Морские буровые платформы. Морская нефтяная платформа
С целью разведки или эксплуатации минеральных ресурсов под дном моря.
Буровые платформы в основном несамоходные, допустимая скорость их буксировки 4-6 узлов (при волнении моря до 3 баллов, ветра 4-5 баллов). В рабочем положении на точке бурения буровые платформы выдерживают совместное действие волнения при высоте волн до 15 м и ветра со скоростью до 45 м/с. Эксплуатационная масса плавучих буровых платформ (с технологическими запасами 1700-3000 т) достигает 11 000-18 000 т, автономность работы по судовым и технологическим запасам 30-90 суток. Мощность энергетических установок буровой платформы 4-12 МВт. В зависимости от конструкции и назначения различают самоподъёмные, полупогружные, погружные, стационарные буровые платформы и буровые суда. Наиболее распространены самоподъёмные (47% от общего числа, 1981) и полупогружные (33%) буровые платформы.
Самоподъёмные (рис. 1) плавучие буровые платформы используют для бурения главным образом при глубине моря 30-106 м. Они представляют собой водоизмещающий трёх- или четырёхопорный понтон с производственным оборудованием, поднятый над поверхностью моря с помощью подъёмно-стопорных механизмов на высоту 9-15 м. При буксировке понтон с поднятыми опорами находится на плаву; в точке бурения опоры опускаются. В современных самоподъёмных плавучих буровых платформах скорость подъёма (спуска) понтона составляет 0,005-0,08 м/с, опор — 0,007-0,01 м/с; суммарная грузоподъёмность механизмов до 10 тысяч т. По способу подъёма различают подъёмники шагающего действия (в основном пневматические и гидравлические) и непрерывного действия (электромеханические). Конструкция опор обеспечивает возможность постановки буровых платформ на грунт с несущей способностью не менее 1400 кПа при максимальном заглублении их в грунт до 15 м. Опоры имеют квадратную, призматическую и сферическую форму, по всей длине оборудуются зубчатой рейкой и заканчиваются башмаком.
Плавучие буровые платформы полупогружного типа используют для бурения в основном при глубине моря 100-300 м и представляют собой понтон с производственным оборудованием, поднятый над поверхностью моря (на высоте до 15 м) с помощью 4 и более стабилизирующих колонн, которые опираются на подводные корпуса (2 и более). Буровые платформы транспортируют к точке бурения на нижних корпусах при осадке 4-6 м. Плавучая буровая платформа погружается на 18-20 м путём приёма водяного балласта в нижний корпус. Для удержания полупогружных буровых платформ используется восьмиточечная якорная система, обеспечивающая ограничение перемещения установки от устья скважины не более 4% от глубины моря.
Погружные буровые платформы применяют для бурения разведочных или эксплуатационных скважин на и на глубине моря до 30 м. Они представляют собой понтон с производственным оборудованием, поднятый над поверхностью моря с помощью колонн квадратной или цилиндрической формы, нижние концы которых опираются на водоизмещающий понтон или башмак, где расположены балластные цистерны. Погружная плавучая буровая платформа встаёт на грунт (с несущей способностью не менее 600 кПа) в результате заполнения водой балластных цистерн водоизмещающего понтона.
Стационарные морские буровые платформы используют для бурения и эксплуатации куста скважин на нефть и газ при глубине моря до 320 м. С одной платформы бурят до 60 наклонно направленных скважин. Стационарные буровые платформы представляют собой конструкцию в виде призмы или четырёхгранной пирамиды, возвышающейся над уровнем моря (на 16-25 м) и опирающейся на дно с помощью забитых в дно свай (каркасные буровые платформы) или фундаментных башмаков (гравитационное буровые платформы). Надводная часть состоит из площадки, на которой размещено энергетическое, буровое и технологическое оборудование, жилой блок с вертолётной площадкой и другое оборудование общей массой до 15 тысяч т. Опорный блок каркасных буровых платформ выполняют в виде трубчатой металлической решётки, состоящей из 4-12 колонн диаметром 1-2,4 м. Закрепляют блок посредством забивных или бурозаливных свай. Гравитационные платформы изготавливаются целиком из железобетона либо комбинированными (опоры из металла, башмаки из железобетона) и удерживаются за счёт массы сооружения. Основания гравитационной буровой платформы состоят из 1-4 колонн диаметром 5-10 м.
Стационарные буровые платформы предназначены для длительной (не менее 25 лет) работы в открытом море, и к ним предъявляются высокие требования по обеспечению пребываний обслуживающего персонала, повышенной пожаро- и взрывобезопасности, защите от коррозии, мероприятиям по охране окружающей среды (см. Морское бурение) и др. Отличительная особенность стационарных буровых платформ — постоянная динамичность, т.е. для каждого месторождения разрабатывается свой проект комплектации платформ энергетическим, буровым и эксплуатационным оборудованием, при этом конструкцию платформы определяют условия в районе бурения, глубина бурения, и число скважин, количество станков для бурения.
До поселка Ноглики, опорного пункта "СЭ" на севере Сахалина, рабочие и персонал доезжает на поезде, в личном вагоне компании. Обычный купейный вагон- ничего особенного, правда немного чище чем обычно.
