Эту публикацию мы делаем для тех, кому всегда было интересно, как устроена морская буровая платформа и как работает это чудо инженерной мысли.
Четыре основных компонента нефтяной платформы: корпус, буровая палуба, якорная система и буровая вышка – позволяют решать задачи по разведыванию и добыче черного золота в условиях большой воды.
Корпус – это по сути своей понтон с треугольным или четырехугольным основанием, которое поддерживают огромные колонны. Над корпусом находится буровая палуба, выдерживающая сотни тонн бурильных труб, несколько грузоподъемных кранов и полноразмерную вертолетную площадку. Над буровой палубой возвышается буровая вышка, задачей которой является опускать/поднимать к морскому дну бур. В море всю конструкцию удерживает на месте якорная система. Несколько лебедок крепко натягивают стальные швартовые тросы, заякоренные на океанском дне, и удерживающие платформу на месте.
Процесс добычи нефти начинается с сейсмической разведки. В море сейсмическая разведка проводится с помощью специальных кораблей, обычно водоизмещением до 3 000 тонн. Такие суда разматывают за собой сейсмические косы, на которых расположены гидрофоны (приемные устройства) и создают акустические волны с помощью источника колебаний (пневмопушки). Ударные акустические волны отражаются от пластов земли, и, возвращаясь к поверхности, улавливаются гидрофонами. Благодаря таким данным создают двухмерные и трехмерными сейсмические карты, на которых видны потенциальные резервуары с углеводородами. Однако никто не может гарантировать, что он нашел нефть, пока она не хлынет из скважины.
Итак, после разведки, начинается процесс бурения. Для бурения команда собирает бур секционно. Каждая секция имеет высоту 28 метров и состоит из железных труб. Например, нефтяная платформа EVA-4000 способна соединить максимум 300 секций, что позволяет углубиться в земную кору на 9,5 км. Шестьдесят секций в час, с такой скоростью опускают бур. После сверления бур вынимается для запечатывания скважины, чтобы нефть не вытекала в море. Для этого на дно опускают противовыбросовое оборудование или превентор, благодаря которому ни одно вещество не покинет скважину. Превентор высотой 15 м и весом 27 тонн снаряжен контрольным оборудованием. Он действует как огромная втулка и способен за 15 секунд перекрыть нефтяной поток.
Когда нефть найдена, нефтяная платформа может перемещаться в другое место для поиска нефти, а на ее место прибывает плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO), которая выкачает нефть из Земли и отправит ее на нефтеперерабатывающие заводы на берегу.
Нефтедобывающая платформа может стоять на якоре десятилетиями, невзирая на любые сюрпризы моря. Ее задача извлекать нефть и природный газ из недр морского дна, отделяя загрязняющие элементы и отправляя нефть и газ на берег.
Морская добыча нефти, наряду с освоением сланцевых и трудноизвлекаемых углеводородных запасов, со временем вытеснит освоение традиционных месторождений «чёрного золота» на суше в силу истощения последних. В то же время, получение сырья на морских участках осуществляется преимущественно с применением дорогих и трудоёмких методов, при этом задействуются сложнейшие технические комплексы - нефтяные платформы
Сокращение запасов традиционных нефтяных месторождений на суше заставило ведущие компании отрасли бросить свои силы на разработку богатых морских блоков. Пронедра писали ранее, что толчок к развитию данного сегмента добычи был дан в семидесятые годы, после того, как страны OPEC ввели нефтяное эмбарго.
По согласованным оценкам специалистов, предполагаемые геологические нефтяные запасы, располагающиеся в осадочных слоях морей и океанов, достигают 70% от совокупных мировых объёмов и могут составить сотни миллиардов тонн. Из этого объёма порядка 60% приходятся на шельфовые участки.
К настоящему времени из четырёх сотен нефтегазоносных бассейнов мира половина охватывает не только континенты на суше, но и простирается на шельфе. Сейчас разрабатываются порядка 350 месторождений в разных зонах Мирового океана. Все они размещаются в пределах шельфовых районов, а добыча производится, как правило, на глубине до 200 метров.
На актуальном этапе развития технологий добыча нефти на морских участках сопряжена с большими затратами и техническими сложностями, а также с рядом внешних неблагоприятных факторов. Препятствиями для эффективной работы на море зачастую служат высокий показатель сейсмичности, айсберги, ледовые поля, цунами, ураганы и смерчи, мерзлота, сильные течения и большие глубины.
Бурному развитию нефтедобычи на море также препятствует дороговизна оборудования и работ по обустройству месторождений. Размер эксплуатационных расходов увеличивается по мере наращивания глубины добычи, твёрдости и толщины породы, а также удалённости промысла от побережья и усложнения рельефа дна между зоной извлечения и берегом, где прокладываются трубопроводы. Серьёзные затраты связаны и с выполнением мероприятий по предотвращению утечек нефти.
