Предложена система и способ сооружения буровой и эксплуатационной платформы, особенно полезные для использования в удаленных, труднодоступных и/или экологически чувствительных зонах. В соответствии с одним аспектом изобретения предлагается арктическая буровая платформа, при создании которой применяются различные способы и средства для взаимного соединения смежных платформенных модулей. Представлены также способы и средства для герметизации стыков, образующихся между множеством взаимосвязанных платформенных модулей. Описываются различные варианты построения устьевой камеры и герметизирующих средств. Раскрыты также способы и средства, направленные на повышение эффективности модульных складских платформ. Далее предложены различные способы настройки собранной буровой платформы по высоте и установки ее в горизонтальное положение. Кроме того, описаны способы и средства для установки удлиняющих насадок на несущие опоры с целью увеличения их длины.

 

(57) Реферат / Формула:
система и способ сооружения буровой и эксплуатационной платформы, особенно полезные для использования в удаленных, труднодоступных и/или экологически чувствительных зонах. В соответствии с одним аспектом изобретения предлагается арктическая буровая платформа, при создании которой применяются различные способы и средства для взаимного соединения смежных платформенных модулей. Представлены также способы и средства для герметизации стыков, образующихся между множеством взаимосвязанных платформенных модулей. Описываются различные варианты построения устьевой камеры и герметизирующих средств. Раскрыты также способы и средства, направленные на повышение эффективности модульных складских платформ. Далее предложены различные способы настройки собранной буровой платформы по высоте и установки ее в горизонтальное положение. Кроме того, описаны способы и средства для установки удлиняющих насадок на несущие опоры с целью увеличения их длины.

 

---

АРКТИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА
По данной заявке испрашивается приоритет на основе предварительной 5 американской заявки № 60/461,602, поданной 8.04.2003.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к бурению на нефть и газ и к нефтегазодобыче. Конкретный, не вносящий каких-либо ограничений вариант 10 осуществления изобретения охватывает систему и способ бурения нефтяных и газовых скважин в арктических, труднодоступных или экологически чувствительных зонах без существенного повреждения поверхности земли.
Уровень техники
15 Бурение и обслуживание наземных нефтяных и газовых скважин требует
специально выделенных для этого площадей, на которых размещаются буровая вышка и ассоциированное с ней вспомогательное оборудование. Доступ к местам бурения осуществляется с использованием широкого арсенала средств, например, дорог, водных или других доступных путей. В случае особо удаленных зон доступ к
20 точке бурения иногда осуществляется с помощью воздушных перевозок, т. е. вертолетами или самолетами, или и теми, и другими.
На некоторые потенциальные зоны поиска или добычи нефти и газа накладываются различные специальные ограничения, которые делают транспортирование бурового оборудования на точку бурения трудным или даже
25 невозможным. Например, нефть и газ могут быть найдены в местах, в которых вблизи поверхности накапливается вода, например, в болотах, джунглях, тундре, торфяниках, зоне вечной мерзлоты, на приливно-отливных отмелях и обмелевших озерах. В случае болот, торфяников и приливно-отливных отмелей почва, как правило, является слишком мягкой для того, чтобы выдержать грузовой транспорт и другое тяжелое
30 оборудование. В случае тундры и зоны вечной мерзлоты почва может выдерживать тяжелое оборудование только в течение зимних месяцев.
Кроме того, некоторые нефтяные и газовые буровые скважины расположены в экологически чувствительных регионах, так что наземный доступ к ним с использованием обычных транспортных средств может привести к повреждению почвы
35 или ухудшить условия на территории размножения диких животных и птиц и/или на путях их миграции. Подобные экологические проблемы особенно остры
применительно, например, к арктической тундре или к зонам вечной мерзлоты. В таких областях дорожное строительство либо запрещено, либо ограничено организацией временного доступа в течение определенного сезона.
Например, значительные запасы нефти и газа имеются на крайнем севере 5 Канады и Аляски. Однако бурение в этих регионах связано с существенными техническими трудностями и с угрозами для экологии. Возможности наземного бурения в настоящее время обеспечиваются использованием специальных транспортных средств, таких как Rolligons(tm) и других транспортных устройств, которые оказывают малое давление на грунт и могут передвигаться по ледовым дорогам, сооружаемым в
10 замерзшей тундре для использования традиционных транспортных средств. Ледовые дороги строятся путем разбрызгивания воды на замерзшую поверхность при очень низких температурах. Обычно они имеют ширину около 10,5 м и толщину около 15 см. На стратегических участках ширину ледовых дорог увеличивают для того, чтобы обеспечить возможность стоянок и разворота.
15 Наземное бурение в арктических регионах в настоящее время производится с
квадратных ледовых площадок с размером стороны около 150 м. В типичном случае ледовые площадки строятся из листов льда толщиной около 15 см. Сама буровая вышка ставится на ледовую площадку большей толщины, составляющей, например, от примерно 15 до примерно 30 см. Резервный отстойник обычно сооружается с
20 толщиной стенок около 60 см и снабжается ледяной бермой, выступающей, по меньшей мере, на 60 см над уровнем содержимого отстойника. Подобные резервные отстойники, которые называют также камерами для сбора отходов с ледяной бермой, обычно имеют емкость, составляющую около 1300 м3, пригодную для сбора и хранения примерно 425 м3 выемки и вытекающего потока. В дополнение к ледовым дорогам и к
25 площадкам для бурения участок в арктическом регионе, где производится бурение, обычно снабжается взлетной полосой, представляющей, по существу, широкую протяженную ледовую дорогу, построенную описанным выше методом.
Ледовые дороги могут иметь длину, составляющую десятки и сотни километров, в зависимости от степени близости или удаленности имеющейся инфраструктуры.
30 Пресная вода, необходимая для сооружения ледовых дорог, обычно забирается из озер и прудов, которые в данных регионах, как правило, весьма многочисленны. Сооружение ледовой дороги в типичном случае требует около 2400 м3 воды на километр пути. Кроме того, около 470 м3 воды на километр пути расходуется в течение зимнего сезона для поддержания дороги в рабочем состоянии. Отсюда следует, что
35 для поддержания ледовой дороги длиной около 16 км будет необходимо извлечь из
близлежащих озер и разбрызгать вдоль выбранного маршрута в сумме около 7500 м3 воды.
Сооружение взлетной полосы обычно требует около 4700 м3/км воды, а одной площадки для бурения - около 6400 м3 воды. Для обеспечения операций бурения на 5 типичной скважине, функционирующей в течение 30 дней, дополнительно требуется 76 м3 воды, что соответствует примерно 2300 м3 воды на одну скважину. Вахтовый поселок на 75 человек требует для своего существования еще около 20 м3 воды ежедневно, т. е. около 600 м3 воды ежемесячно. Иногда с одной площадки производится бурение от двух до четырех скважин с боковым стволом в каждой
10 скважине, так что для обеспечения рабочего состояния площадки требуется еще большее количество воды. Таким образом, потребности в пресной воде для осуществления зимнего бурения, предусматривающего, например, наличие 7 скважин, 120 км дорог, взлетную полосу, вахтовый поселок на 75 человек, проходку 5 новых скважин плюс возобновление работ на двух скважинах, остававшихся
15 незаконченными, могут составлять десятки тысяч тонн в год.
В настоящее время наземное бурение в Арктике осуществляется только в зимние месяцы. В типичном случае дорожные работы начинаются в начале января, одновременно со строительством вахтовых поселков и сборкой буровых установок. Из-за отсутствия ледовых дорог начальная доставка грузов производится с помощью
20 специальных транспортных средств, пригодных для использования даже в удаленных областях арктической тундры.
Буровые операции обычно начинаются в начале февраля и продолжаются до середины апреля, когда все оборудование и содержимое резервных отстойников должно быть удалено до того, как начнется таяние дорог и площадок. Однако в
25 северной части Аляски тундра закрыта для всех видов транспорта с 15 мая по 1 июля в связи с гнездованием птиц. Если демонтаж производится достаточно поздно, перспективы бурения могут быть полностью оценены до эвакуации бурового оборудования. В противном случае вся инфраструктура должна быть удалена, а затем восстановлена в следующем сезоне.
30 Из изложенного должно быть понятно, что у современной технологии
арктического бурения имеется несколько недостатков. Значительные объемы воды выкачиваются из прудов и озер; затем эта вода тает и снова превращается в стоки с поверхности земли. Кроме того, ледовые дороги могут подвергнуться загрязнению смазочными маслами, консистентной смазкой, антифризом и продуктами из резины. В
35 дополнение к воздействию на экологию, экономические затраты, связанные с арктическим бурением, очень высоки. Работы могут проводиться только во время
самой холодной части года, которая в типичном случае продолжается меньше 4-5 мес. Следовательно, собственно бурение и испытания могут проводиться в пределах временного окна, составляющего от двух до четырех месяцев или даже менее. Таким образом, производственная активность может продолжаться менее полугода. В начале 5 каждого сезона бурения необходимо заново построить дороги и площадки для бурения, а оборудование должно каждый раз доставляться в точку бурения и вывозиться из нее, что связано с большими финансовыми и экологическими издержками. Что же касается переработки углеводородов в коммерческих целях в условиях арктической тундры, существующий уровень техники для обеспечения 10 круглогодичной работы требует наличия гравийной подушки. Когда производственные операции завершены (например, в конце жизненного цикла месторождения), гравийные подушки должны быть удалены и проведена рекультивация почвы. Подобная рекультивация может оказаться весьма дорогостоящей и трудной в осуществлении.
Сущность изобретения
В соответствии с одним из аспектов изобретения предлагается способ сооружения буровой или эксплуатационной платформы, включающий:
изготовление в грунте ямы под несущую опору; 20 установку в указанную яму несущей опоры, снабженной регулируемым
буртиком;
подачу в указанную яму под опору суспензии для вмораживания несущей опоры во внутренний объем указанной ямы;
установку на верхнюю поверхность буртика модульной платформенной секции 25 и формирование тем самым палубной поверхности платформы и
настройку положения регулируемого буртика по высоте таким образом, чтобы указанная палубная поверхность платформы была расположена горизонтально.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается способ сооружения буровой или эксплуатационной платформы, включающий: 30 внедрение или забивание в грунт несущей опоры, снабженной регулируемым
буртиком;
установку на верхнюю поверхность буртика модульной платформенной секции и формирование тем самым палубной поверхности платформы и
настройку положения регулируемого буртика по высоте таким образом, чтобы 35 указанная палубная поверхность платформы была расположена, по существу, горизонтально.
В своем дальнейшем аспекте изобретение охватывает способ сооружения платформы для бурения и добычи нефти, газа и гидратов, включающий: установку платформенной секции поверх множества несущих опор; установку между двумя несущими опорами двух, по существу, параллельных 5 балок и
установку поверх двух, по существу, параллельных балок палубной секции с образованием связывающей несущей конструкции между двух, по существу, параллельных балок.
