Жоспар
Кіріспе
1.1 Теңіз мұнай-газ ғимараттарының түрлері
1.2 ТМГҒ-ның жалпы конструктивтік белгілері
2.1 Өздігінен көтерілетін бұрғылау қондырғысы (ӨҚБҚ)
ерекшеліктері
4.1 Гравитациялық және тағы басқа платформалар түрлері
4.2 Қатты ТСП – лар
5.1 Эстакадалар
Кіріспе
Теңіздегі мұнай-газ ғимараттары (ТМГҒ) деп мұнай және газды
Мұндай ғимараттарға мыналар жатады:
Стационарлы және жүзбелі ғимараттар немесе «платформалар және
бұрғылау кемелері». Олар барлау және пайдалану ұңғымаларын бұрғылау
Алғашқы өңдеу шығарылған мұнайды механикалық қоспалардан (мы-салы, құм)
2. Танкерлерге жүктелінетін өнімдерді жинайтын және ұзақ сақтайтын
3. Теңіз акваториясында немесе платформаларда және теңіз жағалауын-да
4. Мұнай айдау кемелерін және газоводтарды арқалайтын объектілер;
5. Танкерлер мен көмекші кемелерді айлақтайтын жағалық айлақ
6. ТМГҒ-ын салға, жүкті түсіру-тиеу жұмыстарына, танкерлер мен
7. Мұнай мен газдың алғаш өңдеуіне, алынатын өнімнің
Шартты теңіздік ғимараттар деп теңіз мұнай-газ кенорындарынан айда-латын
- мұнайды жинау және сақтау ғимараттары (резервуарды паркілер,
- мұнайды алғаш өңдеуден өткізу ғимараттары (сусыздандыру, механи-калық
- теңіз кен орындарынан құбыр желісі арқылы айдалатын
- газды компримирлеуге арналған ғимараттар (компрессорлық станция-лар);
- сұйытылған газды сақтау қоймалары;
- мұнай айдау танкерлері мен газоводтарды қабылдау терминалдары.
Әрі қарай ТМГҒ-ның басты шарттарын, белгілерін, формаларын, конструктивті
1 Теңіз мұнай-газ ғимараттарының (ТМГҒ) жалпы конструктивті белгілері
1.1 Теңіз мұнай-газ ғимараттарының түрлері
Теңіз түбіне тірелген ТМГҒ-ы. Мұндай ғимараттарда тіреу қондырғы-лары
Теңіз түбіне тірелмеген ТМГҒ-ы. Мұндай ғимараттар жүзбелі деп
1.2 ТМГҒ-ның жалпы конструктивтік белгілері
Конструктивті белгілері бойынша ТМГҒ-ы мынадай болады:
1. Сызықты ғимараттар. Сызықты деп көлденең өлшемдері ұзындығы-нан
2. Нүктелі немесе монотіректі ғимараттар. Мұндай ғимараттар теңіз
3. Көптіректі ғимараттар деп бұрғылау жұмыстары кезінде немесе
4. Массивті ғимараттар. Олар басқаша гравитационды және көлемді
5. Жүзбелі ғимараттар деп теңіз түбіне тірелмеу мүмкіндігі
6. Жерасты ғимараттары деп теңіз түбіне орнатылған және
1.3 ТМГҒ формасының жалпы сипаттамасы
Сурет 1. Теңіз мұнай-газ ғимараттарының формалары
Теңіз мұнай-газ ғимараттарының жиыны блок 1 ТМГҒ-на кіреді.
