Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Морские платформы — гидротехнические сооружения, предназначенные для бурения скважин, добычи, первичной подготовки и транспортировки нефти и газа на континентальном шельфе. Выбор типа платформы определяется глубиной моря, климатическими условиями, характеристиками месторождения и планируемым сроком эксплуатации. Конструктивно морские платформы подразделяются на стационарные (фиксированные к морскому дну) и плавучие (удерживаемые на точке якорями, системой позиционирования или натяжными связями).
По конструктивному принципу морские нефтегазовые сооружения подразделяются на следующие основные типы:
К оглавлению
Морская стационарная платформа — нефтегазопромысловое сооружение, состоящее из верхнего строения (технологической палубы) и опорного основания, зафиксированного на морском дне на весь период эксплуатации. МСП используются для эксплуатационного бурения, добычи и подготовки пластовой продукции к транспортировке.
Наиболее распространённый тип стационарных платформ. Опорное основание представляет собой пространственную стальную решётчатую конструкцию (jacket), закреплённую на морском дне сваями. Применяются на глубинах до 350 м. Верхнее строение включает буровую палубу, жилой блок, оборудование подготовки нефти и газа, компрессорные станции, факельную систему.
Опорное основание удерживается на дне за счёт собственного веса (гравитации), без свайного крепления. Основание обычно выполняется из железобетона в виде кессона с колоннами. Кессон может использоваться для хранения нефти. Гравитационные платформы применяются на глубинах до 300–350 м.
Погружные буровые установки предназначены для бурения на мелководье в диапазоне глубин от 2 до 20 м (отдельные конструкции — до 50 м). ПБУ имеют подводный корпус (затопляемый понтон), на который опираются опорные колонны с технологической палубой. В рабочем положении понтон опускается на дно, обеспечивая устойчивость. Для подъёма со дна применяется система размыва грунта для уменьшения сил присоса.
Самоподъёмная плавучая буровая установка (СПБУ, англ. Jack-up) — установка, поднимаемая в рабочем состоянии над поверхностью моря на колоннах (опорах), задавленных в грунт морского дна.
СПБУ состоит из водоизмещающего корпуса (понтона), опорных колонн (от 3 до 6), подъёмных механизмов (гидравлических или электромеханических) и буровой вышки. В корпусе размещаются помещения для оборудования, складские зоны, жилой модуль. Нижняя часть колонн оборудована специальными башмаками для опирания на грунт.
СПБУ работают на глубинах от 5 до 150 м. При транспортировке опорные колонны подняты, установка буксируется как плавучее судно со скоростью 4–6 узлов. На точке бурения колонны опускаются на грунт, корпус поднимается над водой.
Полупогружная плавучая буровая установка (ППБУ, англ. Semi-submersible) — платформа, опирающаяся в рабочем состоянии на систему погружённых в воду понтонов и удерживаемая на точке бурения якорями или системой динамического позиционирования.
Современные ППБУ представляют собой верхнее технологическое строение, опирающееся на колонное основание с раздельными понтонами по правому и левому борту. Понтоны соединены горизонтальными, а колонны — боковыми трубчатыми распорками для увеличения прочности и восприятия волновых нагрузок.
В рабочем положении ППБУ принимает балласт в понтоны и погружается до рабочей осадки (обычно 18–30 м), обеспечивая высокую остойчивость. В транспортном положении всплывает до транзитной осадки.
Удержание на точке бурения осуществляется двумя способами: якорной системой (для глубин до 1500–2000 м) или системой динамического позиционирования (для больших глубин). Система динамического позиционирования использует подводные подруливающие устройства, управляемые компьютером, для поддержания положения с точностью до нескольких метров.
Отличительной особенностью ППБУ и буровых судов является наличие системы компенсации вертикальных перемещений бурильной колонны и системы натяжения морского бурового райзера.
Буровое судно (БС, англ. Drillship) — самоходное судно, оснащённое буровым оборудованием. В отличие от ППБУ, буровые суда сохраняют высокие мореходные качества обычных судов и могут самостоятельно перемещаться между точками бурения. Применяются на глубинах от 150 до 3000+ м. Удержание на точке — системой динамического позиционирования.
Буровая вышка устанавливается в центральной части судна над лунным колодцем (moon pool) — сквозным отверстием в корпусе для прохода бурового инструмента и райзера. Буровые суда обладают значительной палубной площадью для хранения расходных материалов, что позволяет работать длительное время без пополнения запасов.
Платформа на натяжных связях (TLP, Tension Leg Platform) — плавучее сооружение, удерживаемое на точке натянутыми вертикальными анкерными связями (тендонами), закреплёнными на морском дне с помощью свайных или гравитационных фундаментов. Плавучесть корпуса создаёт избыточную подъёмную силу, которая обеспечивает постоянное натяжение тендонов.
TLP обеспечивает минимальные вертикальные перемещения (в отличие от ППБУ), что позволяет использовать жёсткие райзеры и устьевое оборудование на поверхности. Применяются на глубинах от 150 до 1500 м.
Spar — платформа с глубокосидящим цилиндрическим корпусом, удерживаемая якорной системой. Глубокая осадка корпуса (до 200 м и более) обеспечивает устойчивость к волновым нагрузкам. Применяются на глубинах до 3000 м. Устьевое оборудование располагается на морском дне (подводное заканчивание).
