisms.
Известна самоподъемная буровая установка ледового класса для бурения на нефть и газ в потенциально ледовых условиях на прибрежных морских акваториях, принятая за прототип, содержащая плавучий корпус, имеющий относительно гладкую палубу в своей верхней части и выгибающую лед форму в своей нижней части, проходящую вниз и внутрь вокруг периметра корпуса, причем 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 и не под корпус; по меньшей мере, три вертикальные опоры, установленные внутри периметра днища плавучего корпуса, при этом опоры выполнены с возможностью подъема от морского дна для осуществления буксировки буровой установки через мелководье и также выдвижения к морскому дну и дополнительного выдвижения для подъема корпуса частично или полностью из воды; 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 газовую систему перемешивания для перемешивания воды вблизи опор и предотвращения ледообразования в зоне расположения опор (патент №2571782 РФ, МПК Е02В 17/00 от 21.10.2011).Known self-elevating ice class drilling rig for drilling for oil and gas in potentially ice conditions in coastal waters, adopted for the prototype, containing a floating hull having a relatively smooth deck in its upper part and an ice-curving shape in its lower part, passing down and in around the perimeter of the hull, and the ice-bending form extends from the hull area near the deck level and goes 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 vertical supports installed inside the perimeter of the bottom of the floating body, while the supports are capable of being lifted from the seabed to tow the rig through shallow water and also extended to the seabed and further extended to lift the body partially or completely out of the water; 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 gas mixing system for mixing water near the supports and preventing ice formation in the area where the supports are located (RF patent No. 2571782, IPC EV 02/17 of 10/21/2011).
Однако известная самоподъемная буровая установка ледового класса, принятая за прототип, имеет недостаточную эффективность разрушения льда дефлектором и предотвращения ледообразования под корпусом самоподъемной буровой установки и в зоне расположения вертикальных опор вследствие низкой эффективности предотвращения ледообразования под корпусом самоподъемной буровой установки и в зоне расположения вертикальных опор, которая обеспечивается газовой системой перемешивания воды вблизи опор и уменьшения проблем ото льда вблизи опор.However, the known ice class self-elevating drilling rig, adopted as a prototype, has insufficient efficiency of ice breaking by the deflector and preventing ice formation under the self-elevating drilling rig body and in the area where the vertical supports are located due to the low efficiency of ice formation under the self-elevating drilling rig body and in the area where the vertical supports are located, which It is provided with a gas system for mixing water near the supports and reducing problems from ice near the supports.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности и прочности плавучего корпуса, эффективности разрушения льда дефлектором, упорядоченный вывод разрушенного льда из-под корпуса и за его пределы, предотвращения ледообразования под корпусом самоподъемной буровой установки и в зоне расположения вертикальных опор мобильной самоподъемной буровой установки, а также их защиты от надвигающегося льда.The technical result of the claimed invention is to increase the reliability and strength of the floating body, the efficiency of ice destruction by the deflector, the ordered withdrawal of the destroyed ice from under the body and beyond, to prevent ice formation under the body of the self-lifting drilling rig and in the area of the vertical supports of the mobile self-lifting drilling rig, as well as their protection from impending ice.
