Практическое занятие № 4
Тема: Буровые суда.
План:
1. Назначение и особенности конструкции.
2. Буровое судно «Валентин Шашин».
Цель: Изучить назначение и особенности конструкции буровых судов, а также рассмотреть буровое судно «Валентин Шашин».
Контрольные вопросы:
1. Что представляет собой буровое судно?
2. Какова конструктивная особенность бурового судна?
3. Перечислите условия эксплуатации бурового судна «Валентин Шашин».
4. Сколько отделений имеет буровое судно? Перечислите их.
5. Что находится в кормовой части бурового судна?
Глоссарий
Буровое судно - судно, оборудованное установкой для морского бурения на глубинах, не доступных для самоподъемных или полупогружных установок.
Дедвейт - грузоподъемность судна (т) при его загрузке до максимально допустимой отметки; включает массу груза, пресной воды, топлива, людей на судне и т.д.
Твиндек - междупалубное пространство внутри корпуса судна между двумя палубами или между палубой и платформой.
Полуют - возвышенная часть кормовой оконечности корабля или дополнительная палуба над ютом.
Назначение и особенности конструкции буровых судов.
Удаление районов буровых работ от береговых баз, сложность и малая скорость буксировки, а также небольшая автономность снижают эффективность использования полупогружных буровых установок. Поэтому для поискового и разведочного бурения в отдаленных районах применяют буровые суда.
Конструктивная особенность бурового судна — расположение на палубе оснащенной буровой вышки с подвышечным основанием, а внутри судна и на палубе — комплекса бурового и другого технологического оборудования и систем, обеспечивающих бурение нефтяных и газовых скважин в морских акваториях.
Обычно буровая вышка устанавливается в центральной части судна и скважину бурят через шахту, встроенную в судне. Шахта обычно прямоугольного или квадратного сечения. На некоторых судах буровые вышки после окончания бурением скважины опускаются с помощью специальных устройств и укладываются в горизонтальном положении, снижая этим парусность и понижая центр тяжести судна на переходах и перегонах.
Основным режимом эксплуатации буровых судов является бурение скважины (85—90% от всего времени эксплуатации судна). Поэтому форма корпуса и соотношение главных размерений определяются требованиями остойчивости и обеспечения стоянки с возможно малыми перемещениями. Вместе с тем форма корпуса должна соответствовать скорости передвижения судна 10—14 узлов и более. Характерная особенность для буровых судов — малое отношение ширины к осадке, равное 3—4. Причем наблюдается тенденция уменьшения этого отношения (у судов «Пеликан», «Сайпем II» и др.), что можно объяснить расширением районов работы и требованиями повышения мореходности. Выбор главных размерений судна зависит от требуемой грузоподъемности, которая определяется расчетной глубиной бурения скважин и автономностью судна.
Дедвейт современных буровых судов достигает до 5000—7000 т и включает: жидкое топливо, жидкий буровой раствор, порошкообразные материалы, химические реагенты для приготовления бурового раствора, цемент, питьевую и техническую пресную воду, обсадные и бурильные трубы и другие материалы и оборудование. Например, дедвейт бурового судна «Валентин Шашин» составляет 6990 т.
Буровое судно «Валентин Шашин».
Дизель-электрическое буровое судно «Валентин Шашин» относится к буровым судам типа «/НС» и предназначено для бурения поисковых и разведочных нефтяных и газовых скважин глубиной до 6500 м на глубинах акваторий морей и шельфа до 300 м.
Корпус судна, оборудование, трубопроводы, кабели, расположенные на верхней палубе судна, изготовлены из материалов, обеспечивающих устойчивость длительному воздействию низких температур (до —40° С). Запасы расходных материалов, продовольствия, пресной воды и другие должны обеспечивать работу судна в течение 100 сут.
