Погружная морская буровая установка

 

Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить безопасность работ в экстремальных условиях за счет обеспечения полного погружения установки (у)о Для этого она снабжена системой принудительного погружения, выполненной в виде закрепленнБос на обладающем положительной

СОЮЗ СОВЕТа ИХ

РЕаЪ БЛИН 5п 4 Е 21 В 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3974944/22»03 (22) 11 10.85 (46) 15.08.88. Бюл. Ф 30 (75) Н.А.. Сапетный (53) 622. 24 (088,8),(56) Патент США В 2503516

an. 175-(, 1946.

Патент США У .4502551, нл, 175-6, 1985.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA

„„SU„, 1416652 А1 (54) ПОГРУЖНАЯ МОРСКАЯ БУРОВАЯ УСТА»

НОВКА (57) Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить безопасность работ в экстремальных условиях за счет обеспечения полного погружения установки (У). Для этого она снабжена системой принудительного погружения, выполненной в виде закрепленных на обладающем полозятельной

141 плавучестью герметичном корпусе (К) трубчатых подкосов 36. В них размещены полиспасты, связанные посредством гибких тросов 32 с якорями 42. Выполнен К разъемным из двух частей 1 и 2.

Верхняя часть 1 посредством полиспастной системы может вертикально перемещаться относительно нижней части 2, связанной с тросами 32. В нижней части 2 смонтирована дополнительная линия манифольда /М) Расстояние между линиями основного и дополнительного

М равно глубине погружения У. После

6652 достижения У расчетной положительной плавучести производится окончательное натягивание тросов 32 лебедками.

Подвижные блоки полиспастов находятся в крайнем нижнем положении в торообразном блоке 23. Затем производится погружение У до оголовка. После проверки герметичности судно удаляется. При неблагоприятных условиях при бурении производится погружение У еще на 10-11 м (расстояние между линиями

М в части 1 К и линией М в оставля, емой части 2 К). 1 3,II.ô-лы, 7 ил, Изобретение относится к горной промышленности, в частности к погружным буровым установкам.

Цель изобретения — повышение безо5 пасности работ в экстремальных условиях

j за счет обеспечения полного погружения установки, На фиг. 1 показана установка, в подводном положении, на фиг. 2— шахта, вмонтированная в корпус, продольный разрез; на фиг. 3 — нижняя часть корпуса, продольный разрез; на фиг. 4 - сечение A-А на фиг, 3; на фиг, 5 — установка перед спуском на воду, общий вид, на фиг, 6 — монтаж эксплуатационного блока; на фиг. 7 - запасовка канатов погружения в момент опускания и подъем якорей. 20

Погружная морская буровая установка включает герметизированный корпус, состоящий из двух полых цилиндричес» ких частей 1 и 2, которые выполнены с возможностью вмонтирования верхней

25 части 1 в нижнюю 2, причем оси корпуса совпадают осно вмонтированной в верхнюю часть 1, герметизированной шахты 3 со смонтированными в ней двумя синхронизированными гидроподъемни- 30 ками 4, объединенными поверху траверсой 5, оборудованной подвижной кареткой 6, на которой крепится вертлюг 7, связанный с ведущей бурильной трубой 8, соединенной посредством переводника 9 с бурильной колонной 10, которая размещена в направляющей водоотделительной трубе 11, на которой крепится забурный башмак 12, а другой конец крепится к головке колонны 13, связанной с противовыбрасовым оборудованием, включающим крестовину 14, плашечные превенторы 15,, тройник 16 с гибким напорным растворопроводом 17 и универсальный превентор 18, часть 1 корпуса состоит из трех этажей, в верхнем этаже размещен пульт управления, аварийно-спасательный шлюз, декомпрессионная камера, регенерационная установка, хранилище бурового, вспомогательного и испытательного оборудования и бытовые помещения, в среднем этаже расположен резервуар 19 бурового раствора, в нижнем этаже размещаются буровые насосы 20, рессиверы сжатого воздуха 21 и линии манифольдов 22. На уровне нижнего этажа части 1 к корпусу примыкает торообразный блок 23, в котором размещаются энергетическая установка 24, раствороприготовительная установка 25, вибросита 26, дегазационная камера

27, цементировочный агрегат 28, хранилище компонентов раствора 29, продуваемые цистерны 30, служащие для целей регулирования величины плавучести и как хранилище пресной воды, лебедки погружения 31 с канатами погружения 32 и направляющими блоками 33 и сальники 34 для герметизации канатов. Перегородки 35 делят тарообразный блок 23 на секторы. Трубчатые подкосы 36 связываит торообразный блок

14166 с оголовками 37 шахты 3, и проходные каналы 38 диафрагмами связывают блок с цилиндром 1 корпуса, образуя жесткую конструкцию. В. трубчатых подкосах .36 размещены подвижные блоки 39 и ка5. наты 40 полиспастов погружения, с подвижными блоками 39 соединены уравнительные блоки 41, на которых крепятся ветви канатов погружения 32, 10 связывающих корпус с якорями 42, неподвижные блоки 43 полиспастов погружения крепятся в оголовке 37.