Каждому пассажиру выдают вот такой ланч-бокс:
По приезду в Ноглики, всех встречает супервайзер и решает что дальше делать- либо временный кэмп, либо аэропорт- на вертолет, либо (если погода нелетная) на лодку. Нас отправили сразу в аэропорт. Чтобы полететь на вертолете обязательно нужно заранее в Южно-Сахалинске пройти курс по спасению с терпящего бедствие вертолета (HUET). На этом тренинге на вас одевают специальные термокостюмы, оборудованные дыхательной системой и вертят как хотят вверх ногами в бассейне, в имитационной кабине вертолета, но это опять другая история...
В аэропорту все проходят личный досмотр (включая кинологов)
Предполетный брифинг с описанием ситуации, если вертолет все таки терпит крушение и облачение в спасательные костюмы.
Костюмы жутко неудобные, но если вертолет разобьется, способны держать вас на плаву и сохранять тепло вашего тело до прилета спасателей. Правда если вы в этом костюме выберетесь из тонущего вертолета...
Платформа находится в 160-180 км от Ноглик. Вертолет преодолевает это растояние за 50-60 минут, летя все время вдоль берега, чтобы минимизировать риск падения в воду, и пролетая по пути еще одну платформу проекта Сахалин-2- "Моликпак".
После приземления на вертолетную площадку, вы спускаетесь в комнату для вводного инструктажа:
Все! Теперь вы находитесь на морской нефтедобывающей платформе, куске суши в море и от этого факта ниииикуда не деться.
Как здесь работать?
Платформа PA-B работает в круглосуточном режиме и жизнь здесь не замирает ни на секунду. 12-ти часовая дневная смена и 12-ти часовая ночная.
Я работал в дневную, хотя кто-то говорит что ночью спокойнее и нет дневной суеты. Все это конечно затягивает и через пару дне уже чуствуешь себя винтиком в огромном механизме, а еще лучшее сравнение- как муравей в муравейнике. Рабочий муравей проснулся в 6 утра, позавтракал тем, что приготовил повар-муравей, забрал наряд на работу от супервайзера-муравья и пошёл работать работку до самого вечера, пока муравей-сменщик не придет на замену...В то же время это как-то все объединяет.
Через 3 дня я уже практически всех знал в лицо...
И ощущал себя так, как будто мы все часть одного целого, практически родственники.
А ведь на платформе работает 140 человек (именно столько должно находиться на платформе и ни одним больше, чтобы спасательные шлюпри "альфа", "бетта" и "гамма" смогли эвакуировать всех. именно поэтому нас пару дней перебрасывали ночевать на корабль). Странное ощущение...это все напоминало один сплошной непрекращающийся день.
Я просыпался, шел в столовую, здоровался с человеком из ночной смены, для которого это был ужин, он шел спать, а вечером мы опять встречались в столовой, только это он уже завтракал, а я ужинал. Для него это уже был другой день, но для меня то тот же самый! И так снова и снова...замкнутый круг. Так день за днем, ночь за ночью, прошла неделя.
Как здесь жить?
В принципе на платформе созданы все условия для комфортного проживания и свободного времяпровождения. Тут созданы все условия для того, чтобы человек не заморачивал себе голову бытовыми проблемами, а полностью отдавал себя 2 занятиям- работе и отдыху.
После того, как вас определили в каюту, вы можете быть уверены, что по приходу вас будет ждать кроватка с уже заправленным свежим постельным бельем, которое меняется раз в несколько дней. Каюты регулярно убираются и пылесосятся. Они бывают 2-х типов: "2+2" и "2". Соответственно на 4- х человек и на двух.
Как правило половина проживающих работает в дневную смену, остальные в ночную, чтобы не мешать друг-другу. Обстановка спартанская- минимум мебели из-за дефицита свободного пространства, но все очень эргономично и эффективно. Рядом с каждой комнатой находится душ с туалетом.
Грязные вещи стираются в прачечной.
При заселении вам выдают мешочек из сетчатого материала, на котором написан номер вашей каюты. В него то вы и складываете грязное белье, а потом просто приносите в прачечную и через несколько часов вас ждет благоухающее свежестью и выглаженное бельишко.
Рабочие комбезы стирают отдельно в специальных растворах- бытовая химия не отстирывает нефть и прочие сопуствующие прелести.
На каждом этаже жилого модуля есть точка с бесплатным Wi-Fi (естественно все социальные сети заблокированы). Так же есть компьютерный класс- 4 компа для общего доступа в интернет и прочих нужд. Обычно ими пользуются прачки, чтобы разложить пасьянс.
Так же есть небольшой спортзал (кстати довольно неплохой):
Биллиард:
Настольный теннис:
Кинозал:
(чуваки присобачили к проектору плейстейшн и рубяться на обеде в гонки) в котором вечером показывают что-нибудь из свежепополняемой коллекции DVD.
Несколько слов про столовку...
Она о.ф.и.г.и.г.е.н.н.а. За неделю пребывания на платформе я набрал 3 кэгэ.
Это из-за того что все очень вкусно, неограниченно и бесплатно=)
В течении недели я не помню, чтобы меню повторялось, а на день нефтяника так вобще- праздник живота: куча креветок, гребешка и балтика "нулевка" батареями стоит!
Курить на платформе можно только в строго определенных местах.
Причем в каждой такой комнате есть встроенная электрическая зажигалка, так как пользоваться зажигалками и спичками запрещено.
