2.3.6 Морське буріння
Морське буріння - найважливіший метод пізнання геології дна Світового океану і пошуку родовищ корисних копалин. Морське буріння ставить перед собою мету вивчення будови океанічної літосфери і речовинного складу порід, що її складають.
Залежно від конструкції і призначення розрізняють: наземні бурові установки; бурові установки на морських платформах; бурові баржі; допоміжні судна; напівзанурювальні бурові установки; самопідіймальні бурові установки; бурові судна. Приклади окремих типів установок морського буріння наведено на рис. 2.4.
Бурові установки на морських платформах. Установки даного типу монтуються на платформах і використовуються для буріння і проведення спеціальних робіт у видобувних свердловинах. Загальне число свердловин, яке може бути пробурене з однієї платформи, залежить від продуктивності свердловин, фільтраційно-ємнісних властивостей пласта і розмірів покладу, і, переважно, не перевищує 40-50 свердловин. У більшості випадків бурова вежа знаходиться постійно на платформі, хоча і може бути демонтована і замінена спеціальним устаткуванням для проведення робіт у свердловинах після того, як пробурені всі свердловини.
Бурові баржі. Це тип шельфового бурового судна старих конструкцій з плоским дном і кораблеподібним корпусом. Більш пізні типи — достатньо малі бурові судна водотоннажністю понад 10000 тонн.
Бурові баржі зазвичай буксируються до місця призначення і занурюються на дно за допомогою баласту до проведення бурових робіт. Подібного типу бурові установки використовуються у болотистих районах або на мілководді.
Допоміжні судна. Допоміжні судна часто використовуються для буріння в зоні шельфу, як, наприклад, на Далекому Сході або Венесуелі, де глибина води невелика і де можна використати невеликі дешеві платформи. Допоміжне судно, оснащене всім необхідним для буріння з платформи устаткуванням, стає на якір поряд з платформою. Як допоміжне бурове судно може служити баржа або ж напівзанурювальна установка. Після закінчення буріння судно переправляється до наступної платформи.
Напівзанурювальні бурові установки. Напівзанурювальна бурова установка є плавучою конструкцією, що використовується для буріння при глибинах моря від 60 до 2500 м. Вона буксирується або ж переправляється з одного місця буріння на інше самостійно за допомогою наявної системи гребних гвинтів. Більшість напівзанурювальних установок закріплюються на місці передбачуваного буріння ланцюгами або тросами для забезпечення стабільного положення при бурінні. Деякі сучасні установки забезпечені системою динамічного позиціювання (ДП), заснованою на системі рушіїв і точної навігації, що дозволяють підтримувати точне положення установки при бурінні. Системам ДП часто віддається перевага при бурінні на великих глибинах, де встановлення на якір може потребувати значних витрат часу і засобів.
Самопідіймальні бурові установки. Самопідіймальні бурові установки представляють собою конструкцію, що опирається на дно і використовується для буріння при глибинах моря від 20 до 120 м. Самопідіймальна установка спочатку буксирується до місця передбачуваного буріння в плавучому стані, після чого ноги платформи спускаються і щільно притискаються до морського дна, забезпечуючи стабільне положення платформи при бурінні. Самопідіймальні установки можуть також використовуватися як допоміжні судна, розташовуючись поряд з основною (стаціонарною) платформою. У цьому випадку бурова вежа насувається на основну платформу і буріння здійснюється через отвір у стаціонарній платформі.
Україна має наразі три самопідіймальні плавучі бурові платформи: СПБУ “Таврида”, СПБУ “Сиваш” та “Петро Годованець”, які працюють на шельфах Чорного і Азовського морів. Ці бурові платформи вже відпрацювали свій ресурс і потребують заміни.
Бурові судна. Бурові судна є саморухомими установками з більшою, як правило, вантажопідйомністю.
Завдяки цьому вони в стані перевозити велику кількість матеріалів і основного устаткування, і внаслідок чого застосовуються у віддалених акваторіях, де використання допоміжних суден з метою постачання пов’язане з великими витратами. Бурові судна широко застосовуються при глибоководному бурінні.
Бурове судно обладнано центральним прорізом у корпусі, над яким встановлена бурова вежа, і системою для утримання судна над гирлом свердловини.
Уперше буріння із застосуванням бурового судна розпочате в Атлантичному океані в 1968 (з американського судна "Гломар Челленджер"). Сучасні бурові судна, як правило, самохідні, з необмеженим районом плавання і забезпечують роботу на глибинах морів та океанів понад 4000 м.
Різновидом бурового судна є шланго-кабельні судна, призначені переважно для інженерно-геологічного буріння на глибину 200 м при глибині моря до 600 м. Їх обладнують системою динамічної стабілізації, гнучким шлангокабелем, завдяки чому вимоги щодо зміщення судна відносно гирла свердловини ставляться менш жорсткі, ніж при використанні бурильних труб.
Сьогодні на шельфі Світового океану експлуатується понад чотири тисячі стаціонарних платформ і понад 800 рухомих установок, призначених для пошуково-розвідувальних і експлуатаційних робіт.
Штучні острови порівняно невеликих розмірів використовують для розвідки і видобування нафти та газу, особливо в арктичних районах.