Стоимость одной только буровой платформы, предназначенной для работы на глубинах до 45 метров, составляет $2 млн. Техника, которая рассчитана на глубину до 320 метров, может стоить уже $30 млн. В среднем устройство среднего эксплуатационного основания для добычи на большой глубине в Мексиканском заливе обходится в $113 млн.
Отгрузка добытой нефти на танкер
Эксплуатация буровой платформы передвижного типа на пятнадцатиметровой глубине оценивается в $16 тыс. в сутки, 40 метров - $21 тыс., самоходной платформы при использовании на глубинах 30–180 метров - в $1,5–7 млн. Затратность разработки месторождений в море делают их рентабельными лишь в случаях, когда речь идёт о крупных запасах нефти.
Следует учитывать и то, что расходы на добычу нефти в разных регионах будут различными. Работы, связанные с открытием месторождения в Персидском заливе, оцениваются в $4 млн, в морях Индонезии - $5 млн, а в Северном море расценки вырастают до $11 млн. Дорого обойдётся оператору и лицензия на разработку морского месторождения - заплатить придётся в два раза больше, чем за разрешение на освоение сухопутного участка.
При добыче нефти из месторождений Мирового океана компании-операторы, как правило, используют специальные морские платформы. Последние представляют собой инженерные комплексы, с помощью которых осуществляется как бурение, так и непосредственно извлечение углеводородного сырья из-под морского дна. Первая нефтяная платформа, которая использовалась в прибрежных водах, была запущена в американском штате Луизиана в 1938 году. Первая же в мире непосредственно морская платформа под названием «Нефтяные Камни» была введена в эксплуатацию в 1949 году на азербайджанском Каспии.
Основные виды платформ:
Плавучая буровая установка с выдвижными опорами «Арктическая»
Разные типы платформ могут встречаться как в чистом, так и в комбинированном видах. Выбор того или иного типа платформы связан с конкретными задачами и условиями освоения месторождений. Использование разных видов платформ в процессе применения основных технологий морской добычи мы рассмотрим ниже.
Конструктивно нефтяная платформа состоит из четырёх элементов - корпуса, системы якорей, палубы и буровой вышки. Корпус - это понтон треугольной или четырёхугольной формы, установленный на шести колоннах. Сооружение удерживается на плаву за счёт того, что понтон наполняется воздухом. На палубе размещаются бурильные трубы, подъёмные краны и вертолётная площадка. Непосредственно вышка опускает бур к морскому дну и поднимает его по мере необходимости.
1 - буровая вышка; 2 - вертолётная площадка; 3 - якорная система; 4 - корпус; 5 - палуба
Комплекс удерживается на месте якорной системой, включающей девять лебёдок по бортам платформы и стальные тросы. Вес каждого якоря достигает 13 тонн. Современные платформы стабилизируются в заданной точке не только при помощи якорей и свай, но и передовых технологий, включая системы позиционирования. Платформа может быть заякоренной в одном и том же месте несколько лет, вне зависимости от погодных условий в море.
Бур, работа которого контролируется при помощи подводных роботов, собирается по секциям. Длина одной секции, состоящей из стальных труб, составляет 28 метров. Выпускаются буры с достаточно широкими возможностями. К примеру, бур платформы EVA-4000 может включает до трёх сотен секций, что даёт возможность углубиться на 9,5 километра.
Буровая нефтяной платформы
Строительство буровых платформ осуществляется путём доставки в зону добычи и затопления основания конструкции. Уже на полученном «фундаменте» и надстраиваются остальные компоненты. Первые нефтяные платформы создавались путём сварки из профилей и труб решетчатых башен в форме усечённой пирамиды, которые намертво прибивались к морскому дну сваями. На такие конструкции и устанавливалось буровое оборудование.
Строительство нефтяной платформы «Тролль»
Необходимость разработки месторождений в северных широтах, где требуется ледостойкость платформ, привела к тому, что инженеры пришли к проекту строительства кессонных оснований, которые фактические представляли собой искусственные острова. Кессон заполняется балластом, обычно - песком. Своим весом основание прижимается к дну моря.
Стационарная платформа «Приразломная» с кессонным основанием
Постепенное увеличение размеров платформ привело к необходимости пересмотра их конструкции, потому разработчики из Kerr-McGee (США) создали проект плавучего объекта с формой навигационной вехи. Конструкция представляет собой цилиндр, в нижней части которого размещается балласт. Днище цилиндра прикрепляется к донным анкерам. Такое решение позволило строить относительно надёжные платформы поистине циклопических размеров, предназначенные для работ на сверхбольших глубинах.
