Бұрғылау кемелері туралы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 15 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР

Бұрғылау кемелері. 1

Тағайындалуы және конструкция ерекшеліктері. 1

Теңіз стационарлы платформалар (ТСП) (лек-10) 5

Тағайындалуы, түрлері және олардың классификациясы. 5

Гравитациялық ТСП-лар7

Жүктеулердің классификациясы. (лек-12) 8

Мұнараға әсер ететін жүктеулер8

Жүзбелі бұрғылау қондырғысының тербелуінен болатын жүктеулерді анықтау. 9

Ұңғы өнімділігін көбейту әдістері. (шельфта) (лек-13) 10

Технологиялық жабдығы. 11

Бұрғылау мұнаралары. (Лек-15) 11

Мұнараға түсетін жүктеулер. 12

Жүзбелі бұрғылау құралдарын бұрғылау нүктесінде бекіту жүйелері. (лек-14) 13

§ 1 Тағайындалуы және бекіту жүйелерінің түрлері. 13

Бұрғылау кемелері. (лек-9)

Тағайындалуы және конструкция ерекшеліктері.

Жаға базаларынан бұрғылау жұмыс аудандарының алыстауы, сонымен қатар үлкен емес автономдылығы ЖББҚ-ның қолдану тиімділігін төмендетеді.

Сондықтан, алыстаған аудандарда іздеу және барлау, бұрғылау жұмыстары үшін бұрғылау кемелерін (БК) қолданады.

Конструкция ерекшелігі -оның палубасында жабдықталған бұрғылау мұнарасының орналасуы, ал судно ішінде және палубада-теңіз акваторияларында мұнай газ скважиналарын бұрғылауды қамтамасыз ететін бұрғылау және басқа технологиялық қондырғылар мен жүйелер кешенімен қамтылуы.

Тәжірибеде көбінесе біртұлғалы және көптұлғалы өздігінен жүретін және өздігінен жүрмейтін кемелер қолданылады.

50-жылдың ортасынан 70-жылдың аяғына дейін тек ғана якорлі бекіту жүйесі бар кемелер қолданылды. Якорлі жүйемен тұрақтандыру кемелері 300м дейінгі теңіз тереңдігімен шектелген.

Теңіз кен орындарын игеруде жаңа перспективалар (жетістіктер) 1970 ж. динамикалық позициялау (қалыпта ұстау) жүйесінің құрылуы арқасында ашылды. Барлау акваторияларында осының арқасында тереңдік бойынша бірқатар рекордтарды жасау мүмкіндігі болды. Шетелдерде динамикалық тұрақтандыру жүйелері бар келесі кемелерді айтуға болады: “Пеликан” (350м дейін), “Седко-445” (1070м дейін), “Дисковерер севен Сиз” (2440метрге дейін), “Пелерин” (алғашқысы 1000м дейінжәне кейінгілері 3000м), “Гламор Челенджер” (6000м-ге дейін), “Седко-471” (8235м-ге дейін) .

Бұрғылау кемелерімен бұрғылайтын қондырғыларды 3 торапқа бөлуге болады:

алқа,
сағаны жабу блогі,
түп-бет (үсті) байланысы.

Алқа -деп ұнғы сағасының жанындағы барлық ұстау құралдарын және отырғызылатын құбырлар алқасын түсінеміз.

Сағаны жабу блогі -бірлік жүйе түрінде болады, оған саға жабдықтары және сыртқы құбырлар, саңылаусыздандыру құралдары, мұнай атқылап кенет фонтандаған кезде бақылау құралдары жатады.

Түп-үстіңгі байланыс -үлкен рөлді атқарады, әсіресе терңдік өскен сайын. Оған бағыттаушы құбыр (яғни суастындағы стояк), бұрғылау ертіндісін айдауға арналған сыртқы құбырлар, ұңғы сағасын бақылау үшін арналған 2 құбыр, дистанциялы басқару механизмдері жатады.