Все проходные каналы 38 и перего- 15 родки 35 оборудуются герметичными дверьми. В цилиндрической части 2 корпуса монтируется пульт-дублер 44 управления превенторами и задвижками линии манифольдов 45, обеспечиваюшими 20 бурение в полупогружном состоянии, перекачивающие насосы 46 бурового раствора, Для бурения куста скважин днище нижней части 2 корпуса оборудуется несколькими люками-сальниками 47. Ре- 25 зервуар 48 бурового раствора цилиндрической части 1 корпуса является хранилищем аварийного запаса бурового раствора ° а в процессе эксплуатации скважины приемным резервуаром. 30

По окончанию бурения верхняя часть

1 корпуса поднимается на поверхность, а в полости оставляемой части корпуса монтируется эксплуатационный блок

49 в котором размещается оборудоваУ

35 ние добычи, контроля и выдачи нефти.

Крепление канатов погружения 32 на оставляемой цилиндрической части 2 осуществляется посредством блок-зажимов 50. Доставка буровой установ- 40 ки к месту работ осуществляется на судне 51, оборудованном траверсами 52, подъемниками 53, крановой установкой 54, лебедками 55. Для обеспечения регулирования величины отрицатель-4 ной плавучести, с целью облегчения опускания на дно, и при необходимости поднятия со дна якоря 42 оборудуются продуваемыми камерами 56, Подача воздуха в полость корпуса производится с бул-поплавка 57 по гибкому шлангу 58. Оголовок 37 шах-. ты 3 оборудуется деком прессионной камерой 59 и гермолюками, через которые производится экипировка буро55 вой, установка направляющей и смена бригад. Для компенсации роста плавучести при расходовании бурового раствора и предупреждения скапливания

52

4 взрывоопасных газов в отсеке-резервуаре монтируется гибкая емкость 60, заполняемая по мере расходования бурового раствора забортной водой. Такая же емкость монтируется в резервуаре 48.

Обеспечение установки сжатым воздухом осуществляется от компрессора низкого давления (до 7 атм) и от компрессора высокого давления (150 атм) .

Буровая установка на судне доставляется в район работ, где оборудуется оставляемой частью 2 коргуса якорями 42, забурным башмаком 12 и опускается на воду. После определения положения скважины и промера глубины определяется положение якорей 42 и производится их поочередное опускание на дно на канатах 32 лебедками 55 °

Запасовка канатов производится из ба» рабанов через барабаны лебедок 55 (три витка), а с них через уравнительные блоки 41 одна ветвь идет непосредственно к якорю 42, а другая предварительно заводится в блок-зажимы 50 оставляемой части корпуса 2, при "-т-ом на уравнительном блоке, состоящем из двух колес, канаты. движутся в противоположных направлениях. После опускания последнего якоря 42 буровая установка выводится на центр скважины, производится выравнивание натяжения канатов 32 с помощью лебедок 55 и экипировка установки, затем на направлении 11 опускается забучный башмак 12 и на бурильной колонне 10 опускается бурильный инструмент. Проверяется остающаяся плавучесть и приводится к расчетной путем заполнены или продувки цистерн 30, после достижения установкой расчетной положительной плавучести производится окончательное натяжение канатов погружения

32 лебедками 55 и крепление их специальными сжимами на уравнительных блоках 41. Концы канатов сматываются с барабанов и опускаются в воду или обрубаются. При этой операции подвижные блоки 39 полиспастов погружения должны находиться в крайнем никнем положении в торообразном блоке 23. Производится герметизация всех люков и проверяется установка на герметичность путем наддува, а затем производится предварительное погружение до оголовка 37, для чего включаются лебедки погружения 31. После повторной проверки герметичности судно удаля52 6

