EA 028482B1 20171130

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000028482b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Способ установки защитной системы подводного оборудования в донный грунт, в котором определяют глубину ледового пропахивания на площадке на морском дне; создают систему самозаглубляющегося кессона, содержащего корпус (101) кессона, съемную крышку (103) и насос (105), сконструированные и выполненные с возможностью подачи текучей среды внутрь корпуса кессона и из него; устанавливают корпус (101) кессона (100) на площадке на морском дне; выполняют работу насосом (105) для приложения всасывающей силы, вдавливающей корпус (101) кессона в донный грунт; удаляют съемную крышку (103); осуществляют выемку части донного грунта, находящегося внутри корпуса (101) кессона; и устанавливают подводное оборудование внутрь корпуса кессона, при этом корпус кессона имеет ослабленный участок (109), расположенный между верхним концом и нижним концом корпуса кессона, и верх подводного оборудования устанавливают ниже ослабленного участка.

2. Способ по п.1, в котором донный грунт убирают из самозаглубляющегося кессона до достижения проектной глубины.

3. Способ по п.2, в котором проектная глубина равна сумме глубины ледового пропахивания и высоты подводного оборудования.

4. Способ по п.2, в котором проектная глубина больше суммы глубины ледового пропахивания и высоты подводного оборудования.

5. Способ по п.1, в котором ослабленный участок самозаглубляющегося кессона устанавливают ниже глубины ледового пропахивания.

6. Способ по п.1, в котором подводное оборудование является оборудованием устья скважины.

7. Способ по п.1, в котором ослабленный участок образуют после установки кессона в донный грунт.

8. Способ по п.7, в котором ослабленный участок (109) образуют по всему периметру корпуса кессона.

9. Способ по п.8, в котором ослабленный участок (109) образуют сверлением множества отверстий в корпусе кессона.

10. Способ по п.1, в котором корпус (101) кессона имеет множество ослабленных участков, выполненных на отрезке длины корпуса кессона.

11. Способ по п.1, в котором ослабленный участок (109) имеет первый размер сечения, причем корпус (101) кессона вблизи верхнего края имеет второй размер сечения, при этом первый размер сечения меньше второго размера сечения.

12. Способ по п.1, в котором ослабленный участок (109) выполняют из первого материала, причем остальной корпус (101) кессона выполняют из второго материала, при этом первый материал отличается от второго материала.

13. Защитная система подводного оборудования, установленная способом по пп.1-12, содержащая корпус (101) кессона, содержащий верхний край (111), нижний край (113) и ослабленный участок (109), расположенный между верхним краем и нижним краем; крышку (103) кессона, сконструированную и выполненную с возможностью съемного соединения с верхним краем корпуса кессона; насос (105), выполненный и размещенный с возможностью подачи текучей среды во внутреннее пространство корпуса (101) кессона и из него; при этом подводное оборудование расположено внутри корпуса кессона, и при этом верх элементов подводного оборудования расположен ниже ослабленного участка корпуса кессона.

14. Система по п.13, в которой корпус кессона имеет множество ослабленных участков, выполненных на отрезке длины корпуса кессона.

15. Система по п.13, в которой ослабленный участок расположен по всему периметру корпуса кессона.

16. Система по п.13, в которой ослабленный участок образован множеством отверстий, выполненных в корпусе кессона.

17. Система по п.13, в которой ослабленный участок выполнен из первого материала, остальной корпус кессона выполнен из второго материала, причем первый материал отличается от второго материала.

18. Система по п.13, в которой ослабленный участок имеет первый размер сечения, корпус кессона вблизи верхнего края имеет второй размер сечения, причем первый размер сечения меньше второго размера сечения.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

6. Способ по п.1, в котором подводное оборудование является оборудованием устья скважины.

7. Способ по п.1, в котором ослабленный участок образуют после установки кессона в донный грунт.

8. Способ по п.7, в котором ослабленный участок (109) образуют по всему периметру корпуса кессона.

9. Способ по п.8, в котором ослабленный участок (109) образуют сверлением множества отверстий в корпусе кессона.

15. Система по п.13, в которой ослабленный участок расположен по всему периметру корпуса кессона.