Негізінде бұрғылау мұнарасын кеменің ортаңғы бөлігінде орнатып, ұңғыны кемеде орнатылған шахта арқылы бұрғылайды. Шахта тіктөртбұрыш және төртбұрыш қималы болады.

Кейбір кемелерде ұңғы бұрғылауын аяқтаған кезде бұрғылау мұнарасын арнайы қондырғылар арқылы көлденең жатқызады. Ол ауысу кезінде кеменің ауырлық центрін төмендетеді.

Кемелерде пайдаланудың негізгі режимінің 85-90% барлық уақытын ұңғыманы бұрғылау болып табылады.

Сондықтан тұлға пішіні, түрлі және негізгі өлшемдер, талаптарға сай анықталуы тиіс. Кеменің негізгі өлшемдерін таңдау, ұңғының бұғылау терңдігі мен кеме автономділігінен анықталатын-қажетті жүккөтергіштіктен тәуелді.

Қазіргі бұрғылау кемелерінің дедвейті 5000-7000т дейін, оның ішінде; сұйық жанармай, сұйық бұрғылау ерітіндісі, химиялық реагенттер, цемент, тұрмыстық және техникалық су, бұрғылау және отырғызылатын құбырлар, тағы басқа қондырғылар, материалдар кіреді.

Мысалы: “Валентин Шашкин” кемесінің дедвейті 6990т, “Пеликан” 6000т, “Сайпем 2” 5800т.

Өздігінен жүретін бұрғылау кемелері -біртұлғалы және екітұлғалы (катамарандар) болады. Өндірістік ұйымдарда көбінесе біртұлғалыны қолданады. Бұл олардың дайындалуына аз шығынмен шартталған, өйткені олар балық аулайтын кемелердің дайын базасында құрылады.

Біртұлғалы кемелер түрлері: “Диорит”, Диабаз”, “Чароит”, “Кимберлит”, якорлі тұрақтандыру жүйесімен жабдықталған және инженерлі-геологиялық ізденіс жұмыстарын 15-тен 100метрге дейін терңдікте орындайды.

Олардың бірқатар кемшіліктері бар: ұңғыдағы тұрақтандыру жүйесінің сенімсіздігі, бұрғылау ауданының аз өлшемділігі, отыратын орынның шектелуі, түпке остік жүктеменің бере алмау мүмкінсіздігі және ұңғылы геотехникалық зерттеулер кешенің жүргізу мүмкінсіздігі.

30-300м тереңдікке арналған кемелер “Бавенит” және “Бакерит” (финдік), олар якорлі жүйемен 80 м дейін және 80 метрден жоғары динамикалық тұрақтандыру жүйесімен қамтылған.

Қазіргі уақытта Россияда 300 м аса тереңдікке арналған кемелер жоқ.

Дедвейт-кеме өлшемдерінің салмақ көрсеткіші.

Жетістікті болып табылатын кемелердің бірі-катамарандар. Олардың бірқатар жетістіктері бар: жоғарғы тұрақтылығы (біртұлғалы кемелерге қарағанда бортты шайқалу амплитудасы 2-3 есе кіші) . Ол теңіздің қатты толқу жағдайында жұмыс істеуге мүмкіндік береді. (жұмыс уақыт коэффициенті 25%-тен жоғары) .

Формасы бойынша жұмысқа ыңғайлылығы, үлкен аудандылығы: (үлкен ауыр жабдықтарды қоюға мүмкіндік береді), жоғарғы маневрлігі (әрбір тұлға өзінің жүріс винтімен жабтықталған) . “Катамаран” кемесінің ұзындығы 79, 2 м, ені 38, 1м. 6000м тереңдік ұңғыманы бұрғылауға арналған (судың барлық тереңдігінде) .

Өздігінен жүрмейтін бұрғылау қондырғыларының негіздерін бұрғылауға арналмаған (баржалар, плашкоуттар, шаландылар) ағаш платтары ретінде құрады.

Теңіз стационарлы платформалар (ТСП) (лек-10)

Тағайындалуы, түрлері және олардың классификациясы.