Их вроде и провозить нельзя и конфискуют еще в аэропорту Ноглик. Так же запрещено пользоваться сотовыми телефонами, но кроме жилого модуля и только в качестве будильника. А чтобы сфотографировать что-либо вне жилого модуля, вам придется выписать специальный наряд, пройти gas permit training и взять с собой газоанализатор.
Как я уже упоминал, первые несколько дней мы жили на корабле поддержки "Smit Sibu" из за того, что существует лимит людей на борту из-за ограниченного колличества мест в спасательных шлюпках на случай экстренной эвакуации.
"Smit Sibu" постоянно курсирует от "Моликпака" до "PA-B" на случай чрезвычайной ситуации. Для перегрузки на корабль используется устройство "frog":
Эта штуковина и впрямь похожа на лягушку- нетонущая кабина, с железным основанием и креслами внутри. Перед каждой пересадкой опять же нужно надеть на себя спасательные костюмы.
Frog зацепляется краном и перетаскивается на корабль. Ощущения довольно остренькие, когда тебя поднимают на высоту 9-го этажа в качающейся на ветру открытой кабине и затем так же опускают на борт. В первый раз я не сдержал вскрика восторга от этого бесплатного "атракциона".
К сожалению, в зоне 500 метров от платформы фотографировать строжайше запрещено- зона безопасности, и фоток из frog"а с видом на платформу у меня нет. На корабле ничего особо интересного не было- качало не сильно, на завтрак кормили свежей икорочкой, вареными яйцами и макаронами с сыром, а розетки везде на 120 Вольт и плоские как в Японии. Постоянно было чувство, что находишься в гостях, в чужом доме. Может экипаж создавал такое настроение...
Вечером единственным развлечением было гулять по верхней палубе и смотреть фильмы.
Впервые увидел закат на Сахалине со стороны моря, когда солнце уходит за остров.
А ночью совсем близко подходили к "Моликпаку". Вокруг кружили мильоны чаек, а факел фигачил на полную мощность- давление наверно сбрасывали. Мне удалось щелкнуть кусок платформы из иллюминатора:
Ну а утром опять приходилось одевать спасательные костюмы, забираться в "лягушку" и назад, на платформу.
В один из последних дней, мне удалось получить разрешение на фото-съемку на вертолетной площадке
И на верхней палубе. Факельная система с дежурной горелкой:
Многие спрашивают- зачем через факел сжигается так много попутного газа, ведь его можно использовать в различных целях! Во-первых, не много, а малая часть. А во-вторых,знаете зачем? Чтобы в случае аварийной ситуации можно было безопасно сбросить давление газа через факельную систему, сжечь его и избежать взрыва.
А это дриллинг модуль. Именно из него ведется процесс бурения, видите какой здоровенный!
Вертолет, забирающий персонал, заходит на посадку:
Идет плановая погрузка пассажиров, улетающих в Ноглики:
Обратная дорога домой показалась намного быстрее и короче. Все было точно так же, только в обратном порядке. Вертолет-поезд-Южно-Сахалинск...
История выхода нефтяников в море началась в Баку, на Каспийском море, и близ Санта-Барбары, штат Калифорния, на Тихом океане. Как российские, так и американские нефтяники пытались строить своего рода пирсы, которые уходили в море на несколько сот метров, чтобы начать бурение уже открытых на суше месторождений. Но настоящий прорыв произошел в конце 1940-х годов, когда опять же близ Баку и теперь уже в Мексиканском заливе начались работы в открытом море. Американцы гордятся достижением компании Kerr-McGee, которая в 1947 году пробурила первую промышленную скважину «вне видимости суши», то есть на расстоянии примерно 17 км от берега. Глубина моря была маленькая — всего 6 метров.
Однако знаменитая Книга рекордов Гиннесса первой в мире нефтедобывающей платформой считает знаменитые «Нефтяные камни» (Neft Daslari — азерб.) близ Баку. Сейчас это грандиозный комплекс платформ, который продолжает функционировать с 1949 года. Он состоит из 200 отдельных платформ и оснований и является настоящим городом в открытом море.
В 1950-е годы шло строительство морских платформ, основание которых представляли собой решетчатые башни, сваренные из металлических труб или профилей. Такие конструкции буквально прибивались к морскому дну специальными сваями, что обеспечивало им устойчивость при волнении. Сами конструкции были достаточно «прозрачны» для проходящих волн. Форма такого основания напоминает усеченную пирамиду, в донной части поперечник такой конструкции может быть вдвое шире, чем в верхней, на которой и устанавливается сама буровая платформа.
Существует множество конструкций подобных платформ. Собственные разработки, созданные на основе опыта эксплуатации «Нефтяных камней», были в СССР. Например, в 1976 году была установлена платформа «Имени 28 апреля» на глубине 84 метров. Но все же самой знаменитой платформой такого типа является Cognac в Мексиканском заливе, установленная для компании Shell в 1977 году на глубине 312 метров. Долгое время это был мировой рекорд. Разработка подобных платформ для глубин 300-400 метров ведется и поныне, однако подобные конструкции не могут сопротивляться ледовым атакам, и для решения данной проблемы были созданы специальные ледостойкие конструкции.