Для достижения указанного технического результата в самоподъемной морской буровой установке ледового класса, содержащей плавучий корпус, имеющей относительно гладкую палубу в своей верхней части и выгибающую лед форму в своей нижней части, проходящую вниз и внутрь вокруг периметра корпуса, причем 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 и не под корпус; по меньшей мере, три вертикальные опоры, установленные внутри периметра днища плавучего корпуса, при этом опоры выполнены с возможностью подъема от морского дна для осуществления буксировки самоподъемной плавучей буровой установки по морю и также выдвижения к морскому дну и дополнительного выдвижения для подъема корпуса частично или полностью из воды; 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 газовую систему перемешивания для перемешивания воды вблизи опор и уменьшения проблем ото льда вблизи опор, согласно изобретению, участок ледового дефлектора выполнен с некоторым утолщением (усилением) в центре корпуса, образующим слегка наклонную его поверхность к периферии корпуса, имеющую, по меньшей мере, три радиальных канала, равномерно направленных от центра корпуса с окружностью 3…5 м до периферийной части корпуса, и дополнительно снабжен множеством металлических пирамид, основания которых жестко закреплены на слегка наклонной поверхности ледового дефлектора, а острые вершины пирамид направлены вниз к ледовой поверхности, причем в центре утолщенного дефлектора жестко закреплена своим основанием металлическая пирамида, высота которой в 1,5-3 раза превышает высоту остального множества пирамид.In order to achieve the indicated technical result, in an ice-class self-elevating offshore drilling rig containing a floating hull, having a relatively smooth deck in its upper part and an ice-curving shape in its lower part, extending downward and inward around the perimeter of the hull, the ice-caving form extending from the hull zone near the deck level and goes down to the area near the bottom of the hull; 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 vertical supports installed inside the perimeter of the bottom of the floating hull, while the supports are made with the possibility of lifting from the seabed to tow a self-propelled floating drilling rig by sea and also extend to the seabed and additional extension to lift the hull partially or completely from water; 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 gas mixing system for mixing water near the supports and to reduce problems from ice near the supports, according to the invention, the ice deflector section is made with some thickening (strengthening) in the center of the body, forming a slightly inclined surface to the periphery of the body, having at least three radial channels uniformly directed from the center of the hull with a circle of 3 ... 5 m to the peripheral part of the hull, and is additionally equipped with many metal pyramids, the bases of which are rigidly fixed to slightly inclined minutes the ice deflector surface, and the sharp vertex of the pyramids are directed down to the ice surface, with a thickened central deflector rigidly fixed by its base metal pyramid the height of which is 1.5-3 times the height of the rest of the plurality of pyramids.
При этом радиальные каналы не содержат множество пирамид, жестко закрепленные своим нижним основанием к слегка наклонной поверхности ледового дефлектора, ширина радиальных каналов составляет от 1 до 3 м, а глубина колеблется в интервале от 0,2 до 0,5 м.Moreover, the radial channels do not contain many pyramids, rigidly fixed with their lower base to the slightly inclined surface of the ice deflector, the width of the radial channels is from 1 to 3 m, and the depth ranges from 0.2 to 0.5 m.
Угол наклона ледового дефлектора от центра до периферийной части корпуса составляет 5°…8°, который обеспечивает упорядоченное выдавливание разрушенного льда из под корпуса самоподъемной морской буровой установки за его пределы в акваторию моря.The angle of inclination of the ice deflector from the center to the peripheral part of the hull is 5 ° ... 8 °, which provides an orderly squeezing of the destroyed ice from under the hull of a self-lifting offshore drilling rig beyond its limits into the sea.
Кроме этого, на палубе самоподъемной морской буровой установки дополнительно установлен парогенератор, снабженный термоизолированными трубопроводами, оканчивающимися выходными штуцерами, установленными у каждой вертикальной опоры самоподъемной морской буровой установки в подводной части моря на глубине от 0,4 до 1,0 м с возможностью изменения глубины погружения штуцеров и их месторасположения по высоте вертикальных опор.In addition, a steam generator is additionally installed on the deck of the self-elevating offshore drilling rig, equipped with thermally insulated pipelines ending with outlet fittings installed at each vertical support of the self-elevating offshore drilling rig in the underwater part of the sea at a depth of 0.4 to 1.0 m with the possibility of changing the depth of immersion fittings and their location along the height of the vertical supports.
Отличительными признаками предлагаемой самоподъемной морской буровой установки от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, являются усиление участка ледового дефлектора путем выполнения его с некоторым утолщением (усилением) в центре корпуса, образующим слегка наклонную его поверхность к периферии корпуса, имеющим, по меньшей мере, три радиальных канала от центра корпуса с окружностью 3…5 м до периферийной части корпуса и дополнительно снабжен множеством металлических пирамид, основания которых жестко закреплены на слегка наклонной поверхности дефлектора, а острые вершины пирамид направлены вниз к ледовому покрытию, причем в центре утолщенного дефлектора жестко закреплена своим основанием металлическая пирамида, высота которой в 1,5-3 раза превышает высоту остального множества пирамид. При этом радиальные каналы не содержат множество пирамид, жестко закрепленные своим нижним основанием к слегка наклонной поверхности дефлектора, ширина радиальных каналов составляет от 1 до 3 м, а глубина колеблется в интервале от 0,2 до 0,5 м. Угол наклона ледового дефлектора от центра до периферийной части корпуса может изменяться от 5° до 8°, который обеспечивает упорядоченное выдавливание разрушенного льда из-под корпуса самоподъемной морской буровой установки за его пределы в акваторию моря.Distinctive features of the proposed self-elevating offshore drilling rig from the above known, closest to it, are the reinforcement of the ice deflector section by performing it with some thickening (reinforcement) in the center of the hull, forming its surface slightly inclined to the periphery of the hull, having at least three radial channels from the center of the hull with a circle of 3 ... 5 m to the peripheral part of the hull and is additionally equipped with many metal pyramids, the bases of which are rigidly fixed to slightly on the slope of the deflector, and the sharp peaks of the pyramids are directed down to the ice cover, and in the center of the thickened deflector a metal pyramid is rigidly fixed with its base, the height of which is 1.5-3 times the height of the rest of the set of pyramids. In this case, the radial channels do not contain many pyramids, rigidly fixed with their lower base to the slightly inclined surface of the deflector, the width of the radial channels is from 1 to 3 m, and the depth varies from 0.2 to 0.5 m. The angle of inclination of the ice deflector from the center to the peripheral part of the hull can vary from 5 ° to 8 °, which provides an orderly squeezing of the destroyed ice from under the hull of a jack-up offshore drilling rig beyond its limits into the sea.
