способ обустройства морского месторождения унифицированными техническими средствами

Формула изобретения

1. Способ обустройства морского месторождения унифицированными техническими средствами, при котором сооружают центральную и периферийные морские платформы, каждую платформу выполняют с опорной плитой, которую жестко связывают с твердым грунтом цементируемыми сваями, на опорной плите непосредственно или через основание с заглубленной верхней палубой устанавливают полупогруженный модуль с технологическим оборудованием, морские платформы связывают трубопроводами между собой и с береговой компрессорной станцией, отличающийся тем, что основание выполняют с опорами из унифицированных секций, жестко связанных между собой, а каждый полупогруженный модуль с технологическим оборудованием выполняют сменным и самоходным в виде катамарана, на котором в качестве технологического оборудования в зависимости от технологического процесса устанавливают или буровое, или эксплуатационное, или компрессорное, или насосное, или оборудование для капремонта, причем смену полупогруженных модулей осуществляют в соответствии с технологическим процессом - бурение, эксплуатация, капремонт.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на глубинах установки морской платформы от 40 до 100 м каждую опору основания выполняют из отдельных, жестко связанных между собой унифицированных секций, которые дополнительно связывают с цементируемыми сваями натяжными элементами, а соответствующие натяжные устройства последних устанавливают на верхней платформе.

3. Способ по по п.2, отличающийся тем, что на глубинах установки морской платформы свыше 100 м основание выполняют, по крайней мере, с одним промежуточным понтонным устройством, причем количество унифицированных промежуточных понтонных устройств и расстояние между ними определяют расчетным путем, исходя из соответствующей глубины их установки.

4. Способ по п.2, или 3, отличающийся тем, что верхнюю палубу основания снабжают выдвижными опорами с соответствующими приводами, которые жестко связывают с промежуточной палубой, на последнюю устанавливают полупогруженный модуль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к освоению месторождений полезных ископаемых, преимущественно жидких и газообразных, к сооружению технологических платформ при широком диапазоне внешних условий и характеристик поверхностных грунтов, при широком диапазоне глубин при строительстве морских технологических комплексов.

Известно техническое решение, согласно которому при сооружении морских платформ используют цементируемые сваи, длину которых выбирают с учетом перекрытия неустойчивых пород /1/.

Указанное техническое решение имеет ограниченное применение, поскольку основание выполняется достаточно жестким, при этом цементируемые сваи располагают наклонно к горизонту.

Известно техническое решение, при котором основание платформы выполняют из двух частей, причем верхняя часть совместно с полупогруженным основанием горизонтальной платформы с технологическим оборудованием имеет возможность отсоединения и отвода от нижней части в случае движения айсберга /2/.

Однако здесь не решается задача повышения технологичности изготовления входящих в морскую платформу модулей и повышения экономичности сооружения и эксплуатации комплекса в целом.

Известно также техническое решение, согласно которому реализуется способ обустройства морского нефтегазового месторождения, при котором сооружают центральную и периферийные морские платформы, каждую платформу выполняют с опорной плитой, которую жестко связывают с твердым грунтом цементируемыми сваями, на опорной плите устанавливают полупогруженный модуль с технологическим оборудованием непосредственно или через основание с заглубленной верхней палубой, морские платформы связывают трубопроводами между собой и с береговой компрессорной или насосной станцией (10) /3 - прототип/.

В указанном техническом решении использование унифицированных технических средств при обустройстве технологического комплекса является весьма ограниченным, в частности при сооружении широкого диапазона морских платформ по глубине, с учетом рельефа местности и природно-климатических условий, а также отсутствует гибкая, экономически целесообразная эксплуатации технологического оборудования.

Целью изобретения является повышение надежности и экономической эффективности обустройства месторождений независимо от природно-климатических условий.

Указанная цель достигается тем, что реализуется способ обустройства морского месторождения унифицированными техническими средствами, при котором сооружают центральную и периферийные морские платформы, каждую платформу выполняют с опорной плитой, которую жестко связывают с твердым грунтом цементируемыми сваями, на опорной плите устанавливают полупогруженный модуль с технологическим оборудованием непосредственно или через основание с заглубленной верхней палубой, морские платформы связывают трубопроводами между собой и с береговой компрессорной или насосной станцией, причем полупогруженные модули с технологическим оборудованием выполняют сменными специализированными и самоходными, например в виде катамарана, смену специализированных полупогруженных модулей с технологическим оборудованием осуществляют в соответствии с технологическим процессом, а основание выполняют с опорами из унифицированных секций, жестко связанных между собой.