Плавучая полупогружная буровая установка «Полярная звезда»
Впрочем, следует отметить, что большого отличия непосредственно в процедурах извлечения и отгрузки нефти между морскими и сухопутными буровыми нет. К примеру, основные компоненты платформы стационарного типа на море идентичны элементам буровой вышки на суше.
Морские буровые характеризуются в первую очередь автономностью работы. Для достижения такого качества установки оснащаются мощными электрогенераторами и опреснителями воды. Пополнение запасов платформ осуществляется при помощи судов обслуживания. Кроме того, морской транспорт задействуется и с целью перемещения конструкций к точкам работы, в спасательных и противопожарных мероприятиях. Естественно, транспортировка полученного сырья производится при помощи трубопроводов, танкеров или плавающих хранилищ.
На современном этапе развития отрасли при небольших расстояниях от места добычи до побережья бурятся наклонные скважины. При этом иногда применяется передовая разработка - управление дистанционного типа процессами бурения горизонтальной скважины, что обеспечивает высокую точность контроля и позволяет отдавать команды буровому оборудованию на расстоянии в несколько километров.
Глубины на морской границе шельфа как правило составляют порядка двухсот метров, однако иногда доходят до полукилометра. В зависимости от глубин и удалённости от побережья при бурении и извлечении нефти применяются разные технологии. На мелководных участках сооружаются укреплённые основания, своеобразные искусственные острова. Они и служат основой для установки бурильного оборудования. В ряде случае компании-операторы окантовывают дамбами участок работы, после чего из полученного котлована откачивается вода.
Если расстояние до берега составляет сотни километров, то в этом случае принимается решение о строительстве нефтяной платформы. Стационарные платформы, наиболее простые в конструкции, возможно использовать только на глубинах в несколько десятков метров, мелководье вполне позволяет закрепить конструкцию с помощью бетонных блоков или свай.
Стационарная платформа ЛСП-1
При глубинах порядка 80 метров применяются плавучие платформы с опорами. Компании на более глубоких участках (до 200 метров), где закрепление платформы проблематично, применяют полупогружные буровые установки. Удержание таких комплексов на месте осуществляется при помощи системы позиционирования, состоящей из подводных двигательных систем и якорей. Если речь идёт о сверхбольших глубинах, то в этом случае задействуются буровые суда.
Буровое судно Maersk Valiant
Скважины обустраиваются как одиночным, так и кустовым методами. В последнее время начали использоваться передвижные основания для бурения. Непосредственно бурение в море производится с использованием райзеров - колонн из труб большого диаметра, которые опускаются до дна. После завершения бурения на дне устанавливаются многотонный превентор (противовыбросная система) и устьевая арматура, что позволяет избежать утечки нефти из новой скважины. Также запускается оборудование для контроля состояния скважины. Закачивание нефти на поверхность после начала добычи осуществляется по гибким трубопроводам.
Применение разных систем добычи в море: 1 - наклонные скважины; 2 - стационарные платформы; 3 - плавучие платформы с опорами; 4 - полупогружные платформы; 5 - буровые суда
Сложность и высокотехнологичность процессов освоения морских участков очевидна, даже если не вдаваться в технические детали. Целесообразно ли развитие данного сегмента добычи, учитывая немалые сопутствующие сложности? Ответ однозначен - да. Несмотря на препятствия в освоении морских блоков и большие расходы в сравнении с работой на суше, всё же нефть, добытая в водах Мирового океана, востребована в условиях непрекращающегося превышения спроса над предложением.
Напомним, Россия и азиатские страны планируют активно наращивать мощности, задействованные в морской добыче. Такую позицию можно смело считать практичной - по мере истощения запасов «чёрного золота» на суше, работа на море станет одним из основных способов получения нефтяного сырья. Даже принимая во внимание технологические проблемы, затратность и трудоёмкость добычи на море, нефть, извлечённая таким образом, не только стала конкурентоспособной, но уже давно и прочно заняла свою нишу на отраслевом рынке.
До поселка Ноглики, опорного пункта "СЭ" на севере Сахалина, рабочие и персонал доезжает на поезде, в личном вагоне компании. Обычный купейный вагон- ничего особенного, правда немного чище чем обычно.
Каждому пассажиру выдают вот такой ланч-бокс:
По приезду в Ноглики, всех встречает супервайзер и решает что дальше делать- либо временный кэмп, либо аэропорт- на вертолет, либо (если погода нелетная) на лодку. Нас отправили сразу в аэропорт. Чтобы полететь на вертолете обязательно нужно заранее в Южно-Сахалинске пройти курс по спасению с терпящего бедствие вертолета (HUET). На этом тренинге на вас одевают специальные термокостюмы, оборудованные дыхательной системой и вертят как хотят вверх ногами в бассейне, в имитационной кабине вертолета, но это опять другая история...
