RU2739616C1 - Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf - Google Patents

Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf Download PDF

Info

Publication number
RU2739616C1
RU2739616C1 RU2020124844A RU2020124844A RU2739616C1 RU 2739616 C1 RU2739616 C1 RU 2739616C1 RU 2020124844 A RU2020124844 A RU 2020124844A RU 2020124844 A RU2020124844 A RU 2020124844A RU 2739616 C1 RU2739616 C1 RU 2739616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ice
resistant
drilling
support base
complex
Prior art date
Application number
RU2020124844A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Мишин
Леонид Викторович Кольченко
Original Assignee
Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл"
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
Application filed by Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл" filed Critical Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Коралл"
Priority to RU2020124844A priority Critical patent/RU2739616C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2739616C1 publication Critical patent/RU2739616C1/en

Links

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering structures and can be used for construction of sea ice-resistant platforms intended for exploration and production of hydrocarbons on shallow continental shelf and operated in severe winter conditions in the presence of ice fields of different structure and intensity. Novelty of the invention is that the above ice-resistant drilling complex comprises an ice-resistant support base, the housing of which is similar to the housing of the ice-resistant unit-conductor, and two displacement support units, wherein to keep from horizontal displacements of ice-resistant support units under action of ice load of the housing of the conductor unit and the support base are made with recesses, the surfaces of which are commensurable with the surfaces of the support blocks contacting with them.
EFFECT: expansion of operational capabilities of the complex at improvement of reliability and simplification of design by provision of possibility of year-round drilling and use of non-ice-resistant self-lifting floating drilling rig.
3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений и может быть использовано для строительства морских ледостойких платформ, предназначенных для разведки и добычи углеводородов на мелководном континентальном шельфе и эксплуатируемых в суровых зимних условиях при наличии ледовых полей различной структуры и интенсивности.The invention relates to the field of hydraulic structures and can be used for the construction of offshore ice-resistant platforms intended for exploration and production of hydrocarbons on the shallow continental shelf and operated in severe winter conditions in the presence of ice fields of varying structure and intensity.

Известен ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа и круглогодичной добычи углеводородов, разработанный фирмой Exxonmobil Upstream Research Co., США (международная заявка WO 2007126477, Е02В 17/00, опубл. 08.11.2007/, по которой выдан патент РФ №2422614), который включает корпус самоподъемной плавучей буровой установки (СПБУ), установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, по крайней мере, две опорные колонны, проходящие через корпус СПБУ, имеющие ледовую защиту в виде конуса. Функциональное и эксплуатационное оборудование размещено на корпусе с возможностью прохода хотя бы через одну опорную колонну. По меньшей мере, один блок-кондуктор, через который производится бурение скважины, имеет ледостойкий корпус и установлен отдельно от корпуса СПБУ над скважиной на заглубленном в грунт фундаменте. Каждая из ледостойких опорных колонн имеет закрытую конструкцию в форме цилиндра, включающую наружную и внутреннюю обшивки, между которыми находится межкольцевое пространство, которое заполнено связующим материалом. Ледовая устойчивость бурового комплекса обеспечена практически только за счет конструкции опорных колонн, которые взаимодействуют с ледовым полем. Эффективность локальной ледовой защиты опорных колонн в виде охватывающего опору усеченного конуса зависит от угла наклона усеченного конуса и в некотором диапазоне углов может быть недостаточно эффективной.Known ice-resistant drilling complex for the development of shallow continental shelf and year-round production of hydrocarbons, developed by Exxonmobil Upstream Research Co., USA (international application WO 2007126477, E02B 17/00, publ. 08.11.2007 /, which issued RF patent No. 2422614), which includes the body of a jack-up drilling rig (jack-up rig), a cantilever mounted on it with a drill tower, at least two support columns passing through the jack-up rig body, having ice protection in the form of a cone. Functional and operational equipment is located on the body with the ability to pass through at least one support column. At least one casing block through which the well is drilled has an ice-resistant body and is installed separately from the jack-up drilling rig body above the well on a foundation buried in the ground. Each of the ice-resistant support columns has a closed structure in the form of a cylinder, including outer and inner skins, between which there is an inter-annular space, which is filled with a binder material. Ice stability of the drilling complex is ensured practically only due to the construction of support columns that interact with the ice field. The effectiveness of local ice protection of support columns in the form of a truncated cone enclosing the support depends on the angle of inclination of the truncated cone and may not be effective enough in a certain range of angles.

