Тема 9-10. Плавучие буровые установки. Основные типы и области применения

Бурение морских нефтяных и газовых скважин производят при различных условиях морей и континентального шельфа Мирового океана. Создание плавучей буровой установки, пригодной для ра­боты во всех районах, привело бы к ее чрезмерному усложнению и неоправданному удорожанию. Поэтому в мировой практике про­изводства буровых работ в море определились направления в об­ласти создания плавучих буровых средств (ПБС), при этом выбор типа ПБС осуществляется с учетом конкретных условий (глубина моря, состояние грунта, волнение, ледовая обстановка, цель буре­ния и т.п.). В практике строительства нефтяных и газовых скважин в море геологоразведочное бурение производят со следующих ПБС: плавучих установок (самоподъемного, полупогружного и погружного типов), буровых судов и барж.

Одним из основных факторов, влияющих на выбор типа ПБС, является глубина моря на месте бурения. Вместе с тем по мере на­копления опыта, развития техники и технологии бурения и расши­рения районов буровых работ менялись рекомендации по приме­нению ПБС в зависимости от глубин. Если до 1970 г. самоподъем­ными плавучими буровыми установками (СПБУ) рекомендовалось бурить на глубинах 15-75 м, то в настоящее время установки этого типа применяются на глубинах акваторий до 120 м и более. Пла­вучие установки полупогружного типа (ППБУ) используют для геологоразведочных работ на глубинах акваторий до 200-300 м с якорной системой удержания над устьем бурящейся скважины и свыше 200-300 м с динамической системой позиционирования (стабилизации).

Буровые суда (БС) благодаря их более высокой маневренности и скорости перемещения, большей автономности по сравнению с ППБУ в основном применяют для бурения поисковых и разведоч­ных скважин в отдаленных районах при глубинах моря до 1500 м и более. Большие запасы (до 100 дней работы) обеспечивают буре­ние нескольких скважин, а большая скорость передвижения (до 24 км/ч)' - быструю их перебазировку с законченной бурением сква­жины на новую точку. Недостатком БС, по сравнению с ППБУ, является их относительно большее ограничение в работе в зависи­мости от волнения моря. Так, вертикальная качка буровых судов при бурении допускается до 3,6 м, а ППБУ - до 5 м. Так как ППБУ обладает большей устойчивостью (за счет погружения нижних понтонов до 30 м и более) по сравнению с буровыми судами, то вертикальная качка ППБУ составляет 20-30 % высоты волны. Та­ким образом, бурение скважин ППБУ практически осуществляют при значительно большем волнении моря, чем бурение с БС. Не­достаток ППБУ - малая скорость передвижения с законченной бу­рением скважины на новую точку.

В мировой практике опыт проектирования, строительства и эксплуатации ПБС был обобщен в соответствующих руководящих и рекомендуемых документах государственных ведомств, класси­фикационных обществ и других компетентных органов. Проекти­рование, строительство и эксплуатация ПБС ведутся под их на­блюдением. Большое значение придается вопросам классификации ПБС. ПБС прежде всего классифицируют по способу их установки над скважиной в процессе бурения, выделяя их в две основные группы (классы):

1) опирающиеся при бурении на морское дно;

2) производящие бурение в плавучем состоянии.

К первой группе относят плавучие буровые установки само­подъемного (СПБУ) и погружного типов (в том числе буровые баржи), а ко второй - полупогружные буровые установки (ППБУ) и буровые суда (БС).

СПБУ имеют большие корпуса, запас плавучести которых обеспечивает буксировку установки к месту эксплуатации с необ­ходимым технологическим оборудованием, инструментом и мате­риалами. Опоры при буксировке подняты, а на точке бурения опо­ры опускаются на дно и залавливаются в грунт, а корпус поднима­ется по этим опорам на требуемую расчетную высоту над уровнем моря.

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 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.

Самоподъемные плавучие буровые установки