Евразийское 028482 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.11.30
(21) Номер заявки 201591094
(22) Дата подачи заявки
2013.11.13
(51) Int. Cl. E02D 23/00 (2006.01) E21B 7/18 (2006.01)
(54) САМОЗАГЛУБЛЯЮЩИЙСЯ КЕССОН С ОСЛАБЛЕННЫМ УЧАСТКОМ И СПОСОБ ЕГО УСТАНОВКИ
(31) 61/734,813
(32) 2012.12.07
(33) US
(43) 2015.09.30
(86) PCT/US2013/069930
(87) WO 2014/088770 2014.06.12
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ЭКСОНМОБИЛ АПСТРИМ РИСЕРЧ КОМПАНИ (US)
(72) Изобретатель:
Юнан Адель Х. (US)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(56) US-A-4558744 US-A-6102626 GB-282820 US-A-3817040 US-B1-6371695 US-A-4487527 US-A-4808037
(57) Изобретение относится к подводному нефтегазовому оборудованию и более конкретно к защитной системе подводного оборудования, содержащей корпус кессона, содержащий верхний край, нижний край и ослабленный участок, расположенный между верхним краем и нижним краем. Система дополнительно содержит крышку кессона, сконструированную и выполненную с возможностью съемного соединения с верхним краем корпуса кессона, а также насос, сконструированный и выполненный с возможностью подачи текучей среды во внутреннее пространство корпуса кессона и из него. В случае удара по корпусу кессона киля движущегося льда или другого постороннего объекта корпус кессона должен срезаться на ослабленном участке, таким образом защищая подводное оборудование, установленное в корпусе кессона ниже ослабленного участка. Кроме того, изобретение относится к способу установки такой защитной системы в донный грунт.
Данная заявка имеет приоритет по временной заявке U.S. Provisional Patent Application 61/734813, зарегистрирована 7 декабря 2012 г. под названием SUCTION CAISSON WITH WEAKENED SECTION AND METHOD FOR INSTALLING THE SAME, которая полностью включена в данный документ в виде ссылки.
Область техники
Данное изобретение, в общем, относится к самозаглубляющимся кессонам и, конкретнее, к самозаглубляющемуся кессону, выполненному с возможностью защиты подводного оборудования.
Предпосылки изобретения
Данный раздел представляет различные аспекты техники, которые могут быть связаны с примерами вариантов осуществления настоящего изобретения. Данное рассмотрение может способствовать лучшему пониманию конкретных аспектов настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что данный раздел необходимо читать с учетом сказанного и не как признание известной техники.
Подводное нефтегазовое оборудование, установленное на мелководье в арктических регионах, обычно подвергается риску повреждения пропахиванием килями морского льда или айсбергами. Поэтому, например, подводная фонтанная колонная арматура, оборудование устья скважины и трубопроводы требуется защищать от таких воздействий. Тогда как риск для окружающей среды при срезе трубопровода ограничен содержащимися в нем углеводородами, потенциальный риск срезания оборудования устья скважины заключается в потере всей емкости коллектора.
Существуют различные методики для решения проблем рисков, связанных с условиями на мелководье в Арктике. Одна методика, часто называемая в промышленности "открытая земляная воронка", заключается в простой отрывке котлована, достаточно глубокого для исключения угрозы пропахивания килем. Данная методика требует удаления или выемки значительного участка морского дна и часто обходится дорого как в финансовом аспекте, так и в аспекте воздействия на окружающую среду. Другая методика основывается на применении защитных конструкций, окружающих оборудование устья скважины. Многие из предлагаемых концепций основаны на строительстве подводной крепости с применением скальной породы или искусственной защитной конструкции, либо опирающихся на морское дно, или скрепленных с ним сваями, и/или комбинации того и другого. Хотя при реализации некоторых из данных концепций можно исключить ущерб окружающей среде, указанные сложные системы могут иметь стоимость, делающую непомерно дорогими разведочные скважины и/или связанные эксплуатационные скважины на месторождении с минимальным их числом. Другие предлагаемые концепции являются по существу, комбинацией открытых земляных воронок и защитных конструкций. Кроме высокой стоимости, связанной с установкой, такие концепции могут иметь проблемы устойчивости корпуса, встречающего продвигающийся ледяной киль.
Другие концепции предлагают применение приносимого в жертву оборудования устья скважин. В данных концепциях обеспечивается срез оборудования устья скважины, продвигающимся ледяным килем. Аварийный клапан устанавливается ниже расчетной глубины ледового пропахивания для предотвращения выпуска углеводородов. Значительным недостатком данных концепций является риск несрабатывания аварийного клапана. В случае отказа аварийного клапана весь коллектор может быть выпущен.
