Морское буровое одноколонное двухступенчатое основание

Изобретение относится к одноколонным двухступенчатым основаниям свайного типа, применяемым для бурения с них скважин на море. С наковальней основания, соединяющей его нижнюю и верхнюю трубчатые ступени, шарнирно соединены два опорных крыла. Крылья выполнены в форме прямоугольных пустотелых коробов, автоматически переводятся из положения отвесного в горизонтальное и после погружения нижней ступени в грунт упираются своим днищем в дно моря. С боковыми стенками крыльев соединены выступающие ниже их днищ щеки, на конце днища смонтирован упор. Параметры крыльев определены из условий положительной плавучести их и недопустимости вдавливания (просадки) основания в грунт в процессе бурения. Повышается надежность и скорость стабилизации основания с легких плавсредств без дополнительных грузоподъемных и погружающих механизмов, затрат труда и времени. 1 н.з. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

Изобретение относится к конструкциям одноколонных (моноопорных) оснований и устройствам для их монтажа и стабилизации в дне моря с целью бурения с этих оснований сравнительно неглубоких скважин с отбором качественного керна, преимущественно разведочных на твердые полезные ископаемые, картировочных, инженерно-геологических и т.п.

Известны способ монтажа и стабилизации морского бурового одноколонного основания (МБО) и устройство для его осуществления [2], характеризующиеся тем, что одноколонное основание монтируют из верхней и нижней секций труб разных диаметров с возможностью ограниченного поступательного перемещения верхней секции в нижней. Стабилизируют МБО [2] погружением на необходимую глубину в грунт дна нижней секции ударами по смонтированной на ее нижнем конце наковальне кольцевым ударником, установленным на нижнем конце верхней секции, т.е. верхнюю секцию используют в качестве забивного снаряда (аналог).

Способ и устройство [2] не удовлетворяют требованиям к отбору керна в интервале погружения нижней секции МБО в грунт. Физико-механические характеристики грунтов при погружении в них нижней секции МБО ударами существенно нарушаются, что при бурении с целью, например, инженерно-геологических изысканий, недопустимо. Погружать в грунт нижнюю секцию ударами допустимо до глубины 4 м от дна моря, так как до этой глубины еще до стабилизации МБО возможен отбор качественных проб обводненных грунтов однорейсовыми пробоотборниками вдавливаемого, обуривающего

или клюющего типов. Способ и устройство [2] не обеспечивают надежной стабилизации МБО при заглублении его нижней секции в грунт дна на глубине до 4 м, особенно на участках с сильно обводненными грунтами.

Известно морское буровое одноколонное основание (МБО) с нижней секцией (ступенью) из двух труб разных диаметров, которые смонтированы концентрично и их нижние концы соединены между собой герметичной перемычкой [1] (прототип). Нижнюю ступень этого МБО для уменьшения интервала грунтов с нарушенными свойствами погружают в грунт на глубину не больше 4 м от дна. Необходимую прочность грунтовой заделки МБО [1] при этом обеспечивают за счет увеличения наружного диаметра нижней ступени, который при любой заданной глубине ее погружения в грунт определяют по математическому выражению, полученному из условия равенства прочности труб МБО и его грунтовой заделки на опрокидывание.

Вычисления по математическому выражению прототипа и практика бурения показывают, что после погружения нижней ступени в обводненные грунты на глубину 4 м МБО не опрокинется, если диаметр нижней ступени составляет 1,65 м. Однако после стабилизации в обводненных грунтах при бурении скважины МБО зачастую проседает (опускается вниз), несмотря на большую площадь нижнего торца его нижней ступени (перемычки между внутренней и наружной трубами). Обусловлено это следующим.

