3.9. Технология изготовления, транспортировки и установки гравитационных платформ (на примере млсп «Приразломная», «Пильтун-Астохская» и «Луна» (Сахалин-2)).

Гравитационные МСП отличаются от металлических свайных не только конструкцией, но и технологией изготовления, способом транспортировки и установки в море.

Устойчивость ГМСП под влиянием внешних нагрузок от волн и ветра обеспечивается их собственной массой и массой балласта, поэтому не требуется их крепления сваями к морскому дну. ГМСП применяют в акваториях морей, где прочность основания морского грунта обеспечивает надежную устойчивость сооружения.

ГМСП - очень массивное сооружение, которое состоит из двух частей: верхнего строения и опорной части. В опорную часть входит одна или несколько изготовленных из железобетона колонн цилиндрической или конической формы, опирающихся на многоячеистую монолитную базу, которая состоит из ячеек-понтонов, жестко связанных между собой, и заканчивается в нижней части юбками с развитой общей опорной площадью на морское дно. Длина опорной многоюбочной плиты 180 м, ширина достигает 134,3 м

этапы строительства гравитационной платформы типа "Кондип":

 изготовление железобетонного основания в сухом доке глубиной 10 м; буксирование основания из дока на глубоководную якорную стоянку; изготовление стен ячеек;

 строительство верхних крышек ячеек;

 завершение строительства железобетонной опорной части;

погружение железобетонной конструкции при помощи балласта для стыкования с палубой;  операция стыкования завершена, в результате удаления балласта железобетонная

конструкция приподнята над баржами.

К достоинствам ГМСП относятся:

 время их установки в море составляет примерно 24 ч вместо 7—12 мес, необходимых для установки и закрепления сваями металлических свайных платформ;

 плавучесть и наличие системы балластировки позволяют буксировать ГМСП на большие расстояния и устанавливать их в рабочее положение на месте эксплуатации в море без применения дорогостоящих грузоподъемных и транспортных средств;

 возможность повторного использования на новом месторождении;

 повышенные огнестойкость и виброустойчивость, высокая сопротивляемость морской коррозии, незначительная деформация под воздействием нагрузок и высокая защита от загрязнения моря.

ГМСП применяют в различных акваториях Мирового океана, особенно широко они используются в Северном море.

Нижняя часть ГМСП представляет собой монолитную конструкцию из 24 понтонов, вкоторых хранится нефть, и четырех опорных колонн : двух буровых, в которых установлен ряд труб диа-метром около 750 мм, служащих направлениями для бурильной колонны при бурении скважины, одной разводной, в которой размещен ряд труб, соединяющих ее с другими платформами или за-грузочными буями, и одной подсобно-хозяйственной, в которой находится большая часть оборудования. Последняя разделена на 13 горизонтальных площадок с установленными на них крупными и мелкими агрегатами и устройствами (насосы, трубопроводы, вентиляционное оборудование, лифты, лестницы и т. п.).

Технология строительства гравитационных платформ (на примере платформы Пильтун-Астохской)

Основание платформы представляет собой железобетонное основание гравитационного типа с четырьмя опорами, на которых располагается верхние строения платформы с технологическими сооружениями.

Строительство в сухом доке Буксировка из дока в море

Начальный момент установки модулей: жилой, буровой, добычной (набирают воду) Момент передачи нагрузки от веса модулей (ставят верхнее строение)

Установка платформы на точку (момент касания грунта, водный балласт частично спускают)

Эксплуатация (в отсеках нефть и инертный газ, в отдельных отсеках вода) Этапы:

Проектирование Строительство

Буксировка к месту стыковки Транспортировка и установка модулей Пуско-наладочные работы

Буксировка на месторождение и установка

*****

Основание платформы представляет собой железобетонное основание гравитационного типа с четырьмя опорами, на которых располагается верхние строения платформы с технологическими сооружениями. Юго-восточная опора используется как площадка скважины, северо-восточная опора предназначена для стояков морского трубопровода/труб с закруглением большого радиуса, а остальные две опоры служат для установки насосов и резервуаров. Комплекс верхних строений был построен в Южной Корее. На верхних строениях платформы размещено буровое оборудование и оборудование для сепарации жидких углеводородов, хранилище для химических реагентов и жилой модуль. Основные рабочие зоны закрыты, в них предусмотрен контроль температуры и вентиляции. Оборудование, расположенное на открытом воздухе, оснащено средствами ледовой защиты.