Как указано выше, известные методики часто включают в себя затратные по времени и дорогостоящие работы, делающие непомерно дорогой разработку месторождений с минимальными запасами или месторождений, разрабатываемых на пределе рентабельности. Некоторые из известных методик либо приводят к значительному ущербу окружающей среде вследствие выемки больших объемов придонного грунта или создают значительный риск для окружающей среды своими проектными решениями. Таким образом требуются улучшенные решения в данной области.
Сущность изобретения
Настоящим изобретением создан самозаглубляющийся кессон с ослабленным участком для защиты подводного нефтегазового оборудования и способ его установки.
Одним вариантом осуществления настоящего изобретения является система самозаглубляющегося кессона, содержащая корпус кессона, содержащий верхний край, нижний край и ослабленный участок, расположенный между верхним краем и нижним краем. Система дополнительно содержит крышку кессона, сконструированную и выполненную с возможностью съемного соединения с верхним краем корпуса кессона, а также насос, сконструированный и выполненный с возможностью подачи текучей среды во внутреннее пространство корпуса кессона и из него.
Выше в общем очерчены признаки одного варианта осуществления настоящего изобретения для лучшего понимания подробного описания, приведенного ниже. Дополнительные признаки и варианты осуществления описаны ниже в данном документе.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение и его преимущества должны стать понятными из следующего подробного описания и прилагаемых чертежей.
На фиг. 1 показано продольное сечение системы самозаглубляющегося кессона согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показан вид сбоку системы самозаглубляющегося кессона, установленного на морском
дне согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 показан вид сбоку системы самозаглубляющегося кессона после вдавливания самозаглубляющегося кессона в морское дно согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 показан вид сбоку самозаглубляющегося кессона фиг. 3 после удаления верхней крышки и вакуумного оборудования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 показан вид сбоку установленного самозаглубляющегося кессона, в котором произведена выемка грунта внутри кессона согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 6 показан вид сбоку установленного самозаглубляющегося кессона, в котором пробурена скважина и установлено оборудование устья скважины.
На фиг. 7 показан вид сбоку самозаглубляющегося кессона и оборудования устья скважины фиг. 6 после срезания льдом смежного грунта согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 8 показана блок-схема последовательности операций основных этапов установки самозаглубляющегося кессона согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Следует отметить что на фигурах показаны только примеры нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения, ограничений на объем настоящего изобретения ими не накладывается. Дополнительно фигуры выполнены без соблюдения масштаба для удобства и ясности иллюстрирования различных аспектов вариантов осуществления изобретения.
Описание выбранных вариантов осуществления
Для обеспечения понимания принципов изобретения описаны и показаны на чертежах варианты его осуществления и применена специфическая терминология его описания. Понятно, что при этом не накладывается ограничений на объем изобретения. Любые изменения и дополнительные модификации в описанных вариантах осуществления и любые дополнительные варианты реализации принципов изобретения, описанные в данном документе, считаются очевидными для специалиста в области техники, к которой изобретение относится. Один вариант осуществления изобретения показан детально, хотя специалисту в данной области техники понятно, что некоторые элементы, не существенные для настоящего изобретения, можно для ясности не показывать.
Специалистам в данной области техники понятно, что в вариантах применения на практике раскрытой методологии некоторые этапы можно выполнять на компьютере, обычно надлежащим образом запрограммированном цифровом компьютере. Дополнительно некоторые части приведенного ниже подробного описания представлены для процедур, этапов, логических блоков, обработки данных и других символических представлений операций с разрядами информации во встроенном компьютерном запоминающем устройстве. Данные описания и представления являются средством, применяемым специалистами в обработке данных для наиболее эффективной передачи информации по своей работе другим специалистам в данной области техники. В настоящей заявке процедура, этап, логический блок, обработка данных или т.п. понимается как самостоятельная последовательность этапов или команд, приводящая к нужному результату. Такие этапы требуют физических манипуляций с физическими величинами. Обычно, но не обязательно, данные величины принимают форму электрических или магнитных сигналов, которые можно запоминать, передавать, комбинировать, сравнивать и совершать иные манипуляции с ними в компьютерной системе.
