Що таке бурова платформа? Види бурових платформ

Видобуток корисних копалин ведеться з допомогою спеціальних інженерних споруд – бурових платформ. Вони забезпечують необхідні умови для того, щоб велися розробки. Бурова платформа може облаштовуватися на різній глибині – це залежить від того, наскільки глибоко залягають родовища нафти і газу.

Буріння на суші

Нафта залягає не тільки на суші, але і в континентальному шлейфі, який оточений водою. Саме тому деякі установки оснащуються спеціальними елементами, завдяки яким вони тримаються на воді. Така бурова платформа – це монолітне споруда, яка виступає як опора для інших елементів. Монтаж конструкції виконується в кілька етапів:

спочатку буриться тестова свердловина, що потрібно для визначення знаходження родовища; якщо є перспектива розробки конкретної зони, то виконуються подальші роботи;

готується майданчик для бурової установки: для цього навколишня територія максимально вирівнюється;

заливається фундамент, особливо якщо вишка має велику вагу;

на підготовленій основі збирається бурова вежа та інші її елементи.

Методи визначення родовища

Бурові платформи – основні споруди, на основі яких ведуться розробки нафти і газу як на суші, так і на воді. Будівництво бурових платформ ведеться тільки після того, як визначено наявність нафти і газу в конкретному регіоні. Для цього буриться свердловина різними методами: обертальним, роторним, турбінним, об'ємним, гвинтовим і багатьма іншими. Найбільш поширений роторний метод: при його використанні всередину породи проводиться обертове долото. Популярність даної технології пояснюється можливістю буріння витримувати значні навантаження протягом тривалого часу.

Навантаження на платформи

Бурова платформа може бути самої різної конструкції, але будуватися вона повинна грамотно, в першу чергу з урахуванням показників безпеки. Якщо про них не подбати, наслідки можуть бути серйозними. Наприклад, із-за неправильних розрахунків установка може просто розпастися, що призведе не тільки до втрат фінансів, але і до загибелі людей. Всі навантаження, які діють на установки, бувають:

Постійними: під ними розуміють сили, що діють на всьому протязі експлуатації платформи. Це і вага самих конструкцій над установкою, і опір води, якщо мова йде про морських платформах.

Тимчасовими: такі навантаження впливають на конструкцію у певних умовах. Тільки під час запуску установки спостерігається сильна вібрація.

У нашій країні розроблені різні види бурових платформ. На сьогоднішній день на російському шлейфі працюють 8 стаціонарних видобувних систем.

Надводні платформи

Нафта може залягати не тільки на суші, але і під товщею води. Щоб добувати її в таких умовах, застосовуються бурові платформи, які ставляться на плавучі споруди. Як плавальних засобів в цьому випадку використовуються понтони, самохідні баржі – це залежить від специфічних особливостей розробки нафти. Морські бурові платформи мають певні конструктивні особливості, тому можуть триматися на воді. В залежності від того, яка глибина залягання родовища нафти або газу, використовуються різні бурові установки.
Близько 30% нафти видобувається саме з морських родовищ, тому все частіше зводяться свердловини саме на воді. Найчастіше робиться це на мілководді з допомогою фіксування паль і встановлення на них платформ, вишок, потрібного обладнання. Для буріння свердловин на глибоководних ділянках використовуються плавучі платформи. У деяких випадках виконується сухе буріння свердловин на воду, що доцільно для неглибоких отворів до 80 м.

Плавуча платформа

Плавучі платформи встановлюються на глибину 2-150 м і можуть застосовуватися в різних умовах. Такі конструкції можуть бути компактних розмірів і працювати в невеликих річках, а можуть встановлюватися і у відкритому морі. Плавуча бурова платформа – це вигідну споруда, так як навіть при невеликих розмірах вона може викачати великий об'єм нафти або газу. А це дає можливість економити на витратах на транспорт. Така платформа проводить у морі кілька днів, потім повертається на базу, щоб спустошити резервуари.

Стаціонарна платформа

Стаціонарна морська бурова платформа являє собою споруду, що складається з верхньої будови і опорного підстави. Воно фіксується в грунті. Конструктивні особливості таких систем різні, тому виділяються наступні види стаціонарних установок:

гравітаційні: стійкість цих споруд забезпечується власною вагою конструкції і вагою прийнятого баласту;

пальові: вони знаходять стійкість за рахунок забитих у грунт паль;

щоглові: стійкість цих конструкцій забезпечується відтяжками або потрібним об'ємом плавучості.

