SU959636A3 - Устройство дл установки стационарной буровой платформы на морское дно - Google Patents

Description

Изобретение относится к области 'строительства стационарных нефтепромысловых платформ, в частности к устройствам для установки и закрепления буровых стационарных платформ в на морском дне.

Известно устройство для закрепления стационарной платформы на морском дне, содержащее пространственную металлоконструкцию с рабочей площад- Ю •кой, полые телескопические опоры и выносные направляющие. Телескопические опоры имеют закрытые нижние концы для увеличения устойчивости платформы и облегчения ее веса. Платформа уста- IS навливается на морское дно.и, в зависимости от неровностей дна, выравнивается в горизонтальной плоскости на телескопических ногах, после чего через выносные опоры забиваются полые 20 сваи, внутри которых производится бурение грунтовой пробки с выходом долота под подошву сваи. Образовавшийся после бурения шурф заливают цементным раствором, формируя под опо- 25 рами платформы бурозаливные фундаменты Li ].

Недостатком этого устройства является значительная продолжительность процесса забивки сваи и последующего бурения.

Известно устройство для установки стационарной буровой платформы на морское дно, содержащее верхнюю рабочую площадку и опорную металлоконструкцию с полыми опорами, имеющими в нижней части поплавковые сосудь», заполняемые бетоном при установке платформы на дно.

Процесс установки на точке бурения начинается с погружения плавающей на поверхности моря платформы на дно.

Погружение производят таким образом, чтобы опоры не доходили до поверхности дна (небольшой зазор), что позволяет выравнивать платформу в горизонтальной плоскости. После этого через полые опоры засыпается бетон, который при затвердевании создает под полыми опорами платформы фундамент [2 J.

Недостатком такого устройства является необходимость производства предварительных дноочистительных работ на участке, где устанавливается платформа.

Целью изобретения является сокращение времени установки платформы и повышение ее устойчивости на морском ю Днё.

Цель достигается тем, что в устройстве для установки стационарной буровой платформы на морское дно полые опоры размещены внутри поплавкового сосуда и имеют окна с перекрывающим их патрубком, причем по оси полых опор установлено два концентрично расположенных с выходом на верхнюю рабочую площадку трубопровода, сообщающиеся под днищем сосуда через распределитель с конструкцией паукообразных трубопроводов с соплами, при этом сосуд имеет закрепленный с его внешней стороны гибкий экран.

Конструкция паукообразных трубо- проводов состоит из радиально присоединительных к .центрально расположенному распределителю двух групп патрубков, одна Группа которых имеет сопла направленные вверх, Другая - направленные вниз.

Распределитель выполнен из двух концентрично расположенных камер, из которых внутренняя сообщается с внутренним трубопроводом, а внешняя - с наружным трубопроводом.

Гибкий экран выполнен из брезента, изготовленного из искусственного волокна.

На фиг. 1 изображена стационарная буровая платформа с устройством для ее установки; на фиг. 2 - узел поплавкового сосуда, диаметральный разрез; на фиг. 3 “ сечение А-А на фиг. 2; на .фиг. 4 - узел 1 на фиг. 3'₍ на фиг. 5 “ конструкция паукообразных трубопроводов, вид сиерху; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5·

Устройство для установки буровой платформы 1 содержит верхнюю рабочую площадку 2, на которой располагается надводное оборудование, и опорную металлоконструкцию 3, выполненную из восьми наклонных полых опор '4, соединенных в пространственную пирамидальную решетчатую конструкцию горизонтальными трубчатыми поясами 5 и раскосами 6. В нижней части плат20

959636 4 формы 1 к полым опорам 4 прикреплены поплавковые сосуды 7, изготавливаемые преимущественно из железобетона и выполняющие функции поплавков. Сквозь крышку и днище поплавкового сосуда 7 герметично проходит полая опора, нижний открытый конец которой 8 (фиг. 2) располагается в. вершине конусного днища. Отверстие открытого конца полой опоры закрывается пластиной 9 Для предупреждения попадания воды внутрь опоры. В виду герметичности поясов, раскосов и полых опор создается дополни15 тельная плавучесть.

Пересечение поплавковой емкости поясами и раскосами, сопрягающимися с полой опорой, также герметизируют .· во избежание попадания воды внутрь сосуда.

Опирание полой опоры на поплавковый сосуд по центру конического днища осуществляется посредством фланца 10, усиленного ребрами 11.

