Серпімді тсп.
Әдетте ТСП-ны жобалау кезінде конструкцияның статикалық беріктігін 100 жылда бір рет қайталанатын ең үлкен жүктеменің әсеріне есептейді және қосымша динамикалық, циклдік жүктемелерге тексереді.
Серпімді мұнаралар деп горизонтал белбеулерінің арасында арақашықтығы бірдей болатын сырықтар арқылы құрастырылған жұқа болат ферманы айтады.
Серпімді мұнара класына Мексика ағанында пайдаланатын 305 м тереңдіктегі «Лена» ТСП-ны жатқызады. Оның конструкциясы төртбурышты қималы ферма болып келеді. Төртбұрыштың қабырғасы36,6*36,6 м, биіктігі 320 м, салмағы 21 мың.т. Ферманың жоғарғы жағында жоғарғы құрылысы орнатылып, диаметрі 1220 мм болатын 16 тіректерден тұрады. Мұнараның төменгі жағында осындай 12 тіректер болады. Мұнараның ортасында диаметрі 6,1 м, ұзындығы 36,6 м 12 понтондар орналасы, олар 9100т жүзбелікті қамтиды. Понтондар платформаны стабилизациялайды, фундаментке қысымды азайтып, платформаның және тартылулардың монтажын жеңілдетеді.
«Эксон» фирмасы «Лена» теңіз стационарлы платформаны пайдалану тәжірибесін қолданып, тереңсулы ТСП-ның алты жобасын зерттеді. Қоршаған ортадан келетін жүктемелер және гравитациялық куштер свайлар, тартылулар,понторндарға, конструкция инерттілігіне таратылады. Конструкцияның дұрыс шешімін, осы жүктемелерді аталған бөлшектерге таратып алуға болады.
Понтондар көлденең күштерді компенсациялап, платформаның беріктігін қамтиды, тартылуларға түсетін жүктемелерді азайтып немесе толығсмен алып тастайды.
Негіздің инерциясы тербелістердің периодын көбейтіп, амплитудасын азайтып, свайлармен тартылуларға динамикалық жүктемелерді сәйкес төмендетеді.
Серпімді тұрақты теңіз платформаларының (ТТП) негізгі элементтерін атаңыз.
Су асты сағалық жабдықтар, оның міндеті.
Теңіз кен орындарында ұңғы сағасы су астында орналасқан кезінде игеру өте күрделі болғанмен, бірқатар жетістіктерге ие болады.
Осы әдістің негізгі жетістігі, ол-мұнай кен орнын пайдалануға кезекпен жіберу мүмкіндігі. Әдетте ол тәжірибеде алғашқы мұнайды алуды жылдамдатады.Бұрғылау кемесінен бірнеше ұңғыларды бұрғылап, олардың саға үстіне сәйкес суасты арматураларын қондырып, пайдалануға еңгізу, қымбат стационарлы платформаларды орнату және одан көлбеу бағытталған ұңғыларды бұрғылап, тек содан кейін кен орынды пайдалануға жіберуге қарағанда жылдам орындалад. Осымен қатар, бұл әдіс кен орынның бірнеше геолого- физткалық сипаттамаларын игерудің алғашқы кезеңдерінде пайдалану параметрлерін алуға мүмкіндік береді.
Құрделі қаражат, қаржы салыстырмалы түрде аз болғандықта, осы әдіс мұнай қоры көп емес кен орындарын игеру үшін қолдануға болады, өйткені стационарлы қымбат платформаларды пайдалану тиімсіз болады.
Сағасы су астында орналасқан жүйелердің тағы бір жетістігі, ол- тупте орналасқан қондырғының сыртқы климаттық жағдайлардан сақталатыны. Су үсті стационарлы платформалар үлкен қауіп төндіреді, ал осы кезде су астында қондырғыны орналастырудың бұндай қауіптігі жоқ, және өрт қауіптігі де болмайды.