Еще в одном своем аспекте изобретение охватывает способ сооружения 10 буровой или эксплуатационной платформы, включающий:
установку первой платформенной секции на множество несущих опор, каждая из которых расположена вблизи угла указанной первой платформенной секции;
установку второй платформенной секции, содержащей фиксирующий элемент, который фиксируется на первой стороне первой платформенной секции; 15 установку второго множества несущих опор для поддержки стороны второй
платформенной секции, противолежащей той ее стороне, на которой закреплен фиксирующий элемент; и
установку третьей платформенной секции, содержащей дополнительный фиксирующий элемент, который фиксируется на второй платформенной секции. 20 В своем дальнейшем аспекте изобретение охватывает способ сборки взаимно
стыкующихся модульных платформенных секций, пригодных в качестве несущих деталей для установки бурового оборудования на поверхности палубы, включающий:
установку первой модульной платформенной секции и второй модульной платформенной секции на несущие опоры; 25 установку фиксирующего элемента и принимающего его элемента вблизи
стыка, образованного между первой платформенной секцией и второй платформенной секцией, причем фиксирующий элемент расположен вдоль боковой стороны первой платформенной секции, а принимающий его элемент расположен вдоль боковой стороны второй платформенной секции. 30 В своем еще одном аспекте изобретение охватывает способ прокладки
энергетических и коммуникационных линий между палубной секцией и платформенной секцией буровой или эксплуатационной платформы, включающий:
установку палубной секции поверх платформенной секции;
выполнение одного или более отверстий в поверхности палубной секции для 35 обеспечения возможности ввода указанных энергетических и коммуникационных линий
в пространство между внутренней областью палубной секции и поверхностью палубы, составляющей верхнюю поверхность палубной секции, и
выполнение одного или более отверстий между нижней поверхностью палубной секции и верхней поверхностью платформенной секции. 5 Согласно дальнейшему аспекту изобретения предлагается способ нагрева
несущей опоры платформенной секции, включающий:
выполнение в теле несущей опоры канала для текучей среды;
установку полого элемента для транспортирования текучей среды вокруг или вблизи внешней поверхности несущей опоры, причем указанный канал функционально 10 сопряжен с полым элементом для транспортирования текучей среды, и
подачу нагретой текучей среды в канал для текучей среды с пропусканием нагретой текучей среды через полый элемент для транспортирования текучей среды.
В соответствии со следующим аспектом изобретения предлагается способ извлечения несущей опоры для платформы из окружающего ее грунта, включающий: 15 выполнение в теле несущей опоры канала для текучей среды;
установку полого элемента для транспортирования текучей среды вокруг или вблизи внешней поверхности несущей опоры, причем указанный канал функционально сопряжен с полым элементом для транспортирования текучей среды;
подачу нагревающей текучей среды в указанный канал для текучей среды 20 осуществление прохождения нагревающей текучей среды через полый элемент для транспортирования текучей среды для нагрева окружающего грунта и
приложение к несущей опоре усилия для ее удаления из окружающего грунта.
В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается способ извлечения несущей опоры для платформы из окружающего ее грунта, включающий: 25 выполнение в теле несущей опоры канала для текучей среды;
установку полого элемента для транспортирования текучей среды вокруг или вблизи внешней поверхности несущей опоры, причем указанный канал функционально сопряжен с полым элементом для транспортирования текучей среды;
установку между полым элементом и поверхностью грунта выпускного 30 компонента, снабженного сопловыми элементами или выпускными отверстиями,
осуществление прохождения нагревающей текучей среды через канал для текучей среды, через полый элемент для транспортирования текучей среды и через выпускной компонент на поверхность грунта и
приложение к несущей опоре усилия для ее удаления из окружающего грунта. 35 В своем дальнейшем аспекте изобретение охватывает способ настройки
модульной секции буровой или эксплуатационной платформы по высоте, включающий:
установку модульной платформенной секции на верхнюю поверхность буртика регулируемой гайки, находящейся на несущей опоре, причем на верхней поверхности несущей опоры имеется приемный элемент для закрепления подъемного устройства;
установку подъемного устройства вблизи указанного приемного элемента и 5 взаимную фиксацию подъемного устройства и приемного элемента;
подъем модульной платформенной секции с отведением ее от буртика регулируемой гайки и поддерживание указанной платформенной секции посредством несущих средств;
подъем регулируемой гайки с буртиком и 10 повторную установку, с использованием указанных несущих средств, модульной
платформенной секции на верхнюю поверхность буртика регулируемой гайки.
Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается способ герметизации стыка, образованного между пристыкованными платформенными модулями, включающий:
15 установку четырех пристыкованных платформенных модулей с образованием
между ними зоны стыка, ориентированной по четырем направлениям,
установку над зоной стыка, ориентированной по четырем направлениям, герметизирующего элемента, имеющего центральную часть и отходящие от нее ножки, и
20 повышение степени герметизации за счет использования деформируемого
герметизирующего материала.
Перечень Фигур чертежей
На фиг. 1 представлена модульная буровая или эксплуатационная платформа 25 согласно изобретению.
На фиг. 2, в сечении плоскостью, перпендикулярной длине платформы, показана часть буровой скважины, связанной с буровой или эксплуатационной платформой, представленной на фиг. 1.
На фиг. 3, в сечении плоскостью, проходящей через центральную линию 30 платформы, показана часть буровой скважины, связанной с буровой или эксплуатационной платформой, представленной на фиг. 1.
На фиг. 4, в сечении, показана поверхность грунта в зоне тундры, в которой пробурено множество ям под несущие опоры.
На фиг. 5, на виде, аналогичном представленному на фиг. 4, показано 35 множество несущих опор, установленных в пробуренные для них ямы.
На фиг. 6, на виде, аналогичном представленному на фиг. 5, показано множество несущих опор, снабженных регулируемыми по высоте буртиками.
На фиг. 7, на виде, аналогичном представленному на фиг. 6, показана группа взаимосвязанных модульных платформенных секций, установленных поверх несущих 5 опор.
На фиг. 8, на виде, аналогичном представленному на фиг. 7, показан полный комплект взаимосвязанных модульных платформенных секций, установленных поверх несущих опор.
На фиг. 9, на виде, аналогичном представленному на фиг. 8, показано 10 множество палубных секций, установленных поверх модульных платформенных секций.
На фиг. 10 изображена верхняя часть несущей опоры, снабженная регулируемой гайкой, расположенной у нижней границы интервала ее перемещения.
На фиг. 11 изображена верхняя часть несущей опоры, снабженная 15 регулируемой гайкой, расположенной выше нижней границы интервала ее перемещения.
На фиг. 12 представлена группа взаимосвязанных модульных платформенных секций, установленных поверх множества несущих опор.
На фиг. 13 установленные платформенные секции, показанные на фиг. 12, 20 изображены в поперечном сечении.
Фиг. 14 иллюстрирует, на виде сверху, модульные платформенные секции, собранные согласно изобретению.
На фиг. 15 собранные платформенные секции, показанные на фиг. 14, изображены в поперечном сечении. 25 Фиг. 16 соответствует частичному виду собранных платформенных секций,
показанных на фиг. 14.
Фиг. 17, 18 иллюстрируют, на виде сверху, группу взаимосвязанных модульных платформенных секций.
На фиг. 19 собранные платформенные секции, показанные на фиг. 18, 30 изображены в поперечном сечении.
Фиг. 20 иллюстрирует соединительные средства, пригодные для связывания между собой множества модульных платформенных секций.
Фиг. 21 иллюстрирует, на виде сверху, группу модульных платформенных секций, которые связаны между собой соединительными средствами согласно 35 изобретению.
На фиг. 22 показан стык, образованный между четырьмя взаимосвязанными модульными платформенными секциями.
На фиг. 23 показан тот же стык между четырьмя взаимосвязанными модульными платформенными секциями, что и на фиг. 22, но герметизированный с 5 помощью герметизирующих средств.
Фиг. 24а соответствует виду сверху на Х-уплотнение, предназначенное для герметизации зазора, образующегося на стыке нескольких взаимосвязанных модульных платформенных секций.
На фиг. 24Ь Х-уплотнение, изображенное на фиг. 24а, представлено на виде
10 сбоку.
На фиг. 25, в сечении, показано установленное по внешнему периметру модульной платформенной секции защитное ограждение, удерживающее жидкие отходы.
На фиг. 26а и 26Ь, на видах спереди и сбоку, показан герметизирующий 15 элемент, закрепленный посредством защелок на части защитного ограждения.
На фиг. 27а и 27Ь, на видах спереди и сбоку, показан герметизирующий элемент для перекрывания зазора в защитном ограждении, снабженный выступающим компонентом.
На фиг. 28а и 28Ь, на видах спереди и сбоку, показан угловой герметизирующий 20 элемент, перекрывающий зазор между секциями ограждения на углах платформы.
На фиг. 29 представлена группа собранных палубных секций, установленных поверх множества платформенных секций.
На фиг. 30, 31, в поперечном сечении, показаны варианты платформы, изображенной на фиг. 29. 25 На фиг. 32, в поперечном сечении, изображена несущая опора, установленная в
пробуренную для нее яму.
На фиг. 33, в поперечном сечении, изображена верхняя часть несущей опоры, представленной на фиг. 32.
На фиг. 34 представлено детальное изображение нижней части несущей опоры 30 по фиг. 32.
Фиг. 35 иллюстрирует платформу с собранной на ней палубой, установленную на несущую опору; в самой верхней части опоры имеется подъемное приспособление, над которым установлено подъемное устройство типа домкрата.
На фиг. 36 показана та же платформа с палубой, что и на фиг. 35; видно, что из 35 домкрата вниз выпущен гидроцилиндр до установления контакта между ним и опорой.
На фиг. 37 показана та же платформа с палубой, что и на фиг. 35, в положении, когда она поднята домкратом вверх с отрывом от регулируемой гайки, имеющейся на опоре.
На фиг. 38 показана та же платформа с палубой, что и на фиг. 35; при этом 5 регулируемая гайка смещена кверху и снова поддерживает платформу с палубой.
На фиг. 39 показана та же платформа с палубой, что и на фиг. 35, после завершения настройки и отвода домкрата.
На фиг. 40 показано подъемное устройство, установленное под платформой с палубой для осуществления подъема платформы снизу. 10 На фиг. 41, в сечении, изображена несущая опора с клиновым компонентом,
установленным на сужающейся кверху секции регулируемой гайки. На фиг. 42 опора по фиг. 41 представлена на виде сверху. На фиг. 43 дано перспективное изображение головки несущей опоры, представленной на фиг. 41. 15 Фиг. 44 иллюстрирует, на плане, общее расположение построек и оборудования
на платформе.
Фиг. 45 иллюстрирует в увеличенном масштабе постройку, изображенную на плане по фиг. 44.
Фиг. 46 иллюстрирует платформенную секцию с находящимся внутри нее 20 складным резервуаром.
На фиг. 47 платформенная секция со складным резервуаром представлена в другом поперечном сечении.
На фиг. 48, в сечении, представлена устьевая камера для использования в составе арктической платформы. 25 На фиг. 49 представлен альтернативный вариант устьевой камеры для
использования в составе арктической платформы.
На фиг. 50, в сечении, предстаЕшены уплотнительные элементы, обеспечивающие герметизацию внутренней и наружной стенок устьевой камеры. На фиг. 51 представлена яма, в которую установлена несущая опора. 30 Фиг. 52 иллюстрирует адаптер, служащий для наращивания опоры с ее нижнего
конца.
На фиг. 53 показан адаптер по фиг. 52 с приваренной к нему секцией удлинительной трубы.
На фиг. 54, в сечении, представлен частичный вид нижней части несущей 35 опоры, изображенной на фиг. 51.
На фиг. 55 представлен частичный вид несущей опоры, снабженной удлинительной насадкой.
На фиг. 56 представлена яма, в которую установлена несущая опора.
На фиг. 57 показана та же яма, что и на фиг. 56, но после извлечения из нее
5 опоры.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Далее будет рассмотрен конкретный, не вносящий каких-либо ограничений вариант осуществления настоящего изобретения, представленный на фиг. 1. На фиг. 1
10 через 1 обозначена зона тундры, в которой находятся несущие опоры (столбы) 2, установленные в ямы под опоры, пробуренные в тундре. Несущие опоры 2 поддерживают расположенную, по существу, горизонтально буровую или эксплуатационную платформу 4, составленную из множества взаимосвязанных модульных платформенных секций. В некоторых вариантах используется
15 теплозащитный модуль 6, который окружает буровую вышку (не изображена) и обеспечивает ее использование в зимних условиях. Вокруг буровой вышки установлены легкотранспортируемые модульные платформенные секции 8. В некоторых случаях, в особенности, когда бурение ведут при очень низких температурах (например, в условиях арктической тундры), при осуществлении
20 операций бурения производится подогрев зоны расположения вышки. В конкретном варианте, когда платформа используется для добычи гидратов, зону расположения вышки подогревают только до промежуточной температуры порядка -12 °С для того, чтобы извлеченные гидраты не были слишком жидкими, т. е. были пригодны использоваться для анализа. Вместе с тем, в других вариантах зона установки вышки
25 охлаждается для того, чтобы обеспечить более комфортные условия для бурения во время более теплых летних сезонов.
