SU1129284A1 - Method of constructing an ice hydraulic structure - Google Patents

Method of constructing an ice hydraulic structure Download PDF

Info

Publication number
SU1129284A1
SU1129284A1 SU833570138A SU3570138A SU1129284A1 SU 1129284 A1 SU1129284 A1 SU 1129284A1 SU 833570138 A SU833570138 A SU 833570138A SU 3570138 A SU3570138 A SU 3570138A SU 1129284 A1 SU1129284 A1 SU 1129284A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ice
water
monolith
freezing
specific gravity
Prior art date
Application number
SU833570138A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Шибакин
Евгений Григорьевич Мясковский
Владимир Иванович Макеенко
Дилижан Аллахвердиевич Мирзоев
Original Assignee
Shibakin Sergej
Myaskovskij Evgenij G
Makeenko Vladimir
Mirzoev Dilizhan A
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 Shibakin Sergej, Myaskovskij Evgenij G, Makeenko Vladimir, Mirzoev Dilizhan A filed Critical Shibakin Sergej
Priority to SU833570138A priority Critical patent/SU1129284A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1129284A1 publication Critical patent/SU1129284A1/en

Links

Abstract

1. СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛЕДОВОГО ПадРОТЕХШМЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, преимущественно искусственного ледового острова дл  бурени  морских нефтегазовых скважин, заключающийс  в послойном намораживании лед ного моно;литал путем периодического полива его мсфской водой с удалением раскола, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  производства работ при одновременном повышении прочности монолита, в струю распыливаемой морской ВОДЬ ввод т твердое механические включени  с удельным весом большим, чем удельный вес воды; 2. Способ по п. 1, о т л и Ч а ющ и и с   тем, что указанные включе- . ни  ввод т охлажденными до температуры более низкой, чем температура г замерзани  воды.1. A METHOD of CREATING an ICE PADROTEHSHMESKY FITTING, mainly an artificial ice island for drilling offshore oil and gas wells, consisting in layer-by-layer freezing of ice mono; the strength of the monolith, solid mechanical particles with a specific gravity greater than the specific gravity of water are introduced into the jet of sprayed sea WATER; 2. The method according to p. 1, about tl and Chayusch and the fact that the specified inclusive-. It is introduced chilled to a temperature lower than the temperature of water freezing.