Одан әрі қарай блок 1-ге стационарлы (блок 4)
Блок 7 құрамына Солтүстік Мұзды мұхитында пайда болатын
Блок 8 құрамына өзге құрылыстармен қоршалатын аралдар деп
Блок 5-ке көшер алдында, бұл блокқа кіретін барлық
ТМГҒ-жиынында негізгі орынды түгелдей су түбінде орналасатын жә-не
2 Теңіз бұрғылау қондырғылары
2.1 Өздігінен көтерілетін бұрғылау қондырғысы(ӨҚБҚ)
Жүзбелі бұрғылау құрылғыларды ұңғы үстінде орнату тәсілі
Бұрғылау кезінде теңіз түбіне тірелетін (жүзбелі БҚ өздігінен
Бұрғылау және меңгеру кезінде жүзбелі күйде болатын (жарты-лай
Өздігінен көтерілетін жүзбелі бұрғылау қондырғылары теңіз мұнай газ
Сурет 2. ӨКБҚ-ның жалпы сұлбасы
Бұл қондырғылар қондырғының корпусы болып келетін жүзбелі пан-тоннан,
Бұрғылау нүктесіне тасымалдау кезінде тіректері жоғары көтеріліп,
Оны (биіктікті) астрономиялық және шторымды су ағымдарын ескере
Һ50 – берілген су ауданындағы 50-жылдық шторымның экстремалды
ӨЖБҚ бірнеше түрлері және конструкциясы болады. Оларды
2.2 Тіректі тізбектер түрлері
Тіректі тізбектердің санын анықтауға келесі факторлар қатары: теңіз
Үлкен тереңдіктерде әрбір тірекке толқын жүктемесінің әсері
Сурет 3. Фермендік тіректі ӨКБҚ
Ферменді тіректердің конструкциясын тікбұрышты, квадрат және үшбұрышты қылып
Тіректердің аяқ жағы башмактармен (табандармен) бітеді немесе олар-ды
Сонымен қатар көтеріп-түсіретін құрылғылар болады, олар тіректерді 0,46-1,37
2.3 ӨКБҚ - ның технологиялық жабдығы
Теңіз акваторияларында бұрғылау жұмыстарын жүргізу тәжрибесі жүз-белі бұрғылау
ұңғыны құру кезінде бұрғылау қондырғыларының жоғарғы өнімділі-гі;
бұрғыланып аяқталған ұңғыдан ӨКБҚ-сын жаңа нүктеге жылдам орнын
өте үлкен емес, жақын арақашықтыққа жүзілуін қамтамасыз ету;
осы жұмыстардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету;
автономдылығы, яғни дұрыс бұрғылауға жеткілікті материалдар қо-рымен және
Технологиялық жабдықтар кешені мыналардан тұрады:
ұңғыларды бұрғылауға арналған бұрғылау қондырғысы;
бұрғылау ерітіндісін беруге, дайындауға, регенерациялауға, сақтауға және оның
ұнтақ тәрізді материалдарды сақтау жабдығы;
ұңғыны бекіту кезінде цемент ерітіндісін дайындау және айдау
ұңғыда электрометрлік және каротажды жұмыстарды жүргізу жаб-дығы;
су асты саға жабдығы;
ұңғыны игеруге арналған жабдық;
қосымша қондырғылар (көтергіш крандар, кіші механизация қон-дырғылары т.б);
теңіз ластануынан сақтау жабдығы;
ұңғыны құру кезінде технологиялық процесті бақылау және басқару
ӨКБҚ-ның энергетикалық жабдығы дизель генераторлардан, жалпы бі-ріккен энергетикалық
2.4 ӨКБҚ-ны жаңа нүктеге апару
ӨКБҚ-ны жаңа нүктеге апару өте жауапкершілікті операцияның бірі.
Буксирлеудің 2 түрі болады: қысқа жерге апару және
Ал ұзақ жерге апару 12 сағат көп уақытты
Буксирлеу алдында апару жобасын буксирлеу жыламдығын өңдейді, содан
Өздігінен көтерілетін деп аталатыны теңіз бетінде платформаны көтеру
ӨКБҚ үлкен тереңдіктерде тиімді қолдануға негізгі кедедергілер келесілер:
1. Теңіз бетінде үлкен негіздерді тасымалдау, монтаж және
2. Тіректердің ұзындығы ұзарту кезінде олардың беріктігінің, тұрақты-лығының
3. Негіздерді теңіз грунт түбінен алу қиындығы.
Буксирлеудің алдында орын ауыстыру жобасын өңдейді, онда қашықтықта,
,
мұнда Sn -ӨКБҚ-ның батырылған бөлігінің кедергі ауданы, м2;
υб – бурсирлеу жылдамдығы.
Өзі жүрмейтін ӨКБҚ үшін бурсирлеу тросының ұзындығы
.
Nс – якорлық қамтамасыз етудің таңдау сипаттамасы.
.
мұнда Δ2/3 – суды алу көлемі, м3.
А – кострукциясы жобасының қосынды ауданы, м2;
К1 – тұлға пішіні ескеретін коэффициент (пантондары тікбұрышты
К2- толқынның әсерін ескеретін коэффициент;
К3- якорлық тұрықтың желді жағдайын ескеретін коэффициент.
