8. Верхние строения платформы: исполнение, компоновка технологического оборудования. Принципы выбора вариантов всп.

Первоначально технологическое оборудование устанавливалось индивидуально на платформах и обвязывалось трубопроводами. Скоро стало очевидным, что часть оборудования, обвязанная соответствующими трубопроводами, могла бы быть установлена на салазках. Однако сразу стала возрастать масса укомплектованного оборудования, что потребовало создания крановых судов более грузоподъемных и с их помощью изготовления на берегу более крупных составных частей комплектов оборудования в соответствии с технологической последовательностью операций.

Эти платформы обслуживались периодически, т.е. не требовали постоянного присутствия рабочего персонала; на них добывалась нефть, а газ преимущественно сжигался на факелах. Дальнейшее интенсивное освоение шельфа — уход далеко в море и на большие глубины — создало новую морскую нефтегазовую индустрию сложных современных систем, сочетающих большой перечень бурового, технологического, энергетического и нефтегазоперекачивающего оборудования, для эксплуатации которого потребовалась большая численность обслуживающего персонала, размещаемого в специально создаваемых на платформах жилых благоустроенных помещениях.

Все современные платформы независимо от их типов и форм опорной части предназначаются для бурения скважин, добычи нефти и газа и подготовки добываемой продукции к транспорту. Перечень технологических операций определяет состав оборудования, комплектуемого на палубе. Последняя, в зависимости от объема перечис­ленных операций, может быть многоэтажной, или, точнее, многоярусной, в силу ограничения ее площади.

В нашей морской нефтегазопромысловой терминологии прижился такой термин как верхние строения платформы (ВСП), в которых размещается необходимое оборудование. Это оборудование преимущественно блочно-комплектного исполнения. Блочный монтаж необходимого оборудования уже давно и широко вошел в практику создания сооружений нефтегазопромыслового профиля на суше, что существенно подняло уровень индустриализации освоения месторождений.

Модули устанавливаются не прямо на опорный блок, а на опорную раму, укладываемую на опорный блок. Модули могут помещаться один на другой и, как правило, имеют сложную металлоконструкцию. Но если нет такой необходимости, можно ограничиваться только необходимыми перекрытиями. Подобное решение имеет термин «галета» (Pancake). И если для условий холодных морей предпочтительны закрытые конструкции, обеспечивающие приемлемые для обслуживающего персонала температурные условия, то в тропических морях значительную часть оборудования можно размещать в открытых конструктивах, галетах (приборы и средства автоматики должны соответствовать этим условиям либо их следует размещать в кондиционируемых помещениях). Естественно, сборку облегченных конструкций можно производить значительно быстрее, что в условиях моря является весьма важным аргументом.

Использование модулей позволило полностью собирать на берегу все эксплуатационное оборудование, соединенное между собой и испытанное в работе, перед его монтажом на удаленных морских месторождениях.

Именно модульное использование ВСП в современных условиях позволило значительно снизить стоимость платформ и ускорить сроки их создания, поскольку непосредственно в морских условиях собирать в единое целое различное технологическое оборудование кратно дороже: возрастает трудоемкость и сроки строительства в ВСП целом. Платформы, предназначенные только для бурения, преимущественно изготавливаются в одноярусном исполнении, а платформы, на которых осуществляется одновременно с бурением и добыча с последующей подготовкой продукции скважин к транспорту, изготавливаются многоярусными (в основном трехъярусными), для того чтобы все необходимое оборудование разместилось на платформе. Последнее касается и чисто технологических платформ, на которых отсутствует буровое оборудование и сами скважины. Эти платформы насыщаются оборудованием для полноценной подготовки добытой продукции к транспорту, а сама продукция поступает из скважин, располагаемых либо на соседних так называемых добычных платформах, либо на скважинах с подводным устьем.

В последнее десятилетие некоторые крупные платформы обустраивались так называемыми интегральными палубами, т.е. все оборудование платформы, располагаемое на палубе, собиралось в доке или на специальной строительной площадке полностью и после 100%-й готовности основа этого строения, интегральная палуба, на мощных баржах транспортировалась на точку строительства и устанавливалась на опорных блоках, после чего начиналось бурение скважин, а затем и эксплуатация платформы.

Проектирование каждой платформы носит исключительно индивидуальный характер. И хотя, безусловно, существуют и хорошо отработаны общие технические решения и строгие нормативные требования, каждой платформе свойственны специфические отличия по большому перечню технико-технологических особенностей.

ВСП глубоководной стационарной платформы, где осуществляется одновременно бурение и добыча нефти и газа (так называемые кустовые или добычные платформы), для незамерзающих морей состоит из пяти основных комплексов: эксплуатационный, буровой, энергетический, жилой и жизнеобеспечения.

Блок-модуль эксплуатационного комплекса состоит из модулей:

–  манифольды;

–  сепарации и насосной откачки;

–  замера продукции скважин;

–  управления.

Блок-модуль бурового комплекса состоит из модулей:

–  буровых насосов и циркуляционной системы;

–   пневмотранспорта и цементировочного комплекса;

–  подпортального;

–  подвышечного портала;

–  вышечного оборудования;

–  геофизического оборудования и АСУ ТП бурения.

  Блок-модуль энергетического комплекса состоит:

–  из энергетического бурового комплекса;

–  энергетического эксплуатационного комплекса.

  Блок-модуль жилого комплекса состоит из комплексов:

–  основного;

–  дополнительного;

–  вспомогательного основного;

–  вспомогательного дополнительного.

  Блок-модуль жизнеобеспечения состоит:

–  из радиосвязи и вертолетного командного пункта (СВКП);

–  посадочной вертолетной площадки;

–  мачты.

С точки зрения безопасности различные сооружения классифицируются в зависимости от риска для персонала; к наиболее опасным сооружениям относятся буровое оборудование, затем технологическое оборудование, после них идут вспомогательные системы, а к наименее опасной категории отнесены жилые помещения. В идеале жилые помещения должны быть расположены как можно дальше от более опасных сооружений, т.е. бурового и технологического оборудования, так что на традиционной платформе с верхними строениями на стальном опорным блоке оборудование располагается таким образом, что жилые помещения устанавливаются на отдельной платформе, соединенной мостом с основной производственной платформой.

Однако, если, например, предусматривается кессонное опорное основание платформы для сопротивления ледовым нагрузкам, требуется компромиссное решение. Нагрузка от верхних строений на кессон должна быть сосредоточена по возможности ближе к центру, для соблюдения требований в отношении конструкций, кроме того, в кессоне должны располагаться направления скважин для их защиты от повреждения льдами. Буровое оборудование должно располагаться в центральной части для обеспечения возможности его перемещения над всеми скважинами. Благоприятным обстоятельством может являться и тот факт, что непрерывное бурение предусматривается в первые несколько лет эксплуатации платформы, что снижает общий риск; после этого оборудование будет использоваться лишь периодически для ремонтных работ в скважинах. Следующие по степени опасности сооружения, технологическое оборудование, переносятся на противоположную сторону платформы для максимального увеличения расстояния от жилых помещений.