книги из ГПНТБ / Капустин, К. Я. Плавучие буровые установки и буровые суда

ГЛАВА II

ПЛАВУЧИЕ БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ (ПБУ)

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СОВРЕМЕННЫМ ПБУ

Практика разведки и разработки морских нефтяных место­ рождений за последние 15—20 лет определила требования, предъ­ являемые к ПБУ. Они сводятся к следующему: потребность ми­ нимального времени на строительно-монтажные работы в море, способность к быстрой передислокации с одной точки бурения на другую, многократность использования, мореходность в плавучем состоянии при переходах на короткие расстояния при ограничен­ ной погоде и разовые переходы на значительные расстояния без ограничения погоды, способность установки на точке бурения в течение гарантированного прогнозом погоды времени, возможность устройства блок-кондуктора в случае, если скважина окажется продуктивной, т. е. возможность строительства стационарной пло­ щадки определенных размеров для укрепления шахтового направ­ ления с последующей эксплуатацией скважин, автономность, т. е. достаточные запасы материалов для бурения, а также топлива и воды в случае затруднения их доставки из-за штормов, обеспечен­ ность нормальными жилищными условиями для буровой бригады и другого персонала в количестве обычно 50—60 человек, которые могут находиться на ПБУ в течение 3—4 недель, обеспеченность полным комплектом бурового оборудования и механизмами для независимого бурения как разведочной, так и эксплуатационной скважины, а также для ведения электрометрических и каротаж­ ных работ, анализа разбуренной породы, подготовки и хранения глинистого раствора, опробования скважины на приток нефти.

Современные ПБУ самоподъемного типа отвечают всем пере­ численным требованиям. Они имеют следующие конструктивные особенности: корпус ПБУ представляет собой понтон с упрощен­ ными формами; опорные колонны расположены или по углам

10

Верхняя палуба

73

соту 53 м и грузоподъемность 320 т. Спуско-подъемные операции

Трюм

Рис. 3. ПБУ с тремя опорными колоннами.

выполняются с помощью механизма АСП-4 и механизма подачи долота на забой РПД-ЗП. Буровой раствор подается тремя буро­ выми насосами У8-6 с приводом от электродвигателей 17 постоян­ ного тока мощностью 800 кВт, цементный раствор — четырьмя насосами 15 с приводом от электромотора ПТ 450 кВт. Циркуля­ ционная система бурового раствора состоит из трех рабочих ем­ костей 12 по 30 м3 и двух по 50 м3, двух сдвоенных вибросит и трех гидроциклонов 60 л/сек для очистки раствора, установленных на главной палубе. В трюме установлены три запасные емкости 16 для раствора по 60 м3.

Сыпучие материалы (барит, цемент и т. д.) хранятся в девяти закрытых бункерах 19 емкостью по 45 м3 каждый, загрузка и выгрузка материала из них производится пневмотранспортом от компрессорной станции по трубопроводам. Объем бункеров позво­ ляет одновременно хранить 135 т цемента, 282 барита и 144 т бен­

тонита.

Электростанция ПБУ состоит из четырех дизельгенераторов 18 переменного тока мощностью по 1000 кВт каждый с приводом от дизельных моторов мощностью 1500 л. с., двух вспомогательных дизельгенераторов по 150 кВт. В машинном отделении установлен вспомогательный котел производительностью 1 т/ч пара и два опреснителя морской воды по 20 т/сутки.

В составе противопожарных средств на ПБУ имеется система водяного тушения — для всей установки, жидкого и пенотушения — машинно-котельного отделения и цистерн бурового раство­ ра, паротушения — для топливных цистерн.

ПБУ рассчитано на работу в штормовых условиях при высоте волн 11,4 м и ветре скоростью до 44,5 м/с.

На рис. 3 показана установка Запата Нордик, которая пред-' ставляет собой понтон шестиугольной формы, опирающийся на три колонны, расположенные в вырезах по трем граням шести­ угольника. Каждая опорная колонна имеет длину 134 м, что поз­ воляет осуществлять бурение на глубине моря 90 м. Колонна квадратного сечения пространственной решетчатой конструкции; по граням колонны установлены рейки для подъемного механиз­ ма. Колонна, проходящая через вырез в корпусе, оканчивается внизу опорным понтоном. Она имеет возможность наклоняться в корпусе в вертикальной плоскости, увеличивая этим опорную ба­ зу ПБУ на грунт. В корпусе портала на палубе установлены ме­ ханические подъемники типа «Летурно».