Скважина в каждом рейсе бурения в обводненных породах после подъема из нее керноприемника заплывает породами, так как ее стенки не закреплены обсадными трубами. Обсадку скважины трубами осуществляют обычно после отбора керна со всего интервала обводненных пород, длина которого зачастую больше 20 м, т.е. после множества рейсов. Каждый рейс бурения начинают с перебуривания заплывшего интервала скважины и интенсивного вымывания водой пород, поступающих в керноприемник. Крепление трубами интервала скважины, пробуренного и заполненного обводненными породами, осуществляют путем расхаживания колонны труб одновременно с промывкой ее водой. Вода, нагнетаемая в скважину для

перебурки ее заплывших интервалов и крепления стенок скважины колонной труб с промывкой, вымывает породы из-под нижней ступени МБО, и часть пород обрушается из-за ее боковых стенок. Это уменьшает силы лобового сопротивления и трения по боковой поверхности нижней ступени основания с породами. В результате МБО под действием силы тяжести находящихся на нем механизмов и сил вибрационно-динамического характера, возникающих при бурении и расхаживании колонны труб (далее - при бурении), проседает.

В то же время в ряде случаев стабилизации нижняя ступень МБО [1] упирается в плотные грунты на глубинах меньше 2,5 м от дна. Необходимая устойчивость МБО при этом не достигнута, дальнейшее же погружение нижней ступени в грунт без применения высокоэнергоемких погружающих механизмов затруднено. Обусловлено это большой площадью перемычки между внутренней и наружной трубами нижней ступени и, соответственно, большим лобовым сопротивлением погружению нижней ступени в грунт.

Кроме того, бурение скважин разведочных, инженерно-геологических, картировочных и близких к ним по параметрам осуществляют с плавсредств преимущественно катамаранного типа с «П»-образным буровым проемом для спуска и подъема через него различного назначения снарядов и труб, в том числе МБО. Ширина бурового проема этих плавсредств составляет обычно 0,7-1,0 м [3, с.78; 4, с.5 и 10; 5, с.255; 7, с.58; 8, с.21]. Осуществлять монтаж, стабилизацию и демонтаж МБО с плавсредства с шириной бурового проема, меньшей диаметра нижней ступени МБО, трудно и неэффективно.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании МБО, исключающего нарушения его стабилизации даже в слабых грунтах при погружении нижней ступени на глубину не более 4 м и позволяющего эффективно его монтировать и демонтировать с традиционно применяемых для бурения плавсредств с шириной бурового проема до 1 м. Для этого МБО оснащено устройством, параметры которого вычислены по математическим зависимостям, полученным из условия, что вызывающие проседание МБО силы всегда меньше сил сопротивления грунтовой заделки вдавливанию.

Основной технический результат изобретения: повышение надежности стабилизации МБО с длиной его нижней ступени 4 м при бурении скважин и креплении их стенок трубами на любых рациональных режимах; сокращение количества высокоэнергоемких, массивных грузоподъемных и погружающих механизмов, затрат труда и времени для стабилизации МБО с плавсредств, в том числе с легких с «П»-образным буровым проемом шириной до 1 м.

Технический результат изобретения достигается следующим образом.

Предлагаемое МБО содержит верхнюю меньшего и нижнюю большего диаметров трубчатые одноколонные ступени, жестко соединенные между собой при помощи наковальни, кольцевой забивной снаряд, одетый на верхнюю ступень с возможностью возвратно-поступательного перемещения по ней и нанесения ударов по наковальне, плавсредство с грузоподъемным и энергетическим оборудованием для монтажа на верхнем конце основания и демонтажа с него платформы с буровыми механизмами.

Отличительные особенности предлагаемого МБО в том, что с наковальней в ее диаметрально противоположных сторонах соединены два опорных крыла, крылья соединены с наковальней шарнирно и могут изменять свое положение от отвесного в направлении продольной оси нижней ступени до перпендикулярного этой же оси (горизонтального), и наоборот, по всей длине каждого опорного крыла с его боковыми стенками жестко соединены пластины (щеки), выступающие ниже днища крыла.

Оснащение МБО опорными крыльями достаточной длины и площади исключает опасность его просадки даже при обрушении пород из-за боковых стенок его нижней ступени, так как посредством крыльев силы, вызывающие просадку, передаются на донные грунты, которые находятся на расстоянии от труб нижней ступени основания и не подвержены размыву и обрушению.