Максимально допустимое отклонение судна от центра скважины при бурении скважины 0—5% от глубины воды, а при находящейся в скважине бурильной колонне (без ведения бурения) — 5—16% от глубины воды. Минимальная температура воздуха, при которой судно может эксплуатироваться для ограниченного района эксплуатации, составляет —25°С. Максимальная температура воды +32°С и минимальная — 3°С.
Безопасность судна улучшена за счет двойных бортов средней части корпуса. Спасательные средства рассчитаны на 100 чел. Фекально-сточные воды обрабатываются в двух биологических очистных установках. Твердые осадки обработки складируются в контейнерах и периодически удаляются на берег. Нефть, извлеченная из бурового раствора, сжигается в специальной форсунке на факеле. Буровое судно состоит из трех отделений (рис. 1).
1. Носовое отделение разделено тремя твиндеками. В твиндеке №3 (4100 мм от килевой линии) имеется помещение подруливающих устройств 29 и вспомогательных двигателей. В твиндеке №2 (7155 мм над килевой линией) 28 размещены: рефрижераторные помещения для сухой провизии, установка для очистки сточных вод, две емкости для питьевой и две для бытовой воды. В твиндеке № 1 (10055 мм над килевой линией) 23 размещены кладовые для сухой провизии, вещевые кладовые, туалеты, баня, каюты для экипажа. В носовом отделении под главной палубой расположен форпик с цепными ящиками. В носовой части, в районе главной палубы 18, расположены: камбуз, прачечная, туалеты, помещения для хранения белья, столовые, каюты, палуба полубака 13 с якорной лебедкой и люком над помещением подруливающих устройств. В палубной надстройке размещены: служебные помещения, лазарет, каюты и туалеты, шлюпочная палуба 11 с двумя спасательными шлюпками 4, каютами с туалетами. В носовом отделении имеются также палуба ходового мостика 14 с рулевой и штурманской рубкой 5, радиорубкой, помещением для системы автоматического позицирования и помещением для кондиционирования воздуха, верхняя палуба 12 с мачтой. Под твиндеком № 2 (6000 мм над килевой линией) 27 размещен трюм для хранения бурильных труб и установлены восемь емкостей для топлива, два креновых и два дифферентных танка и один балластный.
На высоте 3600 мм над килевой линией расположены кладовая с люком в твиндеке. У правого и левого бортов имеются цистерны для хранения сточных вод по 20 
каждая. На твиндеке размещены два трюма для складирования обсадных труб. Погрузочно-разгрузочные операции с трубами производят краном через длинные люки на главной палубе. На этой же палубе установлены стеллажи для обсадных труб и секций водоотделяющей колонны. У правого борта находится кран 3 грузоподъемностью 40 т для погрузочно-разгрузочных операций.
2. Средняя часть судна. В этой части расположены: палуба обработки бурового раствора 15, буровая шахта 26 для пропуска бурового инструмента, подводного противовыбросового оборудования и других механизмов для производства буровых работ и колодец для водолазного колокола. Слева и справа от буровой шахты на палубе танков установлены бункеры 6 для цемента, барита и бентонита.
Спереди буровой шахты, со стороны носовой части, смонтированы узлы гидравлической системы натяжного устройства. В этой части имеется также танк для пресной буровой балластной воды. На твиндеке № 2 (6800 мм над килевой линией) 25 за водолазным колодцем расположены лаборатория бурового раствора, кладовые для рекуператоров и компрессорная.
Твиндек № 1 (9300 мм над килевой линией) является помещением для хранения превенторного оборудования с поворотными платформами под буровой шахтой. По левому и правому бортам находятся: мастерская превенторного оборудования, склады, компрессорное отделение, склад баллонов сжатого воздуха, декомпрессорные камеры, лаборатория, аппаратная подводного телевидения для водолазного оборудования.
По левому борту размещены три цистерны циркуляционной системы бурового раствора, на которых установлены вибросита, дегазаторы, пескоотделители и другое оборудование для приготовления бурового раствора и его очистки.
