2.3 Обладнання і приналежності

2.3.1 Роздавальні технічні матеріали (проспекти, каталоги, витяги із сайтів виробників та власників МСП, посібників, підручників, монографій).

2.3.2 Комплекти комп’ютерних файлів із необхідною інформацією.

2.3.3 Електронний каталог світового флоту МПБУ (за винятком занурених та використовуваних у внутрішньоконтинентальних акваторіях).

2.3.4 Комп’ютер, знімні носії інформації в електронному записі.

2.4 Короткі теоретичні відомості

Морські плавучі бурові установки мають корпус із позитивною плавучістю, який служить монтажно-транспортною базою та на якому змонтовано комплекс технологічного, енергетичного, навігаційного і допоміжного устаткування, необхідного для спорудження, випробування пошуково-розвідувальних та експлуатаційних свердловин (іноді – їх ре-монту і обслуговування), а також розміщення персоналу. Це устаткування встановлюється виробником в процесі виготовлення МПБУ, в подальшому між точками буріння транспортується цілковитим комплексом без демонтажу, тому МПБУ готова до роботи за основним призначенням відразу після встановлення на точку буріння. Термін служби МПБУ перевищує 25 років, за цей час установка бурить сотні тисяч метрів і її вартість послідовно переноситься на вартість споруджених свердловин. У вказаному розумінні МПБУ є економічно вигіднішими, ніж стаціонарні нафтогазові споруди, вони є безальтернативними в пошуково-розвідувальному бурінні та широко застосовуються в бурінні експлуатаційних свердловин, особливо у глибоководних акваторіях.

Широке розмаїття умов експлуатації породило МПБУ численних різних типів. Кардинальною ознакою їх поділу є відсутність/наявність спирання на дно акваторії в робочому положенні, нею визначено застосовність. Поряд із тим МПБУ поділяються за способом утримання над устям споруджуваної свердловини, відсутністю/наявністю власних рушіїв для переміщення по акваторіях, придатністю до використання в замерзаючих акваторіях тощо.

Нині світовий флот МПБУ налічує більше 650 одиниць і безперервно поповнюється, оновлюється та модернізується, що само по собі у непрямий спосіб характеризує його поширеність, застосовність та ефективність.

2.5 Порядок виконання роботи

Об’єктами вивчення в лабораторній роботі є морські плавучі бурові установки чотирьох типів: занурені (субдиректорія <Submersibles>), самопідйомні (субдиректорія <Jack-up>, напівзанурені (субдиректорія <Semis>), морські бурові судна та баржі (субдиректорія <Drilling vessels>), в дужках вказано назви папок, що містять відповідний матеріал та знаходяться в директорії <Sea> комп’ютера. Перелічене рівномірно розподіляється на шість аудиторних годин, впродовж яких проводиться лабораторна робота. Розподіл об’єктів вивчення по аудиторних годинах, черговість їх вивчення студент встановлює для себе на власний розсуд.

Спочатку для МПБУ кожного типу за уніфікованим змістом виконується подане нижче в п.2.5.3 – 2.5.15, далі виконуються завдання, викладені окремо в п.2.5.16 (СПБУ), 2.5.17 (НЗБУ), 2.5.18 (ЗБУ), 2.5.19 (МБС) відповідно до типу МПБУ.

2.5.1 В комп’ютері в директорії <SEA> та в названих вище субдиректоріях, а також у каталозі МПБУ (субдиректорія <Books>, файл <RigDirectory> віднайти чотири об’єкти вивчення – по одній МПБУ кожного типу. Свій вибір погодити із викладачем, який проводить заняття, із тим, щоб уникнути дублювання. Вибираючи об’єкт вивчення керуватися наявністю максимуму доступної інформації про нього.

2.5.2 Познайомитися із системами класифікації МПБУ, прочитавши зміст відповідних файлів, вміщених у субдиректорію <General>.

2.5.3 Для кожної вибраної МПБУ окремо записати в робочий зошит:

- назву файлу (файлів), в якому (яких) міститься використовувана інформація про обраний об’єкт;

- власну назву МПБУ (її номер в парку компаній – власника)

- умовне позначення (шифр) проекту, за яким створено МПБУ, розробника проекту;

- рік і місце будівництва МПБУ, компанію-виробника, роки подальших модернізацій та переробок (якщо такі проводилися), їх сутність;

- назви компаній, які мають у власності та які експлуатують МПБУ;

- числові значення параметрів призначення (умовної глибини буріння та максимальної глибини акваторії на точці бурінням), за якими встановити клас МПБУ.

2.5.4 Класифікувати МПБУ, що вивчається, користуючись інформацією, здобутою за п. 2.5.2, та таблицями класифікації (файли в директорії <General>.

2.5.5 Скласти найповніший набір технічних показників установки: проектних, паспортних, конструктивних, експлуатаційних, згрупувавши їх за фізичним змістом та за належністю до характеризованих ними систем.