Осындай жүйелердің кемшілігі үлкен тереңдікте болған жағдайдасаға қондырғысына жету қиыншылығы және ұңғыларды жөндеу қиыншылығы болып саналады. Осыдан басқа, бұндай мәселені шешу үшін тәжірибелі водолаздардың еңбегінің қажеттілігі.
Су астында саға қондырғысын жеке тік бұрғыланған ұңғы сағасына немесе шектеулі тармақ ауданында бұрғыланған бағыттаушы ұңғылар сағасына орнатады. Су асты саға қондырғысын және манифольдті каераны басқару үшін гидравликалық немесе электрогидравликалық жүйіелерді қолданады. Әрбір ысырмаларды басқару кемеден келетін жеке желілер арқылы немесе бір тармақтау блогы арқылыжүзеге асырылады.
Су асты қондырғыны орнатудыңекі жүйесін бөледі:
Су астында саға қондырғысының ашық орналасуы;
Су астында саға қондырғысының жабық орналасуы-«құрғақ» (атмосфералы).
Ашықтүрлі жүйелерде барлық саға жабдығы теңіз тереңдігіне сәйкес гидростатикалық қысым әсерінде болады. Жабық түрлі жүйелерде саға жабдығы арнайы батпалы камераларда орнатылып, оның ішінде атмосфералық не болмаса кішкене жоғарлатылған қысым сақталады. Осылардың ішінен ащық түрлі жүйелер «құрғаққа» қарағанда кеңінен қолдануда.Жабдықты жөндеу,монтаж және техникалық қызмет көрсету ашық жүйелерде манипулятор немесе водолаздар арқылы жасалынады, ал жабық жүйелерде – операторлар кәдімдігі киімдерімен атмосфералық камерада жүргізеді. Су асты сағаға арматураны орнату өлшемдермен , когнструктивті шешімдермен, конструктивті шешімдермен айырықшаланады.
Суасты пайдалану әдістерінің қандай артықшылығы бар?
Теңіз кен орындарында ұңғы сағасы су астында орналасқан кезінде игеру өте күрделі болғанмен, бірқатар жетістіктерге ие болады.
Осы әдістің негізгі жетістігі, ол-мұнай кен орнын пайдалануға кезекпен жіберу мүмкіндігі. Әдетте ол тәжірибеде алғашқы мұнайды алуды жылдамдатады.Бұрғылау кемесінен бірнеше ұңғыларды бұрғылап, олардың саға үстіне сәйкес суасты арматураларын қондырып, пайдалануға еңгізу, қымбат стационарлы платформаларды орнату және одан көлбеу бағытталған ұңғыларды бұрғылап, тек содан кейін кен орынды пайдалануға жіберуге қарағанда жылдам орындалад. Осымен қатар, бұл әдіс кен орынның бірнеше геолого- физткалық сипаттамаларын игерудің алғашқы кезеңдерінде пайдалану параметрлерін алуға мүмкіндік береді.
Сағасы су астында орналасқан жүйелердің тағы бір жетістігі, ол- тупте орналасқан қондырғының сыртқы климаттық жағдайлардан сақталатыны. Су үсті стационарлы платформалар үлкен қауіп төндіреді, ал осы кезде су астында қондырғыны орналастырудың бұндай қауіптігі жоқ, және өрт қауіптігі де болмайды.
Осындай жүйелердің кемшілігі үлкен тереңдікте болған жағдайдасаға қондырғысына жету қиыншылығы және ұңғыларды жөндеу қиыншылығы болып саналады. Осыдан басқа, бұндай мәселені шешу үшін тәжірибелі водолаздардың еңбегінің қажеттілігі.
Су асты саға жабдықтары (САСЖ) кешендеріне нелер жатады?