В аэропорту все проходят личный досмотр (включая кинологов)
Предполетный брифинг с описанием ситуации, если вертолет все таки терпит крушение и облачение в спасательные костюмы.
Костюмы жутко неудобные, но если вертолет разобьется, способны держать вас на плаву и сохранять тепло вашего тело до прилета спасателей. Правда если вы в этом костюме выберетесь из тонущего вертолета...
Платформа находится в 160-180 км от Ноглик. Вертолет преодолевает это растояние за 50-60 минут, летя все время вдоль берега, чтобы минимизировать риск падения в воду, и пролетая по пути еще одну платформу проекта Сахалин-2- "Моликпак".
После приземления на вертолетную площадку, вы спускаетесь в комнату для вводного инструктажа:
Все! Теперь вы находитесь на морской нефтедобывающей платформе, куске суши в море и от этого факта ниииикуда не деться.
Как здесь работать?
Платформа PA-B работает в круглосуточном режиме и жизнь здесь не замирает ни на секунду. 12-ти часовая дневная смена и 12-ти часовая ночная.
Я работал в дневную, хотя кто-то говорит что ночью спокойнее и нет дневной суеты. Все это конечно затягивает и через пару дне уже чуствуешь себя винтиком в огромном механизме, а еще лучшее сравнение- как муравей в муравейнике. Рабочий муравей проснулся в 6 утра, позавтракал тем, что приготовил повар-муравей, забрал наряд на работу от супервайзера-муравья и пошёл работать работку до самого вечера, пока муравей-сменщик не придет на замену...В то же время это как-то все объединяет.
Через 3 дня я уже практически всех знал в лицо...
И ощущал себя так, как будто мы все часть одного целого, практически родственники.
А ведь на платформе работает 140 человек (именно столько должно находиться на платформе и ни одним больше, чтобы спасательные шлюпри "альфа", "бетта" и "гамма" смогли эвакуировать всех. именно поэтому нас пару дней перебрасывали ночевать на корабль). Странное ощущение...это все напоминало один сплошной непрекращающийся день.
Я просыпался, шел в столовую, здоровался с человеком из ночной смены, для которого это был ужин, он шел спать, а вечером мы опять встречались в столовой, только это он уже завтракал, а я ужинал. Для него это уже был другой день, но для меня то тот же самый! И так снова и снова...замкнутый круг. Так день за днем, ночь за ночью, прошла неделя.
Как здесь жить?
В принципе на платформе созданы все условия для комфортного проживания и свободного времяпровождения. Тут созданы все условия для того, чтобы человек не заморачивал себе голову бытовыми проблемами, а полностью отдавал себя 2 занятиям- работе и отдыху.
После того, как вас определили в каюту, вы можете быть уверены, что по приходу вас будет ждать кроватка с уже заправленным свежим постельным бельем, которое меняется раз в несколько дней. Каюты регулярно убираются и пылесосятся. Они бывают 2-х типов: "2+2" и "2". Соответственно на 4- х человек и на двух.
Как правило половина проживающих работает в дневную смену, остальные в ночную, чтобы не мешать друг-другу. Обстановка спартанская- минимум мебели из-за дефицита свободного пространства, но все очень эргономично и эффективно. Рядом с каждой комнатой находится душ с туалетом.
Грязные вещи стираются в прачечной.
При заселении вам выдают мешочек из сетчатого материала, на котором написан номер вашей каюты. В него то вы и складываете грязное белье, а потом просто приносите в прачечную и через несколько часов вас ждет благоухающее свежестью и выглаженное бельишко.
Рабочие комбезы стирают отдельно в специальных растворах- бытовая химия не отстирывает нефть и прочие сопуствующие прелести.
На каждом этаже жилого модуля есть точка с бесплатным Wi-Fi (естественно все социальные сети заблокированы). Так же есть компьютерный класс- 4 компа для общего доступа в интернет и прочих нужд. Обычно ими пользуются прачки, чтобы разложить пасьянс.
Так же есть небольшой спортзал (кстати довольно неплохой):
Биллиард:
Настольный теннис:
Кинозал:
(чуваки присобачили к проектору плейстейшн и рубяться на обеде в гонки) в котором вечером показывают что-нибудь из свежепополняемой коллекции DVD.
Несколько слов про столовку...
Она о.ф.и.г.и.г.е.н.н.а. За неделю пребывания на платформе я набрал 3 кэгэ.