В 1967 году на арктическом шельфе Аляски было открыто крупнейшее американское месторождение Прудо-Бей. Потребовалось разработать стационарные платформы, которые бы выдержали ледовую нагрузку. Уже на ранних этапах появились две базовые идеи — создания больших кессонных платформ, а по сути своеобразных искусственных островов, которые бы выдерживали навал льда, либо же платформ на сравнительно тонких ногах, которые бы пропускали лед, разрезая этими ногами его поля. Таким примером является платформа Dolly Varden, прибитая к морскому дну через свои четыре стальные ноги, диаметр каждой из которых чуть больше 5 метров, при том, что расстояние между центрами опор — почти 25 метров. Сваи, которыми крепится платформа, уходят в грунт на глубину около 50 метров.
Примерами кессонной ледостойкой платформы являются платформы «Приразломная» в Печерском море и Molikpaq, она же «Пильтун-Астохская-А» на шельфе острова Сахалин. «Моликпак» разработан и построен для работы в море Бофорта, а в 1998 году она прошла реконструкцию и приступила к работе уже на новом месте. «Моликпак» представляет собой кессон, заполненный песком, который служит балластом, прижимающим дно платформы к поверхности морского дна. По сути дела дно «Моликпака» — огромная присоска, состоящая из нескольких секций. Эта технология была с успехом развита норвежскими инженерами в процессе освоения глубоководных месторождений Северного моря.
Североморская эпопея началась еще в ранние 70-е, однако поначалу нефтяники вполне обходились без экзотических решений — они строили проверенные платформы из трубчатых ферм. Новые решения потребовались при движении на большие глубины. Апофеозом строительства бетонных платформ стала башня Troll A, установленная на глубине 303 метров. Основание платформы представляет собой комплекс железобетонных кессонов, которые присасываются к морскому дну. Из основания растут четыре ноги, которые и поддерживают саму платформу. Общая высота этого сооружения — 472 метра, и это самое высокое сооружение, которое когда-либо перемещали в горизонтальной плоскости. Секрет тут еще в том, что такая платформа передвигается без барж, — ее надо только буксировать.
Определенным аналогом «Тролля» является ледостойкая платформа «Луньская-2», установленная в 2006 году на сахалинском шельфе. Несмотря на то, что глубина моря там всего около 50 метров, она, в отличие от «Тролля», должна сопротивляться ледовым нагрузкам. Разработка платформы и ее строительство велось норвежскими, российскими и финскими специалистами. Ее «сестрой» является однотипная платформа «Беркут», которая установлена на Пильтун-Астохском месторождении. Ее технологический комплекс, построенный компанией Samsung, является крупнейшим в мире сооружением такого рода.
80-е и 90-е годы ХХ века ознаменовались появлением новых конструктивных идей для освоения глубоководных месторождений нефти. При этом формально нефтяники, пересекая 200-метровую глубину, вышли за пределы шельфа и стали спускаться глубже по материковому склону. Циклопические конструкции, которые должны были стоять на морском дне, приближаются к пределу возможного. И новое решение предложили вновь в компании Kerr-McGee — построить плавучую платформу в форме навигационной вехи.
Идея до гениальности проста. Строится цилиндр большого диаметра, герметичный и очень длинный. В нижней части цилиндра размещается груз из материала, который имеет удельный вес больше, чем у воды, — например, песок. В результате получается поплавок с центром тяжести далеко ниже уровня воды. За свою нижнюю часть платформа типа Spar крепится тросами к донным анкерам — специальным якорям, которые ввинчены в морское дно. Первая платформа такого типа под названием Neptune была построена в Мексиканском заливе в 1996 году на глубине 590 метров. Длина конструкции более 230 метров при диаметре 22 метра. На сегодняшний день самой глубоководной платформой такого типа является установка Perdido, работающая на компанию Shell, в Мексиканском заливе на глубине 2450 метров.
Освоение морских месторождений требует все новых и новых разработок и технологий не только в собственно строительстве платформ, но и по части обслуживающей их инфраструктуры — такой как трубопроводы, например, которые должны обладать особенными свойствами для работы в морских условиях. Этот процесс идет во всех развитых странах, которые занимаются выпуском соответствующей продукции. В России, например, уральские трубники из ЧТПЗ активно развивают производство трубной продукции, специально ориентированной для эксплуатации на шельфе и в сложных условиях Арктики. В начале марта были представлены новые разработки — такие, как трубы большого диаметра для райзеров (водоотделяющих колонн, связывающих платформу с подводным оборудованием) и прочих конструкций, требующих стойкости в условиях Арктики. Работы ускоряет необходимость в импортозамещении — от российских компаний поступает все больше запросов на обсадные трубы и прочее оборудование для обустройства скважин под водой. Технологии не стоят на месте, а значит, и появляются возможности для освоения новых перспективных месторождений.
Морская добыча нефти, наряду с освоением сланцевых и трудноизвлекаемых углеводородных запасов, со временем вытеснит освоение традиционных месторождений «чёрного золота» на суше в силу истощения последних. В то же время, получение сырья на морских участках осуществляется преимущественно с применением дорогих и трудоёмких методов, при этом задействуются сложнейшие технические комплексы - нефтяные платформы
Специфика добычи нефти в море
Сокращение запасов традиционных нефтяных месторождений на суше заставило ведущие компании отрасли бросить свои силы на разработку богатых морских блоков. Пронедра писали ранее, что толчок к развитию данного сегмента добычи был дан в семидесятые годы, после того, как страны OPEC ввели нефтяное эмбарго.
