Погружные буровые установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Наряду с интенсивной добычей нефти в традиционных районах суши, бурными темпами продолжает развиваться морская нефтедобыча, перемещаясь на значительные расстояния от берега и большие глубины. К началу XXI века основные страны, добывающие нефть на шельфовых и морских месторождениях (США, Канада, Великобритания, Норвегия, Мексика, Азербайджан, Россия и др.), разработали и продолжают разрабатывать различные технологии и технические средства, успешно применяемые в различных климатических условиях.

Плавучая буровая установка затапливаемая на точке бурения до осадки, при которой нижний корпус опирается на грунт. Состоит из верхнего и нижнего корпусов, соединенных стабилизирующими колоннами. Верхний корпус служит для размещения механизмов, оборудования, судовых и технологических запасов, жилых помещений, в нижний корпус принимают жидкий балласт для постановки ПБУ на точку бурения и стоянки на ней. Для предотвращения подмыва на опорной поверхности ПБУ, при стоянке, придонными течениями ее обкладывают мешками с песком или принимают др. меры. При переходе погружной ПБУ на др. точку бурения из нижнего корпуса выкачивают балласт, и установка всплывает. Размеры стабилизирующих колонн выбирают из условия обеспечения общей прочности при погружении или всплытии и необходимого клиренса - просвета между днищем верхнего корпуса и уровнем спокойной воды, который, в свою очередь, выбирают с учетом вероятных волн и приливов. Эксплуатация погружных ПБУ возможна на глубинах 15-45 м. При больших глубинах центр тяжести ПБУ расположен слишком высоко, что влечет за собой неоправданное увеличение размеров установки. Погружные ПБУ широко применялись в начальный период освоения морской нефтепромыслов.

1. Описание

Не очень распространенный тип буровых установок, особенность конструкции заключается в способности погружаться в воду, может использоваться на небольших глубинах.

Погружная установка представляет из себя платформу с двумя, помещенными друг на друга, корпусами.

В верхнем корпусе располагаются жилые помещения для экипажа, как и на обычной буровой платформе. Нижняя часть - заполняется воздухом (чем обеспечивает плавучесть) при перемещении, а после прихода на место назначения, воздух выпускается из нижнего корпуса, и буровая платформа погружается на дно.

Преимуществом погружных установок является высокая мобильность, однако при этом глубина выполнения буровых работ - невелика и не превышает 25 метров. На сегодняшний день эксплуатируются 6 установок этого типа.

Погружные и плавучие морские буровые платформы имеют очень большие размерения, что порождает многочисленные проблемы. Производственная площадь морских платформ уже достигла порядка 10 тыс. м2, а максимальный размер по высоте, включая буровую вышку, - 120 м. Подобные и даже большие габариты имеют платформы, предназначенные для сбора и передачи нефти, добытой из морских месторождений. Здесь выкристаллизовалось два варианта. В первом из них предусматривается применение легкой платформы или больших буев, связанных трубопроводом со скважиной на дне моря. Они служат также для размещения энергетической установки, питающей насосные агрегаты. Добытая нефть поступает на баржи, пришвартованные у пункта передачи нефти. Нефть отвозится либо на баржах с помощью буксиров-толкачей, либо на обычных танкерах.

Эксплуатация погружных ПБУ возможна на глубинах 15-45 м. При больших глубинах центр тяжести ПБУ расположен слишком высоко, что влечет за собой неоправданное увеличение размеров установки. Погружные ПБУ широко применялись в начальный период освоения морской нефтепромыслов.

Основными элементами погружных установок являются:

- Верхний корпус, на котором размещается буровое оборудование, жилые помещения, энергетическая установка, технологические блоки и т. п.;

- нижний корпус, (или фундаментальный блок), опирающийся непосредственно на морское дно;

- опорные колонны (трубчатые связи), соединяющие нижний и верхний корпуса.

Плавучесть одних установок обеспечивается, в основном, за счет водоизмещающего нижнего корпуса, (рис. 108а, б) других - за счет водоизмещающих колонн (рис. 108в), в ряде конструкций плавучесть может быть обеспечена за счет фундаментного блока и колонны (рис. 108г).

Поскольку погружные буровые установки используются, в основном, на мелководье, устойчивость сооружения от сдвига обеспечивается прежде всего за счет увеличения опорной базы. Значительная площадь опирания позволяет устанавливать погружные установки на слабые грунты.

В связи с опасностью размыва грунта вокруг фундаментального блока донными течениями; возможного отложения насосов на нижнем корпусе; присоса, что особенно, характерно для глинистых грунтов, возникают определения трудности по снятию установки с грунта, при этом

неравномерный отрыв от грунта нижнего корпуса может принести к опрокидыванию установки.

Во избежание таких аварий, которые имели место на практике, погружные установки должны обладать запасом плавучести, который обеспечивается балластными отсеками располагаемыми в нижнем корпусе и колоннах.

Погружная установка должна перемещаться к точке бурения посредством собственных двигателей. Установка будет приводиться в движение винтами, смонтированными в буксирной части и действующими от тех же дизель-электрических двигателей, которые предназначены для буровых работ.

Погружные установки наиболее часто используют на ремонтных участках для очистки деталей от остатков лакокрасочных покрытий, прочных асфальтосмолистых загрязнений. Продолжительность удаления загрязнений зависит от ряда факторов, в том числе градиента скорости потока жидкости в граничном с отмываемой поверхностью слое, поэтому при проектировании установок предусматривают в ваннах потоки с переменными скор

Погружные установки применяют в работе на мелководье. В результате заполнения водой нижних водоизмещаемых корпусов либо стабилизирующих колонн они устанавливаются на морское дно. Рабочая платформа как в процессе бурения, так и при транспортировке находится над поверхностью воды. ППБУ и БС в рабочем состоянии находятся на плаву и удерживаются с помощью якорных систем или системы динамической стабилизации.