Следует учитывать, вместе с тем, что все данные и аналогичные одинаковые термины должны связываться с подходящими физическими величинами и являются только удобными ярлыками для данных величин. Если иное специально не указано ниже при рассмотрении, понятно, что во всей настоящей заявке рассмотрение с использованием, например, таких терминов, как "обработка", "вычисление", "расчет", "определение", "отображение", "получение", "сохранение", "идентификация", "исполнение", "генерирование" или т.п., относится к действию и процессам компьютерной системы или аналогичного электронно-вычислительного устройства, которое производит манипуляции и преобразует данные, представленные как физические (электронные) величины в регистрах компьютерной системы и запоминающих устройствах в другие данные, аналогичные представленным как физические величины в запоминающих устройствах компьютерной системы или регистрах или других таких устройствах запоминающих, передающих или отображающих информацию.
Одним вариантом осуществления настоящего изобретения является система самозаглубляющегося кессона, имеющая корпус кессона с убирающейся верхней частью и сконструированным слабым участком (выполняется до или после установки).
Сконструированное слабым сечение может устанавливаться на глубине ниже расчетной глубины пропахивания ледяным килем дрейфующего ледяного поля или айсберга. В некоторых вариантах осуществления корпус кессона имеет достаточные размеры для обеспечения бурения скважины внутри корпуса кессона и обеспечения обследования/техобслуживания оборудования устья скважины. В некоторых вариантах осуществления корпус кессона также вдавливается в морское дно достаточно глубоко для обеспечения безопасной установки оборудования устья скважины ниже глубины ледового пропахивания. Дополнительно ослабленный участок корпуса кессона обеспечивает срезание кессона пропахивающим ледяным килем. В некоторых вариантах осуществления после установки кессона верхняя часть удаляется
и подводный грунт вынимается внутри корпуса кессона до проектной глубины для создания над оборудованием устья скважины клиренса ниже глубины ледового пропахивания. Затем можно бурить скважину с последующей установкой оборудования устья скважины сверху установленной обсадной колонны. В случае удара по корпусу кессона продвигающегося ледяного киля кессон должен срезаться на ослабленном сечении, но ледяной киль не должен ударять по оборудованию устья скважины, и скважина таким образом сохраняется.
На фиг. 1 показано продольное сечение системы самозаглубляющегося кессона 100 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Показанная система самозаглубляющегося кессона 100 включает в себя корпус 101 кессона и съемную крышку 103. Для генерирования перепада давления, требуемого для установки самозаглубляющегося корпуса 101 кессона в донный грунт или удаления из него, смежно с крышкой 103 установлен насос 105. Насос 105 сконструирован и выполнен с возможностью перекачки текучей среды либо в объем внутри корпуса 101 кессона или из него. Хотя это не показано, крышка 103 имеет по меньшей мере один проем или отверстие, которое обеспечивает подачу насосом 105 текучей среды (например, но без ограничения этим, воды) в объем внутри корпуса 101 кессона или из него. Насосом 105 можно управлять с помощью различных известных методик. В показанном варианте осуществления оборудован шлангокабель 107 для управления насосом 105. В других не ограниченных вариантах осуществления насосом 105 можно управлять с помощью аппарата дистанционного управления или через беспроводную систему управления.
Показанный на фиг. 1 корпус 101 кессона содержит ослабленный участок 109, который определяет верхний корпусной участок 111, установленный над ослабленным участком 109, и нижний корпусной участок 113, расположенный под ослабленным участком 109. Иначе говоря, ослабленный участок 109 установлен на отрезке длины корпуса 101 кессона между верхним и нижним краем. Ослабленный участок 109 является местом разделения верхнего корпусного участка 111 и нижнего корпусного участка 113 в случае удара по корпусу 101 кессона крупноразмерного постороннего объекта, например, без ограничения этим, айсберга.