Теңіз стационарлы платформа -мұнай газ өндіруге, оларды дайындауға, ұңғылардың бұрғылауын қамтамасыз етуге арналған бұрғылау және мұнай өндірістік қосымша қондырғыларды орнатуға, сонымен қатар өндірістегі басқа жұмыстарды (суды қабаттарға айдау қондырғысы, ұңғымаларды күрделі жөндеумен байланысты қондырғылар, теңіз кәсіпшілігінде автоматтандыру құрылымдары, мұнай газды тасымалдау мен байланысты автоматтандыру жабдықтары, байланыс жүйелері) жүргізуге арналған гидротехникалық құрылым. ТСП конструкциялары мен түрлері келесі белгілермен бөлінеді: теңіз түбіне бекітілу және тірелу, тәсілдері бойынша; конструкция түрі бойынша; дайындалатын материалдары бойынша және т. б.

Теңіз түбіне бекітілуі және тіелуі тәсілі -бұл тәсіл бойынша ТСП келесілерге топталады: свайлық, гравитациялық, свайлы-гравитациялық, маятникті, және керілмелі, сонымен қатар қалқымалы түрде болады.

Ал конструкция түрі бойынша - тұтас (сплайные), комбинацияланған, (сквозные) тесіп өткен болады. Конструкцияның материалы бойынша -металлды, темірбетонды, комбинацияланған болады. Тесіп өткен конструкциялар решетка тәріздес болып орындалады. Классификацияның негізгі белгілері болып келесілер шешілген: қондырғының орналасуы (су үстінде, су астында, аралас), монтаждау тәсілі, тіректерді деформациялау сипаты, конструкция түрлері, сыртқы әсерлерге қарсыласу, статикалық және динамикалық қаттылықтар, бекітілу сипаты, материалы, тасымалдау тәсілі және тіректі бөлікті монтаждау.

Сурет. ТСП-ының классификациясы.

RGS-риджит гревити стил. (жесткая грав-я стальная)

Топталудың екінші деңгейінде: олардың тұрақтылығын қамтамасыз ету тәсілі бойынша сыртқы жүктемелер әсерінен; гравитациялық, свайлық және гравитациялық-свайлық болып бөлінеді.

Гравитациялық-теңіз түбінде өзінің салмағының арқасында жылжымайды, қозғалмайды.

Свайлық-свайлары арқылы бекітілгендіктен орнын ауыстырмайды.

Гравитациялық-свайлық-аралас өзінің салмағымен свайлар жүйесі арқылы қозғалмайды.

Топталудың үшінші деңгейі конструкция материалдарын сипаттайды.

Серпімді платформаларда:

Қыспалары бар мұнаралар-өзінің тұрақтылығын; қыспалар жүйелерімен, жүзбелік пантондар және керісалмақтары арқылы ұстайды (сақтайды) .

Жүзбелі мұнаралар-тербелмелі маятникке ұқсас. Олар өзінің тепе-теңдік күйіне жүзбелілік пантондар (жоғары жағында орналасқан) арқылы келеді.

Серпімді мұнаралар-вертикалдан толқындар әсерінен ауытқиды, бірақ серпіме сияқты орнына келеді.

Қарастырылған топталуда 76% -қатты платформалар құрайды.

“Баллуинкл” атты мұнарасы бар ТСП 411м тереңдікке қойылуынын ұсынды. Платформаның жалпы массасы-78 мың тонна, 60 ұңғыға арналған, бағасы 500млн АҚШ доллары.

Қатты ТСП-лар

Свайлармен бекітілген ТСП -свайлар арқылы теңіз түбіне бекітілген тіректі бөліктен және технологиялық қондырғылармен қамтылған жоғарғы жабдықтардан тұратын гидротехникалық құрылым.

Тіректі бөлік бір немесе бірнеше блоктардан пирамида түрінде немесе тікбұрышты параллелепипед сияқты болып орындалады. Решеткалардың стержендері (сырықтары) металл құбырлы элементтерден жасалады. Свайларды платформа тіректеріне бекіту бетондау арқылы судың астына дистационды басқару аппараттарымен орындалады.