Опорные крылья в их горизонтальном положении после стабилизации МБО на дне акватории предотвращают не только его просадку, но и наклоны. В процессе стабилизации вертикальность предлагаемого МБО обеспечивают, независимо от уклона морского дна, путем вертикального погружения в

грунт нижней ступени основания. В процессе бурения скважины наклонам МБО в направлениях продольной оси крыльев препятствует длина крыльев. Наклонам МБО в направлениях, перпендикулярных продольной оси крыльев, препятствуют ширина опорных крыльев и, главным образом, щеки по длине боковых стенок опорных крыльев, так как щеки внедрены глубже и в более плотные грунты, чем сами крылья.

Оснащение МБО только двумя крыльями эффективно для монтажа и демонтажа МБО через буровой проем плавсредства с шириной проема до 1 м.

Шарнирное соединение опорных крыльев с наковальней МБО позволяет переводить крылья из отвесного положения в горизонтальное и наоборот. Возможность нахождения опорных крыльев в отвесном положении не требует больших площадей палубы плавсредства для размещения на нем МБО с крыльями практически любых геометрических размеров, реально необходимых для надежной стабилизации основания в грунте дна.

Надежность стабилизации МБО с опорными крыльями зависит от конструктивного типа и параметров крыльев и от свойств донных грунтов в районе бурения. Поэтому отличительные особенности МБО состоят также в том, что крылья выполнены в форме одинаковых прямоугольников, ширина крыла меньше ширины бурового проема плавсредства и необходимую длину крыла определяют в зависимости от силы его нагружения и удельного сопротивления грунта дна вдавливанию в него опорного крыла из условия

где и - длина и ширина опорного крыла соответственно, м;

Q - максимальная нагрузка на опорные крылья (сумма сил: тяжести МБО и механизмов на нем, технологических, возникающих при бурении), кН;

Р - минимальное значение удельного сопротивления донных грунтов вдавливанию в районе заложения скважины, кПа.

Для производительного монтажа и демонтажа МБО с двумя крыльями внутри бурового проема плавсредства необходимо, чтобы ширина каждого крыла не превосходила ширины бурового проема. Ограничение ширины

крыла шириной бурового проема допустимо, так как необходимая по условию предотвращения проседания МБО площадь крыла может быть соблюдена за счет увеличения его длины. Опорные крылья прямоугольной формы эффективнее чем, например, цилиндрической препятствуют наклонам МБО в направлениях, перпендикулярных продольной оси крыльев. Достоинство прямоугольной формы крыльев также в том, что в отвесном положении они образуют с нижней ступенью компоновку, удобную для спуска в буровой проем и укладки на палубе плавсредства.

Выражение (1) для определения рациональной длины опорного крыла получают из условия, что сила сопротивления грунта вдавливанию в него двух опорных крыльев превышает силу, с которой два крыла давят на грунт

здесь - площадь опоры одного опорного крыла на грунт, м ².

Выражая в (2) площадь опорного крыла через его ширину и длину и решая это выражение относительно длины крыла, получают условие (1). Выполнение условия (2) и соответственно условия (1) исключает просадку МБО, т.е. обеспечивает надежность его стабилизации.

Отличительные особенности МБО также в том, что опорные крылья выполнены в форме герметичных прямоугольных пустотелых коробов, обладают положительной плавучестью и их геометрические параметры определяют из условия

где , и - ширина, высота и длина опорного крыла соответственно, м;

с - ширина щеки опорного крыла, м;

- толщина стенок корпуса и щек опорного крыла, м;

- плотность воды, кг/м³ (в расчетах принимают =1000 кг/м³);

_M - плотность материала корпуса и щек опорного крыла, кг/м³.

Положительная плавучесть крыльев обеспечивает их автоматический перевод из отвесного положения в горизонтальное и наоборот без использования специальных грузоподъемных механизмов. Это снижает затраты средств, труда и времени на монтаж и демонтаж МБО, снижает стоимость и повышает производительность и удобство стабилизации МБО с крыльями с плавсредств с «П»-образным буровым проемом шириной до 1 м.

Соотношение (3) между параметрами опорных крыльев получено из условия положительной плавучести опорного крыла, соответствующей требованию

где - плотность воды, кг/м³;

V - объемное водоизмещение опорного крыла с боковыми щеками, м ³;

М - масса опорного крыла с боковыми щеками, кг.