• Размещение персонала: 100 постоянных и 40 временных работников

• Основание:

  • Высота: 53 м

  • Масса: 90 000 т

  • Размеры: 94 м x 91,5 м x 11,5 м

  • Высота опоры: 56 м

• Верхние строения:

  • Высота факельной трубы: 98,6 м

  • Масса: 28 000 т

• Буровые окна: 45

Производительность ПА-Б составляет более 70 000 баррелей (11,1 тысячи м³) нефти и 92 миллиона стандартных кубических футов (2,9 млн м³) попутного газа в сутки.

Платформа «Лунская-А» (Лун-А)

Бетонное основание гравитационного типа с четырьмя опорами /Полностью интегрированная палуба платформы

Верхние строения были установлены в августе 2006 года методом надвига на заранее установленное бетонное основание.

Опорное основание платформы Лун-А представляет собой железобетонное основа-ние гравитационного типа с четырьмя опорами для поддержки верхних строений.

Для транспортировки на сахалинский шельф верхних строений платформы была построена специальная баржа. При огрузке на баржу верхние строения потребовалось под-нять с помощью домкратов на высоту 25 м, что стало еще одним рекордом для мировых строительных площадок. В июне 2006 года верхние строения платформы Лун-А были установлены

на основание методом надвига. Баржа с верхни-ми строениями была заведена между опорами железобетонного основания, а затем массив-ная конструкция верхних строений была мед-ленно и плавно посредством балластировки опущена на опоры основания и зафиксирова-на на маятниковых опорах скольжения. В ходе этой операции был поставлен мировой рекорд для морских работ подобного типа.Верхние строения платформ закреплены на железобетонных основаниях с помощью люлечных механизмов, установленных в вер-хней части опор основания. Они представля-ют собой сейсмоизолирующие маятниковые подшипники скольжения. На морской плат-форме такие устройства применены впер-вые. Они приводятся в действие ускорения-ми, возникающими во время землетрясения, при этом скользящий шарнир перемещается по вогнутой поверхности механизма, обес-печивая незначительные маятниковые дви-жения оддерживаемой конструкции и гаше-ние сейсмических колебаний. В «спокойной» обстановке эти специальные опоры помога-ют снизить ледовые и волновые нагрузки на платформу и ее оборудование.

Приразломная

1 Строительстов супер-блоков кессона 2. Стыковка супер-блоков.

3. Транспортировка кессона

4. Строительство вспомогательного блока

5 Накатака всопогательного блока на кессон 6 Накатка верхнего строения на кессон

Морская ледостойкая стационарная платформа (МЛСП) «Приразломная» — ледостойкая нефтяная платформа, предназначенная для разработки Приразломного месторождения в Печорском море. В настоящий момент МЛСП «Приразломная» — единственная платформа, ведущая добычу нефти на российском арктическом шельфе. Первая партия арктической нефти сорта Arctic Oil (ARCO) была отгружена в апреле 2014 года^[1], а в сентябре 2014 года на МЛСП «Приразломная» был добыт миллионный баррель нефти^[2].

Платформа находится в 55 км к северу от посёлка Варандей в Ненецком автономном округе и в 320 км к северо-востоку от города Нарьян-Мар.

Лицензия на Приразломное месторождение принадлежит компании ООО «Газпром нефть шельф» (дочернее общество ОАО «Газпром нефть»). Платформа создана специально для разработки месторождения и осуществляет все необходимые технологические операции - бурение скважин, добычу, хранение, отгрузку нефти на танкеры, выработку тепловой и электрической энергии. Уникальность «Приразломной» в том, что впервые в мире добыча углеводородов наарктическом шельфе ведется со стационарной платформы в сложных условиях дрейфующих ледовых полей. Платформа рассчитана на эксплуатацию в экстремальных природно-климатических условиях, отвечает самым жестким требованиям безопасности и способна выдержать максимальные ледовые нагрузки.