Гравитациялық ТСП-лар

Гравитациялық ТСП-лар металлды свайлы ТСП-дан конструкция, материалы, дайындалу технологиясы, теңізде орнатылуымен ерекшеленеді. Гравитациялық ТСП арнайы бекітулерді қажет етпейді. Теңіз грунты берік негіздерде пайдаланылады. Тіректі және жоғарғы бөліктерден тұрады. Тіректі бөлігі бір немесе бірнеше тізбектерден тұрады. Тіректерінің ұзындығы 180м, ені 135м-ге жетеді. Ұзақмерзімділігі-160 жыл.

ГТСП-ң жетістіктері: теңізде ұзақ уақытқа орнатпайтын мүмкіншілігі, (24 сағат, 7-12 айға қарағанда), өзіндік жүзбелілігі, балласт жүйесінің болуы (балласт ГТСП-ні жұмыс орнына кез-келген қашықтыққа қозғалуы) .

Жүктеулердің классификациясы. (лек-12)

Жүзбелі бұрғылау қондырғыларына әсер ететін жүктеулер 2 категорияға бөлінеді:

қоршаған ортаның әсерінен туатын; толқындардан, желден, ағыннан, грунттың күйінен және т. б. факторлардан. құрылғы механизмдерінің және жүйелерінің жұмысынан туатын.

Жүктеулер тұрақты және айнымалы болып бөлінеді.

Айнымалы жүктеулер сыртқы әсерлерге конструкциялар реакциясының сипаты бойынша статикалық және динамикалық болады.

Тұрақты статикалық жүктеулер -деп мөлшерлері, орналасуы және бағыты өзгермейтін жүктеулерді айтады.

Айнымалы статикалық жүктеулер -деп уақыты, мөлшері және бағыты, өзгеріп және өзінің аз өзгеруіне байланысты өзгеру жылдамдығы конструкцияға динамикалық тиімділігін әсер етпейді.

Динамикалық-мөлшері, орналасуы және бағыты жылдам өзгеретін жүктеулерді айтамыз.

Мұнараға әсер ететін жүктеулер

Теңіз бұрғылау мұнаралар әртүрлі пайдалану режимдерінде жұмыс істейді: бұрғылау, түсіру-көтеру операцияларында отырғызатын тізбекті түсіруде, айдау кезінде ауысуда.

Осы режимдер үшін жүзбелі қондырғының тербелуін және жел күштерінің әсерінен пайда болатын жүктеулер әсер етеді.

Жүзбелі бұрғылау қондырғысының тербелуінен болатын жүктеулерді анықтау.

ЖБҚ-ң тербелуінен бұрғылау мұнарасына келесі келесі күштер әсер етеді:

а) гармоникалық тербелулерден туындайтын инерциялық жүктеулер:

борттық тербелуде; Pуб= m . 4. π ² . θ. Z / r ₁ ² (1) ;

бөренелік тербелуде; Pхк= m . 4. π ² . ψ. Z / r ₂ ² (2) .

мұнда : m-мұнара бөлімдерінің және қондырғыларының салмағы.

r ₁ -борттық тербелу периоды, с ;

r ₂ -бөренелік тербелу периоды, с ;

θ-борттық тербелу амплитудасы, градус;

ψ - бөренелік тербелу амплитудасы, градус;

Z-мұнара бөлігінің ауырлық цекнтрінен тербелу центріне дейінгі арақашықтық, м ;

б) кеменің орбиталды қозғалысынан анықталатын жүктеулер:

P ₂ уб= m . 4. π ² . r sіn θ / r ₁ ² (3) ;

P ₂ хк= m . 4. π ² . r sіn γ / r ₂ ² (4) .

r -толқын радиусы, м .