По согласованным оценкам специалистов, предполагаемые геологические нефтяные запасы, располагающиеся в осадочных слоях морей и океанов, достигают 70% от совокупных мировых объёмов и могут составить сотни миллиардов тонн. Из этого объёма порядка 60% приходятся на шельфовые участки.
К настоящему времени из четырёх сотен нефтегазоносных бассейнов мира половина охватывает не только континенты на суше, но и простирается на шельфе. Сейчас разрабатываются порядка 350 месторождений в разных зонах Мирового океана. Все они размещаются в пределах шельфовых районов, а добыча производится, как правило, на глубине до 200 метров.
На актуальном этапе развития технологий добыча нефти на морских участках сопряжена с большими затратами и техническими сложностями, а также с рядом внешних неблагоприятных факторов. Препятствиями для эффективной работы на море зачастую служат высокий показатель сейсмичности, айсберги, ледовые поля, цунами, ураганы и смерчи, мерзлота, сильные течения и большие глубины.
Бурному развитию нефтедобычи на море также препятствует дороговизна оборудования и работ по обустройству месторождений. Размер эксплуатационных расходов увеличивается по мере наращивания глубины добычи, твёрдости и толщины породы, а также удалённости промысла от побережья и усложнения рельефа дна между зоной извлечения и берегом, где прокладываются трубопроводы. Серьёзные затраты связаны и с выполнением мероприятий по предотвращению утечек нефти.
Стоимость одной только буровой платформы, предназначенной для работы на глубинах до 45 метров, составляет $2 млн. Техника, которая рассчитана на глубину до 320 метров, может стоить уже $30 млн. В среднем устройство среднего эксплуатационного основания для добычи на большой глубине в Мексиканском заливе обходится в $113 млн.
Отгрузка добытой нефти на танкер
Эксплуатация буровой платформы передвижного типа на пятнадцатиметровой глубине оценивается в $16 тыс. в сутки, 40 метров - $21 тыс., самоходной платформы при использовании на глубинах 30–180 метров - в $1,5–7 млн. Затратность разработки месторождений в море делают их рентабельными лишь в случаях, когда речь идёт о крупных запасах нефти.
Следует учитывать и то, что расходы на добычу нефти в разных регионах будут различными. Работы, связанные с открытием месторождения в Персидском заливе, оцениваются в $4 млн, в морях Индонезии - $5 млн, а в Северном море расценки вырастают до $11 млн. Дорого обойдётся оператору и лицензия на разработку морского месторождения - заплатить придётся в два раза больше, чем за разрешение на освоение сухопутного участка.
Типы и устройство нефтяных платформ
При добыче нефти из месторождений Мирового океана компании-операторы, как правило, используют специальные морские платформы. Последние представляют собой инженерные комплексы, с помощью которых осуществляется как бурение, так и непосредственно извлечение углеводородного сырья из-под морского дна. Первая нефтяная платформа, которая использовалась в прибрежных водах, была запущена в американском штате Луизиана в 1938 году. Первая же в мире непосредственно морская платформа под названием «Нефтяные Камни» была введена в эксплуатацию в 1949 году на азербайджанском Каспии.
Основные виды платформ:
- стационарные;
- свободно закреплённые;
- полупогружные (разведочные, буровые и добывающие);
- самоподъёмные буровые;
- с растянутыми опорами;
- плавучие нефтехранилища.
Плавучая буровая установка с выдвижными опорами «Арктическая»
Разные типы платформ могут встречаться как в чистом, так и в комбинированном видах. Выбор того или иного типа платформы связан с конкретными задачами и условиями освоения месторождений. Использование разных видов платформ в процессе применения основных технологий морской добычи мы рассмотрим ниже.
Конструктивно нефтяная платформа состоит из четырёх элементов - корпуса, системы якорей, палубы и буровой вышки. Корпус - это понтон треугольной или четырёхугольной формы, установленный на шести колоннах. Сооружение удерживается на плаву за счёт того, что понтон наполняется воздухом. На палубе размещаются бурильные трубы, подъёмные краны и вертолётная площадка. Непосредственно вышка опускает бур к морскому дну и поднимает его по мере необходимости.
1 - буровая вышка; 2 - вертолётная площадка; 3 - якорная система; 4 - корпус; 5 - палуба
Комплекс удерживается на месте якорной системой, включающей девять лебёдок по бортам платформы и стальные тросы. Вес каждого якоря достигает 13 тонн. Современные платформы стабилизируются в заданной точке не только при помощи якорей и свай, но и передовых технологий, включая системы позиционирования. Платформа может быть заякоренной в одном и том же месте несколько лет, вне зависимости от погодных условий в море.
Бур, работа которого контролируется при помощи подводных роботов, собирается по секциям. Длина одной секции, состоящей из стальных труб, составляет 28 метров. Выпускаются буры с достаточно широкими возможностями. К примеру, бур платформы EVA-4000 может включает до трёх сотен секций, что даёт возможность углубиться на 9,5 километра.