Кроме этого, самоподъемная морская буровая установка содержит парогенератор, снабженный термоизолированным трубопроводом с выходными штуцерами, установленными у каждой вертикальной опоры в подводной части моря на глубине от 0,4 до 1,0 м, с возможностью изменения глубины погружения штуцеров и их месторасположения по высоте вертикальных опор.In addition, a self-elevating offshore drilling rig includes a steam generator equipped with a thermally insulated pipeline with outlet fittings installed at each vertical support in the underwater part of the sea at a depth of 0.4 to 1.0 m, with the possibility of changing the immersion depth of the fittings and their location along the height of the vertical supports.
Замена газовой (воздушной) системы перемешивания воды вблизи опор СПБУ в прототипе на перегретый пар, вырабатываемый парогенератором, обеспечивает эффективную защиту несущих опор СПБУ от надвигающегося льда.Replacing the gas (air) water mixing system near the SPBU supports in the prototype with the superheated steam generated by the steam generator provides effective protection of the SPBU supporting supports from impending ice.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана заявляемая самоподъемная морская буровая установка на плаву в транспортном положении (вид сбоку); на фиг. 2 - самоподъемная морская буровая установка в рабочем состоянии с опорой на дно моря; на фиг. 3 - вид А фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the inventive self-elevating offshore drilling rig afloat in a transport position (side view); in FIG. 2 - a self-elevating offshore drilling rig in working condition supported on the bottom of the sea; in FIG. 3 is a view A of FIG. one.
На фиг. 3 не показано множество металлических пирамид 11 и центральная металлическая пирамида 17.In FIG. 3, a plurality of
Заявляемая самоподъемная морская буровая установка имеет верхнее строение, установленное на корпусе-понтоне 1, обеспечивающем плавучесть СПБУ на море. Корпус 1 образован главной палубой 2 и нижней плоскостью 3. На главной палубе 2 размещается основное буровое и энергетическое оборудование. Буровая вышка 4 установлена на консоли 5 корпуса 1. Корпус имеет сквозные отверстия 6 для перемещения опор 7, поднимаемые в транспортное и опускаемые в рабочее положение на дно моря 8 для бурения скважины специальным механизмом с зубчатыми колесами (на фигурах не показаны), входящие в зацепление с зубчатыми рейками, жестко закрепленными на гранях ферменных опор 7. Специальные механизмы на каждой из опор 7 приводятся в действие от электрического привода (на фигурах не показаны).The inventive self-elevating offshore drilling rig has a top structure mounted on a
Участок ледового дефлектора 9 усилен путем выполнения его с некоторым утолщением в центре корпуса, образующим слегка наклонную его поверхность к периферии корпуса 1, имеющим, по меньшей мере, три радиальных канала 15 от центра корпуса с окружностью 3-5 м до периферийной части корпуса и дополнительно снабжен множеством пирамид 11, основания которых жестко закреплены на слегка наклонной поверхности усиленного дефлектора 9, а острые вершины пирамид 11 направлены вниз к ледовому покрытию, причем в центре усиленного дефлектора 9 жестко закреплена своим основанием пирамида 17, высота которой в 1,5-3 раза превышает высоту остального множества пирамид 11. При этом радиальные каналы 15 не содержат множество пирамид 11, жестко закрепленные своим нижним основанием к слегка наклонной поверхности дефлектора, ширина радиальных каналов 15 составляет от 1 до 3 м, а их глубина колеблется в интервале от 0,2 до 0,5 м. Угол наклона усиленного ледового дефлектора 9 от центра до периферийной части корпуса 1 может изменяться от 5° до 8°, который обеспечивает упорядоченное и направленное выдавливание разрушенного льда 14 из-под корпуса 1 самоподъемной морской буровой установки за его пределы в акваторию моря.The section of the
Работа самоподъемной морской буровой установки осуществляется следующим образом.The operation of a jack-up offshore drilling rig is as follows.