Выражая в (4) объемное водоизмещение и массу опорного крыла с боковыми щеками через обозначения их геометрических параметров и решая это выражение относительно высоты опорного крыла, получают условие (3). Подставляя в (3) значение длины крыла, вычисленное по условию (1), получают необходимую высоту крыла. Выражения (1) и (3) получены из условий предотвращения просадки (вдавливания) МБО в грунт морского дна и обеспечения положительной плавучести опорного крыла соответственно. Поэтому совместное решение выражений (1) и (3) позволяет получать значения параметров опорных крыльев, которые рациональны по размерам, массе и гарантируют надежность стабилизации МБО в грунте морского дна.

Отличительные особенности МБО также в том, что на конце днища каждого опорного крыла между щеками смонтирован упор и при отвесном положении крыла высота упора обеспечивает наклон крыла 1,5-2° в сторону от оси нижней ступени, щеки выступают ниже днища крыла на величину, не превышающую наружного радиуса нижней ступени, расстояние между внутренними стенками щек больше диаметра труб нижней ступени, а между наружными стенками щек меньше ширины бурового проема плавсредства.

Изначальный наклон 1,5-2° днища опорного крыла в сторону от оси нижней ступени МБО при спуске крыльев в воду обеспечивает их поворот на шарнирах в стороны от нижней ступени, а не к ней. Необходимый наклон обеспечивает упор в конце днища каждого опорного крыла. Высоту упора вычисляют пропорционально длине используемого опорного крыла.

Выбор высоты щек и расстояния между ними в зависимости от диаметра нижней ступени МБО и ширины бурового проема обеспечивает компактное положение крыльев вокруг нижней ступени в их подвешенном состоянии. При этом крылья не упираются друг в друга, и между ними сохраняется запроектированное расстояние. Это важно и удобно при спуске и подъеме МБО с крыльями через буровой проем ограниченной ширины.

Работа морского бурового одноколонного двухступенчатого основания с двумя опорными крыльями иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 показан общий вид МБО при спуске в буровой проем плавсредства и подъеме на его палубу; на фиг.2 показан вид МБО в период завершения его стабилизации в грунте дна моря; на фиг.3 приведен разрез МБО по А-А по фиг.1; на фиг.4 приведен разрез МБО по Б-Б по фиг.2.

Показанное на чертежах МБО включает нижнюю трубчатую ступень 1, жестко соединенную с ее верхним концом наковальню 2, опорные крылья 3, выполненные в форме герметичных прямоугольных пустотелых коробов и соединенные с наковальней 2 при помощи шарниров, щеки 4, жестко соединенные с длинными боковыми стенками каждого опорного крыла и выступающие за пределы его днища в сторону нижней ступени 1, упор 5, жестко смонтированный в конце днища каждого крыла между щеками 4 и обеспечивающий наклон 1,5-2° оси и днища крыла в его отвесном положении в сторону от оси нижней ступени 1, верхнюю трубчатую ступень 6, жестко соединенную с наковальней 2 при помощи болтов, кольцевой забивной снаряд 7, одетый на верхнюю трубчатую ступень 6 с возможностью свободного по ней перемещения, тросовую петлю 8 с уравновешивающей дугой 9. Концы тросовой петли 8 соединены с забивным снарядом 7, а дуга 9

подвешена на переброшенном через блок 10 буровой вышки 11 тросе 12 буровой лебедки 13, которые установлены на плавсредстве 14.

Для проектирования и изготовления МБО с опорными крыльями необходимо располагать данными: ширина бурового проема плавсредства, предназначенного для стабилизации с него МБО; техническая характеристика бурового станка на МБО; расчетное значение удельного сопротивления грунтов дна вдавливанию в районе предстоящего бурения скважин. Эти данные позволяют по условию (1) предотвращения просадки МБО и по условию (3) обеспечения плавучести опорного крыла вычислить рациональные геометрические размеры всех элементов опорных крыльев.

Пример вычисления. Определить рациональные размеры МБО и его опорных крыльев для бурения на глубинах моря до 25 м буровым станком морской буровой установки (МБУ) «Старт». МБО стабилизировать через «П»-образный буровой проем плавсредства. Ширина проема 0,80 м. Крылья выполнить из листовой стали плотностью _M=7850 кг/м³ с толщиной стенки =0,01 м. Дно моря в районе бурения представлено обводненными грунтами.