2. Перемешивающая погружная установка УП_1

Разработанная СКВ Транснефтеавтоматика для предотвращения образования и размыва донных осадков нефти, имеет в качестве основных элементов электродвигатель с пусковой арматурой во взрывобезопасном исполнении ВЗГ и редуктор с длинным выходным валом, на конце которого укреплен гребной винт. Гребной винт вводится внутрь резервуара, корпус подшипников и уплотнений вала монтируется на крышке люка-лаза, а электродвигатель и редуктор устанавливаются на отдельном фундаменте или на тележке у резервуара.

Особенностью погружной установки ТМ_23 является то, что подъем и спуск ее производятся на канате, а вращение колонкового снаряда осуществляется от электродвигателя, который смонтирован в герметичном цилиндрическом корпусе (воздушном колпаке), надежно защищающем двигатель и редуктор от жидкости, наполняющей скважину.

Для подъема погружной установки после окончания бурения плавучая надувная система должна быть освобождена из верхней части корпуса и доставлена на поверхность.

Монтаж и спуск погружной установки производится в соответствии с инструкциями предприятия-изготовителя УЭЦН с учетом соответствующего технологического регламента потребителя по монтажу установки на скважине. По окончании монтажа компенсатора выполняется монтаж односекционного или двухсекционного двигателя и начинается работа по монтажу кабельной линии на скважине.

Известно, что при при работе погружная установка вибрирует. Вибрация передается на колонну насосно-ком-прессорных труб и, по-видимому, затрудняет отложение парафина. Но так как колонна насосно-компрессорных - труб расположена в скважине асимметрично, она имеет точки соприкосновения с обсадной колонной. Возникающие колебания быстро гасятся. Поэтому вибрация, по-видимому, не является основной причиной уменьшения интенсивности отложения парафина.

Эффективным способом предотвращения кавитации является погружная установка грунтового насоса ниже отметки поверхности воды.

В ближайшие годы начнут внедряться погружные установки винтовых электронасосов (ЭВН5 - 80 - 1000, ЭВН5А - 200 - 1000, ЭВН5 - 40 - 1400), которые предназначены для эксплуатации скважин с высокой вязкостью нефти и большими газовыми факторами. Эти насосы имеют высокий коэффициент наполнения по сравнению со штанговыми глубинными насосами и погружными центробежными электронасосами в аналогичных условиях работы. В винтовых насосах производительность может изменяться с изменением напора, поэтому их характеристика близка к характеристике центробежных погружных электронасосов. В качестве привода используются те же электродвигатели, что и в установках погружных центробежных насосов.

С точки зрения надежности работы погружной установки наиболее важной характеристикой является рабочая температура самого погружного электродвигателя. Значительная часть электроэнергии, потребляемой погружной установкой, трансформируется в тепло, которое идет на нагрев перекачиваемой, а также омывающей погружной электродвигатель жидкости.

Неисправности и неполадки в механической части погружных установок вызывают прекращение подача жидкости аасосом или заклинивание ротора агрегата, вследствие чего пуск его в работу ста-иоситея невозможным.

Важным фактором повышения надежности работы отремонтированных погружных установок является оснащение указанных мастерских необходимой аппаратурой по контролю за качеством ремонта, а также стендами для получения основных характеристик насоса и погружного двигателя.

Наряду с этим трансформатор электрически изолирует погружную установку от промысловой сети, что позволяет непрерывно контролировать изоляцию установки в процессе работы и способствует повышению ее эксплуатационной надежности.

Для контроля затяжки крепежных деталей при монтаже погружной установки служит динамометрический ключ. Ключ состоит из профилированного трубчатого корпуса, внутри которого концентрично размещены рычаг и подпружиненный ролик. Регулировка ключа производится сжатием пружины при навинчивании рукоятки на корпус и фиксируется контргайкой. На наружном конце рычага устанавливается необходимого размера гаечный ключ. При превышении допустимой величины момента затяжки в процессе монтажа рычаг ключа, проворачиваясь вокруг пальца и сжимая пружину, ударяет по корпусу. Толчок и звук удара являются предупредительным сигналом о необходимости окончания завинчивания крепежной детали.

Заключение

погружной буровой платформа

Статистические данные эксплуатации погружных установок показывают, что абсолютное большинство ремонтов связано с выходом из строя электрической части установок. Причем количество таких ремонтов составляет ежегодно от 60 до 90 % от общего числа. Установлено, что высокая аварийность погружных электродвигателей (ПЭД) связана с проникновением в его полость пластовой воды из-за недостаточной надежности гидрозащиты.

Во всех элементах погружной установки должно быть проверено наличие шлицевой муфты, которая свободно заходит на вал при любом взаимном расположении шлицев; присоединительные размеры должны соответствовать чертежам или инструкциям. По окончании подготовительных работ все секции насоса, гидрозащиту, двигатель и муфту кабельного ввода закрывают защитными крышками с уплотнительными кольцами

Использованная литература

1.Р.Н. Караев, В.Н. Разуваев, А.С. Портной Океанотехника и морские операции на шельфе, СПб МОРИИНТЕХ 2009.

2. Караев.Р.Н. Плавучие сооружения морской нефтегазовой индустрии. СПб МОРИИНТЕХ 2006

3. http://rig-s.ru/rigs

4. http://www.korabel.ru/dictionary/detail/1341.html

Размещено на Allbest.ru