Скачиваний:
2
Добавлен:
21.12.2024
Размер:
4.36 Mб
Скачать

Примерные вопросы по дисциплине «Морские технические

средства длябурения поисково-разведочных и

эксплуатационных скважин»

1.Поколения буровых установок. Маркеры 7-ого поколения.

Вотрасли нет единого стандарта или строгого определения подходов к классификации буровых установок по поколениям. Поколение определяется годом ввода в эксплуатацию и ключевыми техническими характеристиками ППБУ.

Несмотря на отсутствие единого стандарта, можно выделить следующие маркеры ПБУ 7 поколения:

Год постройки – не позднее 2015 Максимальная глубина моря – более 3658 м Нагрузка на крюке – 1130 т Количество буровых насосов – 5 – 6

3 разделённые циркуляционные системы

7-8 превенторов в составе BOP 15000-2000 psi.

Гибридная система питания

Обладают системой бурения с управляемым давлением или возможностью её установки

2. Типология, классификация и области применения технических средств для

бурения нефтяных и газовых скважин на море.

Классификация буровых установок для эксплуатационного и разведочного бурения

Область применения ПБУ:

Класс ПБУ определяется глубиной бурения (выше таблица) Тип плавучих буровых установок определяется глубиной моря:

3. Модернизация морских буровых установок на примере ППБУ.

Направления модернизации:

-Увеличенная площадь верхней палубы - это важно, т.к. на буровой необходимо расположить очень большое количество оборудования. Например оборудование для проведения испытания скважин, оборудование для бурения скважины - забойные двигатели, различное сервисное оборудование, шлам так же собирают на верхней палубе и т.д.

-Увеличенное пространство для хранения секций райзера, примерно на 2900

метров глубины воды.

-Увеличен жилой модуль буровой до 140 коек. Это необходимо для удобного размещения всех возможных рабочих и посетителей.

-Установлена новая вертолётная площадка под правила CAP 437 - это международный стандарт.

- Добавлены спонсоны на колонны и понтоны, т.к. вес буровой увеличился,

необходимо добавить плавучести и устойчивости.

-Добавили резервные емкости для бурового раствора примерно на 1500 м

кубических.

-Установили 4-е новых мощных буровых насоса.

-Установили новые якорные лебёдки.

-Установлены два новых грузоподъемных крана.

-Была установлена принципиально другая система противовыбрсосового оборудования. Это электрогидравлическая система - MUX. Противыбросовая сборка теперь состоит из 5 плашечных превентора и двух универсальных.

-Установили принципиально новые натяжители райзера.

-Конечно же была установлена новая более грузоподъёмная буровая вышка.

Установлен также современный кронблочный компенсатор вертикальных

перемещений.

- И ещё много по мелочи.

4. Современные конструкции

геологоразведочных морских

нефтяных игазовых скважин.

Геологоразведочные скважины попреимуществу вертикальны. Типовые конструкции морских геологоразведочных скважин пятиили четырехколонные Сооружаемые с использованием СПБУ

скважины, как правило, имеют надводное расположение устья скважины. В этом случае фундаментная колонна – направление, или кондуктор 1 – в морском бурении выполняет функцию водоотделяющей колонны:

она предназначена для изоляции скважины от водной среды, начиная от морского дна до превенторной площадки понтона.

Диаметр направления обычно составляет 762 мм, реже – 914 мм.

5. Способы транспортировки СПБУ. Установка СПБУ на точке бурения при работе с блок-кондуктором.

СПБУ с помощью буксиров ориентируют в соответствии с розой ветров:

понтон буксирами подводится на возможно близкое расстояние к заранее установленным рейдовым бочкам, затем с лебедок СПБУ разматывают швартовые тросы, используя для этого специальное судно, и закрепляют их на бочках, далее буксиром, связанным тросами с носовой частью СПБУ, дают натяжение швартовым тросам и наматывают их на лебедки, фиксируя СПБУ в заданном положении. После этого начинается процесс подъема СПБУ на колонны. При этом корпус удерживается буксирами. Для повышения безопасности буксировки СПБУ предлагается множество технических решений. В частности, для уменьшения вертикальных перемещений корпуса при волнении моря были успешно использованы выдвижные горизонтальные демпфирующие пластины, расположенные по периметру понтона.

Колонны при транспортировке СПБУ могут быть опущены в целях уменьшения внешних воздействий на 0,3—0,4 длины, что значительно

демпфирует качку.