К2 және К3 коэфиценттері жұмыс істейтін ЖБҚ
ашық теңізде 1,2-2,1
жабық теңізде1,1-1,8
ӨКБҚ тіреуіш тізбектердің санына әсер ететін факторлар:
теңіз тереңдігі;
метерологиялық жағдайлар;
теңіз табанына тізбектердің тірелу әсері;
теңіз табанынан тізбектерді шығарып алу әдісі;
теңіз табаны;
көтерілетін корпустың (тұлға) жалпы салмағы.
Цилиндрлі тіреуіші бар қондырғыларды 45м тереңдікте қолданады.
ӨКБҚ мына талаптарға сәйкес жұмыс істейді:
ұңғының құрылысы кезінде бұрғылау қондырғылардың жоғарғы жұ-мыс өнімділігі;
бұрғыланған орнынан жаңа орынға жылдам көшу;
теңізде аса үлкен ара-қашықтыққа жүзгіштігі;
автономдылығы немесе мол қормен қамтамасыз ету.
3 Бұрғылау кемелер (БК)
3.1 Бұрғылау кемелері тағайындалуы және конструкция ерекше-
Жаға базаларынан бұрғылау жұмыс аудандарының алыстауы, сонымен қатар
Тәжірибеде көбінесе біртұлғалы және көптұлғалы өздігінен жүретін
Сурет 4. Якорленген бұрғылау кемесі
50 жылдың ортасында 70-жылдың аяғына дейін тек ғана
Теңіз кен орныдарын игеру жаңа перспективалар (жетістіктер) 1970ж.
Шетелдерде диаметриялық тұрақтандыру жүйелері бар келесі кемелер-ді айтуға
Бұрғылау кемелерімен бұрғылайтын қондырғыларды 3 топқа бөлуге болады:
алқа;
сағаны жабу блогы;
түп-беткі баланыс.
Алқа деп ұңғы сағасының жанындағы барлық ұстау құралдарын
Сағаны жабу блогы бірлік жүйе түбінде болады, оған
Түп-үстіңгі байланыс үлкен рольді атқарады, әсіресе терңдік өскен
Негізінде бұрғылау мұнарасын кеменің ортаңғы бөлігінде орнатып, скважинаны
Кейбір кемелерде скважина бұрғылауын аяқтаған кезде бұрғылау мұнараны
Кемелерде пайдаланудың негізгі режимінің 85-90% барлық уақытын скважинаны
Қазіргі бұрғылау кемелерінің дедвейт 5000-7000 т дейін, оның
Мысалы, «Валентин Шашин» кемесінің дедвейті 6990т, «Пеликан» 6000т,
Сурет 5. "Катамаран" бұрғылау кемесі.
3.2 Өздігінен жүретін бұрғылау кемелері
Өздігінен жүретін бұрғылау кемелері бір тұлғалы және екітұлғалы
Біртұлғалы кемелер түрлері «Диорит», «Диабаз», «Чароит», «Кимберлит»
Олардың бірқатар кемшіліетері бар: скважинадағы тұрақтандыру жүйесінің сенімсіздігі,
30-300м тереңдікке арналған кемелер «Бавенит» және «Бакерит» (фин-дық),
«Ридинг энд Бэтэс» американдық фирма тоғыз балкалы фермалармен
Қазіргі уақытта Россида 300м аса тереңдікке арналған кемелер
Жетістікті болып табылатын кемелердің бірі-катамарандар. Олардың бірқатар жетістіктері
Формасы бойынша жұмысқа ыңғайлылығы, үлкен аудандылығы: (үлкен, ауыр
Өздігінен жүрмейтін бұрғылау қондырғыларының негіздерін бұрғы-лауға арналған (баржалар,
3.3 БК–ның технологиялық жабдығы
Бұрғылау кеме бұрғылау уақытында суасты саға жабдықтарына қатыс-ты
Кеменің горизонталь орын ауыстыруын компенсациялайтын арнайы құрылғыны-судан бөлетін
Ұңғыны жуу, тазалау және бұрғылау ерітіндісі дайындау циркуляция-лау
4 Теңіз стационарлы платформалар (ТСП)
Теңіз стационарлы платформа-мұнай газды өндіруге, оларды дайын-дауға, ұңғылардың
ТСП конструкциялары мен түрлері келесі белгілерімен бөлінеді: теңіз
Сурет 6. Тереңсулы ТСП-ның классификациясы
Сурет 6-да тереңсулы теңіз стационарлы платформалардың классифи-кациясы
4.1 Гравитациялық және тағы басқа платформалар түрлері
Классификацияның екінші деңгейінде: олардың тұрақтылығын қамта-масыз ету тәсілі
Гравитациялық болған жағдайда құрылым өзінің салмағының
Жалпы теңіз түбіне бекітілуі және тірелуі тәсілі бойынша
Ал конструкция түрі бойынша – тұтас (сплошные), комбинацияланған,
Сурет 7. Каспий теңізінде қолданылатын ТСП сұлбалары
а-төрт блокты ТСП: 1-тіректі блок; 2-жоғарғы құрылым; 3-мұнара
б-екі блокты ТСП: 1-тіректі блок; 2-жоғарғы құрылым; 3-причалды-қо-ну
в-моноблокты ТСП: 1-тіректі блок; 2-жоғарғы құрылым, модулдері; 3-бұрғылау
Тесіп өткен (сквозные) конструкциялар решетка тәріздес болып орын-далады.