Ұңғы өнімділігін көбейту әдістері. (шельфта) (лек-13)

Көп жағдайларда ұңғыға келетін сұйық пен газ ағыны жеткіліксіз. Мұндай ұңғыларда газ немесе сұйық жұтылуын арттыру үшін түп маңы аймағының жыныстарына, олардың өткізгіштігін көтеру мақсатында жасанды әсер ету қолданылады. Түп маңы аймағының өткізгіштігін өнімді қабатта карбонаттар мен глинозем еритін жасанды арналарды тұзқышқылыды, жылулық қышқылды және саз қышқылды өңдеумен жасау, кеуекті кеңістіктерді (яғни, орысша пустаты пласта) тұңба және шайырлы материалдардан тазарту жолымен; жыныстарда жасанды жарақаттар жасау немесе табиғи жарақаттарды қабатты гидровлмкалық жарғанда ұлғайту; кеуек арналары қабырғаларында немесе ұңғы оқпанында тұрған парафиндер, тұздар мен шайырларды жою, арқылы кетіріуге болады.

Сонымен қатар мұнай тұтқырлығының ұңғы жылулық химиялық өңдеу және түп маңы аймағына жылулық әсер ету жолымен төмендету арқылы көтеруге болады. Қабат жағдайына байланысты кәсіпшілікте HCL 12-25% пайдаланады.

Қызмет ететін жүзбелі құралдардың негізгі түрлері:

жүктерді көтеруге, орналастыруға арналған жүзьелі крандар, және кранды кемелер.
қарапайым қамтитын кемелер.
Теңіз буксирлер.
құбыр орналастырғыш баржалар.
өрт сөндіруге, акваторияларды ластанудан сақтауға арналған кемелер.
Басқа қызметке арналған жүзбелі құралдар (пассажирлі кемелер) .
Теңіз объектілерінде қызмет ететін вертолеттар.

Өздігінен көтерілетін бұрғылау қондырғысын теңіздің 30 - 120м тереңдігінде қолданады. Жартылай батпалы бұрғылау қондырғысын теңіздің 200-300м тереңдігінде қолданады.

( кемшілігі: орын ауыстырудың аз жылдамдылығы)

Бұрғылау кемелердің кемшілігі: теңіз толқуына байланысты үлкен шектеулілігінде (3, 6м вертикал тербелуіне шектелген) . Ал ЖББҚ-да 5м вертикал тербелуіне негізделген. ЖББҚ және БК жұмыс күйінде тербелісте болады, және якорлық жүйелер арқылы немесе динамикалық орнықтыру арқылы ұсталады.

Қазіргі ЖББҚ бұрғылау режимінде 10-12м теңіз биіктігін, 18-24м/с желдің жылдамдығын, 1, 5м/с ағу жылдамдығын көтере алады. (“Зейн барнес “Шельф”)

Технологиялық жабдығы.

Теңізде мұнай газ ұңғыларын бұрғылау технологиясы негізінен құрлықта ұңғыны бұрғылаудан айырмашылығы жоқ.

Бірақ ұңғыларды бұрғылау кезінде кішкене ерекшеліктер бар. Бұрғыланған ұңғы сағасында орналасқан суастындағы арнайы саға жабдығына қатысты бұрғылау келесі бұрғылау кезінде орын ауыстырады. Бұрғылау тізбегінің тік орынауыстыру кезінде тұрақтыландыру үшін тәл блогы мен ілмек арасында арнайы құрылғы - тік орынауыстыру конпенсаторын орналастырады.

Көлденең орын ауыстыру кезінде кеме арнайы құрылғы- субөлетін тізбек (стояк) пен жабдықталады.

Пайда болатын бұрғылау мұнарасы қосымша динамикалық жүктеулері. (бұрғылау кезінде, жұмыс аяқталып жаңа нүктеге көшкен кезде тербелулерден түседі) .

Бұрғылау мұнаралары. (Лек-15)

Теңіз қондырғылардың (ӨЖБҚ, ЖББҚ, БК) және стационарлы бұрғылау платформалардың бұрғылау мұнаралары көтергіш жасақтар болып табылады және олар тәл жүйесін, ілуге бұрғылау инструментінің тізбектерін, құбырларды ұңғыға түсіріп- көтеруге және басқа операцияларды орындауға арналған. Сонымен қатар, мұнарада субөлгіш тізбекті қондырғының шайқалу, бұрғылау, түсіру-көтеру операциялары кезінде болатын тербелулерден конпенсациялайтын механизмдер болады.