2.5.6 За сукупністю віднайденої стосовної об’єкту інформації встановити його призначення, окреслити сферу застосовності, скласти перелік робіт, технологічних процесів, операцій, виконуваних із його застосуванням (буріння одиночних свердловин, кущів свердловин із надводним або підводним устям в замерзаючих або незамерзаючих акваторіях тощо).

2.5.7 Скласти опис компоновки МПБУ, в якому вказати розміщення устаткування по ярусах.

2.5.8 Детально описати будову і комплектність МПБУ, скласти якомога повніший перелік технологічного, енергетичного, навігаційного, вантажопідйомного та допоміжного устаткування, яким оснащено установку, із поділом на функціональні системи, назвати призначення кожного компонента.

2.5.9 Детально описати технологічний цикл використання МПБУ, в тому числі операції:

- завершення спорудження попередньої свердловини, її випробування;

- перехід між точками буріння, спосіб та засоби транспортування;

- встановлення на новій точці буріння;

- спорудження чергової свердловини у варіантах буріння одиночної свердловини та куща свердловин.

2.5.10 Скласти перелік бурового устаткування, встановленого на борту МПБУ, оцінити відповідність його показників класу установки, визначеному за п.2.5.3. Виявити і описати відмінності у комплектації технологічним устаткуванням МПБУ, що вивчається, та установки для буріння на суходолі такого ж класу.

2.5.11 Встановити придатність МПБУ до спорудження свердловин із підводним розташуванням обладнання устя, вказати ознаки, за якими її визначено.

2.5.12 Скласти перелік та обсяги витратних запасів, що їх може прийняти на борт МПБУ, описати їх розміщення.

2.5.13 За наявності на борту МПБУ основного технологічного бурового обладнання, що радикально відрізняються за принципом дії від комплектуючого установки для буріння на суходолі, описати його, висвітливши основні відмінності.

2.5.14 Скласти перелік виявлених розроблених проектувальником та втілених в установку її виробником конструктивно-технологічних заходів, спрямованих на підвищення ефективності, надійності, безпеки персоналу, екологічної безпеки.

2.5.15 Порівнюючи встановлені параметри МПБУ, її застосовність, функціональні можливості, конструктивне та кліматичне виконання із наведеними в додатках умовами використання в українському секторі Азовсько-Чорноморського шельфа, оцінити можливість та доцільність застосування розглянутої МПБУ в ньому. Процедуру оцінки викласти, вказати назви родовищ, структур, площ, на яких пропонується застосування.

2.5.16 При вивченні самопідйомної морської плавучої бурової установки (СПБУ):

- вивчити конструктивне виконання, використовуючи матеріали додатку за усіма ознаками поділу записати кожний виявлений варіант, використовуючи його умовне позначення;

- виявити форму корпуса-понтона СПБУ в плані, описати її;

- встановити наявність-відсутність технічних рішень, що дозволяють бурити декілька свердловин з одного встановлення СПБУ на точці: порталу, прорізу в корпусі та/або забортної консолі;

- порахувати число опорних колон, на які спирається корпус в робочому положенні, описати їх розташування стосовно корпуса, сформулювати загальний принцип розміщення опорних колон відносно корпуса СПБУ;

- визначити конструктивне виконання опорних колон та тип підйомників, які їх переміщують;

- описати конструктивне виконання і пояснити геометричну форму нижньої опорної частини колони (башмака);

- встановити наявність-відсутність рушіїв та підкермовуючих пристроїв, відповідно класифікувати СПБУ як самохідну або буксировану. При виявленні рушіїв описати їх, порахувати число, вказати потужність приводних двигунів;

- встановити відсутність-наявність пристроїв, які полегшують вивільнення башмаків опорних колон з ґрунту морського дна, при наявності описати їх розміщення та принцип дії;

- скласти послідовність технологічних операцій з виготовлення СПБУ з уточненням стосовно місць їх виконання;

- вибрати декілька ( 5) основних конструктивних елементів СПБУ. Для кожного з названих елементів скласти перелік навантажень, які діють на нього безпосередньо або передаються від інших елементів. Для кожного з перелічених навантажень вказати створювану ним деформацію.

- підсумувати власну масу m_п СПБУ, сумарну масу m_уст встановленого на ній устаткування і максимальну масу m_з витратних запасів на борту установки: Σm = m_п + m_уст + m_з. Обчислити відношення k₁= (m_уст + m_з) / Σm. Порівняти віднайдену величину k₁ з відповідними аналогами, отриманими для інших СПБУ, що їх вивчали студенти підгрупи. За результатами порівняння сформулювати висновок щодо технічного рівня вивченої СПБУ в сукупності СПБУ, вивчених підгрупою, за названими показниками.

2.5.17 При вивченні напівзануреної морської плавучої бурової установки (НЗБУ):

- порахувати число занурених понтонів НЗБУ, описати їх форму, поперечний переріз.