С помощью буксиров самоподъемную морскую буровую установку буксируют на плаву на точку намечаемого строительства скважины. С помощью специального механизма с зубчатыми колесами (на фигурах не показаны), входящими в зацепление с зубчатыми рейками, жестко закрепленными на гранях ферменных опор 7, опускают опоры 7 и закрепляют опорные кессоны 13 на дне 8 моря. При этом корпус - понтон 1 находится над водной поверхностью 10 моря с зазором, обеспечивающим безопасную работу СПБУ в условиях шторма. Проводят подготовительные работы к бурению скважины и приступают к ее строительству. Морские волны воздействуют только на опоры 7 и пропускают воды через свою ферменную решетчатую металлическую конструкцию.Using tugs, a self-elevating offshore drilling rig is towed afloat to the point of the planned well construction. Using a special mechanism with gears (not shown in the figures) engaged with gear racks rigidly fixed to the edges of the truss supports 7, the
Северный Каспий ежегодно покрывается неподвижным льдом. Зимой образование льда в мелководных районах Северного Каспия начинается в конце ноября - первой декаде декабря. К середине декабря льдом покрывается северо-восточная часть моря и мелководные районы северо-западной части, а в конце декабря полностью покрывается льдом весь Северный Каспий. Толщина льда достигает 40…70 см. Переменные штормовые ветры взламывают льды, образуя наслоения и торосы, превращают неподвижный ранее лед в плавучий, который дрейфует в основном по направлению ветра.The North Caspian is annually covered by still ice. In winter, ice formation in the shallow areas of the North Caspian begins in late November - the first decade of December. By mid-December, the north-eastern part of the sea and shallow areas of the north-western part are covered with ice, and at the end of December the entire North Caspian is completely covered with ice. The thickness of the ice reaches 40 ... 70 cm. Variable gale-force winds crack the ice, forming layers and hummocks, turn the previously motionless ice into floating ice, which drifts mainly in the direction of the wind.
При сезонном образовании ледового покрытия в мелководной акватории моря в процессе бурения скважины для исключения негативного воздействия льда на СПБУ и исключения аварийных ситуаций, связанных с опрокидыванием СПБУ, с помощью специального механизма с зубчатыми колесами опускают корпус-понтон 1 верхнего строения СПБУ до контакта утолщенного (усиленного) ледового дефлектора 9 с ледовым покрытием. В этом положении основная нагрузка от массы с зубчатыми колесами СПБУ будет приходиться на опоры 7, а часть нагрузки разгружается на ледовое покрытие. Лед имеет высокую прочность на сжатие, находящуюся в пределах 4…12 МПа. При этом прочность льда на изгиб составляет от 0,3 до 0,5 МПа. Корпус 1 СПБУ спускается так, что имеющая уклон внутрь выгибающая лед поверхность дефлектора 9 перекрывает морскую поверхность 10 или линию раздела воды и льда для входа в контакт с любым плавающим льдом, который может подходить к СПБУ. При дальнейшей разгрузке корпуса 1 СПБУ путем его опускания на ледовое покрытие происходит растрескивание льда острыми вершинами множества пирамид 11, жестко закрепленных своими основаниями на поверхности слегка наклонной поверхности 12 утолщенного (усиленного) ледового дефлектора 9, разрушение сплошного льда и упорядоченный (направленный) вывод расколовшихся льдин 14 по меньшей мере по трем каналам 15 из-под корпуса 1 за его пределы в акваторию моря. Острые вершины 16 множества пирамид 11 и центральной пирамиды 17, жестко закрепленные своими основаниями к поверхности слегка наклонной поверхности 12 усиленного ледового дефлектора 9, под действием части массы СПБУ, разгруженной на ледовое покрытие, обеспечивают растрескивание сплошного льда и его разрушение под изгибающей нагрузкой от усиленного ледового дефлектора 9 на расколовшиеся льдины 14. Наличие на усиленном ледовом дефлекторе 9, установленном на нижней плоскости 3 корпуса 1, по меньшей мере, трех каналов 15 обеспечивает упорядоченное и направленное выведение расколовшихся льдин 14 за пределы периметра корпуса 1 СПБУ.During the seasonal formation of ice cover in the shallow water area of the sea during the drilling of a well, in order to exclude the negative impact of ice on the SPBU and to exclude accidents associated with the SPBU overturning, with the help of special gears, the