Применительно к данному документу ослабленный участок является частью корпуса кессона, которая имеет прочность на срез ниже остальной части корпуса кессона. Ослабленный участок может применяться на корпусе кессона по разным методикам, понятным специалисту в данной области техники. Например, ослабленный участок может иметь площадь сечения меньше других частей корпуса кессона. В другом варианте осуществления могут сверлиться или иначе выполняться отверстия в корпусе кессона для образования ослабленного участка. В еще одном варианте осуществления ослабленный участок может содержать отличающийся от остальной части корпуса кессона материал.
В некоторых вариантах осуществления ослабленный участок создается в корпусе кессона до установки в морское дно. В других вариантах осуществления ослабленный участок создается после установки корпуса кессона. В некоторых вариантах осуществления ослабленный участок создается по всему периметру корпуса кессона. В других вариантах осуществления ослабленный участок создается не по всему периметру корпуса кессона. Обычно, корпус 101 кессона имеет круглое поперечное сечение, хотя другие геометрические формы могут являться подходящими.
Хотя только один ослабленный участок создан в показанном на фиг. 1 варианте осуществления, корпус кессона других вариантов осуществления может иметь многочисленные ослабленные участки, созданные на отрезке длины корпуса кессона, обеспечивающие разные места среза на разных глубинах.
Как также показано на фиг. 1, крышка 103 на корпусе 101 кессона выполнена съемной. В показанном варианте осуществления крепежное устройство 115 физически удерживает крышку 103 на верхнем крае верхнего корпусного участка 111. Крепежное устройство 115 может являться любым известным устройством или механизмом. Крепежное устройство может устанавливаться как снаружи, так и внутри корпуса кессона. Любое число крепежных устройств можно использовать в зависимости от варианта применения. Хотя это не показано, стык между крышкой 103 и краем верхнего корпусного участка 111 можно снабжать прокладками и/или уплотнениями.
На фиг. 2 показан вид сбоку системы самозаглубляющегося кессона 100, установленной на морском дне 203 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Как понятно специалисту в данной области техники, система самозаглубляющегося 101 кессона установлена в водоем 201 с применением известных методик. Корпус 101 кессона затем спускается на место бурения скважины. На данной площадке бурения скважины глубина 205 ледового пропахивания заранее определяется с применением известных методик. Как понятно специалисту в данной области техники, глубина 205 ледового пропахивания является расчетной глубиной пропахивания морским льдом подводного грунта 207.
Когда корпус 101 кессона спускается на морское дно 203, край нижнего участка 113 корпуса 101 кессона должен врезаться в донный грунт 207, при этом создавая уплотнение между кессоном и морским дном. Однако собственный вес корпуса кессона является недостаточным для полного погружения кессона в донный грунт 207.
Для установки самозаглубляющегося кессона затем прикладывается всасывающая сила с помощью выкачивания воды, заключенной в полости 209 кессона. Перепад давления между верхом кессона и полостью 209 задавливает корпус 101 кессона в донный грунт 207. На фиг. 3 показан вид сбоку системы
самозаглубляющегося кессона 100 после внедрения корпуса 101 самозаглубляющегося кессона в донный грунт 207 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. В показанном варианте осуществления ослабленный участок 109 корпуса кессона установлен ниже расчетной глубины 205 ледового пропахивания. В других вариантах осуществления ослабленный участок 109 может, по существу, вставать на одном уровне с расчетной глубиной 205 ледового пропахивания.
Когда корпус 101 кессона успешно установлен и ослабленный участок 109 установлен на подходящей глубине, могут высвобождаться крепежные устройства 115 и удаляться верхняя крышка 103. На фиг. 4 показан вид сбоку самозаглубляющегося кессона, в котором верхняя крышка 103 и связанное с ней оборудование управления (насос 105 и шлангокабель 107 управления) удалены. Для установки оборудования устья скважины ниже глубины 205 ледового пропахивания донный грунт 207 внутри корпуса 101 кессона вынимается. Верхняя крышка 103 удаляется для обеспечения доступа к грунту 207 внутри корпуса 101 кессона. Грунт может выниматься с применением методик известных специалисту в данной области техники.
На фиг. 5 показан вид сбоку самозаглубляющегося кессона, в котором часть грунта в корпусе 101 кессона удалена. Как показано, вынутый объем образует полость 501 кессона, которая заполнена водой. Донный грунт 207 вынимается до достижения дном 503 полости проектной глубины 505. В показанном варианте осуществления проектная глубина 505 является расстоянием между морским дном 203 и дном 503 полости. В одном варианте осуществления проектная глубина 505 является суммой глубины 205 ледового пропахивания, высоты оборудования устья скважины и заданного клиренса. Клиренс создает буферное расстояние между верхом оборудования устья скважины и глубиной ледового пропахивания.
