Особенности разработки морских нефтегазовых месторождений. 1)Окружающая среда (гидрометеофакторы)

1)Окружающая среда (гидрометеофакторы)

2)Инженерно-геологические изыскания морского дна

3)Уникальность и высокая стоимость морских операций

4)Организация и технология строит-ва гидротехнических сооружений в море

5)Бурение наклонно-направленных скважин (кустовое бурение)

 

С увеличением глубин моря резко возрастает стоимость раз­работки месторождений. На глубине 30 м стоимость разработки в 3 раза выше, чем на суше, на глубине 60 м — в 6 раз и на глубине 300 м — в 12 раз.

 

Из каких зон состоит водная окраина материков?

 

На рисунке 1 представлен профиль континентального шельфа. За береговой линией 2 следует континентальный шельф 3, за кромкой 4 которого начинается континентальный склон 5, спускающийся в глубь моря. За подножьем 6 склона находится область отложения осадочных пород, так называемый континентальный подъем 7, уклон которого меньше, чем у континентального склона. За континентальным подъемом начинается глубоководная равнинная часть 8 моря.

                          Рис.2-Профиль континентального шельфа.

 

 

33. Какими конструктивными особенностями отличаются морские трубопроводы?

 

 

Строительством. Длина барж может доходить до 150 метров, а укладываемые ими трубы - до 1525 мм в диаметре. Трубы обычно поставляются длиной 12 метров, и могут быть покрыты бетоном для утяжеления. Трубы привариваются друг к другу вдоль линии сборки, проходящей по длине баржи. Вдоль этой линии расположен ряд сварочных постов, где работают высококвалифи­цированные сварщики на высокоэффективных сварочных машинах.

По мере перемещения каждой следующей трубы на сварочный участок, она становится частью трубопровода, который проходит через корму баржи ко дну моря, и, наконец, ктерминалу, находящемуся на расстоянии в несколько сотен миль. Со сварочного участка трубопровод перемещается на участок рентгеноскопии, где каждый новый сварной шов проверяется на наличие дефектов в соединении. Если дефектов не обнаружено, сварной шов покрывается антикоррозийной изоляцией.

По мере увеличения длины трубопровода баржа переме­шается вперед, каждый раз на несколько метров. После каждого перемещения баржи новый участок трубопровода, приваренный, подвергнутый рентгеноскопии и заизолированный, спускается с кормы в воду, вниз по наклонной площадке, называемой стингером. Стингер поддерживает трубу до некоторого расстояния под водой и направляет ее под небольшим углом на морское дно.

По мере движения трубоукладочной баржи, она тянет за собой плуг, который роет траншею на морском дне. Трубопровод укладываетсяв траншею, где он будет защищен от повреждения путем естественной замывки или засыпки. Морские течения перемещают песок, вырывае­мый плугом, обратно в тран­шею, покрывая трубопровод.

В процессе укладки труб водолазы постоянно инспектиру­ют стингер и трубопровод. Они следят за отсутствием препят­ствий на морском дне, правильной укладкой трубопровода и надлежащим положением стингера.

Затем, после заверше­ния прокладки трубопровода к платформе, водолазы подсое­диняют его к стояку, участку трубопровода, который поднимается с морского дна к палубе и крепится к конструкции.

До эксплуатации трубо­провода он должен быть спрессован и проверен на плотность. Аналогично, все оборудование на палубе, трубопровод и проводка, клапаны и переключатели, насосы и системы, извлекаю­щие сырую нефть из земли, очищающие ее и проталкива­ющие ее в сторону берега, должны быть многократно испытаны, чтобы убедиться в безотказной работе и отсутствии опасности для человека или окружающей среды.

Позже укладка глубоководных трубопроводов была выполнена по новой технологии, сущность которой заключается в том, что для регулирования напряжения в трубопроводе в процессе его погружения на дно моря были применены разгружающие понтоны взамен направляющего устройства- стингера. Это позволило значительно уменьшить изгиб трубопровода и тем самым обеспечить безаварийную его укладку в жестких гидрометеорологических условиях.

 

34. Как осуществляется транспортировка самоподъемных буровых установок (СПБУ)?