На участке полой опоры, размещенном внутри поплавкового сосуда под крышкой, имеются три сквозных окна

12, которые перекрываются патрубком

13, действующим как дистанционно управляемый затвор, при помощи прикрепленных тросов 14, концы которых выводятся на дневную поверхность к управляющему механизму, находящемуся на рабочей площадке (не показан). Надежность закрытия окон 12 ³⁵ патрубком 13 достигается перекрытием межтрубного зазора 15 между патрубком и полой опорой специальными эластичными уплотнителями 16, располагающимися на поверхности патрубка по пе⁴⁰ риметру трех окон.

Уплотнители 16 имеют воздушную камеру 17, сообщающуюся через отверстия 18 с источником сжатого воздуха (не показан). Для закрытия окон 12 патрубок 13 опускают на тросах 14 на уровень окон, затем в камеры 16 подается сжатый воздух, и уплотнители 16, разжимаясь, плотно прилегают к краям соответствующих окон, закрывая доступ в поплавковую емкость и одновременно зажимая патрубок внутри полой опоры 4. Для заполнения полых опор 4 водой на их поверхности на высоте ниже уровня воды предусматриваются сквозные отверстия 19, перекрываемые кранами 20. Под коническим днищем поплавковой емкости прикреплены закладные элементы 21, яв45

39. Через воздухопровод закачивается сжатый воздух для выравнивания гидростатического давления, действующего на сосуд на различных глу5 бинах погружения платформы. Устройство работает следующим образом.

Буровая платформа на плаву в вертикальном положении буксируется 10 к месту установки. Плавучесть платформы обеспечивается подъемной силой поплавковых сосудов и вытесненного объема погруженной под воду части металлоконструкции. Погружение ляющиеся армировкой при бетонировании.

По оси полых опор 4 установлены два концентрично расположенных трубопровода 22, составленных из внутреннего трубопровода 23 и охватывающего его наружного трубопровода 24 (фиг. 5 и фиг. 6)

Концентрично расположенные трубо проводы 22 через распределитель 25 соединены под днищем сосуда с кон-, струкциёй паукообразных трубопроводов 26, состоящей из закрепленных на диске 27 радиально расположенных к распределителю патрубков 28. Распреде- и платформы осуществляется заполнением водой поплавковых сосудов 7 через штуцера 37 на трубопроводе затопления 36. Конец трубопровода затопления 36 устанавливается в нижнем положении внутри поплавкового сосуда 7 для того, чтобы с начала поступления воды возник на конце трубопровода водяной затвор, . препятствующий утечке воздуха,и падению давления внутри сосуда.

Вначале воду закачивают через самый нижний штуцер с помощью насоса, расположенного на вспомогательном судне. Когда при погружении платформы нижний штуцер оказывается на уровне водной поверхности, его герметично закрывают и водоснабжение присоединяется к следующему по высоте штуцеру. Регулирование вытесненного из поплавкового со’су^М да воздуха производится вентилем 37, установленным в начале воздухопровода 38. Для удаления воздуха и питания сжатым воздухом посреДст_я вом одного воздухопровода нескольких сосудов их соединяют между собой ’ посредством трубопроводов, проведенных, например, через укосины. После заполнения водой поплавковых сосудов 7 заполняют водой уко⁴⁵ сины металлоконструкции через перекрываемые кранами 20 отверстия 19 в полой опоре 4. Когда опорная металлоконструкция платформы достигает дн<, производится выравнивание давления на пластинах 9, которые отбрасываются, освобождая отверстия в полых опо. рах, перед укреплением платформы на грунте.

Закрепление на грунте начинается после того, как хотя бы один поплавковый’ сосуд касается дна, а все гиб- * кие экраны оказываются на уровне Дна. ’ литель 28 расположен по центру конструкции паукообразных трубопроводов и выполнен из двух концентрически установленных камер: внутренней 29 и наружной кольцевой 30, причем к внут- jq ренней камере присоединены внутренний трубопровод 23 и группа патрубков 31, а к наружной кольцевой камере 30 наружный трубопровод 2k и группа патрубков 32. ₂₅

Все сообщающиеся с распределителем патрубки имеют по несколько сопел 33». прикрепленных под некоторым углом к патрубку и направленный на одной группе патрубков вверх,а на другой вниз. Группа патрубков 31» сообщающихся с внутренней камерой 29 распределителя, снабжена соплами, направленными вниз, а группа патрубков 32, сообщающихся с наружной кольцевой камерой 30, снабжена соплами, направленными вверх. Соединение концентрично расположенных трубопроводов с конструкци ей паукообразных трубопроводовпроизводится через шаровой шарнир 34. С внешней стороны поплавкового сосуда закреплён гибкий экран 35, выполненный из пористого материала или из брезента, изготовленного из искусственного волокна.