Жобада суастында мұнай өндіру аспектілердің барлығын алатын жабдықтар мен үрдістер сыналды. Негізгі пайдалану жабдықтарымен (саға арматурасы, қақпақтар, лақтыру желілер т.б.) қатар келесі жабдықтар түрлері болады:
саға қондырғысы
мұнай және газ сепараторлары
газды лақтыру жүйелері
қақпақтар жұмысын реттеу құрылғысы
бақылау-өлшегіш аспаптар және байланыс жүйесі
электрэнергия көздері және оларды тарату жүйелері
құбырлар және манифольдар;
арқан жұмыстары;
водолаз жұмыстары;
қосымша кеме.
Суасты саға жабдықтарын монтаждау қандай жолмен жүзеге асады
Су асты қондырғыны орнатудыңекі жүйесін бөледі:
Су астында саға қондырғысының ашық орналасуы;
Су астында саға қондырғысының жабық орналасуы-«құрғақ» (атмосфералы).
Ашықтүрлі жүйелерде барлық саға жабдығы теңіз тереңдігіне сәйкес гидростатикалық қысым әсерінде болады. Жабық түрлі жүйелерде саға жабдығы арнайы батпалы камераларда орнатылып, оның ішінде атмосфералық не болмаса кішкене жоғарлатылған қысым сақталады. Осылардың ішінен ащық түрлі жүйелер «құрғаққа» қарағанда кеңінен қолдануда.Жабдықты жөндеу,монтаж және техникалық қызмет көрсету ашық жүйелерде манипулятор немесе водолаздар арқылы жасалынады, ал жабық жүйелерде – операторлар кәдімдігі киімдерімен атмосфералық камерада жүргізеді. Су асты сағаға арматураны орнату өлшемдермен , когнструктивті шешімдермен, конструктивті шешімдермен айырықшаланады.
Серпімді тұрақты теңіз платформаларының түрлері.
Серпімді конструкциялар бекітілу тәсілі бойынша қыспалары бар мұнаралар, жүзбелі мұнаралар және серпімді мұнаралар болып бөлінеді.
Қыспалары бар мұнаралар өзінің тұрақтылығын: қыспалар жүйелерімен, жүзбелілікпантондар және керісалмақтары арқылы ұстайды (сақтайды). Жүзбелі мұнаралар тербелмелі маятникке ұқсас. Олар өзінің тепетеңдік күйіне жүзбелілік пантондар (жоғары жағынан орналасқан) арқылы келеді. Серпімді мұнара вертикалдан толқындар әсерінен ауытқиды, бірақ серпіле сияқты орнына келеді. Қарастырылған топталуда 76% - қатты платформалар құрайды.
Су жұқпайтын тізбектердің міндеті (конструкциясы, элементтері, тізбектер).
- ТТТ -
Теңіз мұнай газ кен орындарын игеру ерекшеліктері.
Теңіз мұнай газ кен орындарын меңгеру ерекшеліктеріне келесілерді жатқызады:
- теңіз гидрометереологиялық жағдайларын ескере отырып, арнайы гидротехникалық құрылымдарды (жүзбелі кранмонтажды кемелер, қызмет көрсету кемелер, құбыр құю баржалар және т.б.), геофизикалық, геология ізденіс жұмыстары және мұнай кәсіптік объектілерді құру, бұрғылау, ұңғыларды пайдалану және жөндеу өнімді жинау, тасымалдау үшін құру ;
- жеке стационарлы платформалар, эстакадалық алаңдар, жасанды құрылатын түбектер, өздігінен көтерілетін және жартылай батпалы жүзбелі қондырғылар және басқа құрылымдар арқылы көлбеу бағытталған ұңғылар тобын бұрғылау;
- берілген кен орын немесе кеніш үшін жобалау кезінде рационалды ұңғылар торын таңдау, өйткені теңіз жағдайында үлкен қиындықтармен байланысты олардың тығыздығын өзгертуде, алдын ала құрылған су асты коммуникация желілерін өзгерту қиындық туғызады, ал кей жағдайда мүмкін болмайды.