После разрушения ледового покрытия СПБУ с помощью специального механизма с зубчатыми колесами (на фигурах не показаны), входящими в зацепление с зубчатыми рейками, жестко закрепленными на гранях ферменных опор 7, поднимают корпус 1 над уровнем 10 моря с зазором, обеспечивающим безопасную работу СПБУ в условиях шторма и продолжают бурение скважины. При образовании нового льда под СПБУ цикл освобождения от него повторяется.After breaking the ice cover of the SPBU using a special mechanism with gears (not shown in the figures) engaged with the gear racks rigidly fixed on the edges of the truss supports 7, the
Для защиты опор 7 от надвигающегося ледового покрова СПБУ дополнительно снабжена парогенератором (на фигурах не показан) типа передвижной паровой установки ППУ 1900/100, используемой в нефтегазовой отрасли для депарафинизации скважин, подземного и наземного оборудования, а также подогрева трубопроводов и другого нефтепромыслового оборудования, который размещен на палубе 2 и вырабатывает перегретый пар с температурой до 300°С с производительностью 600…1900 кг/час. В период ледового покрытия поверхности моря парогенератор (на фигурах не показан) вырабатывает перегретый пар с температурой до 300°С, который по гибким трубопроводам (на фигурах не показаны), имеющим термоизоляцию, проложенным внутри опор 7, оканчивающимся штуцерами (на фигурах не показаны), устанавливаемым в подводную часть моря на глубине от 0,4 до 1,0 м в зону каждой опоры 7 самоподъемной морской буровой установки. Штуцера на гибких термоизолированных трубопроводах установлены с возможностью изменения глубины погружения штуцеров в морской воде и их месторасположения по высоте вертикальных опор 7. Перегретый пар, вырабатываемый парогенератором, подаваемый через термоизолированные трубопроводы, оканчивающиеся штуцерами на каждой опоре 7, размещенными в подводной части моря на глубине от 0,4 до 1,0 м, обеспечивает предотвращение образования льда в зоне опор 7 СПБУ и негативное воздействие льда на несущие элементы самоподъемной морской буровой установки.To protect the
Таким образом, комплексное воздействие периодического разрушения ледового покрытия под СПБУ усиленным ледовым дефлектором 13, снабженным множеством пирамид 11 и центральной пирамидой 17, упорядоченный и направленный вывод расколовшихся льдин по каналам 15 за пределы самоподъемной морской установки в совокупности с воздействием перегретого пара, вырабатываемым дополнительно установленным на палубе 2 СПБУ парогенератором, подаваемым через термоизолированные трубопроводы, оканчивающиеся штуцерами, размещенными под водой на глубине 0,4…1,0 м, обеспечивают круглогодичную эксплуатацию самоподъемной буровой установки на мелководных акваториях моря с сезонным покрытием льдом. При этом предлагаемое техническое решение повышает надежность и прочность плавучего корпуса, эффективность разрушения льда усиленным дефлектором, обеспечивает упорядоченный и направленный вывод разрушенного льда из-под корпуса СПБУ и за его пределы, предотвращение ледообразования под корпусом самоподъемной буровой установки и в зоне расположения вертикальных опор мобильной самоподъемной буровой установки, а также их защиту от надвигающегося льда.Thus, the complex effect of the periodic destruction of the ice cover under the SPBU by the reinforced
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139057A RU2667252C1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139057A RU2667252C1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667252C1 true RU2667252C1 (en) | 2018-09-18 |
Family
ID=63580364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017139057A RU2667252C1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667252C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111846129A (en) * | 2020-07-27 | 2020-10-30 | 深洋海工技术(深圳)有限公司 | Novel polar region ice zone semi-submersible type drilling platform |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1048041A1 (en) * | 1982-05-12 | 1983-10-15 | Всесоюзный Проектный Институт По Добыче И Транспорту Газа И Нефти На Континентальном Шельфе Ссср "Спецморнефтегазпроект" | Multisupport offshore platform |
| US4666341A (en) * | 1983-07-22 | 1987-05-19 | Santa Fe International Corporation | Mobile sea barge and plateform |
| WO1999002785A1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-21 | Ensco International Incorporated | Submersible/semi-submersible dry lift carrier and method of operation for carrying a drilling rig and platform |