1. При монтаже и демонтаже МБО через «П»-образный буровой проем шириной 0,80 м следует использовать МБО с максимально возможным диаметром нижней ступени 0,72 м из серийно выпускаемых труб. Это МБО рационально оснастить только двумя опорными крыльями с шириной боковых щек (величиной выхода ниже днища крыла) С=0,35 м.

2. Так как расстояние между внутренними стенками щек, являющихся продолжением боковых стенок опорных крыльев, должно быть больше диаметра труб нижней ступени, а между наружными стенками щек меньше ширины бурового проема, принимают ширину опорных крыльев =0,76 м.

3. Максимальное значение силы нагружения опорных крыльев определяют из технической характеристики МБУ «Старт» [7, с.54-60]: сила тяжести бурового станка равна 31,5 кН; сила тяжести в воде МБО с верхней ступенью длиной 27 м из труб диаметром 0,273/0,251 м и нижней ступенью длиной 4 м из труб диаметром 0,72/0,70 м составляет 21,5 кН; сила тяжести в воде

забивного снаряда на наковальне МБО равна 19 кН; технологическая сила достигает максимума 35 кН при подъеме обсадных труб из скважины. Сумма всех сил составляет 107 кН. Принимают расчетное значение Q=110 кН.

4. Необходимые параметры крыльев вычисляют, исходя из их опоры на наименее прочные грунты. Такими грунтами для морей являются илы. Зафиксированы илы с минимальным удельным сопротивлением вдавливанию Р=150 кПа [6, с.650]. При удалении вглубь буквально на 0,01 м от дна моря сопротивляемость илов вдавливанию существенно возрастает. Для работы МБО с крыльями это положительно, так как в илистое дно их изначально заглубляют практически на всю высоту. В интервале первых метров от дна сопротивления илов вдавливанию изменяются от 500 до 1500 кПа [5, с.161]. Однако илы при воздействии на них динамических нагрузок разжижаются. Поэтому при вычислении параметров крыльев принимают пониженное расчетное значение удельного сопротивления илов вдавливанию Р=50 кПа.

5. В приведенное выше выражение (1) подставляют теперь уже известные значения Q, Р, и после решения выражения (1) получают

Вычисленное значение длины крыла округляют в сторону увеличения. Принимают =2 м. Этим повышают надежность стабилизации МБО в 1,38 раза и вовсе не осложняют процессы его монтажа и демонтажа.

6. В выражение (3) подставляют значение =2 м и получают высоту крыла b=0,299 м. Вычисленное значение высоты округляют в сторону увеличения. Приняв =2,0 м и b=0,3 м, имеем: V=470 кг, М=469 кг, т.е. требуемое условие плавучести крыла (VМ) выполняется. При проектировании МБО учитывают возможность налипания на крылья донного грунта или, например, необходимость оснащения крыльев ребрами жесткости и вычисленное значение высоты крыла принимают больше. Так при =2,0 м и b=0,35 м, V=546 кг, а М=490,5 кг и это не противоречит условию плавучести (4).

По вычисленным и обоснованным геометрическим параметрам (××b=2,0 м × 0,76 м × 0,35 м) изготовляют два крыла 3 и соединяют их при помощи шарниров с наковальней 2 в диаметрально противоположных сторонах нижней ступени 1. Стабилизацию предложенного МБО с двумя опорными крыльями в дне моря осуществляют следующим образом.