FPSO (Floating Production Storage and Offloading) — плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти. FPSO является универсальным решением для освоения морских месторождений, особенно удалённых от берега, где прокладка подводных трубопроводов нецелесообразна.
FPSO представляет собой судно (новострой или переоборудованный танкер), оборудованное технологическими модулями для: приёма продукции скважин; сепарации нефти, газа и воды; подготовки товарной нефти; хранения нефти в танках корпуса; отгрузки нефти на танкеры-челноки.
Скважины располагаются на морском дне (подводное заканчивание). Продукция подаётся на FPSO по гибким или жёстким райзерам.
FSO (Floating Storage and Offloading) — плавучее сооружение для хранения и отгрузки нефти без собственного добычного оборудования. Нефть поступает на FSO с отдельной платформы или подводного добычного комплекса по подводному трубопроводу.
Освоение месторождений в арктических и субарктических акваториях требует специальных конструктивных решений для противодействия ледовым нагрузкам. Основные подходы:
Проектирование арктических платформ учитывает воздействие дрейфующего льда, торосов, айсбергов, отрицательных температур, а также короткий навигационный период.
На глубинах до 50 м: стационарные платформы (МСП), погружные буровые установки (ПБУ), искусственные острова. На глубинах до 150 м: самоподъёмные буровые установки (СПБУ), стационарные платформы на металлических опорах (jacket) и гравитационные платформы.
ППБУ опирается на понтоны, погружённые в воду, что обеспечивает высокую остойчивость и малые вертикальные перемещения. Буровое судно имеет форму обычного судна с буровой вышкой над лунным колодцем. Буровые суда самоходны, ППБУ чаще буксируются. Оба типа используются на больших глубинах (от 150 до 3000+ м).
FPSO (Floating Production Storage and Offloading) — плавучая установка, способная добывать, хранить и отгружать нефть. FSO (Floating Storage and Offloading) — только хранит и отгружает нефть, без собственного добычного оборудования. Нефть на FSO поступает с отдельной платформы или подводного комплекса.
ППБУ работают на глубинах от 60 до 3658 м. По глубине они подразделяются на классы: Midwater (до 1200–1500 м), Deepwater (до 2300 м) и Ultra-deepwater (свыше 2300 м). Границы классов варьируются по источникам. Удержание на больших глубинах осуществляется системой динамического позиционирования.
СПБУ удерживается опорными колоннами (от 3 до 6), нижние концы которых оборудованы башмаками и задавлены в грунт морского дна. Корпус поднимается над водой с помощью гидравлических или электромеханических подъёмных механизмов, обеспечивая устойчивость даже при значительном волнении.
TLP (Tension Leg Platform) — платформа на натяжных связях. Плавучий корпус удерживается вертикальными тендонами, постоянно натянутыми за счёт избыточной плавучести. Преимущество — минимальные вертикальные перемещения, что позволяет использовать жёсткие райзеры и устьевое оборудование на поверхности. Применяется на глубинах 150–1500 м.
В арктических условиях применяются ледостойкие стационарные платформы (ЛСП) с усиленным основанием конической формы, гравитационные платформы с ледорезом, искусственные острова и подводные добычные комплексы. Проектирование учитывает ледовые нагрузки, торосы, айсберги и отрицательные температуры.
Среди плавучих буровых установок наибольшую долю исторически составляют СПБУ (самоподъёмные), используемые преимущественно для разведочного бурения на мелководном шельфе. Среди добычных сооружений на глубоководных месторождениях широкое распространение получили FPSO, особенно для удалённых месторождений без инфраструктуры подводных трубопроводов.
Динамическое позиционирование (DP, Dynamic Positioning) — система автоматического удержания плавучего сооружения на заданной точке с помощью подводных подруливающих устройств (трастеров), управляемых компьютером на основании данных от спутниковых, акустических и гироскопических датчиков. Применяется на ППБУ и буровых судах при работе на больших глубинах.
Стационарные платформы на металлических опорах (jacket) и гравитационные платформы применяются на глубинах до 350 м. На больших глубинах их строительство становится конструктивно и технически чрезвычайно сложным, поэтому используются плавучие решения: TLP, Spar, ППБУ, FPSO.
Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Представленные сведения не являются руководством к действию и не заменяют профессионального проектирования. Автор и издатель не несут ответственности за последствия использования информации. Проектирование морских нефтегазовых сооружений должно выполняться специализированными организациями на основании конкретных геологических, метеорологических и гидрологических данных, а также в соответствии с требованиями промышленной безопасности и классификационных обществ.
1. Большая российская энциклопедия. Статья «Буровая платформа».
2. Бородавкин П.П. Морские нефтегазовые сооружения. — М.: Недра.
3. Гусейнов Ч.С. и др. Морские нефтегазопромысловые сооружения. — М.: Недра.
4. Правила классификации и постройки плавучих буровых установок (Российский морской регистр судоходства).
5. ФНП «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (утв. Приказом Ростехнадзора от 15.12.2020 N 534, с изменениями).
6. API RP 2A-WSD. Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms — Working Stress Design.
7. DNV-OS-C101. Design of Offshore Steel Structures, General (LRFD Method).
8. ISO 19901. Petroleum and natural gas industries — Specific requirements for offshore structures.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.