Введение 5
Исходные данные 6
Заключение 21
Список литературы 22
Все увеличивающиеся в послевоенный период потребление человечеством энергии и вызванный с этим рост добычи нефти и газа привело к созданию плавучих сооружений для бурения и эксплуатации скважин на глубине, что явилось естественным ответом на расширение районов добычи нефти и газа, освоения морского нефтепромысла.
Морской нефтяной промысел появился еще в конце XIX века у побережья США (штат Виргиния) и в 20–30 годах XX века в Каспийском море. Первоначально для этого строились искусственные островные сооружения, с которых и осуществлялось бурение.
Причиной появления плавучих буровых установок явилась сложность сооружения свайных оснований, насыпных островов на все больших глубинах размещения морских нефтепромыслов, а также потребность в бурении большого количества разведочных скважин для обустройства промысла. Плавучие буровые установки во многих случаях оказались экономически более предпочтительными, чем другие конструкции.
Плавучие буровые установки подразделяются на погружные, самоподъемные, полупогружные (соответственно сокращения ПБУ, СПБУ, ППБУ) и буровые суда.
Появление конструкции полупогружной буровой платформы связано с потребностью проведения буровых работ на глубинах свыше 100 м
В данной работе производится проектирование конструкции ППБУ (по прототипу) и расчёт пассивной системы якорного позиционирования.
Главные размеры технического средства:
L=50 м + 4 *5 м = 70 м
(ширина, высота, осадка, диаметр гребного винта и остальные необходимые размеры определяются масштабно по типовому эскизу)
Скорость течения:
2 уз. (для Чёрного моря)
2 уз. = 1.033 м/с
Глубина моря в районе установки ППБУ:
H = 50 м + 15 * 4 = 110 м
Сила ветра по шкале Бофорта:
9 балов
Для 9 балов пределы скорости ветра 41…47 уз.
47 уз. = 24,28 м/с
В связи с потребностью проведения буровых работ на глубинах свыше 100 м появляется новая конструкция полупогружных буровых установок.
По мере развития строительства ППБУ постепенно выделяется три группы по глубине воды: до 250 м (в основном, 180 м), 300…400 м (в основном, 300 м), 450…550 м (в основном, 450 м)
Полупогружная ПБУ(ППБУ)-ПБУ со стабилизирующими колоннами, находящаяся в рабочем состоянии на плаву и удерживаемая в горизонтальной плоскости с помощью якорей, подруливающих устройств или других средств позиционирования.
Главной особенностью такой платформы является необходимость обеспечения их положительной плавучести. Поэтому платформа имеет в своей комплектации емкости, позволяющие удерживать их в необходимом положении и регулировать их. Регулировка заключается как в изменении общей плавучести платформы, так и их отдельных частей, что позволяет изменять глубину погружения платформы и осуществлять необходимый крен(отклонение от вертикали).
ППБУ можно классифицировать по следующим конструктивным признакам:
-по форме в плане и конструкции верхнего строения
-по количеству и форме водоизмещающих корпусов (понтонов)
-по мобильности (самоходные и буксируемые)
Развитие полупогружных буровых установок привело к появлению ряда разновидностей, различающихся конструктивной схемой.
Форма верхнего строения в плане связана с конструкцией водоизмещающих понтонов. В зависимости от количества водоизмещающих корпусов(понтонов) они получают разную форму в плане и могут быть подразделены: на двухкорпусные (катамаранные), трехкорпусные (тримараны), пятикорпусные (пентагон) и с кольцевым водоизмещающим корпусом. Конструктивно верхнее строение выполняется либо в виде площадки, на которой монтируется технологическое оборудование и жилые модули, либо в виде единого корпуса понтонного типа, объем которого используется для размещения части оборудования и жилых помещения.
Архитектурно-конструктивный тип ППБУ определяется количеством водоизмещающих понтонов. На ранних этапах развития установок этого типа количество понтонов доходило до 5.В настоящее время большинство ППБУ строится по катамаранной
схеме. Форма понтонов таких установок может быть сигарообразной или судовой. Отступление от катамаранной схемы приводит к четырех- или трехпонтонной схеме. Водоизмещающий понтон может состоять из пяти отдельных корпусов (Пентагон) или иметь кольцевую форму.
Основные элементы полупогружных буровых установок такие (рис. 1): водоизмещающий корпус, стабилизирующие колонны, верхнее строение, на котором располагается технологическое оборудование (буровая вышка, склад и устройство подачи буровых труб и т.д.), жилые помещения, грузоподъемные краны, якорные механизмы и др.
Стабилизирующие колонны и корпуса предназначаются для регулировки плавучести платформы и ее остойчивости. Сами стабилизирующие колонны делаются пустотными, имеют различные отсеки(помещения),которые могут заполняться водой (балласт) и тем самым регулируют величину плавучести вплоть до положения, при котором верхнее строение поднимается над поверхностью воды. Оттяжки(тросы) соединяют платформу с якорями и удерживают ее от плановых перемещений. Якорное удержание представляет собой весьма сложную систему якорей и оттяжек. В практике имеются примеры использования до 20 якорей, причем вес каждого якоря может составлять несколько десятков тонн. Конструкция якорей разрабатывается в зависимости от необходимой удерживающей силы одного якоря и всей системы в целом. Рассчитывается и прочность каждой оттяжки. Высота колонн зависит от величины создания необходимого запаса плавучести. Колонны могут быть длинными, но меньше диаметра(при круглой форме их поперечного сечения),и короче, но большей площади. Все эти вопросы решаются в каждом конкретном случае с учетом особенностей каждой платформы.
Стабилизирующие колонны необходимы для создания спокойной работы ПБУ при возникновении на море больших волн. Колонны, опущенные до спокойной глубины, зависящей от длины волн, имея большую массу, даже при 7-8 бальном шторме обеспечивают нормальную работу по основному назначению. Стабилизирующие колонны не могут перемещаться в понтоне, поскольку они соединены с понтонном намертво. Изменение высотного понижения понтона с размещенным на нем верхним строением производится за счет заполнения балластных емкостей, расположенных внутри стабилизирующих колонн, и в емкостях различной формы на нижних концах колонн.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