После выемки грунта в корпусе 101 кессона и достижения проектной глубины 505 можно начинать операции бурения известные специалисту в данной области техники. На фиг. 6 показан вид сбоку самозаглубляющегося кессона согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения после завершения бурения и монтажа оборудования устья скважины. Как показано, ствол 601 скважины пробурен, и оборудование 603 устья скважины установлено в полости 501 кессона. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 6, верх оборудования 603 устья скважины установлен ниже глубины 205 ледового пропахивания, а также ослабленного участка 109.
На фиг. 7 показан вид сбоку самозаглубляющегося кессона и оборудование устья скважины, показанных на фиг. 6 после удара айсберга согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Ранее существовавшая глубина морского дна показана пунктирной линией 701. Вследствие среза, произведенного ледяным килем, уровень 703 пропахивания морского дна стал ниже исходного уровня 701 морского дна. Как показано, корпус 101 кессона срезан на ослабленном участке 109. При этом нижний участок 113 корпуса 101 кессона остается и продолжает обеспечивать защиту ствола скважины 601 и оборудования 603 устья скважины. В показанном варианте осуществления оборудование 603 устья скважины защищено с помощью принесения в жертву участка корпуса 101 кессона.
На фиг. 8 показана блок-схема последовательности основных этапов установки самозаглубляющегося кессона согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Способ 800 начинается определением глубины ледового пропахивания для данной площадки (этап 801). Затем создается система самозаглубляющегося кессона, содержащая корпус кессона (этап 803). В одном варианте осуществления корпус кессона имеет ослабленный участок. В другом варианте осуществления ослабленный участок создается после установки кессона в морское дно. Положение ослабленного участка на отрезке длины корпуса кессона основывается на определенной глубине ледового пропахивания.
На этапе 805 кессон устанавливается на площадке скважины. Как рассмотрено в данном документе, вес корпуса кессона является достаточным для частичного погружения нижнего края корпуса кессона в морское дно, но является недостаточным для завершения установки кессона. Поэтому на этапе 807 прикладывается всасывающая сила с применением известных методик для самозаглубляющегося кессона для установки кессона в морское дно. В некоторых вариантах осуществления установка завершается установкой ослабленного участка на подходящей глубине. В других вариантах осуществления ослабленный участок может создаваться после установки корпуса кессона. В таком варианте осуществления ослабленный участок создается на подходящей глубине, например, но без ограничения этим, ниже расчетной глубины ледового пропахивания.
На этапе 809 грунт внутри корпуса кессона вынимается до проектной глубины. Грунт вынимается после отсоединения и удаления верхней крышки с корпуса кессона. Как рассмотрено выше, проектная глубина может зависеть от варианта применения и проектных параметров. В некоторых вариантах осуществления проектная глубина равна сумме определенной глубины ледового пропахивания, высоты оборудования устья скважины и клиренса. После выемки грунта в кессоне до необходимой глубины можно начинать бурение согласно методикам, известным специалисту в данной области техники.
Важно отметить, что этапы на фиг. 8 показаны только в качестве иллюстрации, и частный этап может не требоваться для выполнения способа изобретения. Формула и только формула изобретения определяет систему и способ изобретения. В некоторых вариантах осуществления морское дно можно сканировать для обнаружения объектов, которые мешают установке самозаглубляющегося кессона, например крупных глыб.
Варианты осуществления, представленные в данном документе, дают несколько преимуществ по сравнению с существующими техническими решениями. С помощью создания определенного ослабленного участка в корпусе кессона можно задавать место срезания корпуса кессона, при этом ограничивая повреждение подводных компонентов скважины. Дополнительно в случае срезания часть корпуса кессона остается, при этом обеспечивается дополнительная защита подводных компонентов скважины. Благодаря применению конструктивного решения кессона со слабым участком, получают стоимость, время установки и воздействие на окружающую среду раскрытой защитной системы, которые обеспечивают ее рентабельность для многочисленных вариантов, например, но без ограничения этим, разведочных скважин и разработки с минимальным количеством связанных месторождений.