В соответствии с альтернативным вариантом на верхней части ("палубе") платформы 4 установлен кран 10, который является достаточно мобильным, т.е. может перемещаться по палубе при осуществлении различных операций по подъему
30 грузов и вспомогательных функций. Например, в одном из вариантов кран 10 используется при начальном монтаже платформы, а затем, при выполнении операций по бурению и добыче, для перемещения барабанов с бурильными трубами и другого бурового оборудования в пределах платформы. Один или более кранов могут быть дополнительно закреплены на ключевых участках платформы.
35 Согласно другим вариантам производится сборка группы взаимосвязанных
жилых модулей с целью создания жилых помещений для персонала, работающего на
вышке. В некоторых вариантах используется отдельная жилая платформа, построенная тем же методом установки опор и сборки платформенных модулей, что и вышеописанная платформа, за исключением того, что на палубе платформы, вместо буровых модулей, устанавливаются жилые модули. 5 Далее, как это показано на фиг. 2, арктическая платформа предусматривает
наличие множества несущих опор 2, установленных в множество ям (скважин) 20 под опоры, пробуренных в тундре. Согласно одному из вариантов несущие опоры 2 закрепляются в ямах 20 посредством способа, известного, как "замораживание". Данный способ включает заливку в ямы 20 под опоры суспензии (например,
10 содержащей воду, песок и гравий) для того, чтобы зафиксировать установленные опоры 2 в требуемом положении после того, как суспензия замерзнет и затвердеет. В других вариантах несущие опоры непосредственно забуриваются или забиваются в поверхность земли. В некоторых вариантах после того, как произошло замораживание несущих опор 2 в заданном положении, на эти опоры устанавливают множество
15 взаимосвязанных модульных платформенных секций 34. Далее, сверху на платформенные секции 34 устанавливают множество буровых контейнерных секций 8 для того, чтобы обеспечить удобное хранение компонентов бурового оборудования и другого оборудования, связанного с осуществлением буровых операций.
В варианте по фиг. 2 формируемая буровая скважина 22 расположена под
20 устьевой камерой 24, в которой находится устьевое оборудование 26 и устьевой блок 28 противовыбросового превентора. В данном варианте над устьевым блоком 28 при производстве буровых операций устанавливают корпусный блок 30, так что в целях безопасности устьевое оборудование 26 и устьевой блок 28 превентора находятся под этим корпусным блоком. В некоторых вариантах над корпусным блоком 30
25 установлена буровая вышка 32, так что именно она будет находиться внутри теплозащитного модуля 6.
Как и в варианте по фиг. 1, буровая платформа 4 образована множеством присоединяемых одна к другой модульных платформенных секций 34 и связанных с ними палубных секций 36. В варианте, который представляется предпочтительным,
30 буровая или эксплуатационная платформа 4 по ширине состоит из 8 платформенных секций и поддерживается 9 рядами равномерно распределенных опор, вмороженных в соответствующие ямы 20, пробуренные в тундре.
В варианте, показанном на фиг. 3, буровая платформа 4 изображена в разрезе плоскостью, проходящей через ось скважины параллельно высоте буровой вышки 32.
35 Устьевая камера 24 может быть функционально связана с парой длинных платформенных секций 40 и 42. В конкретном варианте, представленном на фиг. 3,
буровая платформа 4 имеет три ряда несущих опор 2. При этом представляется предпочтительным, чтобы арктическая буровая платформа 4 содержала около 16 отдельных, присоединяемых одна к другой модульных платформенных секций, каждая из которых имеет ширину около 3,8 м и длину около 15,5 м. В этом случае платформа 5 является, по существу, квадратной, с длиной каждой стороны около 31 м.
В рассматриваемом варианте имеется 27 несущих опор 2, каждая из которых несет нагрузку и обеспечивает выравнивание различных платформенных секций. В некоторых других вариантах предусматривается использование одной или более дополнительных несущих опор 2 в стратегических позициях, обеспечивающих
10 повышенную стабильность и грузоподъемность системы в целом.
В соответствии с другими вариантами производится бурение дополнительных скважин 44, которые служат в качестве запасных скважин в ситуации, когда в процессе бурения основной скважины возникают технические проблемы, например, поломка буровой коронки или защемление буровой колонны. Согласно другим вариантам
15 дополнительные скважины 44 используются для бурения с целью прокладки подземного трубопровода, который заканчивается в точке, удаленной от основной скважины. В результате продукты, удаляемые из основной скважины, могут в процессе бурения транспортироваться по трубопроводу в удаленную точку.
Возможность прокладки подземного трубопровода особенно полезна в
20 экологически чувствительных зонах, поскольку извлечение и транспортирование нефти, газа или гидратов может осуществляться глубоко под землей, что позволит уменьшить воздействие на окружающий регион тундры. Дополнительные скважины 44 могут быть использованы также для определения размеров месторождения.
В соответствии со способом по изобретению, который иллюстрируется фиг. 4-9,
25 сначала в поверхности земли или в зоне 1 замерзшей тундры пробуривают множество скважин (ям) 50 под опоры. Эти ямы расположены на равных расстояниях одна от другой. Однако в других вариантах расположение этих ям выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить повышенную стабильность и структурную жесткость платформы. В некоторых вариантах пробуривают только несколько ям под опоры (или даже
30 единственную яму) для того, чтобы установить опоры, несущие небольшой отдельный рабочий модуль, например, для близлежащей вспомогательной скважины, пробуренной для того, чтобы ослабить или подать давление в зону основного бурения.
Как показано на фиг. 5, в каждую из сформированных ям 50 устанавливают несущую опору 2. При этом нижняя часть несущей опоры 2 опирается в дно 60
35 соответствующей ямы, а ее промежуточная часть поддерживается одной или несколькими поддерживающими скобами 64 и 66, закрепленными на опоре для того,
чтобы обеспечить временную установку опор в заданном положении на уровне 62 земли в зоне 1 тундры в процессе вмораживания опор в сформированные под них ямы. Далее, согласно изобретению, после фиксации опор 2 в сформированных ямах 50, в каждую яму заливают суспензию, состоящую из воды, песка и гравия, и дают 5 суспензии замерзнуть. В соответствии с некоторыми вариантами изобретения регулируемые опорные скобы 64 и 66 устанавливают вблизи верхнего среза ямы во время замораживания суспензии для того, чтобы в процессе этого замораживания верхние поверхности несущих опор 2 продолжали оставаться на одном заданном уровне. В примере, представленном на фиг. 5, вблизи верхних поверхностей каждой из
10 несущих опор 2 установлены гайки 70, 72 и 74 с буртиками. Из фиг. 5 видно, что, как следствие локальных погрешностей формирования ям под опоры, регулируемые гайки находятся на различных уровнях (обозначенных, как 76, 78 и 80).
Пример осуществления изобретения, представленный на фиг. 6, показывает, что в рассматриваемой ситуации регулируемую гайку 72 поднимают (используя для
15 этой цели резьбу, нарезанную на верхней части опоры) до той же высоты, на которой находятся другие гайки 70 и 74 (как это видно из сравнения уровней 80, 82 и 84). Подобным методом задается выровненная плоскость, относительно которой будет затем производиться установка буровой платформы. Вместе с тем, в некоторых вариантах предусматривается сборка частей буровой платформы до начала бурения
20 ям под опоры, причем целые секции предварительно собранных платформенных модулей сначала устанавливаются на опоры, а затем производится их выравнивание с использованием регулируемых гаек.
Специалистам в данной области должно быть понятно, что в случае, когда различные платформенные секции имеют примерно одинаковую толщину, удобно
25 устанавливать различные регулируемые гайки примерно на одинаковой высоте. Однако применительно к другим вариантам, например, в зависимости от различных окружающих условий, может оказаться целесообразным установить данные гайки по высоте в различные заданные положения, а не на одинаковой высоте, например, чтобы скомпенсировать наклон края платформы, установленной на склоне холма.
30 На фиг. 7 представлен вид в сечении, аналогичный изображенному на фиг. 6, на
котором дополнительно показана пара взаимосЕ)язанных модульных платформенных секций 92 и 94, установленных на множество регулируемых гаек с буртиками. Согласно одному из вариантов на гайки с буртиками, имеющиеся на соответствующем количестве опор, установлены четыре взаимосвязанные модульные платформенные
35 секции, например, две изображенные секции 92 и 94 и две дополнительные секции (не изображены), расположенные непосредственно позади секций 92 и 94. Когда будет
завершена установка палубных секций, рабочие получат горизонтальную и надежную поверхность платформы, с которой можно производить бурение. При этом фильтрат и металлические стружки могут накапливаться в коробчатых конструкциях, образующих нижние части палубных секций. В некоторых вариантах под палубными секциями и по 5 их внешнему периметру может быть натянута брезентовая обшивка, которая служит в качестве ловушки для улавливания максимального количества отходов, образующихся в точке бурения.
На фиг. 8 показано, что с использованием всех регулируемых гаек произведена установка всех взаимосвязанных модульных платформенных секций 100-105,
10 соответствующих одному уровню платформы. ЕЗ соответствии с одним из аспектов изобретения после этого производятся небольшие настройки положения гаек по высоте для того, чтобы откорректировать уровень платформы в соответствии с конкретными требованиями. Согласно другим вариантам изобретения настройки по высоте могут производиться в процессе установки индивидуальных палубных секций
15 или после того, как будут собраны и скреплены одна с другой все или некоторые секции.
В примере, который иллюстрируется фиг. 9, по меньшей мере, над частью палубы платформы установлены модульные складские секции 106-109. Эти секции расположены таким образом, чтобы в них можно было удобно разместить
20 оборудование и расходные материалы, необходимые при бурении и обслуживании скважины, например, бурильную колонну и используемые совместно с ней обсадные трубы, смазочные вещества, электрогенераторы и др.
В варианте, представленном на фиг. 10, верхняя часть 120 несущей опоры 2 содержит регулируемую гайку 124 с буртиком, находящуюся у нижней границы
25 интервала ее регулировочного перемещения. В соответствии с некоторыми вариантами верхняя часть 120 опоры, по которой может перемещаться регулируемая гайка 124, имеет уменьшенное поперечное сечение 122. В некоторых вариантах регулируемая по высоте гайка 124 имеет верхнюю часть 126 с внутренней резьбой и наружный профиль с буртиком 128.
30 В соответствии с одним из аспектов изобретения при установке каждой из
несущих опор 2 имеющаяся на ней гайка 124 с буртиком находится в самом нижнем из своих возможных положений. Однако в других вариантах, в зависимости от конкретных требований и окружающих условий, указанные гайки 124 находятся в заданном положении, которое не является нижним положением, или в произвольных
35 положениях. В других вариантах в верхней части гайки 124 имеется расходящийся книзу участок 134, позволяющий вводить клинья или регулировочные прокладки в
зазор, образующийся при установке модуля на опору. Тем самым появляется возможность создания, в дополнение к опорному усилию, создаваемому опорой, добавочного горизонтального и вертикального усилия. Имеются также варианты, согласно которым в верхней поверхности несущей опоры можно предусмотреть один 5 или более фитингов 130 для подачи и циркуляции нагревающей или охлаждающей текучей среды внутри опоры. Может также иметься резьбовой приемный элемент 132 для закрепления на нем подъемного устройства. В альтернативных вариантах приемный элемент 132 может, вместо резьбы, быть снабжен иным крепежным устройством. Альтернативно, приемный элемент 132 может быть снабжен
10 инвертированной крепежной парой болт/гайка для приема подъемного устройства, которое будет спущено на опору с расположенной над ней поверхности палубы.
В соответствии с примером согласно фиг. 11 регулируемая гайка 124 может быть установлена в положение, находящееся выше ее граничного нижнего уровня, например, примерно в середине интервала ее регулировочного перемещения. Такой
15 вариант может использоваться для выравнивания секции платформы, расположенной над участком почвы, имеющим наклон вниз. Как видно из сопоставления фиг. 10 и 11, благодаря тому, что гайка была перемещена по резьбе вверх относительно своего нижнего положения, ее верхняя часть 126 находится на том же уровне, что и соответствующие части гаек на смежных опорах.
