МСП с гибкой опорной частью.

Подобные МСП характеризуются пониженной металлоёмкостью и гибкой опорной частью.

Примером может служить МСП«Лена Гайд Тауэр» сконструированная для глубин моря 300 -600 м и установленная в Мексиканском заливе.

Опорная часть платформы представляет собой фермерную башню квадратного сечения.

Основание 36,6х36,6 м, масса 21 т.т., высота 320 м.

На опорной части установлено 16 колонн ø 2200 мм, которые удерживают палубы и понтоны.

Площадь палубы 47,6х47,6 м.

2 буровые вышки.

Жилой блок на 140 человек.

Стабилизируют МСП 20 оттяжками ø 127 мм, длиной 490 м, прикреплённых к якорям по 200 т.

Уникальные МСП.

В последние годы запатентовано более 50 оригинальных разработок МСП, предназначенных либо для арктического шельфа, либо для глубоководных акваторий Мексиканского залива и Северного моря.

Из них до 10 % предназначено для глубин 400 – 800 м.

Преобладают конструкции с жесткой опорной частью и свайным или гравитационным основанием (Табл. 17).

Однако, большинство проектов не обеспечено конкретными заказами.

Тем не менее, ведущие фирмы, работающие на шельфе «Мак Деомот», «Коноко», «Квернер», «Джон Браун», «Браун энд Рут», «Норвижен Контрактор», «С.Дж. Дорис» и др. самым активным образом продолжают проектирование.

Одну из таких новых глубоководных платформ разработала фирма «ЕРТМ» (Франция).

Это гибкая или «податливая» конструкция платформы «Розо», предназначенная для бурения и добычи в глубоководных водах Мексиканского залива ( до 600 м).

Вертикальность «Розо» обеспечивается большой воздушной ёмкостью, выполняющей функции стабилизатора и расположенной в 100 – 150 м от поверхности моря.

На дне платформа закрепляется шарнирно.

2.7. Плавучие добычные и технологические платформы и суда – плавучие комплексы эксплуатации (ПКЭ)

В связи с увеличением глубин и расстояния от берега значительно возрос в последние годы интерес к так называемым плавучим комплексам эксплуатации (ПКЭ).

Во многих случаях их экономическая целесообразность начинает превосходить выгоду от применения МСП традиционных конструкций особенно на небольших месторождениях, или больших месторождениях, когда стоимость работ по строительству подводных трубопроводов начинает превышать стоимость использования ПКЭ.

Первый ПКЭ на базе переоборудованной ППБУ был установлен в 1975 г в Северном море на месторождении Арджилл при глубине моря 80 м и был рассчитан на подключение 11 подводных скважин.

Второй ПКЭ на базе переоборудованного танкера был установлен в 1977 г. на месторождении Кастелон на шельфе Испании, при глубине моря 161 м.

На сегодняшний день на Мировом шельфе в эксплуатации находится свыше 90 ПКЭ, в том числе:

- 22 на базе переоборудованных ППБУ;

- 16 на базе танкеров;

причём, 1/3 из них построена Норвежской фирмой «Акер».

В ближайшие годы предполагается ввести в эксплуатацию ещё около 20 комплексов.

Первый специализированный, а не переоборудованный, ПКЭ был спроектирован фирмой «Гетаверкен Арендал» для месторождения Балморал в Северном море для глубин 140 м, при количестве эксплуатационных скважин до 13, добывающих до 3 млн.т. нефти/год.

Для ППД предусмотрено оборудование для подготовки и закачки воды в объёме до 13,7 тыс.м³/сутки при давлении 7 МПА в 6 нагнетательных скважин.

Добыча газлифтная, поэтому смонтировано соответствующее оборудование для закачки 280 тыс.м³ газа/сутки.

Имеется жилой блок на 120 человек и глубоководный комплекс на 12 человек.

Предусмотрено оборудование для проведения подземного ремонта без прекращения добычи.

Один из крупнейших в мире ПКЭ работает с января 1986 г на шельфе Нигерии.

Нефть из 20 скважин с 3 удаленных месторождений поступает по подводному трубопроводу на стационарную платформу, расположенную на мелководье, к ней постоянно пришвартован танкер с дедвейтом 285 тыс.т. с двумя раздельными системами подготовки нефти (легкой и тяжелой) по 5480 т/сут.

Комплекс рассчитан на хранение 287 тыс.т. подготовленной нефти и загрузку челночных танкеров дедвейтом 250 тыс.т.

Лекция № 7

3. Морские наливные устройства

Нефть с морских месторождений не всегда рентабельно транспортировать на берег по подводным трубопроводам, особенно если там отсутствует необходимая инфраструктура или нефть предназначена для поставок в отдалённые регионы.

В этом случае широко используются морские беспричальные наливные устройства танкеров, которые можно использовать и как временные сооружения (пока не построены подводные трубопроводы) и как постоянные (если строительство подводных трубопроводов от платформ на берег нецелесообразно).

Кроме того, габариты современных танкеров настолько выросли, что их осадка не позволяет им входить во многие порты; к тому же, в последние годы во многих странах были введены экологические ограничения, запрещающие танкерам большой грузоподъёмности приближаться к крупным заселённым формациям.

Всё это привело к поиску новых решений с главным требованием – минимального времени загрузки (разгрузки) танкера, поскольку в открытом море изменение погодных условий наблюдается постоянно и повсеместно.

В результате, к настоящему времени в мире возникло множество оригинальных конструкций автономных морских наливных устройств, так называемого, беспричального типа.

Это многообразие можно свести к следующим наиболее типичным конструктивным решениям.