Варианты осуществления настоящего изобретения в основном сфокусированы на защите оборудования устья скважин. Вместе с тем, самозаглубляющиеся кессоны, описанные в данном документе, могут применяться для защиты подводного оборудования любого типа, например, без ограничения этим, фонтанной арматуры, оборудования обнаружения утечки, подводной опорной плиты, компоновки мани-фольда и т.д. В таких вариантах осуществления проектная глубина полости кессона должна зависеть от высоты подводного оборудования.
Как понятно специалисту в данной области техники, самозаглубляющимися кессонами также в некоторых случаях именуют ковши, снабженные юбкой фундаменты или самозасасывающиеся башмаки. Корпус кессона можно сконструировать из различных известных материалов, например, без ограничения этим, стали или бетона. Диаметр корпуса кессона определяется в процессе инженерного проектирования. В некоторых вариантах осуществления корпус кессона может иметь диаметр до 10 м. В других вариантах осуществления диаметр может быть больше. Длина корпуса кессона определяется в процессе инженерного проектирования. В некоторых вариантах осуществления корпус кессона может иметь длину до 30 м, хотя другие значения длины можно использовать. Как понятно специалисту в данной области техники, корпус кессона может оборудоваться внутренними подкреплениями для предотвращения местного смятия.
Следующие обозначенные буквами абзацы представляют не эксклюзивные пути описания вариантов осуществления настоящего изобретения.
A. Способ установки защитной системы подводного оборудования в донный грунт, содержащий определение глубины ледового пропахивания на площадке на морском дне; создание системы самозаглубляющегося кессона, содержащей корпус кессона, съемную крышку и насос, сконструированные и выполненные с возможностью подачи текучей среды внутрь корпуса кессона и из него; установку корпуса кессона на площадке на морском дне; выполнение работы насосом для приложения всасывающей силы, вдавливающей корпус кессона в донный грунт; удаление съемной крышки; выемку части донного грунта, находящегося внутри корпуса кессона, при этом корпус кессона имеет ослабленный участок, расположенный между верхним концом и нижним концом корпуса кессона.
А1. Способ по абзацу А, в котором донный грунт убирается из самозаглубляющегося кессона до достижения проектной глубины.
А2. Способ по абзацу А1, в котором проектная глубина равна глубине ледового пропахивания плюс высота подводного оборудования.
A3. Способ по абзацу А1, в котором проектная глубина больше суммы глубины ледового пропахивания и высоты подводного оборудования.
А4. Способ по любому предыдущему абзацу, в котором ослабленный участок установленного самозаглубляющегося кессона устанавливается ниже глубины ледового пропахивания.
А5. Способ по любому предыдущему абзацу дополнительно содержащий бурение и установку оборудования устья скважины.
А6. Способ по абзацу А5, в котором оборудование устья скважины устанавливается ниже ослабленного участка.
А7. Способ по любому предыдущему абзацу, в котором ослабленный участок создается после установки кессона в донный грунт.
А8. Способ по любому предыдущему абзацу, в котором ослабленный участок создается по всему периметру корпуса кессона.
А9. Способ по любому предыдущему абзацу, в котором ослабленный участок создается сверлением множества отверстий в корпусе кессона.
А10. Способ по любому предыдущему абзацу, в котором корпус кессона имеет множество ослабленных участков, выполненных на отрезке длины корпуса кессона.
B. Система самозаглубляющегося кессона, содержащая корпус кессона, содержащий верхний край, нижний край, и ослабленный участок, расположенный между верхним краем и нижним краем; крышку кессона, сконструированную и выполненную с возможностью съемного соединения с верхним краем корпуса кессона; и насос, сконструированный и выполненный с возможностью подачи текучей среды во внутреннее пространство корпуса кессона и из него.
B1. Система самозаглубляющегося кессона по абзацу В, в которой корпус кессона имеет множество ослабленных участков, выполненных на отрезке длины корпуса кессона.
B2. Система самозаглубляющегося кессона по любому предыдущему абзацу, в которой ослабленный участок создается по всему периметру корпуса кессона.
B3. Система самозаглубляющегося кессона по любому предыдущему абзацу, в которой ослабленный участок образуется множеством отверстий, выполненных в корпусе кессона.
B4. Система самозаглубляющегося кессона по любому предыдущему абзацу, в которой ослабленный участок выполнен из первого материала, остальной корпус кессона выполнен из второго материала, причем первый материал отличается от второго материала.
B5. Самозаглубляющийся кессон по любому предыдущему абзацу, в котором ослабленный участок имеет первый размер сечения, корпус кессона вблизи верхнего края имеет второй размер сечения, причем первый размер сечения меньше второго размера сечения.