- ұңғылардың тиімді санын орналастыру үшін стационарлы платформалар, эстакадалық алаңдар, жүзбелі пайдалану палубаларын және басқа құрылымдардың рационалды конструкциясын және санын таңдау (қабаттардың орналасуына, ұңғыларды өткізу мерзімдеріне, ұңғылар арасындағы арақашықтықтан, олардың дебиттеріне байланысты);
- гидротехникалық құрылымдар мұнай және газ кен орындарын игеру мерзімдерінде ұзақтылығымен, беріктігімен сәйкес болдыру.
Теңіз түбін инженерлік-геологиялық іздеу(барлау).
Шельфте мұнай газ кен орындарын игеруде техникалық жағынан өте күрделі және қымбат бағаланатын үрдістер, толық бір – бірімен байланысты кешенді этаптардан тұрады.
Барлау жұмыстары. Мұнай газ жиналатын геологиялық құрылымдардың орнын анықтау мақсатында жүргізілетін барлау жұмыстары үш фазада орындалады:
Алдын – ала геологиялық информацияны алу мақсатында регионалды зерттеулер.
Геологиялық құрылымды жалпы зерттеу, мұнай – газдылығының келешегін бағалау және геолого-геофизикалық әдістермен іздеу бұрғылауға аудандарды даярлау;
Өндірістік категориялар бойынша қорды есептеу арқылы игеруге кенішті (кен орынды) дайындау.
Бірінші фазада графиметриялық және магнитті барлау әдістері, сонымен қатар спутниктерден жер бетін суретке түсіру, инфрақызыл техника құралдары арқылы өлшеу жұмыстары жүргізіледі.
Екінші фазада іздеу және бөлшектеп геолого – геофизикалық жұмыстарды орындау жүргізіледі. Үшінші фаза аяқтау болып, кен орынды ашуға әкеледі (терең барлау бұрғылары). Осы кезде кен орынды қоршау, ұңғыларды сынау және мұнай газ қорларын есептеу жүргізіледі.
Теңіз кен орындарын барлау және игеру жұмыстары екі кезеңде жүргізіледі:
бірінші кезңде мұзды уақытта геологиялық барлау жұмыстары жүргізіліп, техника қолданылуы мүмкін:
екінші кезеңде, яғни мұнай газды өндіру, дайындау, тасымалдауда үздіксіз өндірістік цикл жүргізілетін себептен сенімді, ұзақ мерзімді талаптарға сай келетін техниканы қажет ету.
Тереңсулы теңіз стационарлы платформалар (ТСП) қалай жіктеледі?
Теңіз стационарлы платформа – мұнай газды өндіруге, оларды дайындауға, ұңғылардың бұрғылауын қамтамасыз етуге арналған бұрғылау және мұнай өндірістік қосымша қондырғыларды орнатуға, сонымен қатар өндірістегі басқа жұмыстарды (суды қабаттарға айдау қондырғысы, ұңғыларды күрделі жөндеумен болатын қондырғылар, теңіз кәсіпшілігінде автоматтандыру құрылымдары, мұнай газды тасымалдаумен байланысты автоматтандыру жабдықтары, байланыс жүйелері) жүргізуге арналған гидротехникалық құрылым.
ТСП конструкциялары мен түрлері келесі белгілерімен бөлінеді: теңіз түбіне бекітілуі және тірелу тәсілдері бойынша; дайындалатын материалдары бойынша және т.б.
Сур. 18- Тереңсулы ТСП-ның классификациясы
Сурет 18-де тереңсулы теңіз стационарлы платформалардың классификациясы келтірілген. Классификацияның бірінші деңгейінде ТСП-ның қатты және серпімдіге бөлінгені байқалады. Авторлардың ойы бойынша бұндай бөлу өте дұрыс деп саналады, өйткені ол платформаның конструкциясын белгілейді (өлшемдері, конфигурациясы) және өздерінің тербеліс периодын көрсетеді. Қатты ТСП-ларда ол 4-6с құраса, ал серпімді ТСП-ларда 20 с асады, кей жағдайларда 138 с дейін жетеді.
