Типи платформ.

Історія

Нафта, як корінний термін нафти і газу була відома і використовувалась на протязі тисячі років.

Нафта завжди проходила скрізь пористі породи. Бітум складається з самих важків гідрокарбонатів і вміщує найдовший ланцюг молекул (з С17 і вище).

Перше буріння на воду було зроблено в Китаї, так як йому потрібна була свіжа вода. Використовували дуже просте обладнання. Рухома стріла піднімала і опускала бурильний інструмент, пружину штангу канатного буріння (див. мал. 1.1).

Прийнято, що сучасне буріння почалось в 1859 р, коли була заснована гірська Нафтова компанія Пенсільванії. Буріння, яке запровадив полковник Дрейк, почалось в 1959 р. в Ойл Крик і Тїтусвілі, Пенсільванія.

Використання бурової установки називалась буровою установкою для канатного буріння (Див. мал. 1.2). Паровий двигун забезпечував необхідну механічну енергію. Бурова головка оберталася за кожний протитиск, щоб зрізати новий матеріал. Уламки вибуреної породи приносили ковшем, який можна було відкривати і закривати в свердловині. Коли буріння досягало зон з великим тиском, то відсутність обладнання, яке закривається, виникали проблеми.

Роторне буріння, яке використовують зараз, почалось на початку цього століття. Бурова головка закріплюється до колони бурильних труб. Ротор або верхній привод підтримує верх роторного буріння. Буровий розчин, який доставляють через бурильну колону, піднімає уламки через кільцевий простір, простір між обсадною і бурильною колоною (Див.мал. 1.3)

Ми розрізняємо бурові вишки, які використовуються на морі і бурові установки, які використовуються на морській платформі. Основна різниця між двома типами бурових вишок – це розташування над свердловиною. Є також різниця в з’єднанні між устям свердловини і буровою вишкою. Ця книга описує тільки тип бурових вишок, які використовуються для морського буріння. Ці бурові вишки є двох типів, ті які підтримуються фундаментом моря, і ті, які плавають.

А. До типів платформ, які знаходяться на фундаменті землі, входять:

Платформи з сталевою основою (опорний блок у вигляді грат)

Самопіднімальна морська платформа

Занурені платформи

В. До плавальних платформ входять:

Плаваючі платформи, включаючи бурові судна

Напівзанурені платформи

Опорні платформи.

В Північному морі самопіднімальна і плаваюча платформи є найбільш поширеними типами, які використовуються для буріння. Коли в глибокій воді робиться пошукове буріння, в основному домінує напівзанурений тип.

Основою для фіксування платформ є або сталевий опорний блок у вигляді грат, або залізобетонної конструкції. Ці платформи об’єднують буріння і виробництво на борту.

В Північному морі бурильне судно використовують менше.

Буріння нафт в болотах Луїзіани почалось в 1937 р. Після цього почалося буріння в дрібних водах Мексиканської затоки. Першими буровими вишками були морські бурові наземні вишки, які монтувалися на борти. Пізніше баржі були обладнані баластовими балками, які здатні були перевозити бурові верстати під час буріння. На основі цієї системи були створені напівзанурені платформи.

1.2. Самопіднімальні морські платформи.

Самопіднімальна морська платформа вважається нерухомою платформою під час буріння. Опори знаходяться на дні моря. Коли буріння закінчується і платформу потрібно пересунути, опори піднімаються за допомогою буксирів.

Самопіднімальна платформа може бути в воді на глибині до 400 футів (130 м). Звичайною конструкцією самопіднімальної платформи є трикутна форма з опорою в кожному куті (див. мал. 1.5). Опори роблять у вигляді каркасної конструкції, нижні кінці опор мають подушки, які підтримують установку на морському дні. Поперечний переріз опор може бути трикутним або квадратним.

Деякі самопіднімальні платформи мають круглі опори. В опорах є отвори і спеціальні механізм для надійності рівня палуби. Діаметр опор – від 30 до 40 дюймів.

Існує два типи самопіднімальних платформ. Вони відрізняються методами, які використовуються для контакту з морським дном.

Платформи, де опори рухаються вниз і вверх незалежно одна від одної. Цей тип використовується, коли морське дно є рихлим, але є достатньо твердим, щоб витримати нагрузку опор.

Платформи, де всі опори знаходяться на загальній основі. Цей тип не вимагає твердого морського дна, але для цього потрібна рівна поверхня морського дна. Велика стояча поверхня викликає мале навантаження на одну одиницю поверхні.

Стор. 3 Самопіднімальні платформи не залежать від анкерних систем. Вони розташовані на морському дні. На палубі платформи встановлені запобіжні клапани.

Більшість самопіднімальних платформ не мають своєї власної силової установки для вироблення енергії. Вони залежать від буксирів, коли вони пересуваються на інше місце. Пересування на нове місце – це критична операція для самопіднімальних платформ.

Коли платформу опускають і вона плаває як корабель, велике значення має центр тяжіння. Ситуація може привести до нестабільності платформи. З 1955 до 1977 року було пошкоджено 45 платформ. Це приблизно 75% від усіх пошкоджених платформ, хоча тільки половину цих платформ складали самопіднімальні платформи.

Половина всіх випадків траплялися під час пересування. Це викликало створення платформ з опорами, які можна було опускати на палубу замість того, щоб піднімати їх над платформою під час пересування. Якщо немає такої можливості, опори треба демонтувати і закріпити їх болтами до палуби під час довгого пересування, а це забирає час.

Самопіднімальна платформа має наступні переваги і недоліки:

Переваги:

Мале інвестування

Не залежить від погоди при піднятті

На палубі встановлена система запобіжного клапану

Не потребує системи швартування

Бурильні операції – спрощені, тому що платформа вважається нерухомою на місці

Не потребує спеціального обладнання від хвиль

Свердловина встановлена як постійна виробнича платформа. Має рухому бурову установку.

Недоліки:

Обмежена глибина води (максимум 400 фунтів)

Нестійка під час пересування

В критичній ситуації нема можливості залишити бурильну конструкцію поспішки

Залежить від буксира під час пересування

Високі швидкості у порівнянні з бурильними суднами і плаваючими платформами.

1.3. Плаваючі платформи

Плаваючі платформи знаходяться під впливом хвиль і течії, вітру і припливів.

Створено