Устройство для установки стационарной буровой платформы на морское дно

Авторы патента:

РУДОЛЬФ ФОГЕЛЬ

E02B17E21B15/02 -

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К flkIRHTV

Союз Советских

Совр алистиивсиих

Республик

<))) 959636 (6l) Дополнительный к патентувЂ” (22) Заивлеио 18. 02. 75(21) 2106587/22-03 . (51) М. Кл. (23) Приоритет (32) 18.02 74

24. 08. 74 (31) Р 2407655.9 (331 ФРГ

P 2440664.2

Опубликовано 150982 Бюллетень №34

Е 02 В 17/00

Е 21 В 15/02

Гасударственный намнтет

СССР па делам нзабретеннй н атнрытнй (53) УДК 622.242. .3(088.8) Дата опублИкования описания 15.09.82 (72) Автор изобретения

Иностранец

Рудольф Фогель (ФРГ) Иностранная фирма

"Зальцгиттер Машинен АГ" (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЩ:ТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ СТАЦИОНАРНОЙ

БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ НА МОРСКОЕ ДНО

Изобретение относится к области строительства стационарных нефтепромысловых платформ, в частности к устройствам для установки и закрепления буровых стационарных платформ на морском дне.

Известно устройство для закрепления стационарной платформы на морском дне, содержащее пространственную металлоконструкцию с рабочей площад кой, полые телескопические опоры и выносные направляющие. Телескопические опоры имеют закрытые нижние концы для увеличения устойчивости платформы и облегчения ее веса. Платформа устанавливается на морское дно,и, в зависимости от неровностей дна, выравнивается в горизонтальной плоскости на телескопических ногах, после чего че" рез выносные опоры забиваются полые сваи, внутри которых производится бурение грунтовой пробки с выходом долота под подошву сваи. Образовав" шийся после бурения шурф заливают це. ментным рас гвором, формируя под опорами платформы бурозаливные фундаменты Cl).

Недостатком этого устройства является значительная продолжительность процесса забивки сваи и последующего бурения.

Известно устройство для установки стационарной буровой платформы на морское дно, содержащее верхнюю ра10 бочую площадку и опорную металлоконструкцию с полыми опорами, имеющими в нижней части поплавковые сосуды, заполняемые бетоном при установке платформы на дно;

Процесс установки на точке бурения начинается с погружения плавающей на поверхности NopR платформы на дно.

Погружение производят таким обра20 зом, чтобы опоры не доходили до поверхности дна (небольшой зазор), что позволяет выравнивать платформу в горизонтальной плоскости. После этого через полые опоры засыпается бетон, х5 который при затвердевании создает

959636 4 риметру трех окон. под полыми опорами платформы фундамент (2 J.

Недостатком такого устройства является необходимость производства предварительных дноочистительных работ на участке,. где устанавливается платформа. .Целью изобретения является сокращение времени установки платформы и повышение ее устойчивости на морском ð дне.

Цель достигается тем, что в устройстве для установки стационарной буровой платформы на морское дно полые опоры размещены внутри поплавкового сосуда и имеют окна с перекрывающим их патрубком, причем по оси полых опор установлено два концентрично расположенных с выходом на верхнюю рабочую площадку трубопровода, со" общающиеся под днищем сосуда через распределитель с конструкцией паукообразных трубопроводов с соплами, при этом сосуд имеет закрепленный с его внешней стороны гибкий экран.

Конструкция паукообразных трубопроводов состоит из радиально присоединительных к .центрально расположенному распределителю двух групп патрубков, одна группа которых имеет сопла направленные вверх, другая - направленные вниз.

Распределитель выполнен из двух концентрично расположенных камер, иэ которых внутренняя сообщается с внутренним трубопроводом, а внешняя - с наружным трубопроводом.

Гибкий экран выполнен из брезента, изготовленного из искусственного волокна.

На фиг. 1 изображена стационар4О ная буровая платформа с устройством для ее установки; на фиг. 2 вЂ” узел поплавкового сосуда, диаметральный разрез; на фиг. 3 вЂ” сечение А-А на фиг. 2; на,фиг. 4 - узел 1 на фиг. на фиг. 5. - конструкция паукообразных трубопроводов, вид сверху; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5.