В поплавковый сосуд подведён трубопровод затопления 36, нижний конец которого располагается на уровне днища, а верхний выходит на рабочую площадку 2. Трубопровод затопления 36 проведен вдоль полых опор, а доступ воды в него при затоплении платформы осуществляется через штуцера 37, установленные с интервалами по всей длине трубопровода.

Кроме трубопровода затопления к сосуду на уровне крышки подведен воздухопровод 38, заканчивающийся На рабочей площадке вентилем to

I

959636 8

В этот момент включают в работу водяные насосы и подают под напором воду во внутренний трубопровод 23· Вода из трубопровода 23 через группу патрубков с направленными вниз S соплами начинает размывать ил или верхние неустойчивые породы. Поднятый со дна ил проникает через гибкий экран, если он пористый, или, если он плотный, выходит наружу 10 под кромкой экрана, прилегающей ко дну. Гибкие экраны почти по всей высоте могут компенсировать неровности дна.

Вслед за этим через полую опору 15 Под сосуд насыпается мелкий щебень, пока он не заполнит пространство под днищем, ограниченное экранам.

Фундамент, образованный насыпным щебнем, подвергается нагрузке, ив 20 случае благоприятного результата через наружный трубопровод 24 и группу патрубков с верхними расположенными соплами закачивают цементный раствор молоко, который связывает щебень» 25 в подводный бетон. Металлические закладные элементы 21 под днищем сосуда при схватывании бетонного раствора придают прочность бетонному камню и способствуют лучшему сцеплению бе- зо тона с днищем сосуда. ^г

Чтобы щебень поступил во внутренние полости поплавковых емкостей, открываются окна 12 на полых опорах, для чего предварительно сбрасывает- ₃, ся давление воздуха в уплотнениях 16, ' освобождаются патрубки 13, которые тросами поднимаются вверх. Щебень заполняет не только сосуд, но и полую опору до рабочей площадки. Этими операциями заканчивается закрепление платформы на дне моря.

Claims (2)