На точке заложения скважины нижнюю ступень 1 с соединенными с ее наковальней 2 опорными крыльями 3 вывешивают при помощи лебедки 13 на переброшенном через блок 10 буровой вышки 11 тросе 12, ориентируют нижнюю ступень с крыльями до совпадения осевой плоскости крыльев в их отвесном положении с продольной осевой плоскостью «П»-образного бурового проема плавсредства 14 (фиг.3), опускают в проем и подвешивают в нем на специальных хомутах. На тросе 12 вывешивают первую трубу верхней ступени 6 МБО, соединяют ее при помощи болтов с наковальней 2 нижней ступени 1, вывешивают кольцевой забивной снаряд 7, одевают его на соединенную с наковальней 2 первую трубу верхней ступени 6 и опускают по ней до посадки на наковальню 2. Затем промеряют глубину моря, собирают соответствующей длины две ветви тросовой петли 8, пропущенной через уравновешивающую дугу 9, соединяют ветви тросовой петли 8 с проушинами забивного снаряда 7 и уравновешивающую дугу 9 фиксируют на плавсредстве 14 в стороне от бурового проема. По известным в практике бурения схемам на тросе 12 лебедки 13 вывешивают собранные первую трубу верхней ступени 6 и нижнюю ступень 1 с забивным снарядом 7 (фиг.1) и, поочередно наращивая трубы верхней ступени 6 и потравливая тросовую петлю 8, опускают МБО с крыльями 3 и установленным на наковальне 2 забивным снарядом 7 до упора нижнего конца нижней ступени 1 в дно моря.

На опорные крылья 3 уже в начале погружения их в воду действует выталкивающая сила, пропорциональная водоизмещению крыльев. Причем, при движении крыла в воде вниз в направлении дна моря на разные стенки крыла действуют разные по величине силы сопротивления воды и оказывают различное воздействие на положение крыла относительно нижней ступени 1.

Максимальная сила сопротивления воды действует на днище крыла 3, находящееся между щеками 4. Обусловлено это незначительным наклоном крыла в сторону от нижней ступени 1. Наклон изначально обеспечивается упорами 5. Эта сила способствует повороту крыльев 3 на шарнирах (фиг.4) в стороны от нижней ступени 1. А так как вычисленные параметры каждого опорного крыла 3 обеспечивают его положительную плавучесть, то по мере погружения в воду крылья из отвесного положения автоматически поворачиваются на шарнирах вверх. При полном погружении крыльев 3 в воду их верхняя торцевая стенка упирается в корпус наковальни 2 и опорные крылья занимают фиксированное горизонтальное положение (фиг.2).

Следовательно, при вертикальном положении нижней ступени 1 в воздухе направления продольных осей опорных крыльев 3 и нижней ступени 1 примерно совпадают (фиг.1). При вертикальном положении нижней ступени 1 в воде, в том числе в период стабилизации одноколонного основания на дне моря и бурения всей скважины, продольные оси опорных крыльев 3 перпендикулярны продольной оси нижней ступени 1 (фиг.2).

После упора нижней ступени 1 МБО в дно моря трос 12 лебедки 13 соединяют с уравновешивающей дугой 9 и ударами забивного снаряда 7 по наковальне 2 путем его расхаживания при помощи лебедки 13 погружают нижнюю ступень 1 основания до упора крыльев 3 в грунт дна. На акваториях с сильно обводненными донными грунтами нижнюю ступень 1 возможно забивать с уходом в них опорных крыльев 3 (фиг.2) даже на всю их высоту без применения высокоэнергоемких и массивных погружающих механизмов.

После стабилизации МБО в грунте дна на верхний возвышающийся над уровнем моря конец верхней ступени основания устанавливают буровой станок и бурят скважину вращательным или вдавливающим способами, осуществляют статическое зондирование и крепление скважины обсадными трубами, в том числе с промывкой водой и расхаживанием колонны труб. При этом до закрепления скважины трубами возможны размыв стенок скважины и обрушение пород из-под нижнего конца нижней ступени 1

основания. Однако это не нарушает надежности стабилизации и не создает опасности просадки МБО в грунте дна. Обусловлено это длиной крыльев, которая исключает не только просадку, но и наклоны МБО по направлению крыльев. Наклоны МБО в направлениях, перпендикулярных плоскости крыльев, предотвращают нижняя ступень 1, изначально стабилизированная в грунте вертикально, ширина опорного крыла, а также две боковые щеки его, внедренные глубже днища крыла и, соответственно, в более плотные грунты.