Мұнараны сипаттайтын негізгі параметірі ол- мұнараның жалпы жүккөтергіштігі, ілмекте жүктеме, магазиндердің сиымдылығы, биіктігі, конструкция салмағы жалпы мұнара төртәріздес, конструкциясы башня типті болып келеді.

Мұнараға түсетін жүктеулер

Теңіз бұрғылау мұнарасын пайдалану кезінде әртүрлі режимдерде істейді. Бұрғылау, түсіру-көтеру операцияларда, штормдық тоқтау, басқа нүктеге ауысу т. с. с. Осы режимдер кезінде мұнараға әртүрлі жүктеулер әсер етеді.

Көбінесе екі жүктеулердің қосындысы болады: жүзбелі қондырғының шайқалуынан болатын жүктеу және желден болатын жүктеулер. Есептеуге қажетті шайқаулар параметрлері (период, амплитуда, толқын биіктігі, толқын радиусы), сонымен қатар жел жүктеулері, мұнара элементтері мен бөлшектер жүктеулері. Мұнараға келесі күштер әсер етеді.

а) қондырғылардың горманиялық тербелулерінен болатын, инерциялық жүктеулер.

Келесі формулалар бойынша анықталады.

Борттық шайқалуда, Pуб= m . 4. π ² . θ. Z / r ₁ ² ;

Килдік шайқалуда, Pхк= m . 4. π ² . ψ. Z / r ₂ ² ,

мұнда : m-мұнара бөлімдерінің және қондырғыларының салмағы, кг;

r ₁ -борттық тербелу периоды, с ;

r ₂ -килдік тербелу периоды, с ;

θ-борттық тербелу амплитудасы, градус;

ψ - килдлік тербелу амплитудасы, градус;

Z-мұнара бөлігінің ауырлық цекнтрінен тербелу центріне дейінгі арақашықтық, м ;

б) Толқында кеменің орбитал қозғалысымен анықталатын жүктеулер:

P ₂ уб= m . 4. π ² . r sіn θ / r ₁ ² (3) ;

P ₂ хк= m . 4. π ² . r sіn ψ / r ₂ ² (4) .

r -толқын радиусы, м .

Жүзбелі бұрғылау құралдарын бұрғылау нүктесінде бекіту жүйелері. (лек-14)

§ 1 Тағайындалуы және бекіту жүйелерінің түрлері.

Бұл жүйелер жүзбелі бұрғылау қондырғыларын берілген шектерде горизонталь бойынша қисаюын ұстап тұру үшін тағайындалады. Негізінен ПБС-ң горизонталь орын ауысуы теңіз тереңдігінен 5-6пайыздан аспайды.

Максимум қисаюдың радиусы: 6

R= H ;

100

мұнда; 6-құбырлардағы кернеулермен шектелетін макс. қисаюы.

Теңіздің тереңдігіне байланысты ПБС келесі түрдегі жүйелермен жабдықталады:

теңіз тереңдігі 200м-ден асқан кезде-динамикалық тұрақтандыру жүйелерімен.
Теңіз тереңдігі 200м-ге дейін болса-якорлы шынжырлар немесе тросстар және құрастырылған жүйелермен.

Якорлық шынжырларды, тросстарды теңіз тереңдігіне жұмыс қондырғысының сипатына, және оларға түсетін түсетін жүктеулерге байланысты таңдалып алынады. Якорлық жүйелерге қарағанда динамикалық тұрақтандыру жүйелері келесілерді қамтиды;

бұрғылау технологиясының қажетті ПБС позициялауының дәлдігін қамтиды. БК немесе ЖББҚ тез өзгеру курсын өңдейді. бұрғылау нүктесінен тез кетуін және қайтуды қамтамасыз етеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.