20 В варианте, показанном на фиг. 12, используется множество взаимосвязанных
модульных платформенных секций 50, каждая из которых установлена на несколько несущих опор. При этом длина каждой платформенной секции существенно превышает ее ширину. В варианте, который рассматривается как предпочтительный, отношение длины каждой платформенной секции к ее ширине примерно соответствует
25 4:1. Например, согласно одному конкретному варианту ширина каждой платформенной секции составляет около 3,8 м, а длина - около 15,5 м. В данном варианте при сборке шестнадцати таких платформенных секций получается платформа с, по существу, квадратной палубой, длина каждой стороны которой составляет около 31 м.
В конкретном варианте по фиг. 12 платформа 52 связана с 27 опорами 54,
30 каждая из которых поддерживает снизу несколько платформенных секций. С левой стороны секции 60 проходит балка 62, которая образует связывающую несущую конструкцию на участке между опорами 64 и 66. С правой стороны секции 60 проходит другая балка 70, которая образует связывающую несущую конструкцию на участке между опорами 72 и 74. В одном из вариантов нижняя сторона платформенной секции
35 80 представляет собой плоскую плиту, которая снабжена множеством упрочняющих элементов 82. В некоторых вариантах эти упрочняющие элементы 82 не служат для
восприятия или передачи нагрузки, а предназначены для того, чтобы обеспечить возможность накапливания жидкостей и фильтрата, которое обычно имеет место на буровой платформе.
Согласно одному из вариантов способ скрепления секций одна с другой 5 позволяет использовать только одну несущую опору в месте стыковки секций, причем поддержка смежных платформенных секций обеспечивается той же единственной опорой. Хотя внутренние углы каждой платформенной секции являются смежными по отношению к указанной единственной опоре и поддерживаются ею, данная опора не обязательно должна быть соединена с каждой из этих платформенных секций.
10 Например, в одном из вариантов платформенные секции связаны с несущими опорами таким образом, чтобы обеспечить восприятие нагрузки, в основном, в направлении линии, соединяющей опоры 64 и 66. В этом варианте более значительная поддержка обеспечивается также в направлении линии, соединяющей опоры 72 и 74. При этом в данной конфигурации лишь минимальная поддержка обеспечивается в направлении от
15 опоры 64 к опоре 72 и от опоры 66 к опоре 74. Эта минимальная поддержка осуществляется за счет жесткости, обеспечиваемой при присоединении платформенных секций одна к другой, а не за счет связывания платформенной секции с несущей опорой.
Как можно видеть из фиг. 13, нагрузка, находящаяся в каком-либо месте
20 индивидуальной платформенной секции, будет сначала восприниматься поверхностью палубной секции 120, которая, в свою очередь, передает эту нагрузку в направлении, обозначенном стрелкой 130 на фиг. 12, на балочные секции 82 и 96, установленные под палубной частью данной секции. Далее данная нагрузка передается боковыми балками в направлении, обозначенном стрелкой 132 на фиг. 12, на несущие опоры,
25 которые, в свою очередь, передают эту нагрузку на поверхность тундры.
В соответствии со следующим вариантом прямоугольная в сечении балочная секция 82 формируется сборкой множества соединенных друг с другом платформенных модулей, установленных на стороне 94 платформенной секции 80. Аналогичным образом, противоположная балочная секция 96 с прямоугольным
30 сечением формируется сборкой множества соединенных друг с другом платформенных модулей, установленных на стороне 104 платформенной секции 80.
На верхние поверхности 110 и 111 балочных секций 82 и 96 устанавливается палубная секция 120, которая затем закрепляется в заданном положении. В одном из вариантов палубная секция 120 непосредственно несет различное оборудование и
35 упаковки расходных материалов, загружаемые на эту секцию. Согласно другому
варианту балочные секции 82 и 96 воспринимают нагрузку в направлении опор 64 и 72, показанных на фиг. 12.
Еще в одном варианте палубная секция 120 имеет составную структуру, состоящую из верхней плиты 122 и нижней плиты 124, отделенной от верхней плиты 5 пенопластовой смесью 126, расположенной во внутреннем объеме, сформированном в соответствующем платформенном модуле. В одном из конкретных вариантов пенопластовая смесь 126 образована из полиуретанов, причем она не только стабилизирует и поддерживает структурную целостность верхней и нижней плит, но также обеспечивает прочность на сжатие, достаточную для того, чтобы выдерживать
10 значительные нагрузки, которые прикладываются к верхней поверхности палубной секции 120. В соответствии с еще одним вариантом пенополиуретановая смесь 126 демпфирует также громкие шумы и структурные вибрации, которые обычно возникают при осуществлении операций бурения.
Далее будут рассмотрены способы и средства для взаимного соединения
15 платформенных модулей. На фиг. 14 и 15, аналогичных фиг. 12 и 13, показано множество платформенных секций в сборе.
Например, платформа может поддерживаться 27 опорами 54, каждая из которых поддерживает снизу несколько платформенных секций. С одной стороны секции 60 проходит балка 62, которая связывает несущую конструкцию на участке
20 между опорами 64 и 66. С другой стороны секции 60 проходит другая балка 70, которая связывает несущую конструкцию на участке между опорами 72 и 74. Нижняя сторона платформенной секции 80 представляет собой плоскую плиту, которая снабжена множеством упрочняющих элементов 82. Эти упрочняющие элементы 82 не служат для восприятия или передачи нагрузки, а предназначены для того, чтобы обеспечить
25 возможность накапливания текучих сред, которое обычно имеет место в процессе бурения.
В каждой зоне стыковки секций имеется единственная опора, причем поддержка смежных платформенных секций обеспечивается этой же единственной опорой. Хотя внутренние углы каждой платформенной секции являются смежными по отношению к
30 указанной единственной опоре и поддерживаются ею, данная опора не обязательно должна быть соединена с каждой из этих платформенных секций. Углы некоторых из платформенных секций поддерживаются только за счет взаимодействия соединительных элементов, устанавливаемых между соседними секциями.
В соответствии с примером системы взаимного соединения секций платформы,
35 приведенным на фиг. 16, первая платформенная секция 60 расположена рядом со второй платформенной секцией 140. При этом на первую платформенную секцию 60
установлена первая палубная секция 142, а на вторую платформенную секцию 140 установлена вторая палубная секция 144. Согласно некоторым вариантам от верхней поверхности 150 платформенной секции 60 выступает вверх стойка 152. Соответственно, у верхней поверхности 160 платформенной секции 140 имеется крюк 5 163, охватывающий сверху стойку 152. В варианте, изображенном на фиг. 16, крюк 163 является интегральной частью платформенной секции 140 и воспринимает нагрузку со стороны боковой поверхности этой секции. В других вариантах крюк 163 не является интегральной частью секции 140, а механически прикреплен к ней, чтобы воспринимать нагрузку со стороны боковой поверхности секции 140.
10 В примере, изображенном на фиг. 17, первая платформенная секция 60
поддерживается четырьмя различными опорами 64, 66, 72 и 74. Однако вторая платформенная секция 160 поддерживается только двумя дополнительными опорами 162 и 164, тогда как поддержка противоположной стороны обеспечивается с помощью крюка 163, охватывающего часть стойки 152, как это показано на фиг. 16. Аналогично,
15 платформенная секция 170 поддерживается только двумя дополнительными опорами 172 и 174, хотя данная секция получает также поддержку на своей противоположной стороне от опор 162 и 164 за счет описанной комбинации крюка и стойки. Согласно еще одному варианту изобретения платформенные секции 180, 182, 184, 186 и 188 устанавливаются аналогичным образом, т. е. в каждом случае используются только
20 две дополнительные опоры, тогда как адекватная поддержка и надежное соединение секций с противоположной стороны обеспечивается за счет описанной комбинации крюка и стойки.
Аналогичным образом платформенная секция 190 использует две дополнительные опоры 192 и 194 на том конце данной секции, который наиболее
25 удален от платформенной секции 170. При этом, однако, платформенная секция 190 опирается также на опоры 164 и 174, а также получает поддержку от комбинации крюка и стойки, находящейся на ее стороне, смежной с платформенной секцией 170. Соответственно, платформенная секция 200 требует установки только одной дополнительной опоры 202 при условии, что данная опора используется в сочетании с
30 поддерживающей комбинацией крюка и стойки на каждой из сторон 204 и 206 данной секции. Дополнительные платформенные секции 210, 212, 214, 216, 218 и 220 также потребуют только по одной дополнительной опоре каждая, опять-таки при условии, что представленная конфигурация предусматривает соответствующие комбинации крюка и стоки на двух сторонах секции, противолежащих несущей опоре.
35 Другие варианты способов и средств для соединения платформенных секций
одна с другой иллюстрируются фиг. 18-21. Здесь снова представлена буровая
платформа 52, образованная группой платформенных секций, взаимно соединенных, чтобы нести складские модули, которые будут впоследствии устанавливаться в различных частях платформы. Как показано на фиг. 18, 21, платформенные секции поддерживаются 27 несущими опорами 54, которые расположены под различными 5 секциями. Специалистам в данной области, однако, будет понятно, что любое количество платформенных секций и палубных секций может быть собрано в единую конструкцию (или в несколько отдельных модульных платформенных блоков). При этом для поддерживания подобной конструкции может быть использовано любое требуемое количество опор, которое будет зависеть от различных конкретных
10 требований, обусловленных реальными условиями работы. Специалистам должно быть также понятно, что осуществление описанных способов сборки платформы позволяет распределять и перемещать различные грузы практически в любом направлении по платформе. При этом с целью обеспечения возможности выдерживать различные нагрузки, помещаемые на палубные секции, или повышения стабильности и
15 структурной жесткости формируемой платформы могут быть использованы и какие-либо дополнительные связи между платформенными секциями.
В варианте, представленном на фиг. 22, несущая опора 2 установлена вблизи стыка 230 четырех взаимосвязанных платформенных секций 232, 234, 236 и 238. Соединительные крюки 240, 242, 246 и 248, которые могут отводиться в радиальных
20 направлениях из зоны стыка, охватывают соответствующие им стойки 250, 252, 254 и 256. Тем самым обеспечивается надежное взаимное соединение нескольких смежных платформенных секций. Комбинации крюка и стойки служат также для эффективной герметизации зоны 230 стыковки платформенных секций, по меньшей мере, для того, чтобы вода или иные жидкости, скопившиеся на одной секции, могли легко
25 переместиться через данные комбинации крюка и стойки на другие части платформы.
Вместе с тем, описанная конструкция стыка 230 создает некоторые проблемы. Например, практически любая жидкость может проникнуть через свободное пространство, образованное в центре зоны, в которой сходятся четыре угла секций, и, следовательно, пройти между секциями и попасть на поверхность земли. В связи с
30 этим согласно одному из аспектов изобретения предусматривается герметизирующий элемент, который перекрывает свободное пространство в зоне 230 стыковки секций. Обычно подобный элемент устанавливается на зону стыковки сверху, хотя возможен и его ввод в эту зону снизу. Герметизирующий элемент, который в данном случае (с учетом его формы) именуется Х-уплотнением, имеет ветви, вытянутые в каждом из
35 четырех направлений, по меньшей мере, настолько, чтобы доходить до группы
герметизирующих канавок 260, выполненных в теле каждой из прилежащих к стыку стоек 250, 252, 254 и 256.
Например, как это показано на фиг. 23, герметизирующий элемент 270 платформы накладывается на зону стыковки четырех углов собранных 5 платформенных секций. При этом тело герметизирующего элемента находится в прямом контакте с телами стоек 250, 252, 254 и 256 (см. фиг. 22). Благодаря этому данный элемент отводит воду или другие накапливающиеся на платформе жидкости от зоны 230 стыковки взаимосвязанных платформенных секций. Поскольку, несмотря на это, все же сохраняется вероятность того, что грязная вода или другие жидкости
10 попадут на верхнюю часть стойки, а затем просочатся под какую-либо ветвь одного из Х-уплотнений, на стойках выполняется серия мелких поперечных канавок. В результате любая жидкость, которая могла бы подтекать под дно Х-уплотнения, будет вместо этого направляться в другом направлении с помощью любой из серии канавок 260, показанных на фиг. 22.