Таким образом, морское буровое одноколонное двухступенчатое основание с двумя опорными крыльями со щеками исключает его просадку и заваливание, т.е. повышает надежность его стабилизации при уменьшении интервалов грунтов, подвергаемых нарушениям их характеристик. Шарнирное соединение крыльев с нижней ступенью основания позволяет эффективно монтировать и демонтировать МБО с легких плавсредств с малой шириной бурового проема. Крылья в форме герметичных пустотелых коробов с рациональными расчетными физическими и геометрическими параметрами обладают положительной плавучестью. Это обеспечивает их автоматический перевод из транспортного положения в рабочее и наоборот, сокращает необходимое количество грузоподъемных механизмов, затраты материалов, труда и времени на монтаж, стабилизацию и демонтаж МБО.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2194144, МПК Е21В 15/02, Е02В 17/00, опубл. БИ №34, 2002, с.269 (прототип).

2. Патент РФ №2171349, МПК 7 Е21В 15/02, опубл. БИ №21, 2001, с.297-298 (аналог).

3. Архангельский И.В. Морское бурение инженерно-геологических скважин. - Л.: Недра, 1980.

4. Лукошков А.В. Бурение неглубоких разведочных скважин в море с борта плавсредств. - М.: Обзор ВИЭМС, 1980.

5. Смолдырев А.Е. Методика и техника морских геолого-разведочных работ. - М.: Недра, 1978.

6. Трофимов В.Т. и др. Грунтоведение. - М.: Изд-во МГУ, 2005.

7. Хворостовский А.С., Хворостовский И.С., Хворостовский С.С. Новые технологическая схема и установка для эффективного бурения разведочных скважин на море. - М.: Изв. вузов. Геология и разведка. 2007. №2.

8. Шелковников И.Г., Лукошков А.В. Технические средства подводного разведочного бурения и опробования. - Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1979.

1. Морское буровое одноколонное двухступенчатое основание, содержащее верхнюю меньшего и нижнюю большего диаметров трубчатые ступени, жестко соединенные между собой посредством наковальни, и кольцевой забивной снаряд, установленный на наковальне с возможностью возвратно-поступательного перемещения по трубам верхней ступени и нанесения ударов по наковальне, отличающееся тем, что с наковальней в ее диаметрально противоположных сторонах соединены шарнирно два опорных крыла с возможностью изменения их положения от отвесного в направлении продольной оси нижней ступени основания до горизонтального в направлении, перпендикулярном продольной оси нижней ступени основания, и наоборот, по всей длине каждого опорного крыла с его боковыми стенками жестко соединены пластины (щеки), выступающие ниже днища крыла.

2. Морское буровое одноколонное двухступенчатое основание по п.1, отличающееся тем, что опорные крылья выполнены в форме одинаковых прямоугольников, ширина каждого крыла меньше ширины бурового проема плавсредства и необходимую длину каждого крыла определяют в зависимости от нагрузки на них и удельного сопротивления грунта дна вдавливанию в него опорного крыла из условия

где l и a - длина и ширина опорного крыла соответственно, м;

Q - максимальная нагрузка на опорные крылья (сумма сил: тяжести МБО и механизмов на нем, технологических, возникающих при бурении), кН;

Р - минимальное значение удельного сопротивления донных грунтов вдавливанию в районе заложения скважины, кПа.

3. Морское буровое одноколонное двухступенчатое основание по п.1, отличающееся тем, что опорные крылья выполнены в форме герметичных прямоугольных пустотелых коробов, обладают положительной плавучестью и их геометрические параметры удовлетворяют условию

где d, b и l - ширина, высота и длина опорного крыла соответственно, м;

с - ширина щеки опорного крыла, м;

- толщина стенок корпуса и щек опорного крыла, м;

- плотность воды, кг/м³ (в расчетах принимают =1000 кг/м³);

_M - плотность материала корпуса и щек опорного крыла, кг/м³.

4. Морское буровое одноколонное двухступенчатое основание по п.1, отличающееся тем, что на конце днища каждого опорного крыла между щеками смонтирован упор и при отвесном положении крыльев высота упора обеспечивает наклон каждого крыла 1,5-2° в сторону от оси нижней ступени, щеки выступают ниже днища опорного крыла на величину, не превышающую наружного радиуса нижней ступени, расстояние между внутренними стенками щек больше диаметра труб нижней ступени, а между наружными стенками щек меньше ширины бурового проема плавсредства.