1. ПОД полыми опорами платформы фундамент 2 . Недостатком такого устройства  в л етс  необходимость производства предварительных дноочистительных ра бот на участке, где устанавливаетс  платформа. Целью изобретени   вл етс  сокра ние времени установки платформы и повышение ее устойчивости на морско дне.. Цель достигаетс  тем, что в устр стве дл  установки стационарной бур вой платформы на морское дно полые опоры размещень внутри поплавкового сосуда и имеют окна с перекрывающим их патрубком, причем по оси полых опор установлено два концентрично расположенных с выходом на верхнюю рабочую площадку трубопровода, сообщающиес  под днищем сосуда через распределитель с конструкцией паукообразных трубопроводов с соплами, при этом сосуд имеет закрепленный с его внешней стороны гибкий экран. Конструкци  паукообразных трубопроводов состоит из радиально присоединительных к центрально расположенному распределителю двух групп патрубков, одна Группа которых имеет сопла направленные вверх, Друга  - направленные вниз. Распределитель выполнен из двух концентрично расположенных камер, из которых внутренн   сообщаетс  с внутренним трубопроводом, а внешн   - с наружным трубопроводом. Гибкий экран выполнен из брезента , изготовленного из искусственного волокна. На фиг. 1 изображена стационарна  бурова  платформа с устройством дл  ее установки; на фиг. 2 - узел поплавкового сосуда, диаметральный разрез; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на .фиг. Ц - узел 1 на фиг. на фиг. 5 конструкци  паукообразных трубопроводов, вид сверху; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5Устройство дл  установки буровой платформы 1 содержит верхнюю рабочую площадку 2, на которой располагаетс  надводное оборудование, и оп ную металлоконструкцию 3, выполненную из восьми наклонных полых опор 4, соединенных в пространственную пирамидальную решетчатую конструкци горизонтальными трубчатыми по сами 5 и раскосами 6. В нижней части пла формы 1 к полым опорам прикреплены поплавковые сосуды 7 изготавливаемые преимущественно из железобетона и выполн ющие функции поплавков . Сквозь крышку и днище поплавкового сосуда 7 герметично проходит пола  опора, нижний открытый конец которой 8 (фиг. 2) располагаетс  в. вершине конусного днища. Отверстие открытого конца полой опоры закрываетс  пластиной 9 дл  предупреждени  попадани  воды внутрь опоры. В виду герметичности по сов, раскосов и полых опор создаетс  дополнительна  плавучесть. Пересечение поплавковой емкости по сами и раскосами, сопр гающимис  с полой опорой, также герметизируют во избежание попадани  воды внутрь сосуда. Опирание полой опоры на поплавковый сосуд по центру конического днища осуществл етс  посредством фланца 10, усиленного ребрами 11. На участке полой опоры, размещенном внутри поплавкового сосуда под крышкой, имеютс  три сквозных окна 12,которые перекрываютс  патрубком 13,действующим как дистанционно управл емый затвор, при помощи прикрепленных тросов 1, концы которых вывод тс  на дневную поверхность к управл ющему механизму, наход щемус  на рабочей площадке (не показан ). Надежность закрыти  окон 12 патрубком 13 достигаетс  перекрытием межтрубного зазора 15 между патрубком и полой опорой специальными эластичными уплотнител ми 16, располагающимис  на поверхности патрубка по периметру трех окон. Уплотнители 16 имеют воздушную камеру 17, сообщающуюс  через отверсти  18 с источником сжатого воздуха (не показан). Дл  закрыти  окон 12 патрубок 13 опускают на тросах I на уровень окон, затем в камеры 1б подаетс  сжатый воздух, и уплотнители 16, разжима сь, плотно прилегают к кра м соответствующих окон, закрыва  доступ в поплав ковую емкость и одновременно зажима  патрубок внутри полой опоры . Дл  заполнени  полых опор водой на их поверхности на высоте ниже уровн  воды предусматриваютс  сквозные отверсти  19 перекрываемые кранами 20. Под коническим днищем поплавковой емкости прикреплены закладные элементы 21,  вл ющиес  армировкой при бетонировании . По оси полых опор установлены два концентрично расположенных трубо провода 22, составленных из внутреннего трубопровода 23 и охватывающего его наружного трубопровода 2k (фиг. и фиг, 6) Концентри-.но расположенные трубо проводы 22 через ра.спределитель 25 соединены под дни14ем сосуда с кон-, струкциёй паукообразных трубопроводо 26, состо щей из закрепленных на дис ке 27 радиально расположенных к распределителю патрубков 28, Распределитель 28 расположен по центру конструкции паукообразных трубопроводов и выполнен из двух концентрически ус тановленных камер: внутренней 29 и наружной кольцевой 30, причем к внут ренней камере присоединены внутренни трубопровод 23 и группа патрубков 31, а V наружной кольцевой камере 30 наружный трубопровод 2 и группа пат рубков 32, Все сообщающиес  с распределителе патрубки имеют по несколько сопел 33 прикрепленных под некоторым углом к. патрубку и направленный на одной Груп пе патрубков вверх,а на другой вниз, Группа патрубков 3t, сообщающихс  с внутренней камерой 29 распределител  снабжена соплами, направленными вниз а группа патрубков 32, сообщающихс  с наружной кольцевой камерой 30, снабжена соплами, направленными вверх. Соединение концентрично расположенных трубопроводов с конструкци ей паукообразных трубопроводов - производитс  через шаровой шарнир t. С внешней стороны поплавкового сосуда закреплен гибкий экран 35 выполненный из пористого материала или из брезента, изготовленного из искусственного волокна, В поплавковый сосуд подведём трубопровод затоплени  36, нижний конец которого располагаетс  на уровне днища, а верхний выходит на рабоч площадку 2, Трубопровод затоплени  36 проведен вдоль полых опор, а доступ воды в него при затоплемин платформы осуществл етс  через штуце.