Особенности платформы[править | править вики-текст]

Морская ледостойкая стационарная платформа (МЛСП) «Приразломная» создана специально для реализации проекта. Она обеспечивает выполнение всех технологических операций: бурение скважин, добычу, хранение, отгрузку нефти на танкеры, выработку тепловой и электрической энергии.

Схема работы МЛСП «Приразломная»

« Приразломная» сконструирована так, чтобы обеспечить максимальную безопасность нефтедобычи. Параметры внешней среды заложены с большим запасом - например, высота волны 10 м, которая по статистике бывает раз в 100 лет.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:%D0%9A%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D0%BD_%D0%B2_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D0%B5%D0%B7%D0%B5.png?uselang=ru

Кессон в разрезе: 1 — волновой дефлектор, 2 — ледовый дефлектор, 3 — стойкое лакокрасочное покрытие танков хранения нефти, 4 — защита от коррозии наложенным током, 5 — слой насыпного грунта, 6 — протекторная защита от коррозии, 7 — бетон толщиной 3 м, 8 — двухслойный стальной лист, 9 — плакирование нержавеющей сталью

Специально разработанная нижняя часть платформы (кессон) способна успешно противостоять арктическому климату. Трехметровые бетонные стенки кессона покрыты четырехсантиметровым слоем плакированной стали, устойчивой к коррозии и износу. Запас прочности нижней части платформы многократно превосходит реально существующие нагрузки. Основание платформы может противостоять прямому торпедному удару^[4].

Верхняя часть МЛСП защищена от воздействия льда и волн специальными ледовым и волновым дефлекторами, установленными по периметру платформы. Ледовый дефлектор — это стена высотой 16,4 м, наклоненная верхняя часть которой предотвращает переливание набегающих волн.

Сам кессон является одновременно хранилищем добытой нефти, а система хранения нефти на платформе предусматривает «мокрый» способ размещения сырья в резервуарах. При этом поток сырья, поступающий в хранилище, вытесняет балластную воду, и наоборот, при откачке нефти в танкер происходит замещение ее балластной водой. Таким образом хранилище нефти постоянно заполнено жидкостью: нефтью или балластной водой, что исключает попадание в емкости кислорода и обеспечивает отсутствие свободной зоны для накопления взрывоопасного газа.

Платформа оборудована комплексами устройств прямой отгрузки нефти (КУПОН), работающими на основе крановой системы и позволяющими производить загрузку танкеров из нефтехранилища платформы. Отгрузка нефти осуществляется через одно из носовых приемных устройств в зависимости от направления внешних нагрузок (волнения, дрейфа льда, течения, ветра). Особое внимание уделяется вопросам безопасности: отгрузка нефти начинается только при единовременном соблюдении 30 необходимых условий. Отгрузочная линия по перекачке нефти на танкер оборудована системой аварийной остановки и закрытия, которая срабатывает максимум за семь секунд^[5].

На МЛСП «Приразломная» используется автоматизированная система управления и безопасности (АСУБ). Дистанционно и в автоматическом режиме АСУБ управляет процессами добычи, подготовки, хранения и отгрузки нефти, процессами производства и распределения электроэнергии, а также осуществляет контроль пожарогазовой обстановки. В случае необходимости система включает аварийную остановку оборудования и технологических процессов. Процесс полностью автоматизирован, так что влияние человеческого фактора сведено к нулю.

Платформа работает в соответствии с принципом «нулевого сброса»^[6]. Использованный буровой раствор, шлам и другие отходы будут закачиваться в специальную поглощающую скважину, а собранные дренажной системой и очищенные масло- и нефтесодержащая вода, загрязненные дождевая вода и снег — закачиваться обратно в пласт.