Классификацияның негізгі белгілері болып келесілер шешілген: қон-дырғының орналасуы
«Баллункл» атты мұнарасы бар ТСП 411 м тереңдікке
Жұмыста қарастырылған тереңсулы ТСП-ның 40 конструкциясы
Сур. 8 Шельфті мұнайгаз кен орындарын игеру үшін
4.2 Қатты ТСП – лар
Свайлармен бекітілген ТСП-свайлар арқылы теңіз түбіне бекітілген ті-ректі
Тіректі бөлік немесе бірнеше блоктардан пирамида түрінде немесе
Сурет 8 а,б,в-да Каспий теңізінде қолданатын
Осы платформа ұңғыларды екі бұрғылау қондырғыларымен бұрғылау-ды қамтамасызететін
Платформадан 12 ұңғыларды бұрғылау қарастырылған.
Жобадағы өлшем, мм:
өндірістік алаңның 71х50
тіректі блоктың 16х49
Салмағы, мың.т:
платформаның 12,1
тіректі блоктың 2,04
Тіректі блоктар теңіз түбіне свайлармен бекітіледі. Тіректі блоктарда
Теңіз мұнайгаз кен орындарын құрылымдармен қамтуға кететін шығын
Мысалы, қазіргі кезде Солтүстік теңіздің Троллькен орнында пай-даланатын
Шельфті меңгеруде әрбір жаңа кезең пайда болатын жаңа
Сурет 8-де ұңғыларды бұрғылау, барлау және мұнай газды
Жаңа техниканы және теңіз мұнай газ құрылымдарды құру
4.3 Гравитациялық теңіз станциялы платформалар (ГТСП)
Гравитациялық ТСП-лар металды свайлы ТСП-дан конструкция, ма-териалы, дайындалу
Толқындар мен желдердің сыртқы жүктемелер әсерінен болатын
ГТСП-өте массивті объектілер, және олар екі бөліктен
Өте биік емес база тіректерімен салыстырғанда бір-бірімен қатаң
Сурет 9. «Кондип» платформасының сұлбасы
«Кондип» платформасының сұлбасы: 1-жанармайы бар ыдыс; 2-ұяшық қабырғалары;
ГТСП-ң жетістіктері-ол аз уақыт ішінде теңізде металл свайлы
Өзінің жүзбелігі және балластировка жүйесінің болуы ГТСП-ны үлкен
ГТСП-на әлем теңізінің әртүрлі акваторияларында қолданады. Көбіне-се
ГТСП-ның кемшіліктері, ол – оны қондыратын орынды мұхият
Топталудың үшінші деңгейі конструкция материалдарын сипаттайды :
Серпімді конструкциялар екінші деңгейде бекітілу тәсілі бойынша
Қыспалары бар мұнаралар өзінің тұрақтылығын: қыспалар жүйелері-мен, жүзбелілік
4.4 Серпімді мұнаралар
Әдетте ТСП-ны жобалау кезінде конструкцияның статикалық бе-ріктігін 100
Серпімді мұнаралар деп горизонтал белбеулерінің арасында арақашық-тығы
Серпімді мұнара класына Мексика ағанында пайдаланатын
«Эксон» фирмасы «Лена» теңіз стационарлы платформаны пайдалану тәжірибесін
Понтондар көлденең күштерді компенсациялап, платформаның берік-тігін қамтиды, тартылуларға
Негіздің инерциясы тербелістердің периодын көбейтіп, амплитудасын азайтып, свайлармен
Сурет 10. Серпімді мұнаралардың конструкция элементтеріне жүктеме-лерді тарату
Серпімді мұнаралардың жобаларының варианттарында айырмашылық, ол берілген тербеліс
Сурет 11. Серпімді мұнаралар сұлбалары.