Это из-за того что все очень вкусно, неограниченно и бесплатно=)
В течении недели я не помню, чтобы меню повторялось, а на день нефтяника так вобще- праздник живота: куча креветок, гребешка и балтика "нулевка" батареями стоит!
Курить на платформе можно только в строго определенных местах.
Причем в каждой такой комнате есть встроенная электрическая зажигалка, так как пользоваться зажигалками и спичками запрещено.
Их вроде и провозить нельзя и конфискуют еще в аэропорту Ноглик. Так же запрещено пользоваться сотовыми телефонами, но кроме жилого модуля и только в качестве будильника. А чтобы сфотографировать что-либо вне жилого модуля, вам придется выписать специальный наряд, пройти gas permit training и взять с собой газоанализатор.
Как я уже упоминал, первые несколько дней мы жили на корабле поддержки "Smit Sibu" из за того, что существует лимит людей на борту из-за ограниченного колличества мест в спасательных шлюпках на случай экстренной эвакуации.
"Smit Sibu" постоянно курсирует от "Моликпака" до "PA-B" на случай чрезвычайной ситуации. Для перегрузки на корабль используется устройство "frog":
Эта штуковина и впрямь похожа на лягушку- нетонущая кабина, с железным основанием и креслами внутри. Перед каждой пересадкой опять же нужно надеть на себя спасательные костюмы.
Frog зацепляется краном и перетаскивается на корабль. Ощущения довольно остренькие, когда тебя поднимают на высоту 9-го этажа в качающейся на ветру открытой кабине и затем так же опускают на борт. В первый раз я не сдержал вскрика восторга от этого бесплатного "атракциона".
К сожалению, в зоне 500 метров от платформы фотографировать строжайше запрещено- зона безопасности, и фоток из frog"а с видом на платформу у меня нет. На корабле ничего особо интересного не было- качало не сильно, на завтрак кормили свежей икорочкой, вареными яйцами и макаронами с сыром, а розетки везде на 120 Вольт и плоские как в Японии. Постоянно было чувство, что находишься в гостях, в чужом доме. Может экипаж создавал такое настроение...
Вечером единственным развлечением было гулять по верхней палубе и смотреть фильмы.
Впервые увидел закат на Сахалине со стороны моря, когда солнце уходит за остров.
А ночью совсем близко подходили к "Моликпаку". Вокруг кружили мильоны чаек, а факел фигачил на полную мощность- давление наверно сбрасывали. Мне удалось щелкнуть кусок платформы из иллюминатора:
Ну а утром опять приходилось одевать спасательные костюмы, забираться в "лягушку" и назад, на платформу.
В один из последних дней, мне удалось получить разрешение на фото-съемку на вертолетной площадке
И на верхней палубе. Факельная система с дежурной горелкой:
Многие спрашивают- зачем через факел сжигается так много попутного газа, ведь его можно использовать в различных целях! Во-первых, не много, а малая часть. А во-вторых,знаете зачем? Чтобы в случае аварийной ситуации можно было безопасно сбросить давление газа через факельную систему, сжечь его и избежать взрыва.
А это дриллинг модуль. Именно из него ведется процесс бурения, видите какой здоровенный!
Вертолет, забирающий персонал, заходит на посадку:
Идет плановая погрузка пассажиров, улетающих в Ноглики:
Обратная дорога домой показалась намного быстрее и короче. Все было точно так же, только в обратном порядке. Вертолет-поезд-Южно-Сахалинск...
Многим знакомы образы этих стальных островов высотой с многоэтажный дом, возвышающихся над поверхностью моря на огромных массивных опорах. С помощью самых современных технологий эти агрегаты способны бурить скважины глубиной до 10 км. Рассмотрим подробнее эти уникальные сооружения.
Любая нефтяная платформа состоит из четырех основных частей - корпуса, якорной системы, буровой палубы и буровой вышки. Корпус нефтяной платформы представляет собой огромный понтон треугольной или четырехугольной формы. Его поддерживают на плаву шесть огромных колонн, наполненных воздухом.
На корпусе закреплена буровая палуба, которая по размерам превышает футбольное поле. Палуба отличается большой прочностью, чтобы выдерживать массу бурильной установки, вертолетной площадки, нескольких кранов и другого оборудования. Над буровой палубой, примерно на высоте 10-15-этажного дома, возвышается буровая вышка, которая поднимает и опускает бур.