2 корпуса достаточного-зазора в оставляемую часть 2 корпуса вводится эксплуатационный блок, зазор между ними герметизируется, производится откачка воды из полостей и проверяется герметичность соединения оставляемой части 2 корпуоа и эксплуатационного блока, к скважине подключается эксплуатационная аппаратура и производятся необходимые работы по освоению скважины, Затем система переводится на автономный режим эксплуатации и монтажники покидают оставляемую часть корпуса. Затем производится дальнейшее всплытие установки . Когда подвижные блоки 39 полиспастов погружения придут в крайнее нижнее положение и при этом канаты 32 не ослабнут, производится дозаполнение продуваемых емкостей 30 до тех пор, пока не ослабнут канаты погружения 32, после чего они снимаются с уравнительных блоков 41 и закрепляется вторая ветвь на оставляемой части 2 корпуса. После этого цистерны 32 продуваются, установка всплывает и закрепляется на судне. Повторное использование уста-, новки начинается с подведения под нее новой оставляемой части 2 корпуса, нового забурного башмака и новых якорей. При бурении куста скважин забурный башмак 12 выполняется сразу ,под несколько направляющих 11 и опускание ведется одновременно всех на» правляющих 14 через люки-сальники 47 °

Если пробуренная скважина не будет эксплуатироваться, она глушится, а оставляемая часть 2 корпуса всплывает вместе. с установкой.

Формула изобретения

1. Погружная морская буровая установка, включающая обладающий положительной плавучестью герметичный корпус, смонтированную в шахте корпуса буровую установку, поэтажно размещенные в полости корпуса буровое оборудование, инструмент и материалы, насосы и резервуары хранения жидких продуктов, направляющую водоотделительную колонну с линией манифольда, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения безопасности работ в экстремальных условиях путем обеспечения полного погружения установки, она снабжена системой принудительного погружения, выполненной в виде закреп5 14166 ется. Когда над водой остается 3,54 м, обеспечивается необходимая устойчивость установки, производится бурение. При неблагоприятных условиях, когда установке угрожает авария, производится погружение еще на 10-11 м (расстояние между линиями манифольдов 22 в части 1 корпуса и линией манифольдов 45 в оставляемой части 2 корпуса), при этом верх оголовка 37 шахты 3 уходит под воду на глубину

6,5-7 м. Если полное погружение производится при установленном противо выбросовом оборудовании, то ему пред- 15 шествуют следующие операции. от крестовины 14 отсоединяются линии манифольдов 45 к тройнику 16 подключается гибкий напорный растворопровод 17, перекрывается универсальный превен- 2р тор 18, открывается задвижка тройника 16 и буровой раствор при работе буровых насосов по гибкому растворопроводу 17 поступает на вибросито, а затем, пройдя дегазационную камеру, 26 поступает в резервуар 19 бурового раствора. Таким образом обеспечивается при необходимости непрерывная промывка скважины в процессе погружения или всплытия . Погружение идет до тех 30 пор, пока фланцы задвижек крестовины

14 не совпадут с фланцами манифольдов 22. По окончании работ по бурению, испытанию и освоению скважины выполняется цикл работ по окончанию скважины, включающей в себя отсоединение фланцев линий манифольдов 22 от фланцев задвижек крестовины 14, присоединение к фланцам крестовины 14 манифольдов 45 оставляемой части 2 40 корпуса (если установка перед этим работала в полупогруженном положении то эти операции не выполняются). Про.изводится герметизация днища шахты 3 гермолюком, производится жесткое за- 4r крепление канатов погружения 32 на блок-зажимах 50 оставляемой части 2 корпуса, после чего при дальнейшем всплытии установки оставляемая часть

2 корпуса остается на месте. Подхо- щ0 дит судно, из резервуара 38 откачивается на судно оставшийся буровой раствор и начинается всплытие установки, при этом оставляемая часть 2 корпуса сходит с части 1 корпуса, а образовавшаяся в нем полость заполняется водой. Производится дальнейшее всплытие и при образовании между частью 1 корпуса и оставляемой частью

7 1416652 8 ленных на корпусе трубчатых подкосов . погружения и имеет смонтированную в с размещенными в них полиспастами, ней дополнительную линию манифольда, связанными посредством гибких тросов причем расстояние между линиями основс якорями, а корпус выполнен разъем- 5 ного и дополнительного манифольдов ным и состоит из двух частей, верх- равно глубине погружения установки. няя из которых посредством полиспаст- 2. Установка по п. 1, о т л и ч аной системы установлена с возможностью ю щ а я с я тем что она снабжена

Ф

Э вертикального перемещения относитель- гибкими резервуарами, установленными но нижней, при зтом нижняя часть кор-1g в резервуарах хранения жидких продукпуса связна с гибкими тросами системы тов.

1416652

1416652

A- A

Фис. S

1416652

Составитель М. Неснова

Техред Л.0лийнык

Редактор Н, Горват

Корректор М. Про

Заказ 4042/30

Тираж 531

ВНИКНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4