Буровая нефтяной платформы
Строительство буровых платформ осуществляется путём доставки в зону добычи и затопления основания конструкции. Уже на полученном «фундаменте» и надстраиваются остальные компоненты. Первые нефтяные платформы создавались путём сварки из профилей и труб решетчатых башен в форме усечённой пирамиды, которые намертво прибивались к морскому дну сваями. На такие конструкции и устанавливалось буровое оборудование.
Строительство нефтяной платформы «Тролль»
Необходимость разработки месторождений в северных широтах, где требуется ледостойкость платформ, привела к тому, что инженеры пришли к проекту строительства кессонных оснований, которые фактические представляли собой искусственные острова. Кессон заполняется балластом, обычно - песком. Своим весом основание прижимается к дну моря.
Стационарная платформа «Приразломная» с кессонным основанием
Постепенное увеличение размеров платформ привело к необходимости пересмотра их конструкции, потому разработчики из Kerr-McGee (США) создали проект плавучего объекта с формой навигационной вехи. Конструкция представляет собой цилиндр, в нижней части которого размещается балласт. Днище цилиндра прикрепляется к донным анкерам. Такое решение позволило строить относительно надёжные платформы поистине циклопических размеров, предназначенные для работ на сверхбольших глубинах.
Плавучая полупогружная буровая установка «Полярная звезда»
Впрочем, следует отметить, что большого отличия непосредственно в процедурах извлечения и отгрузки нефти между морскими и сухопутными буровыми нет. К примеру, основные компоненты платформы стационарного типа на море идентичны элементам буровой вышки на суше.
Морские буровые характеризуются в первую очередь автономностью работы. Для достижения такого качества установки оснащаются мощными электрогенераторами и опреснителями воды. Пополнение запасов платформ осуществляется при помощи судов обслуживания. Кроме того, морской транспорт задействуется и с целью перемещения конструкций к точкам работы, в спасательных и противопожарных мероприятиях. Естественно, транспортировка полученного сырья производится при помощи трубопроводов, танкеров или плавающих хранилищ.
Технология морской добычи
На современном этапе развития отрасли при небольших расстояниях от места добычи до побережья бурятся наклонные скважины. При этом иногда применяется передовая разработка - управление дистанционного типа процессами бурения горизонтальной скважины, что обеспечивает высокую точность контроля и позволяет отдавать команды буровому оборудованию на расстоянии в несколько километров.
Глубины на морской границе шельфа как правило составляют порядка двухсот метров, однако иногда доходят до полукилометра. В зависимости от глубин и удалённости от побережья при бурении и извлечении нефти применяются разные технологии. На мелководных участках сооружаются укреплённые основания, своеобразные искусственные острова. Они и служат основой для установки бурильного оборудования. В ряде случае компании-операторы окантовывают дамбами участок работы, после чего из полученного котлована откачивается вода.
Если расстояние до берега составляет сотни километров, то в этом случае принимается решение о строительстве нефтяной платформы. Стационарные платформы, наиболее простые в конструкции, возможно использовать только на глубинах в несколько десятков метров, мелководье вполне позволяет закрепить конструкцию с помощью бетонных блоков или свай.
Стационарная платформа ЛСП-1
При глубинах порядка 80 метров применяются плавучие платформы с опорами. Компании на более глубоких участках (до 200 метров), где закрепление платформы проблематично, применяют полупогружные буровые установки. Удержание таких комплексов на месте осуществляется при помощи системы позиционирования, состоящей из подводных двигательных систем и якорей. Если речь идёт о сверхбольших глубинах, то в этом случае задействуются буровые суда.
Буровое судно Maersk Valiant
Скважины обустраиваются как одиночным, так и кустовым методами. В последнее время начали использоваться передвижные основания для бурения. Непосредственно бурение в море производится с использованием райзеров - колонн из труб большого диаметра, которые опускаются до дна. После завершения бурения на дне устанавливаются многотонный превентор (противовыбросная система) и устьевая арматура, что позволяет избежать утечки нефти из новой скважины. Также запускается оборудование для контроля состояния скважины. Закачивание нефти на поверхность после начала добычи осуществляется по гибким трубопроводам.
Применение разных систем добычи в море: 1 - наклонные скважины; 2 - стационарные платформы; 3 - плавучие платформы с опорами; 4 - полупогружные платформы; 5 - буровые суда
Сложность и высокотехнологичность процессов освоения морских участков очевидна, даже если не вдаваться в технические детали. Целесообразно ли развитие данного сегмента добычи, учитывая немалые сопутствующие сложности? Ответ однозначен - да. Несмотря на препятствия в освоении морских блоков и большие расходы в сравнении с работой на суше, всё же нефть, добытая в водах Мирового океана, востребована в условиях непрекращающегося превышения спроса над предложением.
Напомним, Россия и азиатские страны планируют активно наращивать мощности, задействованные в морской добыче. Такую позицию можно смело считать практичной - по мере истощения запасов «чёрного золота» на суше, работа на море станет одним из основных способов получения нефтяного сырья. Даже принимая во внимание технологические проблемы, затратность и трудоёмкость добычи на море, нефть, извлечённая таким образом, не только стала конкурентоспособной, но уже давно и прочно заняла свою нишу на отраслевом рынке.
ОАО «НК «Роснефть» в составе Консорциума проекта «Сахалин-1» успешно завершила бурение на месторождении «Чайво» самой протяженной скважины в мире.