Устройство для установки буровой платформы 1 содержит верхнюю рабочую площадку 2„ на которой располагается надводное оборудование, и опорную металлоконструкцию 3, выполненную из восьми наклонных полых опор 4, соединенных в пространственную и пирамидальную решетчатую конструкцию горизонтальными трубчатыми поясами

5 и раскосами 6. В нижней части платформы 1 к полым опорам 4 прикреплены поплавковые сосуды 7, изготавливаемые преимущественно из железобетона и выполняющие функции поплавков. Сквозь крышку и днище поплавкового сосуда 7 герметично проходит полая опора, нижний открытый конец которой 8 (фиг. 2) располагается в.вершине конусного днища. Отверстие открытого конца полой опоры закрывается пластиной 9 для предупреждения попадания воды внутрь опоры.

В виду герметичности поясов, раскосов и полых опор создается дополнительная плавучесть.

Пересечение поплавковой емкости поясами и раскосами, сопрягающимися с полой опорой, также герметизируют во избежание попадания воды внутрь сосуда.

Опирание полой опоры на поплавковый сосуд по центру конического днища осуществляется посредством фланца 1О, усиленного ребрами 11.

На участке полой опоры, размещенном внутри поплавкового сосуда под крышкой, имеются три сквозных окна

12, которые перекрываются патрубком

13, действующим как дистанционно управляемый затвор, при помощи прикрепленных тросов 14, концы которых выводятся на дневную поверхность к управляющему механизму, находящемуся на рабочей площадке (не показан). Надежность закрытия окон 12 патрубком 13 достигается перекрытием межтрубного зазора 15 между патрубком и полой опорой специальными эластичными уплотнителями 16, располагающимися на поверхности патрубка по пеУплотнители 16 имеют воздушную камеру 17, сообщающуюся через отверстия 18 с источником сжатого воздуха (не показан). Для закрытия окон 12 патрубок 13 опускают на тросах 14 на уровень окон, затем в камеры 16 подается сжатый воздух, и уплотнители

16, разжимаясь, плотно прилегают к краям соответствующих окон, закрывая доступ в поплавковую емкость и одновременно зажимая патрубок внутри полой опоры 4. Для заполнения полых опор 4 водой на их поверхности на высоте ниже уровня воды предусматриваются сквозные отверстия 19, перекрываемые кранами 20. Под коническим днищем поплавковой емкости прикреплены закладные элементы 21, яв5, 9596 ляющиеся армировкой при бетонировании.

По оси полых опор 4 установлены два концентрично расположенных трубопровода 22, составленных из внутреннего трубопровода 23 и охватывающего его наружного трубопровода 24 (фиг. 5 и фиг. 6)

Концентри .но расположенные трубопроводы 22 через распределитель 25 10 соединены под днищем сосуда с конструкцией паукообразных трубопроводов

26, состоящей из закрепленных на дис-ке 27 радиально расположенных к распределителю патрубков 28. Распреде- is литель 28 расположен по центру конструкции паукообразных трубопроводов и выполнен иэ двух концентрически установленных камер; внутренней 29 и наружной кольцевой 30, причем к внут- р ренней камере присоединены внутренний трубопровод 23 и группа патрубков

3l, à к наружной кольцевой камере 30наружный трубопровод 24 и группа патрубков 32. д

Все сообщающиеся с распределителем патрубки имеют по несколько сопел 33, прикрепленных под некоторым углом к патрубку и направленный на одной группе патрубков вверх,а на другой вниз.

Группа патрубков 3l сообщающихся с . внутренней камерой 29 распределителя, снабжена соплами, направленными вниз, а группа патрубков 32, сообщающихся с наружной кольцевой камерой

30, снабжена соплами, направленными вверх. Соединение концентрично рас" положенных трубопроводов с конструкци ей паукообраэных трубопроводов flpo» изводится через шаровой шарнир 34.

С внешней стороны поплавкового сосуда закреплен гибкий экран 35, выполненный из пористого материала или из брезента, изготовленного из искусственного волокна.

В поплавковый сосуд подведен трубопровод затопления 36, нижний конец которого располагается на уровне днища, а верхний выходит на рабочую площадку 2. Трубопровод затопления 36 проведен вдоль полых опор, 50 а доступ воды в него при затоплении платформы осуществляется через атуце.ра 37, установленные с интервалами по всей длине трубопровода.

Кроме трубопровода затопления .36 к сосуду на уровне крышки подведен воэдухопровод 38, заканчивающийся на рабочей площадке вентилем

36 . 6

39. Через воздухопровод эакачивается сжатый воздух для выравнивания гидростатического давления, дейстayeulего на сосуд на различных глубинах погружения платформы.