Известен также ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа (см. патент РФ №2382849, МПК Е02В 17/00, 2008 г.), включающий корпус СПБУ, установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, проходящие через корпус СПБУ опорные колонны, по меньшей мере, один блок-кондуктор с ледостойким корпусом, выполненный с возможностью стационарной установки на подводном фундаменте и имеющий верхнюю надстройку для размещения эксплуатационного оборудования. Указанный известный патент РФ выбран в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения. В выбранном прототипе опорные колонны СПБУ имеют донные основания с ледовой защитой в виде охватывающего каждую опору усеченного конуса, при этом комплекс снабжен наружным U-образным поясом ледовой защиты, ветви которого установлены по всей длине корпуса СПБУ, выполненным в виде свайной структуры. Ограждение предпочтительно устанавливается по направлению течения. Для защиты открытой части U-образного свайного ограждения предусмотрена установка батопорта на сваях.There is also known an ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf (see RF patent No. 2382849, IPC Е02В 17/00, 2008), which includes a jack-up drill housing, a cantilever with an oil derrick installed on it, support columns passing through the jack-up drill housing, at least at least one conductor block with an ice-resistant hull, made with the possibility of permanent installation on an underwater foundation and having an upper superstructure to accommodate operational equipment. The specified known patent of the Russian Federation is chosen as the closest analogue of the claimed invention. In the selected prototype, the jack-up jack support columns have bottom bases with ice protection in the form of a truncated cone covering each support, while the complex is equipped with an external U-shaped ice protection belt, the branches of which are installed along the entire length of the jack-up jack body, made in the form of a pile structure. The fence is preferably installed in the direction of flow. To protect the open part of the U-shaped pile fence, a bathoport is installed on piles.

Недостатком указанного ледостойкого комплекса является сложность и громоздкость его конструкции, вследствие наличия подводного фундамента, массивного ледового ограждения и ледозащитных устройств на опорных колоннах. Кроме того, свайное крепление батопорта препятствует оперативному уходу платформы с точки бурения.The disadvantage of this ice-resistant complex is the complexity and cumbersomeness of its design, due to the presence of an underwater foundation, massive ice fencing and ice protection devices on the support columns. In addition, the pile mounting of the batoport prevents the platform from quickly leaving the drilling point.

Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей комплекса при повышении надежности и упрощении конструкции, путем обеспечения возможности круглогодичного бурения и использования неледостойкой самоподъемной плавучей буровой установки.The technical result of the claimed invention is to expand the operational capabilities of the complex while increasing the reliability and simplifying the design, by ensuring the possibility of year-round drilling and using a non-ice-resistant jack-up floating drilling rig.

Это достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа, включающем корпус самоподъемной плавучей буровой установки, установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, проходящие через упомянутый корпус опорные колонны и ледостойкий блок-кондуктор, выполненный с возможностью закрепления на морском дне, тем, что указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора, и два водоизмещающих ледостойких опорных блока, причем для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков под действием ледовой нагрузки, корпуса блок-кондуктора и опорного основания выполнены с нишами, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков.This is achieved in an ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf, including a self-elevating floating drilling rig hull, a cantilever with an oil derrick installed on it, support columns passing through the said hull, and an ice-resistant conductor block made with the possibility of fixing on the seabed, in that the specified ice-resistant drilling complex contains an ice-resistant support base, the body of which is similar to the body of the mentioned ice-resistant block-conductor, and two water-displacement ice-resistant support blocks, moreover, to keep the ice-resistant support blocks from horizontal displacements under the action of ice load, the body of the conductor block and the support base are made with niches , the surfaces of which are commensurate with the surfaces of the support blocks in contact with them.

Указанный технический результат также достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа тем, что ледостойкое опорное основание выполнено с возможностью закрепления на дне посредством свай.The specified technical result is also achieved in an ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf in that the ice-resistant support base is made with the possibility of anchoring at the bottom by means of piles.