15 В соответствии с вариантом, представленным на фиг. 24а и 24Ь,
герметизирующий элемент 270 в форме Х-уплотнения может содержать тонкую металлическую пластинку 274, снабженную несколькими ножками 272, которые отходят вниз от различных частей пластинки 274. В некоторых вариантах ножки 272 выполняются заодно с тонкой пластинкой 274 тогда как в других вариантах они
20 представляют собой отдельные детали (например, в форме небольших металлических параллелепипедов), прикрепленных к тонкой пластинке 274 каким-либо известным методом, например, сваркой.
Как показано на фиг. 25, в одном из вариантов осуществления изобретения по наружному периметру собранной модульной платформы устанавливается защитное
25 ограждение 280. Благодаря этому жидкости, которые выплескиваются за край буровой платформы, не будут стекать по боковым сторонам платформы на землю. В некоторых вариантах защитное ограждение 280 включает в себя удерживающую пластину 282, которая либо приваривается, либо механически прикрепляется к телу 284 ограждения 280. При этом удерживающая пластина 282 снабжена частью 286, имеющей двойной
30 загиб, который устанавливается со скольжением на заданный участок верхней части платформенной секции 288 и образует требуемое препятствие для жидкости. В соответствии с другими вариантами наличие защитного ограждения 280 заставляет расплескиваемые текучие среды отклоняться в направлении внутренних частей взаимосвязанных платформенных секций. В одном из вариантов возвращаемая таким
35 образом текучая среда может собираться в контейнерной части платформенной секции, проходя через одно или более дренажных отверстий 290. В некоторых
вариантах к удерживающим пластинам могут быть прикреплены направляющие для кабелей. В других вариантах эти направляющие крепятся непосредственно по периметру платформы.
Что касается вариантов, представленных на фиг. 26а и 26Ь, должно быть 5 понятно, что индивидуальные элементы защитного ограждения для удерживания жидких отходов должны изготавливаться заранее, с приданием им определенной длины. Например, согласно одному из вариантов длина подобного элемента защитного ограждения составляет около 4 м.
В соответствии с одним из вариантов способа по изобретению индивидуальные
10 элементы защитного ограждения устанавливаются последовательно, вплотную друг к другу. При этом образующиеся между ними щели герметизируют с использованием одного или более герметизирующих элементов 300. В некоторых случаях герметизирующие элементы или секции 300 прикрепляют к элементу, служащему для удержания отходов, посредством известных крепежных средств, таких как винт или
15 пара болт/гайка. Согласно одному из вариантов герметизирующий элемент 300 с помощью одной или более защелок 302 и 304 устанавливается с защелкиванием на соответствующие части защитного ограждения, расположенные смежно с зазорами в ограждении. В другом случае герметизирующий элемент 300 устанавливается с защелкиванием на защитное заграждение путем закрепления защелок 302 и 304 на
20 скосе предохранительной планки. При этом вертикальный герметизирующий элемент 300 может изготавливаться той же высоты, что и вертикальная часть предохранительной планки. В таком случае вода или другие текучие среды будут отводиться обратно в сторону взаимосвязанных платформенных секций.
На фиг. 27а и 27Ь показан вариант герметизирующего элемента 312 для
25 перекрывания зазора в защитном ограждении. В этом варианте герметизирующий элемент дополнительно снабжен прикрепленным к нему выступающим компонентом, который по конструкции и по назначению аналогичен описанному ранее герметизирующему элементу в форме Х-уплотнения. Благодаря такому выполнению избыточная вода, которая просачивается вдоль внутренней поверхности
30 герметизирующего элемента, будет повторно направляться в зону, охваченную по периметру защитным ограждением. В одном из вариантов выполнения платформенные секции, на которых устанавливаются элементы ограждения, имеют множество канавок, которые расположены под герметизирующим элементом и которые также препятствуют перемещению жидкостей вдоль боковых сторон
35 платформенных секций.
На фиг. 28а и 28Ь представлен угловой герметизирующий элемент 320, с помощью которого перекрывается зазор, образующийся между двумя секциями защитного ограждения, установленными на углах платформы. Данный угловой герметизирующий элемент действует подобно другим рассмотренным 5 герметизирующим элементам, за исключением того, что данный элемент охватывает несколько секций ограждения. Представляется предпочтительным, чтобы секции ограждения, на которые устанавливается угловой герметизирующий элемент, располагались под углом 90° одна к другой. На фиг. 29 представлено множество платформенных секций 50 в собранном виде, причем сверху на эти платформенные
10 секции установлено множество палубных секций. На каждом конце палубных секций предусматривается один или более люков 54. Платформенная секция 56 представляет собой исключение: поскольку здесь располагается устьевая камера 61, установленная на данную секцию палубная секция является укороченной и соответственно снабжена люком 54 только на одном своем конце.
15 Согласно другим вариантам в теле каждой палубной секции имеется труба 60
для прокладки энергетических и коммуникационных линий, т. е. кабелей, проводов и т.д. (называемая далее коммуникационной трубой). В некоторых случаях коммуникационная труба 60 проходит по всей длине (или ширине) платформенной секции. Данная труба может иметь заданное количество ответвлений, расположенных
20 через равные расстояния и обеспечивающих удобные точки доступа для установки и обслуживания вспомогательных компонентов (оптиковолоконных жгутов, электрических проводов и т. п.). В других вариантах коммуникационная труба 60 имеет множество ответвлений, распределенных нерегулярным образом по ее длине. После того, как предлагаемая арктическая буровая платформа будет полностью собрана,
25 коммуникационные трубы 60 (вместе с имеющимися на них отводами и точками подключения оборудования) служат в качестве сети для распределения энергии и других необходимых средств по поверхности платформы в процессе осуществления буровых операций.
В одном из вариантов каждая палубная секция имеет длину, слегка 30 превышающую длину коммуникационной трубы, проложенной внутри этой секции. Благодаря этому остается достаточно места для того, чтобы разместить внутри палубной секции, вблизи концов данной трубы, один или несколько источников питания, водоразборных колонок или участков разводки кабелей. В некоторых вариантах для прокладки линий электрического питания, телефонных линий, 35 оптиковолоконных разъемов, шлангов для газа, линий подачи топлива и др. могут быть применены различные коммуникационные трубы 60.
Как можно видеть на фиг. 30, между концами палубных секций 70 и 72 может быть оставлено свободное пространство для технических целей. При этом палубные секции 70 и 72 установлены поверх платформенных секций 74 и 76, хотя для специалистов будет понятно, что палубные секции могут быть собраны в сочетании и с 5 другими типами платформенных модулей. Палубные секции могут конструироваться путем последовательного наложения нескольких слоев, причем каждый такой слой может содержать одну или более коммуникационных труб.
В предпочтительном варианте расстояние между обращенными одна к другой сторонами 78 и 80 палубных секций 70 и 72 составляет около 30 см. Свободное
10 пространство оставляется также между верхними частями платформенных секций 74 и 76. Сверху это свободное пространство перекрывается крышкой, которая опирается на выступы, выполненные в верхних частях палубных секций 70 и 72. С целью облегчения прокладки кабелей, проводов и т. д. внутри палубных секций могут быть проложены соответствующие коммуникационные трубы 84 и 86. У палубной секции 70 имеются
15 верхняя плита 88 и нижняя плита 90, которые обычно изготавливаются из металла или из композитного материала соответствующего типа. Например, верхняя плита 88 и/или нижняя плита 90 могут представлять собой алюминиевые плиты, хотя в некоторых случаях предпочтительным является использование алюминиевых или каких-либо иных сплавов. Промежутки между коммуникационными трубами могут быть заполнены
20 изоляционным материалом. Например, в одном из вариантов в пространство между проложенными трубами помещен пенополиуретан для того, чтобы придать плите, уложенной над свободным пространством, достаточное сопротивление сжатию.
На фиг. 31 представлен блок стыковки коммуникационных труб 102 и 104 ("портал"). Горизонтальные коммуникационные трубы пересекают вертикальную
25 дренажную трубу 106, которая была обрезана в соответствии с реальным пространством между верхней плитой 88 и нижней плитой 90. В нижней плите имеется дренажное отверстие 107, так что кабели, провода и другие линии могут быть проведены в нижележащие платформенные секции и сквозь них. В верхнюю часть палубной секции введена вертикальная труба, снабженная резьбовым компонентом
30 110. Кабели и другие линии могут быть выведены через эту трубу вверх и далее в другие модули, установленные на палубе. Когда данный портал не используется, в резьбовой компонент 110 может быть завинчена пробка для того, чтобы получить гладкую поверхность палубы, которая не прерывается открытыми люками или иными отверстиями.
35 На фиг. 32 подробно показаны детали несущей опоры 50 согласно
изобретению. Эта опора устанавливается в яму 52 под опору, которая была пробурена
в поверхности земли. В некоторых вариантах в опоре 50 имеется внутреннее пространство 54, предназначенное для приема суспензии 56 из воды, песка и гравия. При этом наружная поверхность опоры может быть гладкой (т. е. криволинейной) или многогранной. Когда сборка платформы осуществляется в очень холодных условиях, 5 например, в замерзшей тундре, суспензия 56 также замерзнет и придаст опоре 50 дополнительную стабильность и жесткость. В нижней части 60 опоры может иметься спиральный опорный гребень 62, тогда как конфигурация верхней части 64 опоры выполнена с возможностью ее ввода в приемное гнездо 66, имеющееся в дне платформенной секции 68.
10 На фиг. 33 приведено детальное изображение верхней части 64 несущей опоры
50, показанной на фиг. 32. В этой верхней части имеется фитинг 70, через который текучие среды могут подаваться в трубу 80, проходящую через тело опоры 50. Текучие среды, закачиваемые в трубу 80, проходят к нижней части опоры 50, причем обратный поток создается приложением накапливаемого давления жидкости к фитингу,
15 имеющемуся во фланце 72. В других вариантах несущая опора 50 может устанавливаться с использованием прикрепленной к ней проушины или иного монтажного приспособления (не изображено).
На фиг. 34 показана нижняя часть трубы 80 для подачи текучих сред, которая проходит вниз в теле опоры 50, а затем выводится вниз через переходную часть 83 и
20 спиральный гребень 82. В одном из конкретных вариантов спиральный гребень 82 изготавливается из двух металлических пластин. Нижняя пластина 84 расположена, по существу, перпендикулярно наружному диаметру 86 нижней секции 88 трубы. Верхняя пластина 90 имеет коническую спиральную форму и наклонена вниз под углом, составляющим 30°-45°. Спиральные пластины 84 и 90 скреплены, например, с
25 применением известного метода сварки или спекания таким образом, чтобы сформировать внутри спирального гребня 82 полое пространство 92 для транспортирования текучей среды. В других вариантах наружная поверхность несущей опоры выполняется, по существу, гладкой, а пространство для транспортирования текучей среды образовано внутри опоры.
30 Согласно одному из вариантов раствор текучей среды проходит под давлением
вниз через трубу 80 в спиральный гребень 82. Текучая среда циркулирует по спиральному гребню 82 до нижнего края 100 опоры, после чего поступает через отверстие 104 во внутренний канал 106, выполненный в несущей опоре 50. После этого раствор текучей среды возвращается обратно, поднимаясь по внутреннему
35 каналу 106. Таким образом, в данном варианте жидкая или газообразная среда может проходить под давлением вниз по трубе 80 и по спиральной траектории в спиральном
гребне 82, а затем подниматься по внутреннему каналу 106 опоры 50 для осуществления охлаждения или нагрева грунта, окружающего опору 50. Согласно другому варианту очень холодные жидкость или газ подаются вниз через трубу 80 в тело опоры для того, чтобы поддерживать окружающую поверхность грунта в сильно 5 замороженном состоянии. В противоположность этому, в другом варианте через трубу 80 подают теплую жидкость или теплый газ для того, чтобы разморозить грунт вокруг несущей опоры. В этом случае опора может быть более легко извлечена из места своего закрепления после завершения буровых операций. Еще в одном варианте для того, чтобы облегчить извлечение опор, средства транспортирования текучей среды 10 обеспечивают выведение текучей среды через сопловые элементы на окружающую поверхность грунта.