 

Перегон СПБУ на новую точку

Перегон СПБУ на новую точку бурения — весьма ответст­венная операция. Большинство СПБУ являются несамоходными, и для их буксировки применяют специальные буксирные суда. Различают два вида буксировки СПБУ: короткий перегон (пере­ход) с точки на точку в пределах разведываемой структуры и длительный перегон — буксировка СПБУ на дальние расстояния из одного разведанного района в другой, намечаемый к разведке, или на базу профилактического ремонта и осмотра. (Рис. 5). Коротким обычно считают такой переход, для которого требуется время не более времени гарантированного прогноза погоды (продолжи­тельность примерно до 12 ч). Перегон СПБУ более 12 ч произ­водят при благоприятном прогнозе погодных условий (ветер, волнение и пр.). Допустимые величины ветра и волнения опре­деляются проектом СПБУ.

На СПБУ при движении действуют следующие внешние силы (сопротивления):

1.Буксировочное со­противление, т. е. сопротивление находящейся в покое жидкости;

2. Сопротивление встречного ветра:

3. Сопротивление, вызванное взаимодействием волн с СПБУ.

   Экспериментальными исследованиями установлено, что букси­ровочное сопротивление составляет 80% общего сопротивления воды и 20% приходится на волновое сопротивление. Незначи­тельную величину составляет сопротивление трения. Буксировоч­ное сопротивление также зависит от скорости буксировки. Воз­действие на конструкцию буксировочных и волновых сопро­тивлений исследуют на моделях в специальных бассейнах, а сопротивления ветра — обдувкой моделей в аэродинамической трубе. Буксировочное сопротивление СПБУ вследствие малой об­текаемости ее корпуса и большой парусности велико. Опасны случаи, когда СПБУ идет против ветра. Поэтому для буксировки применяют мощные буксирные суда.

Перед буксировкой выполняют ряд мероприятий по обеспе­чению надежности и безопасности перегона установки, в част­ности подвижный портал и все грузы закрепляются, все палуб­ные отверстия и отверстия, ведущие в подпалубные помещения, должны быть задраены. На СПБУ оставляют минимальный со­став команды, который выполняет работы по буксировке и уста­новке на точку СПБУ.

До начала буксировки разрабатывают проект перегона, в котором в зависимости от расстояния, района плавания, досто­верности и долгосрочности метеопрогноза указываются скорость буксировки, число и мощность буксиров, схема их расположения и другие мероприятия по осуществлению безопасного перехода. Производятся расчеты на прочность и остойчивость установки с целью определения надежности буксировки. Особое внимание обращают на длину опорных ног. При необходимости, в целях снижения парусности, верхние секции ног снимают. В соответствии с Правилами Регистра СНГ разрывное усилие буксирного троса определяют (в кН) по формуле

 ,                                   (1)

 

где  — площадь лобового сопротивления погруженной части СПБУ, м ;

 — скорость буксировки, указанная в свидетельстве, узлы.

 

35. Какие применяются способы крепления полупогружных буровых установок (ППБУ) на точке бурения?

 

По способу удержания над скважиной в процессе бурения их можно разделить на три типа: с якор­ной системой удержания; с динамическим позиционировани­ем; на натяжных опорах.

ППБУ с якорной системой удержания состоит из основа­ния и смонтированной на нем платформы с буровым обору­дованием. Основание включает понтоны с переменной плаву­честью и опоры под платформу, обладающие положительной плавучестью. В транспортном положении, несмотря на большую массу ППБУ, верхняя часть понтонов выступает над уровнем моря. На точке бурения понтоны заполняются водой, основание погружается на 18—30 м под уровень моря и заякоривается. Платформа с оборудованием при ее жест­ком соединении с основанием остается на высоте, недосягае­мой для волн во время шторма, или ее поднимают на такую же высоту по опорам домкратами.

ППБУ с динамическим позиционированием конструктивно отличается от ППБУ предыдущего типа только системой удержания установки над скважиной в процессе бурения. В рассматриваемой ППБУ якорная система удержания заменена динамической, которая включает 8 винтов продоль­ного и поперечного перемещения, акустическую аппаратуру и вычислительную машину. Излучаемые сигналы отражаются от дна, воспринимаются гидрофонами, и вычислительная маши на определяет положение ППБУ. При смещении ее по отно­шению к скважине автоматически подается команда на соот­ветствующие двигатели, и установка возвращается на исход­ную точку с заданными координатами.