Также указанный технический результат достигается в ледостойком буровом комплексе для освоения мелководного континентального шельфа тем, что для увеличения количества разбуриваемых скважин ледостойкое опорное основание выполнено в виде ледостойкого блок-кондуктора аналогичной конфигурации.Also, the specified technical result is achieved in an ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf in that, to increase the number of drilled wells, the ice-resistant support base is made in the form of an ice-resistant casing block of a similar configuration.

На фигуре 1 схематически изображен начальный этап формирования заявляемого ледостойкого комплекса для освоения мелководного континентального шельфа, вид сбоку;The figure 1 schematically shows the initial stage of the formation of the claimed ice-resistant complex for the development of shallow continental shelf, side view;

на фиг. 2 - то же, вид сверху;in fig. 2 - the same, top view;

на фиг. 3 - последующий этап формирования комплекса, вид сбоку;in fig. 3 - the next stage of the formation of the complex, side view;

на фиг. 4 - то же, вид сверху;in fig. 4 - the same, top view;

на фиг. 5 - ледостойкий комплекс в рабочем состоянии, вид сбоку;in fig. 5 - ice-resistant complex in working order, side view;

на фиг. 6 - то же, вид сверху;in fig. 6 - the same, top view;

на фиг. 7 - ледостойкий комплекс в рабочем состоянии с двумя блок-кондукторами, вид сверху;in fig. 7 - ice-resistant complex in working order with two block-conductors, top view;

Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа, включает в себя корпус 1 СПБУ, установленный на нем кантилевер 2 с буровой вышкой, проходящие через корпус 1 СПБУ опорные колонны 3, и ледостойкий блок-кондуктор 4, выполненный с возможностью закрепления на морском дне посредством свай 5.The ice-resistant drilling complex for the development of the shallow continental shelf, includes hull 1 of jack-up drilling rig, installed on it cantilever 2 with an oil derrick, supporting columns 3 passing through housing 1 of jack-up rig, and ice-resistant block-conductor 4, made with the possibility of anchoring on the seabed by means of piles 5.

Для расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание 6, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора 4, и два водоизмещающих опорных блока 7. Для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков 7 под действием ледовой нагрузки, корпуса блок-кондуктора 4 и опорного основания 6 выполнены с нишами 8, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков 7. Ледостойкое опорное основание 6 также выполнено с возможностью закрепления на дне посредством свай 5.To expand operational capabilities and improve reliability, the specified ice-resistant drilling complex contains an ice-resistant support base 6, the body of which is similar to the body of the mentioned ice-resistant conductor block 4, and two displacement support blocks 7. To keep the ice-resistant support blocks 7 from horizontal displacements under the action of an ice load, the body the conductor block 4 and the support base 6 are made with niches 8, the surfaces of which are commensurate with the contacting surfaces of the support blocks 7. The ice-resistant support base 6 is also configured to be fixed at the bottom by means of piles 5.

Ледостойкий блок-кондуктор 4 и ледостойкое опорное основание 6 в межледовый период посредством буксиров (не показаны) транспортируют на месторождение и закрепляют на дне посредством свай 5. Затем также в межледовый период транспортируют корпус 1 СПБУ с кантилевером 2 с буровой вышкой и опорными колоннами 3 и заводят между блок-кондуктором 4 и опорным основанием 6. Опорные колонны 4 опускают и залавливают в грунт, корпус 1 СПБУ поднимается над водой. После этого под корпус 1 СПБУ заводят на плаву ледостойкие опорные блоки 7, до упирания их носовых оконечностей соответственно в ниши 8 корпуса блок-кондуктора 4 и опорного основания 6, и устанавливают опорные блоки 7 на морское дно методом балластировки. После этого корпус 1 СПБУ опускают на ледостойкие опорные блоки 7, извлекают из грунта опорные колонны 3 и поднимают в верхнее положение. Кантилевер 2 с буровой вышкой перемещают на блок-кондуктор 4 и начинают бурение.Ice-resistant casing block 4 and ice-resistant support base 6 during the inter-ice period by means of tugs (not shown) are transported to the field and secured to the bottom by means of piles 5. Then, during the inter-ice period, the jack-up drilling rig body 1 with cantilever 2 with an oil derrick and support columns 3 and lead between the block-conductor 4 and the support base 6. The support columns 4 are lowered and trapped in the ground, the jack-up housing 1 rises above the water. After that, ice-resistant support blocks 7 are floated under the jack-up hull 1, until their bow ends abut, respectively, in the niches 8 of the casing of the conductor block 4 and the support base 6, and the support blocks 7 are installed on the seabed by ballasting. After that, the housing 1 of the jack-up drill is lowered onto the ice-resistant support blocks 7, the support columns 3 are removed from the ground and raised to the upper position. The cantilever 2 with the drilling derrick is moved to the block-conductor 4 and drilling is started.