Для того чтобы облегчить осуществление упомянутой операции замораживания грунта используется такая жидкость, как гликоль пищевой очистки, температура замерзания которого находится существенно ниже самой низкой ожидаемой
15 температуры окружающей тундры. Поскольку гликоль пищевой очистки является биодеградирующим, его случайная проливка окажет только ограниченное воздействие на окружающую поверхность. При этом специалистам в данной области должно быть понятно, что для осуществления рассмотренных операций замораживания и нагрева грунта внутрь несущей опоры 50 могут быть поданы также многие другие вещества,
20 например, охлажденный воздух, подогретый воздух или горячий пар.
В случае использования тяжелых платформ индивидуальные опоры могут нести большую нагрузку. Поскольку в некоторых вариантах опоры вмораживаются в поверхность грунта с использованием соответствующей суспензии, нижележащий слой льда может обнаруживать тенденцию либо к смещению, либо к уплотнению. В
25 результате одна или более опор могут погрузиться в грунт на большую глубину и тем самым дестабилизировать платформу. В большинстве случаев погружение опоры пропорционально нагрузке, которую она несет; следовательно, оно будет варьировать от опоры к опоре. Хотя ожидается, что дополнительное (инкрементальное) погружение любой индивидуальной опоры будет оказывать пренебрежимо малое влияние на
30 стабильность платформы, специалистам должно быть понятно, что в некоторых случаях может потребоваться механическая регулировка для того, чтобы повысить несущую способность некоторых опор, испытавших дополнительное погружение. В соответствии с изобретением предлагаются, по меньшей мере, два эффективных способа повышения несущей способности опор, испытавших дополнительное
35 погружение.
Согласно варианту, представленному на фиг. 35, платформа 350 с собранной на ней палубой поддерживается несущей опорой 360. При этом над подъемным приспособлением 365, предусмотренным в самой верхней части опоры 360, установлено подъемное устройство 370 типа домкрата. Как это показано на фиг. 36, 5 гидроцилиндр 375 может выпускаться вниз из домкрата 370 до тех пор, пока он не придет в контакт с приспособлением 365. В некоторых вариантах предусмотрены стыковочные средства (типа рейка-зубчатое колесо), обеспечивающие надежное зацепление между головкой 380 гидроцилиндра 375 и подъемным приспособлением 365. В других вариантах стыковочные средства содержат известные крепежные
10 элементы, образующие, например, пару болт/гайка. Специалистам должно быть ясно, что для того, чтобы надежно связать нижнюю часть 380 гидроцилиндра с подъемным приспособлением 365 на несущей опоре, могут быть применены практически любые известные стыковочные средства при условии, что они способны обеспечить надежное закрепление нижней части 380 гидроцилиндра на верхней поверхности опоры.
15 Гидроцилиндр 375 может быть снабжен поршнем, способным прикладывать
направленное вниз усилие к верхней части опоры для того, чтобы обеспечить стыковку с опорой посредством крепежных средств. Согласно другим вариантам гидроцилиндр 375 может иметь телескопическую конструкцию, благодаря чему концентрические части цилиндра могут выводиться последовательно, по мере увеличения общей длины
20 цилиндра, с целью соприкосновения с подъемным приспособлением 365 на несущей опоре. После этого производится подъем платформы 350 с собранной на ней палубой.
Как можно видеть из фиг. 37, после того, как в результате подъема, с применением домкрата 370, платформы 350 с палубой они будут отведены от буртика регулируемой гайки 368, с регулируемой гайки 368 будет снята нагрузка, так что эта
25 гайка может быть отрегулирована по высоте без оказания неблагоприятного влияния на уровень или стабильность платформы в целом. Из фиг. 38 видно, что после настройки регулируемой гайки 368 на заданную высоту платформа 350 с палубой посредством гидроцилиндра 375 снова опускается с установкой на опорную часть 369 регулируемой гайки 368, после чего головка 380 цилиндра отсоединяется или каким-
30 либо иным методом отводится от контактировавшего с ней подъемного приспособления 365. Как показано далее на фиг. 39, по завершении желательной настройки платформы по высоте подъемное устройство 370 может быть отведено с участка вблизи несущей опоры 360 и, если это необходимо, использовано в другой зоне платформы.
35 Из фиг. 40 можно видеть, что для того чтобы снять нагрузку с несущей опоры
360, нет необходимости поднимать платформу 350 с собранной на ней палубой
посредством расположенного сверху подъемного устройства. В альтернативном варианте подъемное устройство (домкрат) 390 может быть установлено под платформой 350 с палубой и использовано для того, чтобы, подняв платформу, снять ее с несущей опоры 360 за счет прижатия верхней поверхности цилиндра к нижней 5 поверхности платформы 350 с палубой и последующего подъема цилиндра с помощью его гидравлической системы.
В тех случаях, когда гидроцилиндр имеет форму поршня, длина хода гидроцилиндра определяет интервал, в пределах которого может осуществляться настройка несущей опоры по высоте. Однако в других вариантах изобретения для того,
10 чтобы обеспечить стандартизированный диапазон настройки опоры по высоте, могут быть использованы цилиндрические стопорные штифты, устанавливаемые между телескопическими цилиндрическими элементами домкрата. Данные стопорные штифты могут, в частности, вводиться через приемные отверстия, выполненные через регулярные интервалы во внутреннем, промежуточном и наружном телескопических
15 цилиндрических элементах. При подъеме цилиндра в пределах его хода стопорные штифты вводятся в приемные отверстия и определяют тем самым дискретную заданную базовую высоту подъема домкрата.
В соответствии с проиллюстрированным примером осуществления нижняя часть домкрата устанавливается рядом с боковой стороной платформы таким
20 образом, что гидроцилиндр домкрата может быть поднят на первую часть его хода. После этого вокруг выдвинутой головки цилиндра наматывают цепь или иное средство для подъема, тогда как стопорные штифты выводятся из телескопических элементов гидроцилиндра. Когда гидроцилиндр отводится назад, телескопические элементы втягиваются и стопорные штифты устанавливаются снова. После этого цилиндр снова
25 выдвигается, причем выбирается провисание удерживающей его цепи, в результате чего высота подъема головки цилиндра увеличивается. В этом положении головка цилиндра удерживается только укороченной удерживающей цепью. После этого стопорные штифты снова извлекаются из приемных отверстий и цилиндр отводится обратно. Как и раньше, телескопические элементы цилиндра снова устанавливаются в
30 более высокое положение и снова штифтуются. Данный процесс повторяется до тех пор, пока головка цилиндра не будет установлена на заданную высоту с использованием только гидравлической подъемной силы домкрата. После того как будет произведена базовая настройка высоты гидроцилиндра, домкрат перемещают в точку под заданной частью платформы. Затем головку цилиндра снова выдвигают,
35 чтобы произвести окончательную настройку высоты несущей опоры.
В соответствии с вариантом, представленным на фиг. 41, установленная несущая опора 54 содержит трубчатый элемент 50, проходящий через тело платформенной секции 52. При этом опора 54 вводится снизу в полое пространство, образованное в трубчатом элементе 50. На теле опоры 54 установлена регулируемая 5 гайка 56 для того, чтобы вступать в контакт с нижней поверхностью 58 платформенной секции 52. В некоторых вариантах при осуществлении контакта между регулируемой гайкой 56 и нижней поверхностью 58 платформы используется также изолирующий элемент 60. В случае если изолирующий элемент 60 изготавливается из материала с низкой электропроводностью, например, из материала Delrin или из полиэтилена
10 сверхвысокой молекулярной массы, изолирующий материал служит также для получения точки электрического заземления между стальной регулируемой гайкой 56 и алюминиевой платформенной секцией 52.
В соответствии с другими аспектами изобретения после того, как несущая опора установлена, сужающийся к верхнему концу приемный (опорный) элемент 62,
15 расположенный в верхней части регулируемой гайки 56, будет находиться внутри трубчатого элемента 50. После этого в пространство, образованное между трубчатым элементом 50 и опорой 54, опускают первый закрывающий узел 70, который должен находиться в контакте как с приемным элементом 62, так и с поверхностью 78 внутренней стенки трубчатого элемента 50. В конкретном варианте, представленном
20 на фиг. 41, используется также нижний клиновой компонент 72, контактирующий с регулируемой гайкой 56 на участке, находящемся ниже зоны ее контакта с узлом 70. Клиновой компонент 72 служит опорой для дополнительной сужающейся кверху приемной секции 74, установленной на верхнюю часть закрывающего узла 70. .Аналогичным образом, верхний клин 76 установлен в контакте с верхней частью
25 сужающейся приемной секции 74 и с поверхностью внутренней стенки трубчатого элемента 50.
Фиг. 42 соответствует виду сверху на верхнюю часть несущей опоры, изображенной на фиг. 41. Согласно представленному варианту по периметру головки 80 опоры расположено несколько закрывающих узлов 70 для того, чтобы надежно
30 зафиксировать опору 54 в требуемом положении и придать системе дополнительную стабильность и структурную жесткость после завершения установки.
В частности, установка нескольких закрывающих узлов 70 и 74 задает фиксированное расстояние в боковом направлении между несущей опорой и внутренней поверхностью трубчатого элемента, входящего в состав платформенной
35 секции. В результате боковые нагрузки (т. е. усилия, действующие на боковые стороны платформы, в частности, сильные ветра) будут равномерно поглощаться по всему
поперечному сечению той части несущей опоры, которая находится внутри трубчатого элемента. Поскольку как верхняя, так и нижняя части опоры взаимодействуют с внутренними поверхностями трубчатого элемента, несущая опора и трубчатый элемент оказываются эффективно зафиксированными и придают системе платформы 5 дополнительную структурную жесткость. С другой стороны, если несущая опора зафиксирована только у нижней части трубчатого элемента, между опорой и платформенной секцией образуется соединение наподобие шарнира, причем значительный момент инерции, возникающий вблизи поверхности земли, уменьшает стабильность собранной платформенной системы. Для того чтобы более наглядно 10 показать конструктивные особенности, описанные со ссылкой на фиг. 42, на фиг. 43 дано перспективное изображение головки 100 несущей опоры, представленной на фиг. 41.
Фиг. 44, на которой предложенная платформа показана на плане, иллюстрирует общее расположение как построек для хранения запасов, так и других необходимых
15 структур. Размещению и группированию структур, возводимых на платформе, следует уделять значительное внимание, чтобы обеспечить стратегически правильное распределение и хранение оборудования, а также безопасное и удобное проживание персонала, обслуживающего платформу. Необходимо также, чтобы буровая установка отвечала строгим правилам в отношении пожароопасности и безопасности для
20 персонала.
Например, в соответствии с техническими требованиями API, поддерживаемыми Американским нефтяным институтом (American Petroleum Institute), зона в радиусе около 5 м вокруг устья скважины рассматривается как соответствующая Дивизиону 1 взрывоопасной окружающей среды. Соответственно, все электрическое
25 оборудование, используемое в данной зоне, должно отвечать требованиям зоны Класса 1 Дивизиона 1. Большинство закрытых помещений, которые имеют дверь, открывающуюся в пространство, соответствующее Дивизиону 1, считаются соответствующими Классу 1 Дивизиона 2 Е$зрывоопасной окружающей среды. Согласно требованиям API, такие зоны регулируются почти также строго, как зоны,
30 соответствующие Классу 1 Дивизиона 1. На практике для того, чтобы соответствовать упомянутым промышленным правилам, практически все электрооборудование, используемое на буровой установке, включая компьютеры и телефоны, должно быть проверено с точки зрения потенциальной опасности электрического инициирования взрыва.