Description

Изобретение относитс  к гидротех ническим сооружени м, в частности ледовым островам дл  бурени  морски нефтегазовых скважин, и может быть использовано в гидротехническом строительстве, нефт ной и газовой промьшшенности, а также в других област х, где необходимо создание лед ных монолитов, намораживаемых преимущественно из морской воды. Известен способ создани  гидротехнического сооружени , в частност ледового искусственного острова, вк чающий послойное намораживание лед  ного монолита путем полива морской водой и удаление рассола, образующегос  при вымерзании пресной соста л ющей морской воды LI J. Недостаток способа заключаетс  в том, что удаление рассола из пространства между сло ми представл ет определенные трудности: самопроизво ное истечение рассола увеличивает сроки намораживани  сооружени , при нудительное удаление рассола усложн ет оборудование и увеличивает сто имость работ. 1- Известен также способ создани  л дового гидротехнического сооружени  преимущественно искусственного ледо вого острова дл  бурени  нефтегазозовых скважин, заключающийс  в послойном намораживании лед ного монолита путем периодического полива его морской водой с удалением рассола 2 . Недостаток способа заключаетс  в том, что миграци  рассола в теле монолита происходит медленно с обра зованием пронизывающих весь монолит Каналов, ослабл ющих прочность монолита. Принудительное удаление рассола требует определенных затрат на оборудование и усложн ет работы по намораживанию. Цель изобретени  - упрощение про изводства работ при одновременном повьшении прочности монолита. Указанна  цель достигаетс тем, что согласно способу создани  ледов го гидротехнического сооружени  в струю распыливаемой морской воды ввод т твердые механические включени  с удельным весом большим, чем удельный вес воды. Кроме того, указанные включени  ввод т охлажденными до температуры более низкой, чем температура замер зани  воды. Способ осуществл етс  следующим образом. В ледовом поле вырезают участок ледового покрыти , на поверхности которого начинают намораживание. Дл  этого на поверхность подают морскую воду распылением. Одновременно в струю распыливаемой воды ввод т охлажденный до температуры окружающего воздуха песок или грунт Основна  масса морской воды имеет температуру от О до в зимних услови х северных морей. Вылета  из распыливающего устройства, частицы воды на лету замерзают и падают на лед в виде крупы или мелких льдинок. Поскольку -охлаждение вьшетающих из распьшивающего устройства частиц воды начинаетс  снаружи, обледенению подвергаетс  наружна  часть капли. Так как замерзает только пресна  составл юща  капли, льдинка получаетс  трехслойной: частица рассола, затем слой льда и незамерзша  частица рассола, обволакивающа  лед ной шарик. Внутренн   часть рассола остаетс  в шарике, а внешн   стекает с него при падении шарика на поверхность. Поскольку удельный вес рассола больше, чем осредненный удельньй вес шарика, рассол стекает с шарика и уходит вниз, а шарик располагаетс  на поверхности. Таким образом, при.обычном намораживании рассол оказываетс  между лед ными частицами и внутри них. Его принудительное удаление требует болыиих затрат (например, прокатывание намороокенных слоев при помощи специальных-гравитационных катков) и наличи  специального оборудовани . Введение охлажденного песка в распьшиваемую струю морской воды приводит к тому, что большое количество водных капель схватывает на лету переохлажденную (по сравнению с температурой вылетающей капли) твердую частицу, имегацую удельный вес больше, чем у них. Эта частица служит центром кристаллизации пресной составл ющей, и вокруг нее образуетс  лед ной нарост. Так как удельна  теплоемкость твердой частицы больше, чем у воздуха, основна  часть пресной составл ющей образовываетс  зокруг нее, а снаружи образуетс  очень тонка  ледова  оболочка , лопающа с  при падении капли, в результате чего рассол почти весь оказываетс  снаружи лед ного шарика и стекает с него. Внутри шарика практически нет рассола и он получаетс  гораздо более прочным, чем в случае обычного (беспёсочного) намораживани  Наличие в этом шарике песчаной частицы увеличивает его удельньй вес (становитс  больше,чем у рассола),поэтому упавшие на поверхность монолита шарики погружаютс  в него, а рассол остаетс  сверху, благодар  чему улучшаетс  его отвод как естественным так и принудительным путем. Кроме того, повьшгаетс  общий вес монопита, благодар  чему он прочнее садитс  на дно и имеет более прочную (с участием гравитационной составл ю1 84 щей) св зь с ним, а также увеличиваетс  удел$ на  осредненна  теплоемкость материала монолита, благодар  чем он успевает за зимний период набрать больший хладозапас и может лучше противосто ть в летнее врем  растапливающим остров течени м. Таким образом, в результате создани  гидротехнического сооружени  предлагаемым способом упрощаетс  отвод рассола, увеличиваетс  скорость намораживани  и, следовательно, сокращаютс  сроки создани  ледового гидротехнического сооружени , улучшаетс  св зь монолита с дном мор , увеличиваетс  хладозапас, а также срок службы сооружени .The invention relates to hydraulic structures, in particular ice islands for the drilling of offshore oil and gas wells, and can be used in hydraulic engineering, oil and gas industry, as well as in other areas where it is necessary to create ice monoliths that are mostly frozen from the sea. water. There is a known method of creating a hydraulic structure, in particular an ice artificial island, including layer-by-layer freezing of an ice monolith by irrigating with seawater and removing brine formed during the freezing of freshwater component of seawater LI J. The disadvantage of this method is that removing the brine from space there are certain difficulties between the layers: the spontaneous outflow of brine increases the time of freezing of the structure, the forced removal of brine complicates the equipment and increases Vaeth imost hundred works. 1- There is also known a method for creating a well-constructed hydraulic structure for a predominantly artificial ice island for drilling oil and gas wells, which consists in layer-by-layer freezing of the ice monolith by periodical watering with seawater with removal of brine 2. The disadvantage of the method is that the brine migration in the monolith body occurs slowly with the formation of the monolith penetrating channels, which weaken the strength of the monolith. Forcing the removal of brine requires certain equipment costs and complicates the work on freezing. The purpose of the invention is to simplify the production of works while increasing the strength of the monolith. This goal is achieved by the fact that, according to the method of creating an ice hydraulic engineering structure, solid mechanical inclusions with a specific gravity greater than the specific gravity of water are introduced into the jet of seawater sprayed water. In addition, these inclusions are introduced cooled to a temperature lower than the temperature of the measured water. The method is carried out as follows. In the ice field, an area of the ice cover is cut out, on the surface of which ice begins to freeze. For this, sea water is sprayed onto the surface. At the same time, sand or soil cooled to ambient air is introduced into the jet of sprayed water. The bulk of the sea water has a temperature from 0 to under the winter conditions of the northern seas. Departure from the spraying device, particles of water on the fly freeze and fall on the ice in the form of cereals or small ice floes. Since the cooling of particles of water ejecting from the binders begins outside, the outer part of the drop is exposed to icing. Since only the fresh component of the droplet freezes, the piece of ice becomes three-layered: a brine particle, then a layer of ice and an unfrozen brine particle that envelops the ice ball. The internal part of the brine remains in the ball, and the external part flows from it when the ball falls to the surface. Since the specific gravity of the brine is greater than the averaged specific gravity of the ball, the brine flows down from the ball and goes down, and the ball lies on the surface. Thus, in the usual freezing, the brine appears between the ice particles and inside them. Its compulsory removal requires large expenditures (for example, rolling namorookennyh layers using special-gravity rollers) and the presence of special equipment. The introduction of cooled sand into the sprayed jet of seawater leads to the fact that a large number of water droplets seize a supercooled (compared to the temperature of the outgoing drop) a solid particle on the fly, and its specific gravity is greater than theirs. This particle serves as a center for the crystallization of the fresh component, and an icy build-up is formed around it. Since the specific heat of a solid particle is larger than that of air, the main part of the freshwater component forms around it, and a very thin ice shell forms outside, bursting when the droplet falls, resulting in almost all the brine outside the ice ball and drains from it . There is practically no brine inside the ball and it turns out to be much more durable than in the case of conventional (without sparging) freezing. The presence of a sand particle in this ball increases its specific weight (becomes larger than that of brine), so the balls that fell on the surface of the monolith are immersed in it, and the brine remains on top, thereby improving its removal in both natural and forced ways. In addition, the total weight of the monopite increases, due to which it sits more firmly on the bottom and has a stronger (with the participation of the gravitational component) connection with it, and also increases by $ averaged heat capacity of the monolith material, thanks to what it does for winter a period of greater cold storage and can better withstand the island’s melting currents in the summer. Thus, as a result of creating a hydraulic structure using the proposed method, the removal of brine is simplified, the rate of freezing increases and, therefore, the time needed to create an ice hydraulic structure is shortened, the connection of the monolith to the bottom of the sea is improved, the storage capacity of the monolith is improved, as well as the service life of the structure.