На верхней палубе расположены вентиляторы и кабина бурового мастера. На буровой площадке 10 размещена оснащенная буровая вышка 1, портал 2, ротор, лебедка и другое оборудование. На палубе бортовых цистерн 22 установлены цистерны бурового раствора, одна цистерна для химикатов, насосы для бурового раствора, цемента и т. д. (9300 мм над килевой линией).
Склад для мешков сыпучих материалов размещен на твиндеке № 2 (6800 мм над килевой линией) 24.
На главной палубе 18 установлены стеллажи для хранения труб 19, секции водоотделяющей колонны 17 и платформа с тележкой для подачи этих секций к центру скважины.
Рис.1. Буровое судно «Валентин Шашин».
а - вид сбоку, б — планы главной палубы, буровой площадки, палубы бурового раствора, верхней палубы, палубы шлюпок, вертолетной площадки, полуюта, капитанского мостика, палубы обработки бурового раствора, палубы мостика, палубы полубака и др., в — планы ахтерпика, палубы бортовых цистерн, твиндеков и др.
У левого борта размещена платформа с оборудованием для опробования скважины и кран 8.
3. Кормовая часть судна. В этой части судна расположены полуют 16, отделение движителей 31 с приводами 30 и помещение буровых и вспомогательных насосов 29. Под твиндеком № 3 (4100 мм над килевой линией) 24 находится помещение для распределительных щитов, трансформаторов и др. Главное машинное отделение, пост управления, отделение вспомогательных механизмов и емкости для жидкого топлива и масла размещены на твиндеке № 2 (7600 мм над килевой линией) 21. На верхней палубе (9300 мм выше килевой линии) в ахтерпике 20 размещены рулевая машина и кладовая. В этой части также расположены: на главной палубе вентиляционное отделение, мастерские, помещение аварийного генератора, котельное отделение, установка для сжигания отходов, одна рабочая шлюпка и кладовые, палуба юта со швартовым оборудованием и двумя спасательными шлюпками. В надстройке размещены вентиляционная, помещение для ацетилена, углекислоты, кислорода, фонарная кладовая. Над надстройкой с удлиненной платформой расположены: каротажная установка, вертолетная площадка 7 с предохранительной сеткой, две стрелы для сжигания продуктов опробования скважины и разные площадки 9.
Взлетно-посадочная площадка (ВПП) 7 служит для посадки и взлета вертолетов. ВПП ограждена брусом (комингсом). На ВПП предусмотрены устройства для швартовки и закрепления вертолета.
Тесты:
1. Какого сечения шахта, встроенная в судне?
1) прямоугольного
2) круглого
3) овального
4) ромбовидного
5) треугольного
2. Какое отношение ширины к осадке у буровых судов?
1) 3 - 4
2) 4 - 5
3) 2 - 3
4) 3 - 6
5) 1 - 2
3. Сколько отделений имеет буровое судно?
1) А. 3
2) Б. 2
3) В. 5
4) Г. 4
5) Д. нет верного ответа
4. Сколько времени (в %) занимает бурение скважины от всего времени эксплуатации судна?
1) 85 – 90%
2) 90 – 95%
3) 70 – 85%
4) 80%
5) 85%
5. На какой части судна располагается взлетно-посадочная площадка?
1) Кормовая
2) Средняя
3) Носовая
4) Нет верного ответа
5) Транцевая
Литература:
1. Котик Е.П., Котик П.Т. Разработка, освоение и эксплуатация морских месторождений. 2 том, -Актобе-, 2010 – 564 стр.
2. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Мирзоев Д.А. - Обустройство и освоение морских нефтегазовых месторождений;
3. Гиматудинов Ш.К. – Справочная книга по добыче нефти;
4. Гусман А.М. – Морские буровые комплексы;
5. Скрыпник С.Г. – Техника для бурения нефтяных и газовых скважин на море.