1-тартылулары бар мұнара; 2-жүзбелі мұнара; 3-қатаң негізі және
Иілгіш мұнара кәдімгі свайлы ферменді конструкция ретінде қарас-тырылады.
Сурет 12. Платформа тіректеріне свайларды бекіту
1-бағыттау төлкесіне пісірілген свай; 2-свай бағыттау төлкесінен еркін
Көлденең тербелістің периоды 25 с. Иілу тербелістердің
Биікткігі 372 м мұнара (сур. 12) қимасы төртбұрышты
Диаметрі 2134 мм 26 перифириялық свайлар горизонтал
Ең үлкен штормалық жүктемеде толқын биіктігі 30 м-ге
Мұнара фундаментінің ең үлкен орын ауыстыруы 680 мм.
Гравитациялы-свайлы ТСП тек ғана конструкция салмағынан емес, сонымен
Тереңдігі 300 м-ден жоғары гравитациялы-свайлы негіздер үшаяқ пі-шінді
Тіректер ортанғы фермаға теңіз деңгейінен 40 79м
5 Жартылай батпалы платформалар
5.1 Эстакадалар
Каспий теңізінде кен орындарды игеру үрдісінде теңіз стационарлы
Осы тәсілдің маңызы-кен орынды игеру жобасының негізінде тармақ-талған
Эстакадалар деп бұрғылау платформалардың автокөлік арқылы су үс-тінде
Теңіз эстакада теңіз толқынының жағдайына қарамай объектар арасында
Теміржол транспортының, автокөлігінің қозғалысы;
Тағайындалуы әртүрлі (су, мұнай, газ, бу, топырақ ерітінділері
Жалпы айтқанда теңіз эстакадасы құбыршалы тіректерге тірелген, кеңістік
Терең емес акваторияларда жоғарғы жағынан ригельмен байланысатын екі
Эстакаданың алаңдары олардың тағайындалуына қарамастан сывайлы құбырлы тіректерге
Сурет 13. Металды эстакада
Металды эсткада құрылымы: 1-свая, 2-ригель, 3-көлденең су үсті
Бір пролетті құрудың үрдістер циклы келесі негізгі жұмыстар
5.2 Таязсулы негіздер
Су бассейнінің түбінен ұңғыны бұрғылау мүмкіндігін алу, одан
Шетелде ұңғыларды бұрғылау және мұнайды өндіру үшін металл
Свайлы және ірі блокты типті металлконструкциялы негіздер бұрғылау
Свайлы типті негіздерді әртүрлі тереңдікте, сонымен қатар су
5.3 Ірі блокты негіздер
Қазіргі кезде теңіз негіздерін құру үшін ірі блоктарды
Межлумов, Оруджев және Саттаров конструкциялары су тереңдігі 8
Теңіз түбіне блокты қондырғаннан кейін, оның ішкі қуысы
Блоктың су үстіндегі блогы биіктігі бойынша реттелетін фермалар
Қолданылған әдебиеттер
1. П. П. Бородавкин «Морские нефтегазовые сооружения. Часть
2. www.portal.kazntu.kz
3. П.П. Бородавкин «Морские нефтегазовые сооружения. Часть 2.
ТМГҒ (1)
Порттар (2)
Теңіз стационарлық платформалар (4)
Қатпайтын теңіздер үшін ТСП (6)
Қататын теңіздер үшін ТСП (7)
Аралдар, құрылыс-тарды қоршайтын бөгеттер (8)
Эстакадалар, шыға-рылатын айлақтар (9)
Жерасты құ-бырлары (3)
Жүзбелі платформалар және кемелер (5)
Өздігінен көтерілетін жүзбелі платформалар (12)
Бұрғылау құралдары бар кемелер (13)
Тасымалдау кезіндегі жүзбелі платформалар (10)
Тұрақты режимдегі жүзбелі платформалар (11)
Суасты ТМГҒ (14)
Қатты тіректі блогы бар стационарлы платформалар
Өздігінен көтерілетін
Беттегі ұңғы сағасы
Теңіз түбіндегі сағасы
Бұрғылау кеме (зәкірленген)
а
б
в
Серпімді тіректі блогы бар стационарлы платформалар
Бетонды гравитациялық платформа
Негізі қуыс болып келетін қатты платформа
Тартылуы бар мұнара
Серпімді мұнара
Шарнирлі тірегі бар платформа
Жүзбелі платформалар
Тартылу байламдары бар мұнара
Жартылай батпалы платформа
а
б
в
1
2
4
3