По окончании бурения для снятия корпуса 1 СПБУ опускают опорные колонны 3, поднимают корпус 1 СПБУ, дебалластируют и выводят опорные блоки 7 из-под корпуса 1 СПБУ, затем корпус 1 СПБУ опускают на воду, поднимают опорные колонны 3 в верхнее положение и отводят корпус 1 СПБУ от блок-кондуктора 4 и опорного основания 6.At the end of drilling, to remove the jack-up housing 1, the support columns 3 are lowered, the jack-up unit housing 1 is raised, deballasting and the support blocks 7 are removed from under the jack-up unit housing 1, then the jack-up unit housing 1 is lowered into the water, the support columns 3 are raised to the upper position and the housing 1 is removed Jack-up drill from jig 4 and support base 6.

При необходимости увеличения количества разбуриваемых скважин, вместо опорного основания 6 также может быть применен аналогичный блок-кондуктору 4 ледостойкий блок-кондуктор 4, и, развернув кантилевер 2 с буровой вышкой на 180 градусов, возможно произвести постановку СПБУ в надводное положение с опиранием днища ее корпуса 1 на опорные блоки 7 и разбурить второй куст скважин через аналогичный блок-кондуктор 4.If it is necessary to increase the number of wells to be drilled, instead of the support base 6, an ice-resistant block-conductor 4 similar to the casing block 4 can also be used, and by turning the cantilever 2 with the drilling tower 180 degrees, it is possible to set the jack-up drilling rig to the surface position with the bottom of its body supported 1 to the support blocks 7 and drill a second well cluster through a similar casing block 4.

Технико-экономическое преимущество заявляемого изобретения заключается в использовании неледостойкой СПБУ для круглогодичного бурения в ледовых условиях, так как она находится в надводном положении и не имеет контакта с ледовым полем. Ледовую нагрузку с любого направления воспринимают остальные элементы ледостойкого комплекса. Таким образом, обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей комплекса при упрощении его конструкции.The technical and economic advantage of the claimed invention lies in the use of a non-ice-resistant jack-up rig for year-round drilling in ice conditions, since it is on the surface and has no contact with the ice field. Ice load from any direction is perceived by other elements of the ice-resistant complex. Thus, the expansion of the operational capabilities of the complex is provided while simplifying its design.

Claims (3)

1. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа, включающий буксируемый корпус самоподъемной плавучей буровой установки, установленный на нем кантилевер с буровой вышкой, проходящие через упомянутый корпус опорные колонны и ледостойкий блок-кондуктор, выполненный с возможностью закрепления на морском дне, отличающийся тем, что указанный ледостойкий буровой комплекс содержит ледостойкое опорное основание, корпус которого аналогичен корпусу упомянутого ледостойкого блок-кондуктора, и два водоизмещающих опорных блока, причем для удержания от горизонтальных смещений ледостойких опорных блоков под действием ледовой нагрузки корпуса блок-кондуктора и опорного основания выполнены с нишами, поверхности которых соизмеримы с контактирующими с ними поверхностями опорных блоков.1. An ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf, including a towed hull of a self-elevating floating drilling rig, a cantilever with an oil derrick installed on it, supporting columns passing through the said hull, and an ice-resistant conductor block made with the possibility of being fixed on the seabed, characterized by the fact that that the specified ice-resistant drilling complex contains an ice-resistant support base, the body of which is similar to the body of the said ice-resistant block-conductor, and two displacement support blocks, moreover, to keep the ice-resistant support blocks from horizontal displacements under the action of the ice load, the body of the conductor block and the support base are made with niches, whose surfaces are comparable with the contacting surfaces of the support blocks. 2. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа по п. 1, отличающийся тем, что ледостойкое опорное основание также выполнено с возможностью закрепления на дне посредством свай.2. An ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf according to claim 1, characterized in that the ice-resistant support base is also configured to be fixed at the bottom by means of piles. 3. Ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для увеличения количества разбуриваемых скважин ледостойкое опорное основание выполнено в виде ледостойкого блок-кондуктора аналогичной конфигурации.3. An ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf according to claim 1 or 2, characterized in that, to increase the number of wells drilled, the ice-resistant support base is made in the form of an ice-resistant casing block of a similar configuration.
RU2020124844A 2020-07-17 2020-07-17 Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf RU2739616C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124844A RU2739616C1 (en) 2020-07-17 2020-07-17 Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124844A RU2739616C1 (en) 2020-07-17 2020-07-17 Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2739616C1 true RU2739616C1 (en) 2020-12-28

Family

ID=74106422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124844A RU2739616C1 (en) 2020-07-17 2020-07-17 Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2739616C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5292207A (en) * 1993-02-15 1994-03-08 Allen Bradford Resources, Inc. Ice crush resistant caisson for arctic offshore oil well drilling
RU2382849C1 (en) * 2008-09-18 2010-02-27 Закрытое акционерное общество "Новые подводные технологии" Ice resistant drilling complex for shallow continental shelf development
RU2422614C2 (en) * 2006-03-30 2011-06-27 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Mobile arctic drilling system of year-round operation
WO2014053655A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 A.P. Møller - Mærsk A/S Protective structure for an off-shore platform

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5292207A (en) * 1993-02-15 1994-03-08 Allen Bradford Resources, Inc. Ice crush resistant caisson for arctic offshore oil well drilling
RU2422614C2 (en) * 2006-03-30 2011-06-27 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Mobile arctic drilling system of year-round operation
RU2382849C1 (en) * 2008-09-18 2010-02-27 Закрытое акционерное общество "Новые подводные технологии" Ice resistant drilling complex for shallow continental shelf development
WO2014053655A1 (en) * 2012-10-04 2014-04-10 A.P. Møller - Mærsk A/S Protective structure for an off-shore platform

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8523491B2 (en) Mobile, year-round arctic drilling system
US4063426A (en) Three column tower
EA002258B1 (en) Desk installation system for offshore structures
KR20190011716A (en) A method for providing a seabed support unit and a shallow piercing terminal
JP2002529630A (en) Offshore underwater construction caisson
RU2011148504A (en) ARCTIC FLOATING SYSTEM
US5383748A (en) Offshore structure and installation method
RU2607489C1 (en) Jacking system with support structure
US20060275080A1 (en) Method and Apparatus for Offshore Drilling in Ice-Infested Waters
RU2739616C1 (en) Ice-resistant drilling complex for development of shallow-water continental shelf
US3362170A (en) Triangular based offshore platform
CA1226742A (en) Mobile offshore drilling structure for the arctic
US3961489A (en) Method for placing a floating structure on the sea bed
KR20150140792A (en) Arctic telescoping mobile offshore drilling unit
RU2536726C1 (en) Self-lifting drilling rig
RU2040638C1 (en) Sleetroof offshore platform
USRE35912E (en) Method of installing lean-to well protector
RU2499098C2 (en) Ice-resistant self-lifting platform for freezing shallow water and method of its installation
RU2745457C1 (en) Offshore gravity structure for arctic conditions
US2940265A (en) Offshore platform and method of erecting the same
RU2586345C2 (en) Method for construction of transport tunnel of transition
US20170002534A1 (en) System and Method for Improving A Jack Up Platform with Asymmetric Cleats
RU2198261C1 (en) Method of erection of marine platform
RU2477351C1 (en) Ice-resistant monopod self-rising floating drilling rig
RU2467122C1 (en) Self-lifting mobile ice-resistant drilling platform of telescopic type and method of its transportation, assembly and dismantling