ра 37 установленные с интервалами по всей длине трубопровода. Кроме трубопровода затоплейи  36 к сосуду на ypioBHe крышки подведен воздухопровод 38, заканчивающийс  на рабочей площадке вентилем 9 6 : 39. Через воздухопровод закачиваетс  сжатый воздух дл  выравнивани  гидростатического давлени , действуйщего на сосуд на различных глубинах погружени  платформы. : Устройство работает следующим обрэзом . Бурова  платформа на плаву в вертикальном положении буксируетс  К месту установки. Плавучесть платформы обеспечиваетс  подъемной силой поплавковых сосудов и вытесненного объема погруженной под воду части металлоконструкции. Погружение платформы осуществл етс  заполнением водой поплавковых сосудов 7 через штуцера 37 трубопроводе затоплени  36. Конец трубопровода ьатоплени  36 устанавливаетс  в нижнем положении внутри поплавкового сосуда 7 дл  того, чтобы с начала поступлени  воды возник на конце трубопровода вод ной затвор, преп тствующий утечке воздуха,и падению давлени  внутри сосуда. Вначале воду закачивают через самый нижний штуцер с помощью насоса, расположенного на вспомогательном судне. Когда при погружении платформы нижний штуцер оказываетс  на уровне водной поверхности, его герметично закрывают и водоснабжение присоедин етс  к следующему по высоте штуцеру. Регулирование вытесненного из поплавкового сосуда воздуха производитс  вентилем 37, установленным в начале воздухопровода 38. Дл  удалени  воздуха и питани  сжатым воздухом посредством одного воздухопровода Нескольких сосудов их соедин ют между собой посредством трубопроводов, проведенных , например, через укосины. , После заполнени  водой поплавковых сосудов 7 заполн ют водОй укосины металлоконструкции через пере- крываемые кранами 20 отверсти  19 в полой опоре Л. Когда опорна  металлО- конструкци  платформы достигает днч производитс  выравнивание давлени  на пластинах 9, которые отбрасываютс , освобожда  отверсти  в полых опорах , перед укреплением платформы на грунте. Закрепление на грунте начинаетс  после того, как хот  бы один поплавковый сосуд касаетс  дна, а все гиб- ; кие экраны оказываютс  на уровне дна, . В этот момент включают в работу вод ные насосы и подают под напором воду во внутренний трубопровод 23Вода из трубопровода 23 через группу патрубков с направленными вниз соплами начинает размывать ил или верхние неустойчивые породы. Подн тый со дна ил проникает через гибкий экран, если он пористый, или, если он плотный, выходит наружу под кромкой экрана, прилегающей ко дну. Гибкие экраны почти по всей высоте могут компенсировать неровнос ти дна. Вслед за этим через полую опору г1од сосуд насыпаетс  мелкий щебень, пока он не заполнит пространство под днищем, ограниченное экраном. Фундамент, образованный насыпным щебнем, подвергаетс  нагрузке, и в случае благопри тного результата ч.ерез наружный трубопровод 2А и группу патрубков с верхними расположенными соплами закачивают це ментный раствор молоко, который св зывает щебень в подводный бетон. Металлические закладные элементы 21 под днищем сосуда при схватьшании бетонного раствор придают прочность бетонному камню и способствуют лучшему сцеплению бетона с днищем сосуда. V Чтобы щебень поступил во внутренние полости поплавковых емкостей, от крываютс  окна 12 на полых опорах, дл  чего предварительно сбрасываетс  давление воздуха в уплотнени х 16 освобождаютс  патрубки 13, которые тросами поднимаютс  вверх. Щебень заполн ет не только сосуд, но и полу опору до рабочей площадки. Этими операци ми заканчиваетс  закрепление платформы на дне мор . Формула изобретени  1. Устройство дл  установки стаци нарной буровой платформы на морское дно, содержащее верхнюю рабочую площадку и опорную металлоконструкцию с полыми опорами, имеющими в нижней части поплавковые сосуды, заполн емые при установке платформы бетоном, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что, с целью сокращени  времени установки платформы и повышени  ее устойчивости на морском дне, полые опоры размещены внутри поплавкового сосуда и -имеют окна с перекрывающим их патрубком , причем по оси полых опор установлено дЁа концентрично расположенных с выходом на верхнюю площадку трубопровода, соо(5щающиес  под днищем сосуда через распределитель с конструкцией паукообразных трубопроводов с соплами, при этом поплавковый сосуд имеет закрепленный с его внешней, стороны гибкий экран. 2.Устройство по п. 1 отличающеес  тем, что конструкци  паукообразных трубопроводов состоит из радиально присоединённых к центрально расположенному распределителю двух групп патрубков, одна группа которых имеет сопла, направленные вверх, друга  - направленные вниз. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что распределитель выполнен из двух концентрично расположенных камер, из которых внутренн   сообщаетс  с внутренним трубопроводом, а внешн   - с наружным трубопроводом. 4.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что гибкий экран выполнен из брезента, изготовленного из искусственного волокна. П р и о р и т е:Т по п у н к т а м ,: , . : - тв.ог. по пп. 1-3. 2.08.7 по п. У. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 19905, кл. Е 21 В 15/02, 19б1.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 72079 кл. 21 В , 1968 (прототип).

   f-i

   ,Л

   Л

   /V I

   db ///

   и //,

   -7

   IJ f /

   VJ.

   Ф.

   i.5

   /

   лг

   W