Якорная система, удерживающая платформу на месте, состоит из 9 лебедок, расположенных по три на каждой стороне корпуса платформы. Эти лебедки натягивают стальные швартовые тросы, которые крепятся к якорям, находящимся на морском дне. Стальной трос находится в верхней части растяжки, он сматывается и разматывается лебедкой. В нижней части растяжки находится стальная цепь, которая крепится к якорю. Толщина тросов, удерживающих платформу, составляет восемь сантиметров; звенья цепи, к которым они крепятся, по размеру превышают голову человека. Масса одного звена составляет 33 кг. Якорные тросы настолько крепкие, что их не сможет порвать даже совокупное усилие пяти самолетов «Боинг-747». На конце каждой растяжки крепится якорь типа «Брюс» диаметром 5,5 м и весом более 13 тонн. До места назначения платформу доставляют с помощью морских буксиров со скоростью примерно 6 узлов.
Однако, даже несмотря на такую мощную и надежную конструкцию, штормы и ураганы до сих пор представляют собой грозную опасность для морских платформ. Так, например, в августе 2005 года из-за угрозы урагана Катрин пришлось эвакуировать более 20 тысяч нефтяников с буровых вышек, расположенных в Мексиканском заливе. За двое суток, пока в регионе бушевал ураган, было повреждено или разрушено около 50 буровых платформ, десять из них сорвало с якорей. Одну из платформ отнесло на 129 км, другую выбросило на берег. Восстановлению она уже не подлежала. Такие серьезные потери в нефтедобывающей отрасли привели к резкому скачку цен на «черное золото» на всех мировых биржах.
EVA-4000 - чудо космического века
Первая нефтяная вышка в истории была построена в 1859 году близ города Титусвилл, что в штате Пенсильвания, США. Она добывала нефть с глубины в 21 м. С этого момента начинается история нефтедобычи, которой вскоре были охвачены все континенты. За десятки лет, прошедших с того времени, запасы нефти, расположенные на суше, изрядно истощились. Поэтому нефтедобывающие компании обратили свое внимание на запасы углеводородов, скрытые в глубинах морей и океанов. Одним из первых регионов, где развернулась добыча нефти с морского дна, стал Мексиканский залив. В период с 1960 по 1990 годы на мелководье вблизи берега разместилось более 4 тысяч морских буровых платформ разного размера.
Но по мере того, как росли потребности человечества, запасов нефти, которые можно было добыть вблизи побережья, стало не хватать. И нефтедобыча начала двигаться все дальше и дальше в открытое море, удаляясь от берега. Постепенно нефтяные компании покинули континентальный шельф. Буровые платформы стали располагаться в местах, где расстояние до дна моря превышало 2,5 км. Чтобы добывать здесь нефть, пришлось строить настоящих стальных гигантов.
Одним из таковых является буровая платформа EVA-4000, принадлежащая компании Noble Jim Thompson. На сегодня это самая крупная нефтяная буровая платформа.
Это скорее настоящая плавучая фабрика по поиску и добыче нефти. EVA-4000 может проводить разведку нефтяных месторождений в таких местах, которые раньше считались абсолютно недоступными. Размер ее палубы по площади равен 10 баскетбольным площадкам, а буровая вышка «маячит» на высоте 52 метров над уровнем моря. Общий вес комплекса составляет 13 600 тонн. На сегодня в мире существует 100 подобных платформ, которые умеют не только добывать нефть, но и производить разведку месторождений. Для того чтобы понять, зачем строить такие сложные сооружения, приведем несколько цифр. Одна морская буровая платформа за день может получить 250 тысяч баррелей нефти. Такого количества достаточно, чтобы заправить 2,5 млн автомобилей. Однако человечество за день сжигает более 80 млн баррелей черного топлива, а значит, добывать нефти нужно очень много. Поэтому, несмотря на то что на постройку нефтяной платформы уходит 4 года и полмиллиарда долларов США, их продолжают строить.
Бурение морского дна отличается тем, что контролировать работу бура намного сложнее. Ведь между головкой бура и бурильщиком не только километры твердой породы, но еще и огромная толща морской воды, бурильщику нужно видеть морское дно и контролировать работу бура. Специально для этой цели был создан подводный аппарат на дистанционном управлении, способный выдерживать давление 140 кг/см2. Данный робот предназначен для того, чтобы работать там, куда не может добраться человек. С помощью видеокамеры он передает изображение на поверхность, прямо в рубку управления платформой.
Сам бур собирается из секций длиной 28 метров, состоящих из железных труб. Количество секций для каждой буровой платформы ограничено ее техническими характеристиками. Например, EVA-4000 может провернуть и удержать бур, состоящий из 300 секций. Это позволит пробурить скважину глубиной 9,5 км. Бур опускается в воду со скоростью 60 секций в час.