- порахувати число колон, встановлених на понтони, поділивши їх на опорні та опорно-стабілізуючі. Описати з’єднання колон з понтонами, з верхньою будовою та між собою, вказати призначення кожного із з’єднувальних елементів, назвати корисну функцію, яку він виконує;

- в конструктивній схемі НЗБУ виявити елементи, якими збільшується жорсткість, описати їх розміщення та функції, виконувані кожним з них;

- визначити застосований в НЗБУ спосіб утримання на точці буріння (пасивна якірна система, динамічна система, комбінація систем). В разі виявлення динамічної системи вказати число і розміщення рушіїв - підкермовуючих пристроїв, в пасивній якірній - число і розміщення якірних лебідок, число і масу якорів, характеристики якірних зв’язків (ланцюгів, канатів). Обмінятися інформацією щодо способу утримання НЗБУ на точці буріння зі студентами підгрупи, виявити і описати зв’язок між способом утримання та максимальною глибиною акваторії;

- перевірити конструкцію НЗБУ на наявність-відсутність елементів, доданих з метою підвищення остійності установки на хвилі. В разі виявлення таких описати їх будову, розміщення, принцип дії.

2.5.18 При вивченні зануреної морської плавучої бурової установки (ЗБУ):

- визначити і описати форму понтона, взаєморозміщення понтонів, якщо їх більше, ніж один;

- уважно розглянути та детально описати металоконструкцію, розташовану між палубою понтона та верхньою будовою, порахувати окремо число стояків-колон та елементів, що надають конструкції жорсткість, описати їх форму;

- порахувати число ярусів верхньої будови, скласти переліки устаткування, розміщеного в кожному ярусі;

- визначити висоту опорних колон від верхньої палуби понтона до нижньої площини верхньої будови та висоту борта понтона, суму цих висот порівняти із максимальною глибиною акваторії на точці буріння, обчислити висоту вільного простору під верхньою будовою, порівняти її із проектною величиною;

- з’ясувати можливість буріння декількох свердловин з однієї постановки ЗБУ на точку буріння, при її виявленні описати технічні засоби, якими це забезпечується;

- скласти послідовний перелік операцій, що складають технологічний цикл ЗБУ від знімання з попередньої точки буріння до забурювання нової свердловини на наступній точці буріння. Описати спосіб, в який забезпечено знімання ЗБУ з точки буріння за наявності на ній обладнаного устя свердловини;

- встановити придатність ЗБУ до цілорічної роботи в умовах замерзаючих акваторій. Для льодостійкої ЗБУ описати засоби, якими забезпечено льодостійкість, описати спосіб, в який конструкція ЗБУ чинить опір тиску рухомих крижаних полів і стабільно залишається на точці буріння;

- оцінити застосовність вивченої ЗБУ в умовах українського сектору Азовсько-Чорноморського континентального шельфа, вказати рекомендо-ваний регіон застосування, аргументувати рекомендації.

2.5.19 При вивченні морського бурового судна або бурової баржі (МБС):

- з’ясувати належність МБС до категорії самохідних або буксированих, для самохідного порахувати число рушіїв, описати їх розташування, визначити потужність, що до них передається, встановити тип приводних двигунів. Для несамохідної бурової баржі вказати максимальну швидкість буксирування, необхідну потужність буксира;

- порівняти потужність, споживану технологічним обладнанням на спорудження свердловини (лебідка, ротор, бурові насоси, система верхнього привода) із потужністю привода рушіїв самохідного МБС, зробити висновок за результатами порівняння.

2.5.20 Обмінятися зі студентами підгрупи даними про проведення модернізації МПБУ усіх вивчених типів. Узагальнюючи зібрану таким чином інформацію сформулювати висновки про середню тривалість експлуатації МПБУ від виготовлення до проведення першої модернізації та між наступними послідовними модернізаціями. Описати найбільш розповсюджені напрямки – мету проведення модернізацій.

2.5.21 Обмінятися зі студентами підгрупи даними про загальну масу МПБУ кожного вивченого типу та про допустиму сумарну масу витратних запасав на борту, порахувати відношення цих мас для МПБУ усіх розглянутих підгрупою моделей, визначити середні значення відношень для МПБУ усіх чотирьох типів, сформулювати висновки за результатами обчислень.

2.5.22 Зібрати дані про числові значення відношень амплітуди вертикальних коливань на хвилі НЗБУ та МБС до висоти хвилі. Побудувати суміщений графік залежності цих відношень від періоду хвилі в одній координатній системі. Зробити висновок за одержаними результатами, висвітливши його практичну значимість.

2.5.23 Скласти перелік працівників технологічного персоналу МПБУ, необхідну для цього інформацію віднайти у директорії <Sea>.

2.5.24 Користуючись даними додатку Б (табл.Б.1, Б.2) та результатами вивчення МПБУ усіх розглянутих типів оцінити можливість та доцільність застосування НЗБУ, що вивчається, для розвідувального та експлуатаційного буріння в українському секторі Азовсько-Чорноморського шельфу. Викласти процедуру оцінки, навести визначальні міркування, вказати назви родовищ, структур, площ, на яких пропонується застосування.