Следует понимать, что выше приведено подробное описание конкретных вариантов осуществления данного изобретения и что многочисленные изменения, модификации и альтернативы раскрытых вариантов осуществления можно выполнять согласно описанию, приведенному здесь, без отхода от объема изобретения. Приведенное описание не ограничивает объема изобретения. Объем изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения и эквивалентами пунктов формулы. Также предполагается, что структуры и признаки, раскрытые в настоящих примерах, можно менять, переставлять, замещать, удалять, удваивать, комбинировать или добавлять друг к другу.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ установки защитной системы подводного оборудования в донный грунт, в котором
определяют глубину ледового пропахивания на площадке на морском дне;
создают систему самозаглубляющегося кессона, содержащего корпус (101) кессона, съемную крышку (103) и насос (105), сконструированные и выполненные с возможностью подачи текучей среды внутрь корпуса кессона и из него;
устанавливают корпус (101) кессона (100) на площадке на морском дне;
выполняют работу насосом (105) для приложения всасывающей силы, вдавливающей корпус (101) кессона в донный грунт;
удаляют съемную крышку (103);
осуществляют выемку части донного грунта, находящегося внутри корпуса (101) кессона; и устанавливают подводное оборудование внутрь корпуса кессона,
при этом корпус кессона имеет ослабленный участок (109), расположенный между верхним концом и нижним концом корпуса кессона, и верх подводного оборудования устанавливают ниже ослабленного участка.
2. Способ по п.1, в котором донный грунт убирают из самозаглубляющегося кессона до достижения проектной глубины.
3. Способ по п.2, в котором проектная глубина равна сумме глубины ледового пропахивания и высоты подводного оборудования.
4. Способ по п.2, в котором проектная глубина больше суммы глубины ледового пропахивания и высоты подводного оборудования.
5. Способ по п.1, в котором ослабленный участок самозаглубляющегося кессона устанавливают ниже глубины ледового пропахивания.
6. Способ по п.1, в котором подводное оборудование является оборудованием устья скважины.
7. Способ по п.1, в котором ослабленный участок образуют после установки кессона в донный грунт.
8. Способ по п.7, в котором ослабленный участок (109) образуют по всему периметру корпуса кессона.
9. Способ по п.8, в котором ослабленный участок (109) образуют сверлением множества отверстий в корпусе кессона.
10. Способ по п.1, в котором корпус (101) кессона имеет множество ослабленных участков, выполненных на отрезке длины корпуса кессона.
11. Способ по п.1, в котором ослабленный участок (109) имеет первый размер сечения, причем корпус (101) кессона вблизи верхнего края имеет второй размер сечения, при этом первый размер сечения меньше второго размера сечения.
12. Способ по п.1, в котором ослабленный участок (109) выполняют из первого материала, причем остальной корпус (101) кессона выполняют из второго материала, при этом первый материал отличается от второго материала.
13. Защитная система подводного оборудования, установленная способом по пп.1-12, содержащая
корпус (101) кессона, содержащий верхний край (111), нижний край (113) и ослабленный участок
(109), расположенный между верхним краем и нижним краем;
крышку (103) кессона, сконструированную и выполненную с возможностью съемного соединения с верхним краем корпуса кессона;
насос (105), выполненный и размещенный с возможностью подачи текучей среды во внутреннее пространство корпуса (101) кессона и из него;
при этом подводное оборудование расположено внутри корпуса кессона, и при этом верх элементов подводного оборудования расположен ниже ослабленного участка корпуса кессона.
14. Система по п.13, в которой корпус кессона имеет множество ослабленных участков, выполненных на отрезке длины корпуса кессона.
15. Система по п.13, в которой ослабленный участок расположен по всему периметру корпуса кессона.
16. Система по п.13, в которой ослабленный участок образован множеством отверстий, выполненных в корпусе кессона.
17. Система по п.13, в которой ослабленный участок выполнен из первого материала, остальной корпус кессона выполнен из второго материала, причем первый материал отличается от второго материала.
18. Система по п.13, в которой ослабленный участок имеет первый размер сечения, корпус кессона вблизи верхнего края имеет второй размер сечения, причем первый размер сечения меньше второго размера сечения.
14.
14.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
028482
- 1 -
(19)
028482
- 1 -
(19)
028482
- 1 -
(19)
028482
- 1 -
(19)
028482
- 4 -
(19)
028482
- 8 -