После того как буровая коронка достигнет нефтяного пласта, бур поднимают, а скважину запечатывают, чтобы избежать выброса нефти в воду. Для этого на дно опускают специальное противовыбросовое оборудование или превентор. Превентор наглухо закрывает скважину, не позволяя ни одной капле просочиться в окружающую среду. Сам превентор напоминает собой втулку высотой 15 метров и массой в 27 тонн. Специальная контрольная аппаратура, расположенная на превенторе, следит за просачиванием нефти из скважины.
После того как месторождение нефти обнаружено и разведано, платформа, с которой велась разведка, перемещается в другое место. А ее место занимает буровая вышка, предназначенная для добычи, хранения и отгрузки нефти в танкеры. Буровая вышка, благодаря своей конструкции, может целые десятилетия стоять на якоре, невзирая на любые погодные условия. За счет высокой автоматизации контроль за работой установки осуществляют 20-30 человек.
Долгое время нерешенной была задача удержания морских платформ на глубине, превышающей сотни метров.
Дело в том, что во время шторма всегда существовала угроза, что установку сорвет с якорей. Задачу решил морской инженер Эд Хартон, который использовал для этого свой опыт службы на подводной лодке. Он разработал оригинальную конструкцию буровой платформы, состоящей из цилиндра огромной высоты и большого диаметра, к которому крепится буровая палуба. Нижняя часть цилиндра заполнена материалом, который намного плотнее воды, поэтому центр его тяжести смещен вниз, что обеспечивает устойчивость и стабильность всей платформе.
Под водой цилиндр простирается до глубины 200 метров, к морскому дну он крепится системой свай, каждая из которых погружается в морское дно на 60-70 метров. Платформы такой конструкции стали называться Spar. Первой в мире буровой платформой типа Spar стала установка системы «Нептун». Именно с нее начался новый этап развития морских глубоководных платформ.
Сегодня платформы типа Spar являются основным видом нефтяных платформ, предназначенных для добычи нефти с большой глубины. Самой глубоководной платформой является установка Perdido компании Shell, расположенная в Мексиканском заливе. Она работает на глубине 2 450 метров.
Метки: 7692
Оставить комментарий
Буровая платформа
(a.
drilling platform;
н.
Bohrplattform, Bohrinsel;
ф.
echafaudage de forage;
и.
plataforma de sondeo
) - установка для бурения на акваториях с целью разведки или эксплуатации минеральных ресурсов под дном моря. Б. п. в осн. несамоходные, допустимая скорость их буксировки 4-6 узлов (при волнении моря до 3 баллов, ветра 4-5 баллов). В рабочем положении на точке бурения Б. п. выдерживают совместное действие волнения при высоте волн до 15 м и ветра со скоростью до 45 м/с. Эксплуатац. масса плавучих Б. п. (с технол. запасами 1700-3000 т) достигает 11 000-18 000 т, автономность работы по судовым и технол. запасам 30-90 сут. Мощность энергетич. установок Б. п. 4-12 МВт. В зависимости от конструкции и назначения различают самоподъёмные, полупогружные, погружные, стационарные Б. п. и Буровые суда. Наиболее распространены самоподъёмные (47% от общего числа, 1981) и полупогружные (33%) Б. п.
буровая вышка; 2 - грузовой кран; 3 - стеллаж для труб; 4 - жилой ; 5 - бункера для порошкообразных материалов; 6 - компрессорные станции; 7 - трубопроводы продукции скважин; 8 - насосно-турбинный блок; 9 - оборудования для подготовки нефти и газа; 10 - блок сжигания газа; 11 - газовыхлопы дизель-генератора.
">
Рис. 1. Эксплуатационная стационарная буровая платформа: 1 - буровая вышка; 2 - грузовой кран; 3 - стеллаж для труб; 4 - жилой блок; 5 - бункера для порошкообразных материалов; 6 - компрессорные станции; 7 - трубопроводы продукции скважин; 8 - насосно-турбинный блок; 9 - оборудования для подготовки нефти и газа; 10 - блок сжигания газа; 11 - газовыхлопы дизель-генератора.
Самоподъёмные (рис. 1) плавучие Б. п. используют для бурения гл. обр. при глубине моря 30-106 м. Они представляют собой водоизмещающий трёх- или четырёхопорный понтон с производств. оборудованием, поднятый над поверхностью моря с помощью подъёмно-стопорных механизмов на высоту 9-15 м. При буксировке понтон с поднятыми опорами находится на плаву; в точке бурения опоры опускаются. В совр. самоподъёмных плавучих Б. п. скорость подъёма (спуска) понтона составляет 0,005-0,08 м/с, опор - 0,007-0,01 м/с; суммарная грузоподъёмность механизмов до 10 тыс. т. По способу подъёма различают подъёмники шагающего действия (в осн. пневматические и гидравлические) и непрерывного действия (электромеханические). Конструкция опор обеспечивает возможность постановки Б. п. на с несущей способностью не менее 1400 кПа при макс. заглублении их в грунт до 15 м. Опоры имеют квадратную, призматич. и сферич. форму, по всей длине оборудуются зубчатой рейкой и заканчиваются башмаком.
