МОРСКАЯ ДОБЫЧА НЕФТИ

Платформы на натяжных связях

Плавучая платформа на натяжных связях, закрепленных на дне с помощью якорных устройств, представляет морское нефтегазовое сооружение, состоящее из трех основных частей:

• плавучий блок 7, обладающий возможностью регулировать величину плавучести за счет изменения водоизмещения;
• соединяется системой гибких связей 2;
• с якорными или другого типа удерживающими устройствами, иногда называемыми анкерами 3.

Конструкция 7 по физической сущности представляет понтон, постоянно плавающий на воде, имеющий возможность изменять глубину погружения. Для того чтобы натянуть связи 2, понтон 7 притапливают на некоторую глубину, выбирают слабину связей с помощью натяжного устройства типа лебедок, а затем увеличивают плавучесть понтона, откачивая балластную воду из отсеков понтона. В результате связи оказываются натянутыми до расчетного значения и удерживают платформу в необходимом положении. Соответственно значению наибольшего усилия натяжения связей рассчитывается и удерживающая сила якорей 3.

Схему обычно применяют на малых глубинах и, что очень важно, на водоемах, где высота волны не достигает верхней части понтона 7, на которой размещается технологическое оборудование.

Для уменьшения воздействия волн и течений на понтон 7, его можно приподнять над поверхностью воды с помощью стабилизирующих колонн. Эти колонны 2 должны обладать плавучестью, достаточной для того, чтобы поднять все верхнее строение 1 над поверхностью воды.

Натяжные связи 3 крепятся к колоннам 2 и к якорной системе 4. Для того чтобы натянуть связи 2, понтон 7 притапливают на некоторую глубину, выбирают слабину связей с помощью натяжного устройства типа лебедок, а затем увеличивают плавучесть понтона, откачивая балластную воду из отсеков понтона. В результате связи оказываются натянутыми до расчетного значения и удерживают платформу в необходимом положении. Соответственно значению наибольшего усилия натяжения связей рассчитывается и удерживающая сила якорей 3.

Схема может применяться и на средних глубинах, а поскольку верхнее строение в рабочем положении поднято над поверхностью воды, то воздействие волн на него исключается. Зная максимальное значение высоты волн, можно определить и необходимую высоту размещения нижней части верхнего строения над поверхностью моря.

Описанная конструкция может применяться при освоении небольших месторождений, так как затраты на строительство самой платформы, связей и якорных систем (обычно это массивные бетонные блоки) существенно меньше, чем на более сложные стационарные и иные виды платформ.

Кроме того, платформу описанного типа можно построить без создания береговых баз, такой, например, как порт. Доставка платформ осуществляется буксировкой к уже установленным на дне якорным системам с прикрепленными к ним связями.

Рассмотрим схему платформы, позволяющей регулировать положение верхней палубы 7 в большом диапазоне. Это достигается за счет использования колонн 2 большой длины, располагаемых между верхней палубой и понтоном 3. Колонны 2 и понтон 3 должны обладать плавучестью, достаточной для того, чтобы поднимать верхнюю палубу 7 на необходимую высоту над поверхностью воды. Тросы натяжных устройств 4 крепятся у дна к крепежным узлам, расположенным в фундаментной плите 5, имеющей форму кольца, а также верхним крепежным устройствам, расположенным в понтоне. Особенностью верхних крепежных устройств заключается в том, что они имеют лебедки, позволяющие регулировать длину натягиваемых тросов. Это позволяет регулировать положение всей конструкции - понтон - колонны - верхняя палуба. Фундамент рассчитывается таким образом, чтобы он мог удержать выталкивающую силу, передающуюся на него через натягиваемые тросы 4. Кроме названных частей (1-5) платформа имеет трубопровод 6, по которому от платформы или к платформе по вертикальным трубам (стоякам) 7 подводятся или отводятся добываемые продукты (нефть, газ).

На плане платформы (вид сверху) видны места крепления четырех колонн 2, вертикальная площадка 8, а также обслуживающие платформу суда 9. Платформы описанной формы сооружались на глубинах до 300 м.

Рассмотрим форму платформы с наклонными натяжными тросами 2. Такое расположение натягиваемых тросов позволяет регулировать не только вертикальное положение понтона платформы 1, но и удерживать ее с помощью якорей 3 в необходимой точке в плане. Условия работы этой платформы упрощаются, так как обеспечивается необходимая стабильность пространственного положения платформы или, иначе говоря, обеспечивается ее статическая определенность.

В практике имеются примеры сооружения такой платформы при глубине моря до 500 м. Основной недостаток платформы - сложность управления натяжением слишком большого числа тросов и размещения на дне соответственно большого числа удерживающих фундаментов.