Устройство работает следующим образом. .Буровая платформа на плаву в вертикальном положении буксируется

:к месту установки. Плавучесть платформы-обеспечивается подъемной си" лой поплавковых сосудов и вытесненного объема погруженной под воду час.ти металлоконструкции. Погружение

: платформы осуществляется заполнением водой поплавковых сосудов 7 через штуцера 37 на трубопроводе за.топления 36. Конец трубопровода затопления 36 устанавливается в нижнем положении внутри поплавкового сосуда 7 для того, чтобы с начала поступления воды возник на конце трубопровода водяной затвор, .препятствующий утечке воздуха,и падению давления внутри сосуда.

Вначале воду закачивают через самый нижний штуцер с помощью насоса, расположенного на вспомогательном судне. Когда при погружении платформы нижний штуцер оказывается на уровне водной поверхности, его герметично закрывают и водоснабжение Присоединяется к следующему по высоте штуцеру. Регулирование вытесненного из поплавкового сосуда воздуха производится вентилем

37, установленным в начале воздухо-, провода 38. Для удаления воздуха и питания сжатым воздухом посредством одного воздухопровода нескольких сосудов их соединяют между собой посредством трубопроводов, проведенных, например, через укосины, После заполнения водой поплавковых сосудов 7 заполняют водой укосины металлоконструкции через пере- ° крываемые кранами 20 отверстия l9 в полой опоре 4. Когда опорная металло конструкция платформы достигает дна, производится выравнивание давления на пластинах 9, которые отбрасываются, освобождая отверстия в noлыx опорах, перед укреплением платформы на грунте.

Закрепление на грунте начинавтся: после того, как хотя: бы один поплав-. ковый сосуд касается дна, а все .гибкие экраны оказываются на уровне дна.

959636

В этот момент включают в работу водяные насосы и подают под напором воду во внутренний трубопровод 23.

Вода из трубопровода 23 через группу патрубков с направленными вниз 3 соплами начинает размывать ил или верхние неустойчивые породы. Поднятый со дна ил проникает через гибкий экран, если он пористый, . или, если он плотный, выходит наружу 1в под кромкой экрана, прилегающей ко дну. Гибкие экраны почти по всей высоте могут компенсировать неровности дна.

Вслед за этим через полую опору 15

Под сосуд насыпается мелкий щебень, пока он не заполнит пространство под днищем, ограниченное экранам.

Фундамент, образованный насыпным щебнем, подвергается нагрузке, и в 20 случае благоприятного результата через наружный трубопровод 24 и группу патрубков с верхними расположенными соплами закачивают цементный раствор

"молоко", который связывает щебень 25 в подводный бетон. Металлические закладные элементы 21 под днищем сосуда при схватывании бетонного раствора придают прочность бетонному камню и способствуют лучшему сцеплению бе- щ тона с днищем сосуда.

Чтобы щебень поступил во внутрен- ние полости поплавкавых емкостей, от крываются окна 12 на полых опорах, дпя чего предварительно сбрасывается давление воздуха в уплотнениях 16, :освобождаются патрубки 13, которые тросами поднимаются вверх. Щебень заполняет не только сосуд, но и полую опору до рабочей площадки. Этими 4 операциями заканчивается закрепление платформы на дне моря. формула изобретения

1. Устройство для установки стационарной буровой платформы на морское дно, содержащее верхнюю рабочую площадку и опорную металлоконструкцию с

8 полыми опорами, имеющими в нижней часt ти поплавковые сосуды, заполняемые при установке платформы бетоном, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени установки платформы и повышения ее устойчивости на мороком дне, полые опоры размещены внутри поплавкового сосуда и имеют окна с перекрывающим их патрубком, причем по оси попых опор установлено два концентрично расположенных с выходом на верхнюю площадку трубопровода, сообщающиеся под днищем сосуда через распределитель с конструкцией паукообразных трубопроводов с соплами, при этом поплавковый сосуд имеет закрепленный с его внешней стороны гибкий з,кран.

2.. Устройство по и. 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что конструкция паукообразных трубопроводов состоит иэ радиально присоединенных к центрально расположенному распределителю двух групп патрубков, одна группа которых имеет сопла, направленные вверх, другая вЂ” направленные вниз.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что распределитель выполнен иэ двух концентрично расположенных камер, из которых внутренняя сообщается с внутренним трубопроводом, а внешняя - с наружным трубопроводом.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем,. что гибкий экран выполнен из брезента, изготовленного из искусственного волокна.

Приоритет по пунк.там

18. 02. 74 по пп. 1-3.

24. 08. 74 по и. 4.

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

N 199054, кп. К 21 В. 15/02, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

У 72079 кл. Е 21 В 35/44, 1968 (прототип).

959636

Составитель В. Родина

Редактор Л. Веселовская Тех С,йигунОва Ко екто Г. Реиетник .