ППБУ с якорной и динамической системами стабилизации удерживаются в полупогруженном состоянии за счет плавуче­сти опор, соединяющих подводные понтоны с надводной платформой. Количество и диаметры опор в конструкциях ППБУ ограничены относительно их увеличения в целях сни­жения сил волнового воздействия на устойчивость основа­ния.

Однако это приводит к росту вертикальных колебаний ус­тановки, так как из-за малой площади опор по ватерлинии ППБУ очень чувствительна к перемещениям оборудования на платформе и изменению ее нагружения.

ППБУ на натяжных опорах свободны от отмеченных не­достатков и занимают ведущее место среди всех известных типов ППБУ. Основными элементами основания на натяжных опорах являются понтоны с переменной плавучестью, опоры под платформу, фундамент, устанавливаемый на дне в точке бурения, и растяжки, соединяющие понтоны с фундаментом, который выполняет роль придонного якоря и удерживает понтоны в подводном положении.

 

36. Для чего используют плавучие буровые средства (ПБС)?

 

Плавучие буровые средства классифицируют по способу их установки над скважиной в процессе бурения, разделяя на два основных класса:

1. Опирающиеся при бурении на морское дно (относят плавучие БУ самоподъемного (СПБУ) и погружного (ПУ) типов);

2. Находящиеся при бурении и освоении в плавучем состоянии (полупогружные буровые установки (ППБУ) и буровые суда (БС)).

 Соответственно для бурения шельфовых месторождений.

37. Что относится к основным элементам волны?

 

Смотривопрос 21

38. Какие существуют виды упругих морских стационарных платформ (МСП)?

 

 

Рис. 25-Схемы упругих платформ: 1 — башня с оттяжками; 2 — плавучая башня; 3 — башня с оттяжками и жестким основанием; 4 — гибкая башня; 5 — упругая свайная башня; 6 — упругая свайная башня с жестким основанием

 

 

39. Какие знаете крупные казахстанские шельфовые месторождения?

 

Кашага́н — супергигантское нефтегазовое месторождение Казахстана, расположенное на севере Каспийского моря. Относится к Прикаспийской нефтегазоносной провинции.

Открыто 30 июня 2000 года скважиной «Восток-1». Является одним из самых крупных месторождений в мире, открытых за последние 40 лет, а также крупнейшим нефтяным месторождением на море.

Восточный Кашаган открыт летом 2000 году, Западный Кашаган — в 2001 году, Юго-Западный Кашаган — в 2003 году.

Начало промышленной добычи неоднократно переносилось, в настоящий момент оно объявлено на конец 2012 года.

Разработка месторождения ведется в сложных геологических условиях: шельфовая зона, большие глубины залегания (до 5500 м), высокое пластовое давление (80 МПа), высокое содержание сероводорода (до 19 %).

Запасы нефти Кашагана колеблются в широких пределах 1,5—10,5 млрд тонн. Из них на Восточный приходится от 1,1 до 8 млрд тонн, на Западный — до 2,5 млрд тонн и на Юго-Западный — 150 млн тонн.

Геологические запасы Кашагана оцениваются в 4,8 млрд тонн нефти по данным казахстанских геологов.^[1]

По данным оператора проекта общие нефтяные запасы составляют 38 млрд баррелей или 6 млрд тонн, из них извлекаемые — около 10 млрд баррелей. В Кашагане есть крупные запасыприродного газа, более 1 трлн куб. метров.^[2]

 

40. На каких месторождениях применяется метод подводной эксплуатаций?

 

Вследствие сравнительно низких капитальных затрат метод может быть применен для разработки месторождений с неболь­шими запасами нефти, эксплуатация которых с обычных стацио­нарных платформ является нерентабельной.

 

41. Какими преимуществами обладает метод подводной эксплуатации?

 

Основным преимуществом этого метода является возможность ввода нефтяного месторождения в эксплуатацию очередями, что на практике ведет к ускоренному получению первой нефти. Про­бурить с бурового судна несколько скважин, оборудовать их устья соответствующей подводной арматурой и ввести в эксплуатацию можно значительно быстрее, чем устанавливать дорогостоящую стационарную платформу, бурить с нее наклонно-направленные скважины, и лишь после этого ввести месторождение в эксплуа­тацию. Кроме того, метод разработки месторождения с подвод­ным расположением устьев скважин дает возможность выявить некоторые геолого-физические характеристики месторождения и эксплуатационные параметры на более ранней стадии разработки.