Подъем понтона на колонны включает ряд этапов. Уже при подходе к точке бурения опорные колонны, как правило, опущены на 0,3 - 0,4 глубины

моря. После закрепления СПБУ на данной точке, колонны с помощью

специальных механизмов опускают ко дну со скоростью до 1,3 м/мин. Для предотвращения их удара о грунт из-за вертикальной качки корпуса на волнах, опускание прекращают, когда расстояние от башмаков колонн до дна становится сопоставимым с амплитудой колебаний корпуса. После этого опускание колонн ведется на минимальной скорости и при неровном рельефе дна - поочередно. Как только одна из ног достигнет грунта, а это фиксируется с помощью установленных на ногах тензодатчиков, ее перемещение прекращается. То же происходит, когда следующая нога достигнет грунта, и

т.д. Затем производится задавливание ног в грунт.

Как только фиксируется, что внедрение колонн в грунт прекратилось, и

положение понтона над водой стабилизировалось, делается пауза, в ходе которой проверяется, происходит ли постепенная просадка опор. Если

таковой не наблюдается, понтон поднимается над водой уже на расчетную высоту

h ≥ 0,6 h50 + 1,5.

Здесь h50– экстремальная высота волны в метрах за 50 лет наблюдений

6. Противовыбросовое оборудование современных СПБУ. Компоновка,

особенности конструкции.

Под полом буровой в перемещаемом портале и кантеливере размещено противовыбросовое оборудование: дивертор, блок превенторов с универсальным превентором и плашечными превенторами с трубными и глухими срезными плашками (не менее 4-

х превенторов в сумме); задвижки с гидравлическим и аварийным ручным управлением, штуцерный манифольд со станцией управления,

гидронасосы и аккумуляторные батареи системы управления превенторами и гидроприводом механизмов трубного манипулятора top drive оборудования для испытания и опробования скважины.

Дивертор - это устройство, предназначенное для герметизации устья в случае возникновения аварии, для предотвращения выбросов газов,

нефтяных фонтанов.

Дивертор предполагает отвод скважинных флюидов от буровой установки: с его помощью происходит отклонение и освобождение флюида по трубопроводу при бурении скважины.

7. Конструкции и технология бурения скважин с подводным устьем с помощью ППБУ.

Конструкция полупогружной плавучей буровой установки (ППБУ)

включает опорные понтоны, буровую платформу и соединяющие их стойки.

Во многих случаях понтоны соединены между собой горизонтальными, а

опорные колонны — боковыми трубчатыми распорками. Такая конструкция служит для увеличения структурной прочности основания и поглощения волновых нагрузок.

Технология бурения скважин с подводным устьем с помощью ППБУ включает следующие этапы:

Подготовка направления. В морское дно забивают направление,

играющее роль сваи. На нём устанавливают донную плиту, на которой с помощью водолазов, направляющих канатов и подводных роботов монтируют подводный устьевой буровой комплекс массой 90–175 т и высотой до 12 м.

Соединение комплекса с плавучей буровой платформой. Комплекс соединяют с платформой водоотделяющей колонной, на которой снаружи закреплены линии манифольда и выкида. Для натяжения водоизолирующей колонны применяют специальные системы натяжения, а в случае длинных колонн для уменьшения веса к ним крепят специальные поплавки. Так же эти колонны называют райзерами.

Монтаж подводного устьевого комплекса. Он включает блок дивертора и переходный блок с системами управления, блок превенторов,

аварийную акустическую систему управления противовыбросовым

оборудованием и другое оборудование.

Размещение компенсатора вертикальных перемещений. Его

устанавливают над вертлюгом в кронблоке, чтобы сохранять постоянную нагрузку на буровой инструмент при вертикальных перемещениях судна,

вызванных волнением моря.

Опускание подводно-устьевого оборудования на дно моря. С ним

шарнирно соединяются секции морского стояка, обеспечивающего изоляцию

бурящейся скважины от морской воды.

Устройство райзеров

Не корабль, а ППБУ

Компенсатор вертикальных перемещений

Линии манифольда и выкиды

Опорная плита

Направление

8. Особенности дизайна и технические характеристики, способы

транспортировки новейших ППБУ. Системы динамического

позиционирования.

1.Особенности дизайна

1. Двойной понтон и стабильность

o ППБУ имеют двухпонтонную конструкцию, обеспечивающую высокую плавучесть и устойчивость даже при сильном волнении моря.

oНижняя часть понтонов остаётся под водой, что минимизирует воздействие волн и ветра.

2.Модульность конструкции

oУстановки проектируются с модульной компоновкой, что облегчает сборку, транспортировку и модернизацию.

3.Устойчивость к экстремальным условиям

oНовейшие ППБУ адаптированы к арктическим или тропическим условиям. Например, системы защиты от обледенения для северных регионов или охлаждения для тропических зон.

4.Автономность и роботизация

oПолная автоматизация буровых операций с использованием роботов для выполнения опасных задач (например, спускоподъёмных операций).

oИнтеграция цифровых двойников для моделирования и контроля процессов в реальном времени.