Эксплуатационная скважина О-14 пробурена в направлении крайней юго-восточной оконечности месторождения с буровой платформы «Орлан». Скважина имеет самую большую в мире глубину по стволу, равную 13 500 метров, и горизонтальный участок ствола длиной 12 033 метра. Для бурения скважины потребовалось 156 дней.
Давайте отправимся в далекое Охотское море и посмотрим как добывают нефть с его дна.
1. Путешествие на буровую платформу начинается с вертолетной площадки берегового комплекса подготовки продукции «Чайво». Сначала тщательный инструктаж, одевание спасательных гидрокостюмов и уточнение плана полета и съемок. Я про сам перелет сделаю отдельный материал, уж больно в нем все отличалось от обычного полета на вертолете.
2. Мелководный шельф Охотского моря. На берегу еще лед, а чуть в отдалении он уже вскрылся.
3. Потенциальные извлекаемые запасы по проекту «Сахалин-1» составляют 307 млн. тонн (2,3 млрд. баррелей) нефти и 485 млрд. куб. метров (17,1 трлн. куб. футов) природного газа.
4. Они все находятся под морским дном Охотского моря в трех месторождениях: «Чайво», «Одопту» и «Аркутун-Даги».
5. На подлете к платформе нас встречает судно обеспечения «Кигориак», который постоянно дежурит около буровой платформы по правилам безопасности.
6. Сели на платформу. Наш багаж выгружают и все выходят. В вертолете остаются только фотографы и операторы. Теперь будем снимать красивые виды и панорамы.
7. Буровая платформа «Орлан», судно обеспечения «Кигориак» и судно снабжения «Витус Беринг». Сталебетонное основание «Орлана» легко выдерживает натиск льда и гигантских торосов, достигающих высоты шестиэтажного дома.
8. Платформа «Орлан» первоначально носила название «Glomar Beaufor sea I» (Гломар Бофорт Си I) и была построена в 1983-1984 гг. в Японии. В 1984 г. платформа была отбуксирована и установлена в море Бофорта (США, штат Аляска). Платформа эксплуатировалась в качестве установки разведочного бурения. В результате ее эксплуатации было практически доказано, что конструкция платформы приспособлена для круглогодичной эксплуатации в суровых арктических условиях. В период с 1984 по 1997 г платформой пробурено 6 разведочных скважин. Далее платформа была приобретена для проекта «Сахалин-1» и переоборудована из разведочной в добывающую.
9. После глобальной модернизации, когда на платформе смонтировали новейшее буровое оборудование (а по сути от старой платформы осталось только основание), «Орлан» был отбуксирован на место постоянной стоянки. Его понтоны были заполнены и платформа навсегда опустилась на подготовленное дно Охотского моря. На участке установки платформы «Орлан» с буровым и жилым модулями глубина моря составляет 15 м. Это случилось в 2004 году.
10. Для доставки грузов, временного складирования или размещения персонала (если число свободных мест на платформе закончилось) используется новейшее судно (спущено на воду в 2013 году) снабжения ледокольного класса «Витус Беринг». На момент съемки на судно перегружали буровые трубы после завершения бурения скважины O-14.
11. На первом месте - безопасность. Как и личная, так и производственная. Сразу предупреждают, что электронными устройствами (телефонами, например) можно пользоваться только в жилом блоке. Про фотокамеры скажу позднее - там не все просто было. За вахту, проведенную без происшествий, все получают весомую премию. Но стоит кому-то порезать хотя бы палец, все - премии нет. Поэтому все сами смотрят за собой и за соседом, чтобы соблюдались все нормы безопасности. В комментариях ниже мне написали, что это утка. Не знаю, я это услышал на платформе как раз. Скорее всего истина где-то рядом.
12. Наше знакомство с платформой начинается с точки сбора для спасательный шлюпки №4. Вся наша группа приписана к ней. В случае тревоги надлежит прибыть на эту точку, перевернуть карточку и ждать указаний здесь же.
13. У первых трех шлюпок спасательные гидрокостюмы хранятся около точки сбора - в столовой. Она же является и защищенным бункером-укрытием на случай ЧС. А наши гидрокостюмы хранятся около самой шлюпки.
14. Все столовые проекта - образец поварского искусства. Конечно, тут вы не найдете вычурных блюд, но все очень вкусно и разнообразно. Помимо первого и второго вы сможете найти салаты, зелень, овощи, фрукты, десерты, выпечку, мороженное (!), соки, воды. Все бесплатно и количество подходов не ограничено. :)
15. Рабочий кабинет в жилом модуле. В целом, ничего особенного.
16. По всему модулю сделаны уголки безопасности. Аварийно-спасательное оборудование, носилки, комплекты оказания первой медицинской помощи.
17. Насколько я знаю, не существует фотоаппарата в взрывозащищенном корпусе. Есть даже специальные камеры в взрывозащитном исполнении , но, как говорят, снимают они плохенько. А с обычной хорошей камерой в рабочую зону нельзя. Но как снимать? Поэтому на нас вешают газоанализаторы. Инструкция проста - если запищит, то надо быстро уходить из этого помещения и только потом разбираться, а чего он там запищал.
18. Краткий ликбез - что такое буровая скважина. Основная идея, это как высотный дом, но наоборот. Сначала бурят большого диаметра, а потом потихоньку уменьшают.