На палубе понтона имеется площадка для размещения буриль­ ных и обсадных труб, сливная емкость раствора 5, два крана грузоподъемностью 60 и 45 т для обслуживания рабочей палубы, жилая рубка на 90 человек экипажа в кондиционируемых

16

Данные приведены в т.

системы, обслуживающие общесудовые нужды ПБУ: для осу­ шения отсеков корпуса, балластная для приема и выкачки бал­ ласта, водяная для питья и бытовых нужд, для подачи морской воды, фановая и пожарная;

. в случае применения водяного отопления жилых помещений в машинном отделении устанавливают также водогрейные и ути­ лизационные котлы с системой охлаждения;

7

почти все крупные ПБУ оборудуются ремонтной мастерской с универсальными комбинированными станками;

предусматривается как искусственная, так и естественная вен­ тиляции машинно-котельного отделения.

Следует отметить, что в машинном отделении на ПБУ вслед­ ствие применения относительно высокооборотных и мощных дви­ гателей создается много шума. Для уменьшения вибрации и шума двигатели устанавливают на рамы со специальными амортизато­ рами, гасящими вибрацию, помещения покрывают звукоизоляцией, управление двигателями осуществляют с дистанционных звукоизо­ лированных кабин.

На рис. 4 показано основное оборудование машинного отделе­ ния ПБУ «Каспий».

В последне время наметилась тенденция к использованию элек­ тропривода для передачи движения от дизелей к исполнительным механизмам. Это дает ряд преимуществ, а именно: использование

20

дизелей в наиболее благоприятном режиме при неизменных обо­ ротах; регулирование скорости привода без механических пере­ ключений; большая маневренность в распределении энергии; улучшение компоновки буровой установки и условий работы бу­ ровой бригады.

Однако при такой передаче теряется 10% передаваемой мощ­ ности в результате двукратного преобразования энергии.

На ПБУ наиболее часто применяют индивидуальный регули­ руемый электропривод постоянного тока, что позволяет изменять скорости вращения электромотора, упрощать кинематическую схему установки и повышать производительность бурения.

Для преобразования переменного тока в постоянный и пи­ тания главных электроприводов применены теристорные преобра­ зователи. Это позволяет создать единую электростанцию трехфаз­ ного тока для питания всех электрифицированных механизмов ПБУ, уменьшить число дизельгенераторов и повысить надежность работы всей электростанции.

На рис. 5 показана схема электроснабжения бурового электро­ оборудования ПБУ «Каспий».

БУРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПБУ

Устанавливаемое на ПБУ буровое оборудование в принципе не отличается' от применяемого аналогичного оборудования для наземного бурения. Поэтому на ПБУ, так же как и на БС, широ­ ко применяют узлы и агрегаты от стандартных установок назем­ ного бурения. Вообще на ПБУ можно почти целиком без изменений наземной установки смонтировать буровую установку и вспомога­ тельное оборудование, но по ряду причин этого обычно избегают.

Сам факт установки бурового агрегата на ПБУ заставляет предъявлять к нему некоторые требования, общие для любого устанавливаемого оборудования, связанные с уменьшением стои­ мости ПБУ и повышением эффективности всего сооружения в целом. К этим требованиям относятся: минимальные габариты и вес оборудования, возможность бурения нескольких скважин с одной установки ПБУ, высокая надежность отдельных узлов и их взаимозаменяемость. Сюда также относится зависимость выбора электропривода буровой установки от вида привода всех других механизмов и ПБУ. Если все указанные выше требования обычно предъявляются и к сухопутным буровым установкам, то при ис­ пользовании оборудования на ПБУ эти требования повышаются во много раз. Например, простой ПБУ обойдется во много раз дороже простоя аналогичной наземной установки. В связи с этим

взарубежной практике для ПБУ изготавливают, как правило, специальные комплекты бурового оборудования, учитывающие перечисленную специфику их использования в морских условиях;

вотечественой нефтяной промышленности также начали приме-

22