В залежності від того, на якій глибині ведуться розробки нафти і газу, всі стаціонарні платформи діляться на кілька видів:

глибоководні на колонах: підстава таких установок стикається з дном акваторії, а в якості опор використовуються колони;

мілководні платформи на колонах: вони мають таку ж будову, як і глибоководні системи;

конструкційний острів: така платформа стоїть на металевій основі;

монопод - це мілководна платформа на одній опорі, виконується у вигляді баштового типу і має вертикальні або похилі стінки.

Саме на фіксовані платформи припадають основні видобувні потужності, так як вони більш вигідні в економічному плані і більш прості в монтажі та експлуатації. У спрощеному варіанті такі установки мають сталеве каркасне підстава, яке виступає як несуча конструкція. Але використовувати стаціонарні платформи потрібно з урахуванням статичності і глибини води в районі буріння.
Установки, у яких основа виконана із залізобетону, укладаються на дно. Вони не потребують додаткових кріплень. Такі системи застосовуються на мілководних родовищах.

Бурова баржа

Розвідувальне буріння на море виконується за допомогою мобільних установок наступних видів: самопідйомних, напівзаглибних, бурових суден і барж. Баржі застосовуються на мілководних родовищах, причому існує декілька видів барж, які можуть працювати на самій різній глибині: від 4 м до 5000 м. Бурова платформа у вигляді баржі використовується на початкових етапах розробки родовищ, коли потрібно бурити свердловини на мілководді або захищених ділянках. Такі установки застосовуються в гирлах річок, озер, боліт, каналів на глибині 2-5 м. Такі баржі в більшості своїй несамохідні, тому з їх допомогою не можна проводити роботи у відкритому морі. Бурова баржа має три основних складових: підводний занурювальний понтон, який встановлюється на дно, надводну платформу з робочою палубою і конструкцію, яка з'єднує ці дві частини.

Самопідйомна платформа

Самопідйомні бурові платформи схожі на бурові баржі, але перші більш модернізовані і досконалі. Вони піднімаються на щоглах-домкратах, які спираються на дно. Конструктивно такі установки складаються з 3-5 опор з башмаками, які опускаються і вдавлюються в дно на час проведення бурових робіт. Такі конструкції можуть ставитися на якорі, але опори – більш безпечний режим експлуатації, так як корпус установки не торкається поверхні води. Самопідйомна плавуча платформа може працювати на глибині до 150 м. Даний вид установки підноситься над поверхнею моря завдяки колон, які спираються на грунт. Верхня палуба понтона – це місце, де монтується необхідне технологічне обладнання. Всі самопіднімальні системи відрізняються формою понтона, кількістю опорних колон, формою їх перетину і конструктивними особливостями. У більшості випадків понтон має трикутну, прямокутну форму. Кількість колон – 3-4 але у ранніх проектах системи створювалися на 8 колонах. Сама бурова вишка або розташовується на верхній палубі, або висувається за корму.

Бурове судно

Ці бурові установки є самохідними і не вимагають буксирування на ділянку, де проводяться роботи. Проектування таких систем виконується спеціально для установки на невеликій глибині, тому вони не відрізняються стійкістю. Бурові судна використовуються при розвідці нафти і газу на глибині 200-3000 м і глибше. На таке судно ставиться бурова вишка, а буріння виконується безпосередньо через технологічний отвір в самій палубі. При цьому судно обладнується всім необхідним обладнанням, щоб можна було керувати ним за будь-яких погодних умовах. Якірна система дозволяє забезпечити належний рівень стійкості на воді. Видобута нафта після очищення зберігається в спеціальних резервуарах в корпусі, а потім перевантажується в вантажні танкери.

Напівзаглиблена установка

Напівзаглиблена нафтова бурова платформа – одна з популярних бурових установок на морі, так як вона може експлуатуватися на глибині понад 1500 м. Плавучі конструкції можуть пірнати на значну глибину. Установка доповнено вертикальними і похилими розкосами і колонами, які забезпечують стійкість всієї споруди. Верхній корпус таких систем – це житлові приміщення, які обладнані за останнім словом техніки і мають потрібні запаси. Популярність напівзаглибних установок пояснюється різноманітними варіантами архітектурних рішень. Вони залежать від кількості понтонів. Напівзаглибні установки мають 3 види опади: буріння, режим штормового відстою і перехід. Плавучість системи забезпечується опорами, які до того ж дозволяють установці зберігати вертикальне положення. Зазначимо, що робота на бурових платформах Росії оплачується високо, однак для цього потрібно мати не тільки відповідну освіту, але й великий досвід роботи.

Висновки

Таким чином, бурова платформа – це модернізована система різного типу, яка може бурити свердловини на різній глибині. Конструкції широко застосовуються в нафто - і газодобувній промисловості. Перед кожною установкою ставиться конкретне завдання, тому вони і відрізняються конструктивними особливостями, і функціональністю, і обсягом переробки, і транспортуванням ресурсів.