19. Настоящие буровики. Вахта 28 дней. Работа 12/12 часов. Обратите внимание на каски - они все с широкими полями. Сделано этоя для того, чтобы защитить плечи отпадающих предметов или жидкостей.
20. Наша группа. Огнеупорные комбинезоны, каски, очки и белые перчатки! Кстати, очень удобные оказались. Естественно, специальная обувь.
21. Отдельное слово хочется сказать о коллективе. На платформе в течении месяца работает около 100 человек. Все они профессионалы высочайшего качества. Но платформа, это маленький островок в море. И компания делает все возможное для поддержания здорового настроения в коллективе во время работы. Хорошая и вкусная еда в столовой - одна из составляющих, между прочим. Как и комнаты отдыха и тренажерный зал... Ну а люди... Все, хочу подчеркнуть, что именно все с кем я общался - образцы спокойствия, жизнерадостности и профессионализма.
22. Трубный склад. На фото его небольшая часть. По мере извлечения километров труб их складируют тут, а потом перегружают на судно снабжения.
23. Лучший вид на платформе!
24. Хотя, особых видов там совсем не много. Посмотрел по сторонам и все. Обратите внимание на серую стенку слева. Это часть бурового комплекса. Посмотрите, снизу сделан гибкий подвод коммуникаций. Дело в том, что платформа неподвижна, а пробурить надо пару десятков скважин. Поэтому по координатам X и Y перемещается буровая. Диапазон подвижности в любую сторону около 10 метров.
25. На время посадки вертолета кран был закреплен, а судно снабжения отошло от платформы. Сейчас погрузочные работы снова возобновились.
26. И как же нам повезло с погодой!
.::кликабельно::.
27. А теперь пора в буровую. Буквально на днях ОАО «НК «Роснефть» в составе Консорциума проекта «Сахалин-1» успешно завершила бурение самой протяженной скважины в мире на месторождении «Чайво» - эксплуатационной скважины О-14. Данная скважина пробурена в направлении крайней юго-восточной оконечности месторождения с буровой платформы «Орлан». Скважина имеет самую большую в мире протяженность по стволу, равную 13500 метров, и отход от вертикали 12 034 метр.
28. Оператор и его помощник. Отсюда осуществляется все управление процессом.
29. Все максимально автоматизировано.
30. Это одна из мощнейших морских буровых вышек в мире.
31. Капитан буровой платформы.
32. Достигнутая глубина скважины по стволу (13 500 м) фактически близка к лимиту по техническим возможностям для существующих на сегодняшний момент буровых установок и мировых технологий. На момент съемки происходило извлечение буровой колонны. Как видите на фотографии - бур находится на глубине 8887 метров.
33. Оператор бурения.
34. Для бурения скважины потребовалось 156 дней.
35. На платформе предусмотрен минимум сооружений по подготовке продукции, так как вся добываемая продукция подается на береговой комплекс подготовки «Чайво».
36. Рекордная скважина выполнена по схеме одного ствола. Но на платформе уже есть многостволовые скважины. Это когда из одного устья пробурено несколько стволов.
37. После того как выберут все 8,8 километра труб, то в скважину опустят уже трубу для добычи нефти и новая скважина будет включена в работу.
38. Снова выбираемся на площадку.
39. «Кигориак» - это «Полярная звезда» с какого-то языка северных народов. Был проведен конкурс на лучшее название и его выиграл мальчик. Экскурсия на судно и большой торт ему были обеспечены:) Кстати, как сказали на платформе, весь мостик у судна заставлен кадками с зеленью и овощами. Так капитан развлекается - выращивает свой огород для общего стола.
40. Погрузка буровых труб.
41. Алмазная буровая коронка. Отличается высочайшей точностью и балансировкой.
42. Винсент Кесслер - менеджер проекта. Настоящий бурильщик из Техаса! Он водил нас по платформе и рассказывал все тонкости.
43. Рубка управления платформой. Вся информация отсюда доступна в он-лайн режиме всем. Ну, кто имеет доступ, конечно.
44. Схема пробуренных скважин с платформы.
45. Превентор (от лат. Praevenio - предупреждаю) - рабочий элемент комплекта противовыбросового оборудования, устанавливаемый на устье скважины. Основная функция превентора - герметизация устья нефтегазовой скважины в чрезвычайных ситуациях при строительстве или ремонтных работах на скважине. Герметизация скважины предотвращает открытое фонтанирование нефти и, как следствие, предотвращает возникновение пожара или загрязнение окружающей среды.
46. Отсюда нефть поступает на береговой комплекс.
47. Устья скважин. О-14 - это двадцать первая скважина. Еще будет пробурена одна и таким образом общее количество будет 22. В скважинах нет насосов. Нефть поднимается только за счет давления в пласте. Естественно, попутный газ закачивается обратно. Да, на фото 11 скважин. Остальные находятся под полом, на первом этаже помещения.
48. Спасательные шлюпки.
49. 18 из 30 самых протяженных скважин БОВ (большой отход от вертикали) в мире были пробурены на проекте «Сахалин-1»
50. В следующих постах я расскажу про береговой комплекс и буровую установку «Ястреб». Отдельный пост будет про специализированный вертолет Ми-8.
51. Большое спасибо всем рабочим буровой за гостепреимство и безопасность!
Специальный репортаж Вестей. Простите, код их кривого плеера не работает.