| RU2386747C2 (en) * | 2004-09-07 | 2010-04-20 | Оффшор Текнолоджи Девелопмент Пти Лтд. | Improved self-lifting drilling rig and similar drilling platforms |
| US20150129234A1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-14 | Conocophillips Company | Offshore drilling unit and method of maintaining stability of the drilling unit in potential ice conditions |
| RU152888U1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-06-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | SELF-LIFTING DRILLING RIG |
| RU2571782C2 (en) * | 2010-10-21 | 2015-12-20 | Конокофиллипс Компани | Self-lifting marine drilling ice-breaking-class platform with icing ruled out by gas mixing |
-
2017
- 2017-11-09 RU RU2017139057A patent/RU2667252C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1048041A1 (en) * | 1982-05-12 | 1983-10-15 | Всесоюзный Проектный Институт По Добыче И Транспорту Газа И Нефти На Континентальном Шельфе Ссср "Спецморнефтегазпроект" | Multisupport offshore platform |
| US4666341A (en) * | 1983-07-22 | 1987-05-19 | Santa Fe International Corporation | Mobile sea barge and plateform |
| WO1999002785A1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-01-21 | Ensco International Incorporated | Submersible/semi-submersible dry lift carrier and method of operation for carrying a drilling rig and platform |
| RU2386747C2 (en) * | 2004-09-07 | 2010-04-20 | Оффшор Текнолоджи Девелопмент Пти Лтд. | Improved self-lifting drilling rig and similar drilling platforms |
| RU2571782C2 (en) * | 2010-10-21 | 2015-12-20 | Конокофиллипс Компани | Self-lifting marine drilling ice-breaking-class platform with icing ruled out by gas mixing |
| US20150129234A1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-14 | Conocophillips Company | Offshore drilling unit and method of maintaining stability of the drilling unit in potential ice conditions |
| RU152888U1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-06-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | SELF-LIFTING DRILLING RIG |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111846129A (en) * | 2020-07-27 | 2020-10-30 | 深洋海工技术(深圳)有限公司 | Novel polar region ice zone semi-submersible type drilling platform |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2555976C2 (en) | Jack-up drilling rig with two derricks for operation under ice conditions | |
| EA002258B1 (en) | Desk installation system for offshore structures | |
| RU2583467C2 (en) | Ice worthy jack-up drilling unit with pre-loading tension system | |
| WO2010085970A1 (en) | Mobile offshore platform | |
| US8870497B2 (en) | Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod | |
| RU2667252C1 (en) | Self-elevating drilling rig for shallow water area operation with season ice cover | |
| RU2382849C1 (en) | Ice resistant drilling complex for shallow continental shelf development | |
| US8807875B2 (en) | Ice worthy jack-up drilling unit with conical piled monopod and sockets | |
| US3958426A (en) | Offshore harbor tank and installation | |
| FI67110B (en) | FOERFARANDE FOER TILLVERKNING AV STORA ISKROPPAR | |
| RU2573372C2 (en) | Jack-up drilling offshore unit of ice class with gas mixing and ice-reinforced screens for support legs | |
| RU2536726C1 (en) | Self-lifting drilling rig | |
| CA1331102C (en) | Strengthened protective structure | |
| US3348382A (en) | Offshore platform for ice conditions | |
| RU2564711C2 (en) | Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg and adjusting seats | |
| RU2477351C1 (en) | Ice-resistant monopod self-rising floating drilling rig | |
| RU2573301C2 (en) | Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg | |
| KR20130139931A (en) | Ice worthy jack-up drilling unit | |
| RU2571782C2 (en) | Self-lifting marine drilling ice-breaking-class platform with icing ruled out by gas mixing | |
| RU2064553C1 (en) | Immersed movable caisson provided with ice resistance for sea oil well drilling in arctic | |
| US20020067958A1 (en) | Methods of installing offshore platforms | |
| CN110607799A (en) | Multifunctional caisson foundation structure and burial depth control method thereof | |
| RU2477350C1 (en) | Ice-resistant drilling complex for developing shallow continental shelf and method to establish ice-resistant drilling complex for developing shallow continental shelf | |
| RU2392380C1 (en) | Floating facility for drilling wells from support units | |
| RU67111U1 (en) | MARINE PLATFORM FOR THE WIND POWER GENERATOR |