Claims (2)

1. СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЛЕДОВОГО ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефте газовых скважин, заключающийся в послойном намораживании ледяного монолита/ путем периодического полива его ' морской водой с удалением рассола, отличающийся тем, что, с целью упрощения производства работ при одновременном повышении* прочности монолита, в струю распиливаемой морской воды вводят твердое механические включения с удельным весом большим, чем удельный вес вода;1. METHOD FOR CREATING AN ICE HYDROTECHNICAL STRUCTURE, mainly an artificial ice island for drilling offshore oil and gas wells, consisting in layer-by-layer freezing of an ice monolith / by periodically watering it with sea water to remove brine, characterized in that, in order to simplify the work while simultaneously increasing * strength of the monolith, solid mechanical inclusions with a specific gravity greater than the specific gravity of water are introduced into the stream of sawn seawater; 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные включе- . ния вводят охлажденными до температуры более низкой, чем температура замерзания воды.2. The method according to p. 1, characterized in that the said incl. The solutions are introduced cooled to a temperature lower than the freezing temperature of water. SU -,1129284SU -, 1129284 1 11292841 1129284
SU833570138A 1983-03-31 1983-03-31 Method of constructing an ice hydraulic structure SU1129284A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570138A SU1129284A1 (en) 1983-03-31 1983-03-31 Method of constructing an ice hydraulic structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570138A SU1129284A1 (en) 1983-03-31 1983-03-31 Method of constructing an ice hydraulic structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1129284A1 true SU1129284A1 (en) 1984-12-15

Family

ID=21055815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833570138A SU1129284A1 (en) 1983-03-31 1983-03-31 Method of constructing an ice hydraulic structure

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1129284A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US 3849993, кл. Е 02 В 17/00, опублик. 1974. .2. Авторское свидетельство СССР по- за вке 3309640/29-15, кл. Е 02 В 17/00, 1981 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1255916A (en) Forced refreezing method for the formation of high strength ice structures
CN101454060A (en) Desalination method and system using compressed air energy systems
MX2008012694A (en) Desalination method and system using compressed air energy systems.
JP6234529B2 (en) How to maintain freshness of fresh seafood
JP2007040548A (en) Method and device for manufacturing salt water soft ice
US3931715A (en) Method of transporting ice structure
SU1129284A1 (en) Method of constructing an ice hydraulic structure
US3121627A (en) Method of purifying water by freezing
Lewis The function of meltwater in cirque formation
Kempema et al. Flume studies and field observations of the interaction of frazil ice and anchor ice with sediments
SU1220572A3 (en) Method of producing bodies from ice and device for effecting same
JP2004053142A (en) Ice water producer
SU1130531A1 (en) Method for desalinating sea and saline water
Eicken et al. Sea ice conditions during an early spring voyage in the eastern Weddell Sea, Antarctica
US1748043A (en) Rain ice method
Foulds et al. Frazil‐The Invisible Strangler
JPS59184095A (en) Device for preventing freezing of tank in ice breaker
US4621946A (en) Method and apparatus for moving ice masses
US4637217A (en) Rapid construction of ice structures with chemically treated sea water
CN101506599A (en) Desalination method and system using a continuous helical slush removal system
Ryerson et al. Ship superstructure icing: crystalline and physical properties
SU1159980A1 (en) Method of erecting a hydraulic structure
SU1752279A1 (en) Method for washing of saline soil
SU1684573A1 (en) Method for production of monolithic ice
Hambrey Sudden draining of ice-dammed lakes in Spitsbergen