35 В примере, показанном на фиг. 44, по одну сторону от буровой установки 52
находится бытовое помещение 50 для бурового мастера, тогда как по другую сторону
буровой установки 52 расположено общежитие 54 для остального персонала. И в бытовом помещении 50, и в общежитии 54 предусмотрено по окну 56 и 58, через которые персонал может наблюдать обстановку на полу буровой установки.
Желательно также, чтобы и бытовое помещение для бурового мастера, и 5 общежитие были снабжены дверями, через которые персонал, находящийся в указанных помещениях, мог бы выходить на пол буровой вышки для выполнения работы или обсуждения заданий. Вместе с тем, присутствие дверей между полом буровой установки и либо указанным бытовым помещением, либо общежитием означало бы, что данные зоны должны классифицироваться как зоны Дивизиона 2.
10 Однако, поскольку как буровые мастера, так и другой обслуживающий персонал часто испытывают потребность в наличии телефонов, портативных компьютеров и других подобных средств, большинство которых не относится к взрывобезопасному оборудованию, в прошлом наличие удобных для работы дверей между полом буровой установки и помещениями для персонала не предусматривалось.
15 Как видно из фиг. 45, иллюстрирующей в увеличенном масштабе здание,
изображенное на плане по фиг. 44, проблемы с доступом на пол буровой установки преодолены построением здания 54 общежития для персонала в виде комбинации помещения 70 для проживания персонала и комнаты 72 для использования компьютеров и коммуникационных средств. При этом, по существу, в центральной
20 части здания 54 имеется дверь 80, которая открывается в небольшой холл 82, а не непосредственно в помещение 70 для проживания персонала. В представленном варианте холл 82 проходит по всей ширине здания 54 и является постоянно открытым со стороны 84, противоположной двери 80. Поскольку дверь 80 открывается в холл 82, который является открытым, т. е. постоянно связанным с окружающим пространством,
25 холл 82 становится неклассифицируемым помещением. Это позволяет персоналу, не нарушая какие-либо отраслевые нормы, пользоваться телефонами и компьютерами, имеющимися в "компьютерной" комнате 72.
Что касается различных складских помещений, присутствие которых полезно в условиях платформы, в частности, платформенных секций для хранения жидкостей,
30 представленный на фиг. 46 и 47 вариант осуществления изобретения содержит платформенную секцию 50, поверх которой установлена палубная секция 52. В некоторых вариантах поверх палубной секции 52: в качестве слоя изоляции наносится пенопласт 54. В предпочтительном варианте толщина этого слоя составляет около 17 см. Множество изолирующих элементов 56, также толщиной около 17 см, установлено,
35 кроме того, на концах, на дне и на обеих боковых сторонах платформенной и палубной секций, преобразуя складской модуль в большой изотермический контейнер.
В некоторых вариантах пол изотермического контейнера, образованного палубной секцией 50, снабжен также электронагревательным элементом 60. Поверх электронагревательного элемента установлен резервуар 62 с повышенным внутренним давлением или складной мягкий резервуар. В таком резервуаре с 5 повышенным внутренним давлением может храниться свежая вода, которая затем может быть подвергнута обработке для получения питьевой воды или воды, предназначенной для душей и рукомойников. В других вариантах мягкий резервуар служит для хранения других жидкостей, например, дизельного топлива или технологических жидкостей, применяемых при бурении. В некоторых вариантах для
10 забора текучей среды из резервуара с целью ее подачи в другие части платформенной структуры используется насос 70. В других вариантах насос 70 служит для отбора жидкостей из других платформенных секций и для закачки их в резервуар 62 через соответствующие технологические каналы 72, например, через металлическую трубу или трубопровод из прочного пластика.
15 Специалистам в данной области должно быть понятно, что обычно на
платформе имеется много участков, которые загружены до значительной высоты тяжелыми платформенными модулями и буровым оборудованием. Однако имеется и много других участков, например, участки палубы под краном, нагруженные лишь в слабой степени. За счет применения конфигураций на основе складных мягких
20 (баллонных) резервуаров грузы в виде текучих сред могут храниться в тех платформенных секциях, которые функционально используются в качестве открытых участков палубы. Баллонные резервуары для хранения жидкостей, кроме того, имеют меньший вес, чем известные складские модули в виде стальных баков. Таким образом, использование настоящего изобретения позволяет уменьшить общую нагрузку на
25 опоры платформы.
Большинство жидкостей, пригодных для хранения в описанном баллонном резервуаре, будут проявлять тенденцию к замерзанию при очень низких температурах, например, при низких температурах, которых можно ожидать при бурении в арктических условиях. В варианте, представленном на фиг. 46 и 47, проблемы,
30 связанные с замерзанием жидкостей, преодолеЕ$аются за счет использования одного или более электронагревателей, расположенных вдоль дна баллонного резервуара. Однако в других вариантах одна или более нагревательных лент закрепляются непосредственно на дне резервуара или накладываются на нижнюю сторону алюминиевой пластины. Эта пластина укладывается на дно платформенной секции,
35 так что баллонный резервуар может быть установлен поверх алюминиевой пластины. Нагревательные пластины из алюминия обеспечивают более равномерное
распределение температуры. Как правило, они не приводят к появлению горячих точек, наличие которых может привести к перегреву отдельного участка резервуара (что может иметь место при использовании известных методов подогрева резервуара). Согласно другим вариантам для того, чтобы предотвратить замерзание хранимой 5 текучей среды, в объеме складской секции осуществляется циркуляция горячего воздуха. В некоторых вариантах электронагреватели расположены непосредственно внутри текучей среды. В результате по объему резервуара постоянно циркулирует теплая вода.
На фиг. 48, в сечении, представлена устьевая камера, соответствующая одному
10 из аспектов изобретения. Наружная часть данной камеры содержит несколько слоев, например, внутреннюю обшивку и наружную обшивку, а также изолирующий слой пенополиуретана, состоящий из двух частей и расположенный между внутренней и наружной обшивками. В дне устьевой камеры предусмотрены, по меньшей мере, двухуровневые герметичные уплотнения для того, чтобы обеспечить как можно более
15 надежную изоляцию данного модуля от окружающей среды и предотвратить поверхность грунта от нежелательных загрязнений. Представленная устьевая камера позволяет также осуществлять бурение, не затрагивая поверхность грунта, за исключением места расположения скважины.
В соответствии с вариантом, изображенным на фиг. 49, в устьевой камере
20 размещены также дополнительные комплекты обсадных труб и другие компоненты для использования в дополнительных скважинах. При этом подобные запасные комплекты также находятся в герметизированном объеме устьевой камеры для того, чтобы предотвратить утечки и обеспечить тем самым экологическую безвредность буровых операций. Предусматривается также наличие той или иной лестницы, позволяющей
25 персоналу попадать в устьевую камеру и покидать ее.
Как показано на фиг. 50, герметизирующий узел устьевой камеры взаимодействует с крайней (верхней) частью колонны обсадных труб. Герметизирующие уплотнения содержат внутреннюю и наружную части, между которыми находится пенополиуретан. Каждое из уплотнений может быть активировано
30 (приведено в рабочее состояние) с помощью болтов, взаимодействующих с соответствующими крепежными элементами, чтобы обеспечить надежную герметизацию с целью защиты устьевой камеры. Другие средства активизации уплотнений включают каналы подачи воздуха под невысоким давлением, например, около 14 Па, так что уплотнения удерживаются в рабочем положении под действием
35 приложенного к ним сжимающего давления или за счет уплотняющего вещества, такого как пенопласт.
На фиг. 51 представлена яма, в которую установлена несущая опора 50. У опоры 50 имеются регулируемая гайка 56 для точной настройки уровня платформы 52, установленной на данной опоре, и средство 58 подачи текучей среды, позволяющее закачивать текучую среду с платформы внутрь тела несущей опоры 50. Нижнему концу 60 опоры 50 придан контур, позволяющий закачиваемым внутрь опоры текучим средам течь в направлении нижней поверхности опоры и тем самым обеспечивать эффективный и равномерный нагрев опоры. У нижнего конца опоры 50 предусмотрена секция 62 меньшего диаметра для взаимодействия с вытягивающим компонентом.
Как видно из фиг. 52, для наращивания опоры со стороны ее нижнего конца может быть использован адаптер 70. В адаптере 70 имеется глухое отверстие 72, размер которого позволяет вводить в него секцию 62 меньшего диаметра, имеющуюся на нижнем конце несущей опоры 50. Могут быть предусмотрены также стопорные болты 74, причем в приведенном конкретном примере эти болты, установленные на боковой поверхности адаптера с взаимным угловым расстоянием 90°, упираются в нижнюю часть несущей опоры 50 и фиксируют ее. Нижнюю часть адаптера 70 составляет приемный элемент 76, который соответствует по размерам сопрягаемой с ним части удлинительной трубы, устанавливаемой на нижнюю часть адаптера 70. На фиг. 53 адаптер 70, изображенный на фиг. 52, показан вместе с установленной на него секцией 80 удлинительной трубы, образующей удлинительную насадку 84. В соответствии с одним из вариантов удлинительная труба приваривается к приемному элементу 76 по окружности 82. Однако в других вариантах для закрепления этой трубы могут использоваться любые иные подходящие крепежные средства при условии, что они способны обеспечить надежное соединение между удлинительной трубой 80 и приемным элементом 76. Например, в некоторых вариантах для этой цели используются срезные штифты или аналогичные им элементы, обеспечивающие соединение между удлинительной трубой и приемным элементом с разрывом этого соединения при приложении к нему заданного усилия.
Как показано в варианте по фиг. 54, нижний конец 60 несущей опоры 50 имеет такие размеры, что может взаимодействовать с внутренней поверхностью отверстия 72 адаптера 70 (см. фиг. 52). В варианте по фиг. 55 несущая опора снабжена удлинительной насадкой 84; для этого наружная поверхность нижнего конца 60 опоры прикреплена к адаптеру с помощью стопорных болтов 74.
На фиг. 56 изображена яма 100, в которую установлена одна из опор, несущих платформу. К нижнему концу несущей опоры на трении прикреплена удлинительная насадка 84. После ввода опоры в подготовленную для нее яму в нее подают суспензию из воды, песка и гравия для того, чтобы заморозить опору в заданном положении.
После этого несущая опора готова к восприятию расчетной нагрузки, воздействующей на нее сверху.
На фиг. 57 изображена яма под опору (показанная на фиг. 56) после извлечения из нее несущей опоры. Согласно некоторым вариантам перед извлечением опору 5 нагревают за счет циркуляции нагретой текучей среды для того, чтобы разморозить опору и отделить ее от окружающей ее формации. Затем освобождают болты или срезают штифты, которые использовались для закрепления удлинительной насадки на адаптере, снабженном приемным элементом, после чего несущая опора может быть отделена от адаптера и соответственно от удлинительной насадки. В соответствии с
10 одним из вариантов адаптер и удлинительная насадка оставляются в грунте, находясь на дне 104 ямы 100 значительно ниже поверхности окружающей формации. В некоторых вариантах высота слоя грунта над адаптером и удлинительной насадкой составляет примерно от 5 до 6 м. При этом адаптер и удлинительная насадка могут быть оставлены безвозвратно, а яма под опору заполняется или закрывается таким
15 образом, что на окружающей поверхности остаются лишь минимальные следы от проведенного бурения.
Однако в других вариантах адаптер и удлинительная насадка будут повторно использованы каждый раз, когда требуется возобновить добычу на данном участке. В таком случае яма под опору не заполняется и не закрывается. Согласно еще одному
20 варианту адаптер и удлинительная насадка оставляются безвозвратно, а верхняя часть ямы под опору заполняется смесью песка и льда. Альтернативно, яма под опору заполняется смесью верхнего слоя тундры и льда. В результате после завершения операций и удаления платформы существовавшая точка бурения не может быть легко обнаружена на фоне окружающей тундры.
