Сепаратор для отделения материала из установки для бурения, расположенной на дне моря

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к буровым установкам, расположенным на дне моря. Устройство включает буровую установку, расположенную на дне моря и герметично закрытую относительно окружающей среды. Установка заполнена жидкостью и имеет сепаратор для отделения материала от жидкости. Уменьшается загрязнение окружающей среды. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к сепаратору для отделения материала из установки для бурения, расположенной на дне моря. В частности, изобретение относится к установке для бурения, расположенной на дне моря и герметично закрытой относительно окружающей среды. Буровая установка заполнена жидкостью и оборудована сепаратором для отделения материала от этой жидкости в буровой установке.

Известно, что нефтяные и газовые месторождения разрабатывают бурением скважин для извлечения на поверхность нефти и газа.

Оборудование, используемое для бурения скважин в подземной формации, в основном представляет собой буровую установку, выполненную в виде состоящей из стальных ферм конструкции. Буровая установка имеет тросовые буровые лебедки для подъема и введения в работу бурильных труб. Множество вспомогательного оборудования также используется для действий с бурильными трубами и для введения обсадных труб в ствол скважины.

Плавучие или фиксированные морские платформы, оснащенные нужным буровым оборудованием, используются для добычи нефти и газа с большой глубины. Эти платформы представляют собой крупные и дорогостоящие конструкции, т.к. буровое оборудование является крупным и тяжелым. Помимо самого бурового оборудования также необходимо использовать трубопроводы, связывающие морскую платформу с подводным месторождением для осуществления циркуляции бурового раствора между платформой и подводным месторождением во время бурения. Плавучим платформам также требуется дифферентовка по вертикальной качке для компенсации движения воздействующей на платформу волны по отношению к местоположению над дном.

Вместо бурения с плавучих буровых платформ можно использовать установку для бурения, непосредственно расположенную на дне, и тем самым устранить необходимость использования крупных и дорогостоящих платформ.

В настоящее время нефтяная промышленность располагает усовершенствованным оборудованием, разработанным для дистанционно управляемых подводных работ. Это является доступной сегодня технологией, и ее можно использовать в дистанционно управляемых буровых работах, когда буровое оборудование установлено непосредственно на дне.

Помимо этого необходимо соблюдать относительно строгие требования, устанавливаемые властями в отношении загрязнения окружающей среды, и стремиться к минимальному количеству выбросов в окружающую среду.

Известный уровень техники не предоставляет решения этих проблем в отношении буровых установок, работающих на дне моря.

Целью настоящего изобретения является устранение или уменьшение по меньшей мере одного из указанных недостатков известных технологий.

Эта цель достигается при помощи настоящего изобретения за счет применения его признаков, излагаемых ниже и в прилагаемой формуле изобретения.

Буровая установка в соответствии с изобретением расположена на дне моря, герметично закрыта относительно окружающей среды и отличается тем, что она заполнена жидкостью и имеет сепаратор для отделения нежелательного материала от этой жидкости.

Гидростатическое давление внутри буровой установки предпочтительно ниже этого давления снаружи установки, в результате чего жидкость в буровой установке не может вытекать в среду вокруг буровой установки.

Сепаратор соединен с емкостью для отделенного материала, и эту емкость, когда она заполнится, можно заменить на новую и доставить на поверхность для последующей переработки этого отделенного материала. Буровая установка может содержать несколько емкостей для отделенного материала.

Емкости, входящие в буровую установку и выходящие из нее, предпочтительно проходят через затворы.

Наиболее предпочтителен вариант, согласно которому сепаратор образует часть системы циркуляции для жидкости в буровой установке. Вход системы циркуляции сообщен с одной из верхней или нижней частью буровой установки, и выход системы циркуляции сообщен с другой из верхней или нижней частью буровой установки.

Система циркуляции согласно изобретению кроме сепаратора имеет насос, необходимые трубопроводы и систему управления.

Устройство согласно изобретению обеспечивает решение для обработки, например, отходящего материала буровых работ, выполняемых с установки для бурения на дне моря, с одновременной циркуляцией через сепаратор воды, содержащейся в буровой установке.

Ниже приводится описание не ограничивающего примера предпочтительного осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 схематически изображает буровую установку, связанную с надводным судном;

фиг.2 схематически изображает систему циркуляции для буровой установки.

Буровая установка 1 герметично закрыта от окружающей среды и предназначена для ее размещения на дне 11 моря. Буровая установка имеет верхнюю часть 12, нижнюю часть 13 и несущую часть 14, в основном расположенную в нижней части 13.

Управление работой буровой установкой 1 осуществляется с надводного судна 2 на поверхности 5 моря. Соединение 3 насосно-компрессорных труб и тросов проходит между буровой установкой 1 и надводным судном 2, от кабельного барабана 4 и вниз к буровой установке 1.

Буровая установка 1 имеет самозасасывающиеся башмаки 8, обеспечивающие ее закрепление на дне 11 моря. Башмаки 8 соединены с несущей частью 14 посредством секций 20.

Буровая установка 1 сверху имеет запорную крышку 10 для бурового агрегата (не показано) и запорные крышки 9 для кассет 7 бурильных труб. Кассеты 7 бурильных труб вставлены в закрытые бункеры 21.

Верхняя часть 12 содержит буровой агрегат (не показан) с соответствующим оборудованием для смены бурильных труб (не показано) и с кассетой 7 бурильных труб.

Нижняя часть 13 содержит роботизированные манипулирующие системы (не показаны) для соединения бурильных труб и также для насосных систем (не показаны).

Система 6 циркуляции жидкости в буровой установке расположена в одной из секций 20.

Вся буровая установка 1 заполняется водой с давлением, несколько меньшим, чем давление окружающей среды.

Из нижней части буровой установки 1 жидкость циркулирует непрерывно по системе 6 циркуляции, содержащей каналы 18, 19 с насосом 15 и сепаратором 16.

Отделенный сепаратором материал 17 перемещается из сепаратора 16 в закрытую емкость 22, выполненную с возможностью ее транспортирования на надводное судно 2 для опорожнения.

1. Буровая установка (1), расположенная на дне (11) моря и герметично закрытая относительно окружающей среды, отличающаяся тем, что она заполнена жидкостью и имеет сепаратор (16) для отделения материала (17) от жидкости.

2. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что гидростатическое давление внутри буровой установки (1) ниже, чем давление снаружи буровой установки (1).

3. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор (16) соединен с емкостью (22) для отделенного материала.

4. Буровая установка по п.3, отличающаяся тем, что емкость (22) является заменяемой.

5. Буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что сепаратор (16) является частью системы (6) циркуляции для жидкости.

6. Буровая установка по п.5, отличающаяся тем, что вход в систему (6) циркуляции сообщен с верхней или нижней частью буровой установки (1), и выход из системы (6) циркуляции сообщен соответственно с нижней или верхней частью буровой установки (1).