Непосредственный налив нефти в танкеры с платформ (рис. 15).

2. Турель – устройство сравнительно небольшого плавучего нефтехранилища башенного типа, обеспечивающее вращение в горизонтальной и вертикальной плоскостях (SBS) – рис. 16.

Буй, как таковой, отсутствует, а вертлюг устанавливается непосредственно на носу стационарно пришвартованного танкера.

Но подобная концепция отгрузки нефти требует существенных переделок в носовой части танкера и упрочнения его корпуса почти по всей длине.

Подобные устройства применяются до глубин порядка 700 м, но, вполне вероятно, что система будет удовлетворительно работать и на вдвое большей глубине.

Для инспекции и обслуживания системы требуется управляемый или необитаемый подводный аппарат.

3. Выносной точечный причал с ёмкостью для хранения нефти (SPAR) – рис. 17, с автономной энергетической установкой, постоянно работающим персоналом и жилым модулем.

Буй удерживается на месте с помощью 6 якорных цепей к каждой из которых прикреплен бетонный якорь массой по 1000 т.

Подходящий танкер швартуется с помощью плавучего троса – проводника, который поднимают с воды и лебёдкой танкера вытягиват на борт.

После закрепления швартового конца танкер даёт задний ход, натягивает швартов и стабилизирует своё положение.

Кран подаёт на танкер заправочные шланги, которые вытягиваются с него специальным тросом – проводником, забрасываемым на танкер.

Система SPAR создана для незамерзающих морей; но для малых глубин она не подходит ибо имеет мощную подводную часть, рассчитанную на хранение 47,7 тыс. м³ нефти.

Максимальная глубина, обычно, 160 м, но если увеличить длину гибкого райзера, то максимальную глубину можно увеличить до 500 м.

Это самая дорогая конструкция.

4. Выносной точечный причал с анкерным креплением CALM (рис.18).

Это самый малый по размеру и самый простой по конструкции выносной точечный причал, представляющий собой круглый плавучий буй, который удерживается на точке посредством 4, 6 или 8 якорей.

Швартовка танкера обеспечивается синтетическим швартовым концом, прикреплённым к вращающемуся кругу.

К нему же прикреплён наливной шланг.

И швартов и шланг плавают в море.

Танкер должен их подобрать и поднять на борт.

Система работает только в хорошую погоду.

В плохую загрузка приостанавливается и танкер отходит.

Система работает в интервале глубин 30 – 200 м.

Имеется вертолетная площадка, а для рабочего катера нужна хорошая погода (высота волны не должна превышать 2,5 м).

5. Выносной точечный причал с анкерным или цепным креплением SALM или SAMS (добавлена ёмкость для хранения нефти) – рис. 19.

Система имеет 2 универсальных шарнира у гравитационного основания и у нижнего конца буя.

Наливные шланги плавают в море и поднимаются командой танкера.

Танкеры швартуются к поворотному кругу, но при ухудшении погоды отходят.

Обычно систему используют до глубины 35 м, но если увеличить число секций буя и число шарниров можно достичь глубин и в 500 м.

Недостаток – в подводном креплении вертлюга, наливных шлангов и клапанов.

Рабочий катер может подойти только при высоте волны до 2,5 м.

Система в 3 – 5 раз дороже CALM.

6. Шарнирно закреплённая на дне колонна для отгрузки нефти ALC – рис. 20 (она же ALT, она же ALP).

Это одиночная колонна с камерами плавучести, нижний конец которой посредством массивного универсального шарнира соединён с гравитационным основанием.

На верху колонны, расположенном высоко над водой, находится оборудование, необходимое для осуществления швартовки и закрепления грузовых шлангов.

При швартовке танкера плавучий конец поднимается из воды.

Грузовые шланги подаются либо краном либо они свешиваются с опорной конструкции.

Жилые помещения только для ремонтных бригад.

Заправка танкера осуществляется только в хорошую погоду, в плохую погоду танкер уходит.

Предел глубин для устройства находится на уровне 210 м.

7. Стационарная башня для налива нефти (FT) – рис. 21, она же моносвая (МР).

Разработана компанией «Technomare and Ake Engineering».

Предназначена для швартовки танкеров в глубоководных акваториях Северного моря до глубин 350м.

Она в 13 раз дороже CALM.

8. Выносной точечный причал для незащищенных акваторий ELSBM – рис.22.

ELSBM – представляет собой усовершенствованную систему CALM, предназначенную для более суровых условий моря.

Она обладает повышенной прочностью.

Грузовой шланг удерживается на вьюшке с контгрузом.

Кроме основного имеется запасной шланг.

При нормальной работе персонала нет, но на чрезвычайный случай имеются жилые помещения.

Минимальная глубина 60 м.

Стоимость в 4 раза больше CALM.

9. Башня с шарнирным и цепным креплением САТ – рис.23.

Сочетает в себе лучшие черты ALC и ELSBM.

Представляет собой круглую в сечении колонну постоянного диаметра с небольшой положительной плавучестью.

Создана для глубинт80 – 200 м.

10. Буй SEMI – SPAR – рис.24.

Создан компанией «Шелл».

В устройстве сочетаются элементы SPAR (ёмкость для нефти) и некоторые свойства полупогружной платформы, диаметром 67 м, которая удерживается на точке 12 якорями.

Швартовка осуществляется механическим приводом (платформа перемещается по рельсам).

Наливные шланги подаются краном.

Система рассчитана на Северное море и способна откачивать 9,5 тыс.м³ нефти/сутки.

Рассчитана на глубины 150 – 370 м.

Жилой блок на 56 человек.

Выдерживает волны до 3,5 м.