Морские стационарные платформы (МСП).

МСП – это специальное гидротехническое сооружение, предназначенное и для бурения и для добычи и для подготовки и для транспорта продукции морских скважин.

На сегодняшний день их количество превысило 120 шт, хотя они являются одним из самых капитало – и материалоёмких объектов.

Все операции осуществляются на специальном оборудовании, установленном, в основном, на палубе, возвышающейся над водой на безопасном расстоянии.

Часть аппаратов может быть установлена и в опорных конструкциях, например:

-склады;

- насосные агрегаты и т.д.

- буровых вышек может быть 2.

МСП принято классифицировать по 3 признакам:

- по способу закрепления на морском дне;

- по принципиальным конструктивным особенностям;

- по материальному исполнению.

По способу закрепления на морском дне МСП подразделяются на:

- свайные;

- гравитационные;

- комбинированные;

- решетчатые;

- понтонные.

Свайные представляют собой систему свай, забитых в морское дно к которым жестко крепится опорная часть МСП, называемая ногами (рис. 9).

Гравитационные представляют собой массивное окончание опор, заполненное водой или грунтом, которое непосредственно ложится на дно, предварительно очищенное от ила, крупных камней и т.п. (рис.10).

Комбинированные представляют собой совокупность свайного и гравитационного метода, когда затопленное гравитационное основание по периметру закрепляется сваями (рис.11).

Решетчатые представляют собой колеблющиеся опоры, которые шарнирно или жестко закреплены на морском дне.

К колеблющимся опорам крепится колеблющаяся палуба (рис.12 и 13).

Понтонные представляют собой полностью или частично затопленные понтоны, прикрепляемые ко дну якорными цепями или якорными тросами. К понтонам крепится палуба (рис.14).

По принципиальным конструктивным особенностям МСПподразделяются:

- выполненные из пространственных решетчатых конструкций (ферм), чаще всего трубных, получивших в мире наименование «джекет»;

- выполненные из сплошного непроницаемого корпуса, устанавливаемого на дно и образующего с палубой единое целое.

По материальному исполнению МСП могут быть:

- стальными;

- железобетонными;

- комбинированными.

Как правило, нижняя часть (гравитационная) изготавливается из железобетона, а на ней уже крепятся стальные опоры.

Доля свайных конструкций составляет величину порядка 66 %;

Доля гравитационных МСП составляет величину порядка 26 %;

Доля гравитационно – свайных МСП составляет величину порядка 5 %.

Примерно:

- 50 % МСП рассчитаны на глубины 300 – 350 м.;

- 30 % МСП рассчитаны на глубины 360 – 460 м.;

- 13 % МСП рассчитаны на ещё большие глубины.

Наибольшее количество глубоководных МСП находится в Северном море.

МСП, закреплённые на дне, устанавливают либо с баржи, либо доставляют на точку бксирами.

Гравитационные сооружения позволяют накапливать внутри оснований 150 – 500 тыс.т. нефти и периодически перекачивать её на танкер.

В таблице 14 в качестве примера приведены характеристики некоторых известных МСП, разработанных компанией «Си – Джей - Би» для Северного моря.

Лекция № 6

Стальные МСП

Подобные конструкции наиболее распространены.

На сегодняшний день их количество превышает 7000.

Подавляющее большинство стальных МСП состоит из опорной части, представляющей собой пространственную конструкцию типа «джекет», закрепленную на дне свайным методом, и палубы с размещенным на ней оборудованием.

Свыше 95 % подобных конструкций построены для глубин менее 100 м, но, безусловно, есть и глубоководные стальные МСП, например:

- МСП «Коньяк» - 313м; Мексиканский залив, 1979 г.;

- МСП «Балуинк» - 412 м; Мексиканский залив, 1983 г.;

- МСП «Розо» - 600 м; Мексиканский залив, 1989 г.

Но с ростом глубоководности начинает в кубе расти металлоёмкость и стоимость опорного блока, а это ведёт к резкому увеличению грузоподъёмности специальных транспортных барж, достигшей уже 100000 т, и к резкому увеличению мощности гидромолотов для забивки свай.

Кроме того, при движении на Север стоимость МСП также быстро нарастает, и при одной глубине акватории МСП для Северного моря в 5 10 раз дороже чем для Мексиканского залива.

Рекорд стоимости принадлежит МСП на месторождении «Магнце» в Северном море, построенной в 1983 г. при глубине моря 186 м – 2,6 млрд. $.

Для ускорения монтажа с 1970 г получили широкое распространение блок – модульные конструкции верхних строений, а с середины 80 –х годов тенденция сместилась к применению интегральных палуб, устанавливаемых на опорную часть как единое целое.

Рекордный вес палубы, установленной за одну грузоподъёмную операцию, составляет 10800 т.

Но такой подход потребовал создания крано – монтажных судов большой грузоподёмности.

Так фирма «Мак -Дермот» построила полупогружное судно, оснащенное двумя поворотными кранами с грузоподъёмность каждого по 5500 т.

В Италии построено многоцелевое судно – катамаран «Микопери 7000» с двумя поворотными кранами грузоподъёмностью по 7000 т и вылетом стрелы 140 м.

Фирма «Коноко» разработала технологию установки в открытом море интегральной палубы весом 30 – 35 т.т. с полностью смонтированным оборудованием и буровой вышкой, причём, применение кранов не требуется.

Палубу доставляют на специальной барже, которая, принимая балласт, может менять осадку.

Судно фиксируют между ногами опорного блока (палуба находится над опорами), а затем притапливают; палуба ложится на опоры.

Широкое применение стальных платформ породило проблему их демонтажа по окончании разработки месторождения.

Так, в 1985 г. только в Мексиканском заливе было демонтировано 32 МСП (суммарная стоимость работ составила 9 млн. $).

В 1986 – 1990 г. было израсходовано 50 млн. $ на демонтаж 97 МСП.

К 2000 г. дополнительно было демонтировано свыше 1600 МСП с общей стоимостью 1,5 млрд. $.

Подобные технологии начинают оформляться в самостоятельную отрасль Н/Г индустрии.

Железобетонные МСП

Впервые были использованы в Северном море.

Они представляли собой МСП гравитационного типа, опорная часть которых выполнена в виде одной или нескольких колонн цилиндрической или конической формы.

Колонны соединены с опорной плитой на которой расположены ж/б ёмкости, обеспечивающие плавучесть при транспортировке, а после установки МСП на точку, служащие нефтехранилищем.

Колонны удерживают над водой многоярусную палубу с технологическим оборудованием, которую, как правило, устанавливают целиком.

Мировое лидерство по количеству подобных МСП принадлежит Норвегии.

Срок изготовления ж/б МСП примерно 3 года (стальной порядка 1 года).

В таблице 16 (в качестве примера) приведены сведения о трёх известных ЖБ платформах «Статфьорд –А, В и С», установленных в норвежском секторе Северного моря на глубинах порядка 142 м.

Ещё более крупной гравитационной платформой, установленной на глубине 80, м является «Хиберния», расположенная на 315 км восточнее острова Ньюфаундленд.

Она рассчитана на добычу 23 – 25 тыс.т./сутки нефти и представляет собой предварительно напряженный ж/б ледостойкий кессон ø 105,5 м с толщиной стенок 0,9 м, способный выдержать столкновение с айсбергом в 1 млн.т. (ожидаемый 1 раз в 500 лет).

В основании МСП 2 ёмкости для хранения 180 тыс.т.нефти.