 

42. Какие способы строительства морских трубопроводов применяют на море?

 

Преимуществом системы с подводным расположением устья является также защищенность всего оборудования, установлен­ного на дне, от внешних погодных условий. Известно, что надвод­ные стационарные платформы представляют значительную нави­гационную опасность, в то время как при установке оборудования под водой такая опасность практически отсутствует, устраняется также пожарная опасность.

 

43. Какие условия требуются для установки гравитационных морских стационарных платформ (МСП)?

 

Общая устойчивость ГМСП при воздействии внешних нагру­зок от волн и ветра обеспечивается их собственной массой и массой балласта, поэтому не требуется их крепление сваями к морскому дну. ГМСП применяют в акваториях морей, где проч­ность основания морского грунта обеспечивает надежную устой­чивость сооружения. К недостаткам гравитационных платформ относится необходимость тщательной подготовки места их установки. Особое внимание следует уделять на опасность аварий, которые могут возникнуть при разжижении грунта, его поверхностной и внутренней эрозии, местных размывах.

 

44. Как обеспечивается устойчивость гравитационно-свайных сооружений?

 

 

Гравитационно-свайные МСП не сдвигаются с места уста­новки благодаря не только собственной массе конструкции, но и за счет дополнительного крепления сваями опорной их части к морскому дну. МСП этого типа бывают различных конструкций, как по конфигурации сооружения, так и сочетанию применяемых материалов.

Гравитационно-свайные основания на глубине более 300 м в большинстве случаев представляют собой форму треноги. Кон­струкция опорной части состоит из центральной колонны большо­го диаметра, поддерживаемой тремя наклонными опорами.

 

45. Что входит в подводный комплекс подводных устьевых оборудований  (ПУО)?

 

ПОДВОДНОЕ УСТЬЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ — комплекс технических средств для герметизации и подвески обсадных колонн и устройств при эксплуатации нефтяных и газовых скважин с подводным устьем. Подводное устьевое оборудование состоит из оборудования обвязки (подвески и герметизации межтрубных пространств) обсадных колонн (OK) и подводнойфонтанной арматуры с устройствами для соединения её с устьем скважины иводоотделяющей колонной. Оборудование обвязки OK включает колонные и подвесные головки, узлы герметизации межтрубных пространств и основание. Морской стояк является одним из важнейших и ответственных узлов общего комплекса ПУО.

Морской стояк обеспечивает замкнутую циркуляцию бурового раствора и изоляцию ствола бурящейся скважины от морской воды. Телескопическое соединение морского стояка и наличие компенсатора вертикального перемещения обеспечивают ограниченное перемещение ППБУ по вертикали по отношению к ПУО, жестко закрепленному на морском дне. Горизонтальное перемещение ППБУ по отношению к устью скважины ограничивается допустимой гибкостью бурильной и обсадной колонн и конструкции шарнира морского стояка. Обычно горизонтальное перемещение составляет 3 - 5 % глубины моря. Вертикальное перемещение ограничивается длиной хода компенсатора.

 

 

46. Какие платформы применяют в глубоководной акватории?

Ппбуточно, большененашел

47. Каким образом осуществляется монтаж подводного устьевого оборудования?

 

На палубе БС подъемным краном устанавливают опорную плиту на шахту, подъсоединяют натяжные канаты, устанавливают уровень. На буровой вышке к элеватору подсоединяют телескопическое соединение, наращивают колонну бурильных труб, и опускают до монтажной площадке (до опорной плиты), и затем осуществляют спуск на морское дно. Колонну бурильных труб поднимают и вместо них подсоединяют убт и долото и начинается бурение скважины под направление. Бурение производят с открытой циркуляцией бурового раствора. После поднятия убт начинается спуск направления (или фундаментная колонна) за устьевую головку с опорнонарпавляющим основанием. Опорнонаправляющее основание устанавливается на открытой плите. Потом начинается спуск плашечногопревентора и приступают к бурению скважины под кондуктор. Потом поднимают плашечныйпревентор, опорнонправляющее основание, морской стояк и поднимают кондуктор.

 

СХЕМА

 

 

48. Какие применяются мероприятия по охране окружающей среды при эксплуатации шельфовых месторождений?

 

Не нашел ответа на этот вопрос.

49. Что из себя представляет континентальный шельф?

Смотривопрос 1

---

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1021; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!