Классификацияның екінші деңгейінде: олардың тұрақтылығын қамтамасыз ету тәсілі бойынша сыртқы жүктемелер әсерінен: гравитациялық, свайлық және гравитициялы – свайлық болып бөлінеді.
Гравитациялық болған жағдайда құрылым өзінің салмағының әсерінен теңіз түбінен қозғлмайды және екінші, яғни свайлық болған жағдайда -ол свайлармен бекітілгендіктен орнын ауыстыра алады. Ал гравитациялы-свайлы құрылымдар өзінің салмағы және свайлар жүйесінен қозғалмай бекітіледі.
Топталудың үшінші деңгейі конструкция материалдарын сипаттайды : бетон, болат немесе бетонболат.
Серпімді конструкциялар екінші деңгейде бекітілу тәсілі бойынша қыспалары бар мұнаралар, жүзбелі мұнаралар және серпімді мұнаралар болып бөлінеді.
Қыспалары бар мұнаралар өзінің тұрақтылығын: қыспалар жүйелерімен, жүзбелілікпантондар және керісалмақтары арқылы ұстайды (сақтайды). Жүзбелі мұнаралар тербелмелі маятникке ұқсас. Олар өзінің тепетеңдік күйіне жүзбелілік пантондар (жоғары жағынан орналасқан) арқылы келеді. Серпімді мұнара вертикалдан толқындар әсерінен ауытқиды, бірақ серпіле сияқты орнына келеді. Қарастырылған топталуда 76% - қатты платформалар құрайды.
Жалпы теңіз түбіне бекітілуі және тірелуі тәсілі бойынша қатты ТСП-лар келесілерге топталады: свайлық, гравитациялық, свайлы – гравитациялық, маятникті және керілмелі, сонымен қатар қалқымалы түрде болады.
Ал конструкция түрі бойынша – тұтас (сплошные), комбинацияланған, (сквозные) тесіп өткен болады. Конструкцияның материалы бойынша - металлды, темірбетонды, комбинацияланған болады.
Тесіп өткен (сквозные) конструкциялар решетка тәріздес болып орындалады.
Классификацияның негізгі белгілері болып келесілер шешілген: қондырғының орналасуы (су үстінде, су астында, аралас), монтаждау тәсілі, тіректердің деформациялану сипаты, конструкция түрлері, сыртқы әсерлерге қарсыласу, статикалық және динамикалық қаттылықтар (қатаңдықтар), бекітілу сипаты, материалы, тасымалдау тәсілі және тіректі бөлікті монтаждау.
Теңіз құбырларын еркін бату әдісімен құру.
Су астында магистралды құбырларды құру ең алғашқы рет 60-шы жылдары Южное газ кен орнының ашылуымен байланысты болды. Осы кен орнына газды жағаға тасымалдау үшін ашық теңіз жағдайында магистралды газ құбырын құру қажеттілігі болды. Газ өндіру аумағының жағадан алыс орналасуы құбырларды құрудың жаңа технология бойынша ұзын километрлі құбырларды жалғау, оларды коррозиядан оқшаулау, транспортты понтондармен қамту сияқты жұмыстар жағадағы монтажды-пісіру алаңында орындалады. ЖАқсы ауа-райы кезінде километрлік құбырларды монтажды алаңнан теңізге лақтырып, жүзуі арқылы құру алаңына тасымалдап, онда понтондармен бірге трасса бойымен батырады.( еркін батыру әдісі). Құбырлардың жеке өрімдерін 40-тонналы кранды кемемен жалғайды.
Теңізде жұмыс жүргізу құнына теңіз тереңдігінің әсері.
Теңіз тереңдігі өсуімен кен орынды игеру құныда өседі. 30м тереңдікте игеру құндылығы құрлықтағыға қарағанда 3 есе көп, 60м – де – 6 есе, 300м – де – 12 есе көп болады екен.
Теңіз құбыржелілерінің ерекшеліктеріне байланысты конструкцияларын атаңдар.