При этом полупогруженные модули с технологическим оборудованием выполняют в виде модуля бурового, модуля эксплуатационного - добычи и управления, модуля с компрессорной или с насосной станций и модуля капремонта.

Причем на глубинах установки морской платформы до 40 м осуществляют непосредственную установку самоходных полупогруженных модулей на опорную плиту.

Кроме того, на глубинах установки морской платформы от 40 до 100 м каждую опору основания выполняют из отдельных, жестко связанных между собой унифицированных секций, которые дополнительно связывают с цементируемыми сваями натяжными элементами, а соответствующие натяжные устройства последних устанавливают на верхней палубе.

На глубинах установки морской платформы свыше 100 м основание выполняют, по крайней мере, с одним промежуточным понтонным устройством, причем количество унифицированных промежуточных понтонных устройств и расстояние между ними определяют расчетным путем исходя из соответствующей глубины их установки.

При наличии айсбергов верхнюю палубу снабжают выдвижными опорами с соответствующими приводами, которые жестко связывают с промежуточной палубой, на последнюю устанавливают съемный самоходный полупогруженный технологический модуль.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-6.

На фиг.1 показан общий вид обустройства месторождения. На фиг.2 - схема выполнения морской платформы на глубинах до 40 м, как вариант установки специализированного технологического модуля непосредственно на опорной плите. На фиг.3 показан вариант выполнения морской платформы на глубинах свыше 40 м. На фиг.4 изображена схема выполнения морской платформы на глубинах свыше 100 м с одним промежуточным понтоном. На фиг.5 изображена схема выполнения морской платформы на глубинах свыше 200 м с двумя и более промежуточными понтонами. На фиг.6 показан вариант выполнения морской платформы с выдвижной промежуточной палубой.

Технические средства для реализации способа (фиг.1) включают центральную 1 и периферийные 2 морские платформы. Количество периферийных платформ 2 может быть любым, но сооружение каждой из них основано на технологическом подходе с учетом использования унифицированных модулей.

Каждая платформа содержит опорную плиту 3, которую жестко связывают с твердым грунтом цементируемыми сваями 4. На опорной плите 3 устанавливается сменный самоходный полупогруженный модуль 5 с технологическим оборудованием 6 непосредственно (фиг.2) или через основание 7 (фиг.3), уровень расположения верхней палубы 8 основания 7 выбирают из условия беспрепятственного прохождения ледового поля и/или айсберга (фиг.2-5). Морские платформы 1 и 2 связаны трубопроводами 9 между собой и с береговой компрессорной или насосной станцией 10.

Технологические полупогруженные модули 5 являются сменными самоходными и устанавливаются совместно со специализированным технологическим оборудованием 6 на верхнюю палубу 8 основания 7. Сменный полупогруженный модуль 5 выполнен самоходным, например в виде катамарана. При этом смену специализированных технологических модулей 5 осуществляют в соответствии с технологическим процессом - бурение, эксплуатация (добыча), капремонт.

Поэтому способ предусматривает использование унифицированных сменных специализированных технологических модулей 5, которые выполняют следующих видов: модуля бурового, модуля эксплуатационного - добычи и управления, модуля с компрессорной или с насосной станций и модуля капремонта.

Конструкция морской платформы в первую очередь зависит от глубины ее установки, в связи с чем предусматривается их выполнение в следующих вариантах.

Так, на глубине установки основания до 40 м (фиг.2) установка самоходных полупогруженных модулей 5 на опорную плиту 3 осуществляется непосредственно.

На глубине установки основания в диапазоне от 40 и до 100 м (фиг.3), каждая опора основания 6 выполнятся из отдельных, жестко связанных между собой унифицированных секций 11, которые дополнительно связаны с цементируемыми сваями 4 натяжными элементами 12, натяжные устройства 13 последних устанавливают на горизонтальной платформе 5.

На глубинах установки основания свыше 100 м (фиг.4) основание 7 выполняют, по крайней мере, с одним промежуточным понтонным устройством 14. Количество унифицированных промежуточных понтонных устройств и расстояние между ними (фиг.5) определяют расчетным путем исходя из соответствующей глубины их установки.