Плавучие Б. п. полупогружного типа используют для бурения скважин в осн. при глубине моря 100- 300 м и представляют собой понтон с производств. оборудованием, поднятый над поверхностью моря (на вые. до 15 м) с помощью 4 и более стабилизирующих колонн, к-рые опираются на подводные корпуса (2 и более). Б. п. транспортируют к точке бурения на ниж. корпусах при осадке 4-6 м. Плавучая Б. п. погружается на 18-20 м путём приёма водяного балласта в ниж. корпуса. Для удержания полупогружных Б. п. используется восьмиточечная якорная , обеспечивающая ограничение перемещения установки от устья скважины не более 4% от глубины моря.
Погружные Б. п. применяют для бурения разведочных или эксплуатац. скважин на на глубине моря до 30 м. Они представляют собой понтон с производств. оборудованием, поднятый над поверхностью моря с помощью колонн квадратной или цилиндрич. формы, ниж. концы к-рых опираются на водоизмещающий понтон или башмак, где расположены балластные цистерны. Погружная плавучая Б. п. встаёт на грунт (с несущей способностью не менее 600 кПа) в результате заполнения водой балластных цистерн водоизмещающего понтона.
Стационарные морские Б. п. используют для бурения и эксплуатации куста скважин на и газ при глубине моря до 320 м. С одной платформы бурят до 60 наклонно направленных скважин. Стационарные Б. п. представляют собой конструкцию в виде призмы или четырёхгранной пирамиды, возвышающейся над уровнем моря (на 16-25 м) и опирающейся на дно с помощью забитых в дно свай (каркасные Б. п.) или фундаментных башмаков (гравитац. Б. п.). Надводная часть состоит из площадки, на к-рой размещено энергетич., буровое и технол. оборудование, жилой блок с вертолётной площадкой и др. оборудование общей массой до 15 тыс. т. Опорный блок каркасных Б. п. выполняют в виде трубчатой металлич. решётки, состоящей из 4-12 колонн диаметром 1-2,4 м. Закрепляют блок посредством забивных или бурозаливных свай. Гравитац. платформы изготавливаются целиком из железобетона либо комбинированными (опоры из металла, башмаки из железобетона) и удерживаются за счёт массы сооружения. Основания гравитац. Б. п. состоят из 1-4 колонн диаметром 5-10 м. Стационарные Б. п. предназначены для длит. (не менее 25 лет) работы в открытом , и к ним предъявляются высокие требования по обеспечению пребывания обслуживающего персонала, повышенной пожаро-и взрывобезопасности, защите от коррозии, мероприятиям по охране окружающей среды (см.
Морское бурение) и др. Отличит. особенность стационарных Б. п. - постоянная динамичность, т.е. для каждого м-ния разрабатывается свой проект комплектации платформ энергетич., буровым и эксплуатац. оборудованием, при этом конструкцию платформы определяют условия в районе бурения, глубина бурения, и число скважин, количество станков для бурения.
В. И. Панков.
Горная энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под редакцией Е. А. Козловского . 1984-1991 .
БУРОВАЯ ПЛАТФОРМА, платформа, на которой установлена буровая вышка и все прочее оборудование, необходимое для бурения скважин при добыче НЕФТИ или природного газа с морского дна. Обычно платформы крепятся на трех или четырех опорах, заглубленных… … Научно-технический энциклопедический словарь
буровая платформа - основание для морского бурения пол вышки — Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы основание для морского буренияпол вышки EN drilling platform …
Буровая платформа - drilling platform Установка для бурения на акваториях с целью разведки или эксплуатации минеральных ресурсов под дном моря. В рабочем положении на точке бурения буровой платформы выдерживают совместное действие волнения при высоте волн до 15 м… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
Несамоходное плавучее сооружение с оборудованием для бурения скважин в морском дне Различают буровые платформы самоподъемные с опорой на дно (применяются обычно при глубинах 60 80 м) и полупогруженные с якорным или динамическим (с помощью… … Морской словарь Википедия
См. Буровая платформа. Горная энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Е. А. Козловского. 1984 1991 … Геологическая энциклопедия
самоподнимающаяся буровая платформа - самоподнимающаяся платформа (с выдвижными опорными колоннами и подъёмными устройствами) Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы самоподнимающаяся платформа EN… … Справочник технического переводчика