25 Данное описание было приведено только для целей иллюстрации изобретения;
не предполагается, что оно охватывает все возможные аспекты изобретения. Более того, хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано применительно к нескольким вариантам его осуществления, приведенным только в качестве примеров, для специалистов в данной области будет понятно, что в описание могут вноситься
30 различные незначительные изменения и что в изобретение могут быть внесены различные модификации и дополнения, не выходящие за границы идеи и объема изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ сооружения буровой или эксплуатационной платформы, 5 включающий:
изготовление в грунте ямы под несущую опору;
установку в указанную яму несущей опоры, снабженной регулируемым буртиком;
подачу в указанную яму под опору суспензии для вмораживания несущей опоры 10 во внутренний объем указанной ямы;
установку на верхнюю поверхность буртика модульной платформенной секции для формирование палубной поверхности платформы и
настройку положения регулируемого буртика по высоте таким образом, чтобы указанная палубная поверхность платформы была расположена горизонтально, 15 независимо от наклона или неровностей указанной поверхности грунта.
2. Способ сооружения буровой или эксплуатационной платформы, включающий:
внедрение в грунт несущей опоры, снабженной регулируемым буртиком;
установку на верхнюю поверхность буртика модульной платформенной секции 20 и формирование тем самым палубной поверхности платформы и
настройку положения регулируемого буртика по высоте таким образом, чтобы указанная палубная поверхность платформы была расположена горизонтально, независимо от наклона или неровностей указанной поверхности грунта.
3. Способ сооружения буровой или эксплуатационной платформы, 25 включающий:
забивание в грунт несущей опоры, снабженной регулируемым по высоте буртиком;
установку на верхнюю поверхность буртика модульной платформенной секции и формирование тем самым палубной поверхности платформы и 30 настройку положения регулируемого буртика по высоте таким образом, чтобы
указанная палубная поверхность платформы была расположена горизонтально, независимо от наклона или неровностей указанной поверхности грунта.
4. Способ сооружения платформы дпя бурения и добычи нефти, газа и гидратов, включающий:
35 установку платформенной секции поверх множества несущих опор;
установку между двумя несущими опорами двух, по существу, параллельных балок и
установку поверх двух, по существу, параллельных балок палубной секции с образованием связывающей несущей конструкции между двух, по существу, 5 параллельных балок.
5. Способ сооружения арктической буровой платформы, включающий: установку первой платформенной секции на первое множество несущих опор,
каждая из которых расположена вблизи угла указанной первой платформенной секции; установку второй платформенной секции, содержащей фиксирующий элемент, 10 который фиксируется на первой стороне первой платформенной секции;
установку второго множества несущих опор для поддержки стороны второй платформенной секции, противолежащей той ее стороне, на которой закреплен фиксирующий элемент; и
установку третьей платформенной секции, содержащей дополнительный 15 фиксирующий элемент, который фиксируется на той стороне второй платформенной секции, которая противолежит указанному второму множеству несущих опор.
6. Способ сборки взаимно стыкующихся модульных платформенных секций, пригодных в качестве несущих деталей для установки бурового оборудования на поверхности палубы, включающий:
20 установку первой модульной платформенной секции и второй модульной
платформенной секции на несущие опоры и
установку фиксирующего элемента и принимающего его элемента вблизи
стыка, образованного между первой платформенной секцией и второй платформенной
секцией, причем фиксирующий элемент расположен вдоль боковой стороны первой 25 платформенной секции, а принимающий его элемент расположен вдоль боковой
стороны второй платформенной секции.
7. Способ прокладки энергетических и коммуникационных линий между палубной секцией и платформенной секцией буровой платформы, включающий:
установку палубной секции поверх платформенной секции; 30 выполнение одного или более отверстий в поверхности палубной секции для
обеспечения возможности ввода указанных энергетических и коммуникационных линий в пространство между внутренней областью палубной секции и поверхностью палубы, составляющей верхнюю поверхность палубной секции, и
выполнение одного или более отверстий между нижней поверхностью палубной 35 секции и верхней поверхностью платформенной секции.
8. Способ нагрева несущей опоры платформенной секции, включающий:
выполнение в теле несущей опоры канала для текучей среды;
установку полого элемента для транспортирования текучей среды вокруг внешней поверхности несущей опоры, причем указанный канал функционально сопряжен с полым элементом для транспортирования текучей среды, и 5 подачу нагревающей текучей среды в канал для текучей среды с пропусканием
нагревающей текучей среды через полый элемент для транспортирования текучей среды.
9. Способ нагрева несущей опоры платформенной секции, включающий: выполнение в теле несущей опоры канала для текучей среды;
10 установку полого элемента для транспортирования текучей среды вокруг
внутренней поверхности несущей опоры, причем указанный канал функционально сопряжен с полым элементом для транспортирования текучей среды, и
подачу нагревающей текучей среды в канал для текучей среды с пропусканием нагревающей текучей среды через полый элемент для транспортирования текучей
15 среды.
10. Способ извлечения несущей опоры для платформы из окружающего ее грунта, включающий:
осуществление циркуляции нагревающей текучей среды через полый элемент для транспортирования текучей среды, установленный на несущую опору или внутри 20 нее, и
приложение к несущей опоре усилия для ее удаления из окружающего грунта.
11. Способ извлечения несущей опоры для платформы из окружающего ее грунта, включающий:
осуществление прохождения нагревающей текучей среды через полый элемент 25 для транспортирования текучей среды, установленный на несущую опору или внутри нее,
выведение текучей среды на поверхность грунта через один или более сопловых элементов и
приложение к несущей опоре усилия для ее удаления из окружающего грунта. 30 12. Способ настройки модульной секции буровой платформы по высоте,
включающий:
установку модульной платформенной секции на верхнюю поверхность буртика регулируемой гайки, находящейся на несущей опоре, причем на верхней поверхности несущей опоры имеется приемный элемент для закрепления подъемного устройства; 35 установку подъемного устройства вблизи указанного приемного элемента и
взаимную фиксацию подъемного устройства и приемного элемента;
подъем модульной платформенной секции с отведением ее от буртика регулируемой гайки и поддерживание указанной платформенной секции посредством несущих средств;
подъем регулируемой гайки с буртиком и 5 повторную установку, с использованием указанных несущих средств, модульной
платформенной секции на верхнюю поверхность буртика регулируемой гайки.
13. Способ герметизации стыка, образованного между пристыкованными платформенными модулями, включающий:
установку четырех пристыкованных платформенных модулей с образованием 10 между ними зоны стыка, ориентированной по четырем направлениям, и
герметизацию указанной зоны стыка, ориентированной по четырем направлениям, с помощью герметизирующих средств.
14. Способ герметизации стыка, образованного между пристыкованными платформенными модулями, включающий:
15 установку четырех пристыкованных платформенных модулей с образованием
между ними зоны стыка, ориентированной по четырем направлениям, и
установку над зоной стыка, ориентированной по четырем направлениям, герметизирующего элемента, имеющего центральную часть и отходящие от нее ножки.
FIG. 2
FIG. 6
FIG. 7
FIG. 9
FIG. 10
FIG. 11
r50, -54 г 84 r72s- 70
62:
1 ¦60-
Ь73
Г 74-
¦80
¦82 13 J
/¦132
<-г-> >
^130
FIG. 12
FIG. 13
54 64- r72
622
IzzTP
¦60-~-16z
^80
¦82 15
66-
Г74-_
<-г-*
у132
FIG. 14
142^_ _r144.
FIG. 16
г188 г186Г184Г182г18(У64 s72 ^162^172
r66r74l
164
206-
:-200=K,
170
174
¦204
190
220J 218J 216J 214J 212J 210J ^-202^-194^ 192
FIG. 17
52 "Л
r50r54
S4 г 72
62:
..ZZ70
¦г60-
86:
Г74-
-4--г->
FIG. 18
FIG. 19
FIG. 20
r188 r186r 184 r 1^2r 180^64 q72 s-162у 172
zzp60z=f=i16(tp -170
74¦164
206-
1200
174
¦204
190
220 J 218 J 216y 214 J 212J 210J ^-202^ 194х-192
FIG. 21
FIG. 22
270sr
FIG. 23
¦270
FIG. 24A
r274__
---n
FIG. 24В
• 4 " "4
* 4
* о "'о ^ * 0'"4
'•'"'• '
* 4 * О °-4- * * ¦ ,
290 J
¦280
-282
-284 -292
-286
¦288
FIG. 25
304
¦302
FIG. 26A
FIG. 26В
310
FIG. 27A
FIG. 27B
/312
г~1
320
FIG. 28А
FIG. 28В
FIG. 29
FIG. 30
f88_ rWO
а • * в - а
О р- "
ff-iiT
Li-U^-
° ° " .'
г 104
106-* :
. •'¦ '¦ ;'
" • -в о'. е
о-.' "' • а в
90у 107у
FIG. 32
FIG. 33
FIG. 34
FIG.
/¦370
I /
" о ' о. V" о * о V
*J - * *
II * о " °. "
lhl " 4 -A ' *••¦-*. *- "
= =4
ft "-380 y -365
/¦360.
^350
FIG. 37
FIG. 38
FIG
FIG. 40
FIG. 42
FIG. 43
FIG. 44
FIG. 45
r54r5?Г70 Г72
1~ Г 'Т ' I----t- - Г"~Т - ¦¦> ¦¦¦-! --г -Т-1 г -г -¦ Г" 1 " Г "'1 - 1 -1 -*-r-j I 'i *" i .- г
ЯК 56J62J ^50 '"
FIG. 46
FIG.
FIG. 48
FIG. 49
i 1
ZZZZ
7zzm
п_ггц
77777
F/G. 50
FIG. 51
FIG. 53
FIG. 55
FIG. 56
FIG. 57
ЕАПВ/ОП-2
ЕВРАЗИЙСКОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ
ПОИСКЕ !
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 !
Номер евразийской заявки: 200501102
Дата подачи: 08 апреля 2004 (08.04.2004) | Дата испрашиваемого приоритета: 08 апреля 2003 (08.04.2003)
Название изобретения:
Арктическая платформа
АНАДАРКО ПЕТРОЛЕУМ КОРПОРЕЙШЕ1-Г
Заявитель:
П Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) Д Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ: Е21В 15/00 (2006.01)
E02D 27/12 (2006.0!)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
Е21В 15/00, 15/02, Е02В 17/00, 17/02, 17/04, 17/06, 17/08, E02D 27/00, 27/10, 27/12, 27/32, 27/35
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
X Y
SU 1006601 А (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕСОСПЛАВА) 23.03.1983, кол. 2, строки 30-35, фиг. 5
SU 1168665 А (В.Ю. ВАСИЛЬЕВ) 23.07.1985, формула
RU 2089706 С1 (КОЛЕСОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ и др.) 10.09.1997, стр. 2, абзац 6, стр. 3, абзац 5
RU 2090699 С1 (КВЕРНЕР ЭРЛ ЭНД РАЙТ) 20.09.1997, стр. 2, абзац 9
RU 2092654 С1 (ЦЕНТРАЛЬНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "КОРАЛЛ") 10.10.1997, стр. 3, абзац 1, фиг. 2
1,3-5.7
1,4
[^последующие документы указаны в продолжении графы В данные о патентах-аналогах указаны в приложении
* Особые категории ссылочных документов:
"А" документ, определяющий общий уровень техники
"Е" более ранний документ, но опубликованный на дату подачи евразийской заявки или после нее
"О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения
"X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень,
взятый в отдельности "Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с
другими документами той же категории " &" документ, являющийся патентом-аналогом "L" документ, приведенный в других целях_
Дата действительного завершения патентного поиска: 17 января 2007(17.01.2007)
Наименование и адрес Международного поискового органа Федеральный институт промышленной собственности РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., д. 30-1 .Факс: 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо ;
Т. Владимирова
Телефон № (495) 240-33-15
ЕАПВ/ОП-2
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
Номер евразийской заявки: 200501102
ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ ( продолжение графы В )
Категория
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
Y А
SU 912585 А (Н.И. АЛЕКСЕЕВ и др.) 25.03.1982, стр. 1, 1 ст.-2 ст. US 4579481 A (STANDARD OIL COMPANY) 01.04.1986 7
1-8