При установке морской платформе в зонах прохождения айсбергов (фиг.6) основание 7 выполняют с выдвижными опорными элементами 15, которые жестко связаны с промежуточной палубой 16, а на последней располагают полупогруженный модуль 5 с технологическим оборудованием 6.

Способ обустройства морского месторождения реализуется следующим образом.

Осуществляется способ обустройства морского месторождения унифицированными техническими средствами, при котором сооружают центральную 1 и периферийные 2 морские платформы (фиг.1), каждую платформу выполняют с опорной плитой 3, которую жестко связывают с твердым грунтом цементируемыми сваями 4, на опорной плите 3 устанавливают полупогруженный модуль 5 с технологическим оборудованием 6 непосредственно или через основание 7 с заглубленной верхней палубой 8, морские платформы связывают трубопроводами 9 между собой и с береговой компрессорной станцией 10.

Полупогруженные модули 5 с технологическим оборудованием 6 выполняют сменными специализированными и самоходными, например в виде катамарана, смену специализированных полупогруженных модулей 5 осуществляют в соответствии с технологическим процессом, а основание 7 выполняют с опорами из унифицированных секций 11, жестко связанных между собой.

При этом полупогруженные модули 5 с технологическим оборудованием 6 выполняют в виде модуля бурового, модуля эксплуатационного - добычи и управления, модуля с компрессорной или с насосной станций и модуля капремонта.

Причем на глубинах установки морской платформы от 40 до 100 м (фиг.3) каждую опору основания 7 выполняют из отдельных, жестко связанных между собой унифицированных секций 11, которые дополнительно связывают с цементируемыми сваями 4 натяжными элементами 12, а соответствующие натяжные устройства 13 последних устанавливают на верхней палубе 8.

Кроме того, на глубинах установки морской платформы до 40 м (фиг.2) осуществляют непосредственную установку самоходных полупогруженных модулей 5 на опорную плиту 3.

На глубинах установки морской платформы свыше 100 м основание 7 выполняют, по крайней мере, с одним промежуточным понтонным устройством 14 (фиг.4), причем количество унифицированных промежуточных понтонных устройств (фиг.5) и расстояние между ними определяют расчетным путем исходя из соответствующей глубины их установки.

При установке морской платформы в зонах возможного наличия айсбергов (фиг.6) верхнюю палубу 8 снабжают выдвижными опорами 15 с соответствующими приводами, которые жестко связывают с промежуточной палубой 16, на последнюю устанавливают съемный самоходный полупогруженный технологический модуль 5.

В любом из перечисленных вариантов выполнения морских платформ полупогруженный модуль в экстремальных условиях отводится в безопасное место или на береговую базу.

Предложенный способ является универсальным, поскольку учитывает любые природно-климатические условия:

- незамерзающие моря - ураганы, сейсмика и, как следствие, цунами - отвод технологического полупогруженного модуля при осуществлении достоверного прогноза;

- замерзающие моря - отвод технологического полупогруженного модуля при неблагоприятной ледовой обстановке, при наличии айсбергов.

Кроме того, использование полупогружных специализированных технологических модулей, которые располагают на верхней палубе только на период выполнения соответствующего вида работ и которые являются унифицированными модулями, повышает их экономическую эффективность как при изготовлении, так и при эксплуатации.

При этом наличие унифицированных технологических модулей, унифицированных секций опор основания, унифицированных промежуточных понтонных устройств открывает путь к эффективному использованию способа в промышленном производстве.

Литература

1. Патент РФ № 2198261, 28.06.2001.

2. Патент РФ № 2238365, 25.07.2003.

3. Патент № 2296836, 12.10.2005 - прототип.

Перечень обозначений

1. Центральная платформа.

2. Периферийная платформа.

3. Опорная плита.

4. Цементируемые сваи.

5. Полупогруженный модуль.

6. Технологическое оборудование.

7. Основание.

8. Верхняя палуба.

9. Трубопроводы.

10. Компрессорная (насосная) станция.

11. Унифицированные секции опоры.

12. Натяжные элементы.

13. Натяжные устройства.

14. Промежуточные понтоны.

15. Выдвижные опорные элементы.

16. Промежуточная палуба.