RU2753892C1 - Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок - Google Patents
Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2753892C1 RU2753892C1 RU2021101894A RU2021101894A RU2753892C1 RU 2753892 C1 RU2753892 C1 RU 2753892C1 RU 2021101894 A RU2021101894 A RU 2021101894A RU 2021101894 A RU2021101894 A RU 2021101894A RU 2753892 C1 RU2753892 C1 RU 2753892C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- subsea
- caisson
- underwater
- column
- dynamic device
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 210000003954 umbilical cord Anatomy 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
- E21B15/02—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for underwater drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области подводной добычи углеводородов, в частности к динамическому устройству для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок, включающую колонну кондуктора и колонну направления. Техническим результатом является повышение надежности, долговечности и безопасности эксплуатации системы подводных колонных головок за счет эффективной компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок. Предложено динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок, включающих колонну кондуктора и колонну направления, которое содержит: кессон; крышку, ограничивающую сверху кольцевую полость, образованную наружной и внутренней кольцевыми стенками, и выполненную как одно целое с кессоном; подводное противовыбросовое оборудование с датчиками положения; съемную платформу с гидроцилиндрами, имеющую центральное отверстие для размещения системы подводных колонных головок; следящее устройство распределения давления, выполненное с возможностью получения сигналов от датчиков положения подводного противовыбросового оборудования и подачи давления в гидроцилиндры в соответствии с сигналами от датчиков положения подводного противовыбросового оборудования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Предлагаемое изобретение относится к области подводной добычи углеводородов, в частности к динамическому устройству для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок, позволяющих компенсировать такие нагрузки на систему подводных колонных головок, как опрокидывающий момент.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из уровня техники известен источник RU 2632085 C2, опубл. 02.10.2017, МПК Е21В 43/017, Е21В 33/035, раскрывающий систему установки фонтанного оборудования скважин, включающую кессон с проходящими вниз стенами, образующими внутренний объем между стенами, в котором размещают один или несколько балластовых танков, регулирующих плавучесть. Для откачки воды и других текучих сред из внутреннего объема используется насос.
Таким образом, из уровня техники известно использование кессона в подводном оборудовании скважин для защиты от воздействия окружающей среды и компенсации больших нагрузок на оборудование, в частности, использование в конструкции кессона балластных танков для предотвращения опрокидывающего влияния на кессон.
Кроме того, из уровня техники также известен патент US 5044830 A, опубл. 03.09.1991, МПК Е02В 17/00, раскрывающий конструкцию гравитационного основания для морской платформы в арктических регионах. Эта известная конструкция имеет опорные колонны, верхние и нижние плиты, имеющие внутренние и внешние защитные стенки, проходящие между ними с образованием решетчатой структуры для передачи энергии удара от внешней стенке к внутренней стенке, при этом опорные колонны лишены средств для передачи им энергии удара от внутренних и внешних защитных стенок.
Недостатком известного изобретения согласно US 5044830 A является то, что конструкция оболочек кессона и перегородок не позволяет в достаточной мере оказывать сопротивление опрокидывающему моменту.
В качестве наиболее близкого аналога выбран патент GB 2566288 A, опубл. 13.03.2019, МПК В63В 21/27, E02D 27/52, Е21В 33/035, раскрывающий морской кессон для использования в качестве фундамента и опоры для подводной скважины для добычи углеводородов, обеспечивающий интегральную поддержку корпуса устья скважины, благодаря чему поглощаются изгибающие моменты, действующие на корпус устья скважины, например, нагрузки, создаваемые райзером.
Недостатками устройства согласно источнику GB 2566288 A является отсутствие механизма фиксации кессона относительно системы подводных колонных головок, что приводит к сдвигу и опрокидыванию конструкции в целом.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей предлагаемого изобретения является создание надежного, долговечного и безопасного динамического устройства для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок, конструкция которого позволяет эффективно компенсировать нагрузки, действующие на систему подводных колонных головок.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности, долговечности и безопасности эксплуатации системы подводных колонных головок за счет улучшенной технологии компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок, включающую колонну кондуктора и колонну направления, устройство содержащее: - кессон, имеющий центральный канал, концентрически расположенные наружную кольцевую стенку и внутреннюю кольцевую стенку, между которыми образована кольцевая полость; - крышку, ограничивающую кольцевую полость сверху и выполненную как одно целое с кессоном; - подводное противовыбросовое оборудование, выполненное с возможностью установки на его верхнем торце датчиков положения подводного противовыбросового оборудования; - съемную платформу, имеющую центральное отверстие для размещения системы подводных колонных головок, верхнюю поверхность, выполненную с возможностью закрепления относительно подводного противовыбросового оборудования с обеспечением его расположения соосно системе подводных колонных головок, и нижнюю поверхность, выполненную с возможностью установки гидроцилиндров с обеспечением их расположения по окружности относительно центрального отверстия и контакта с крышкой кессона; - следящее устройство распределения давления, выполненное с возможностью получения сигналов от датчиков положения подводного противовыбросового оборудования и подачи давления в гидроцилиндры в соответствии с сигналами от датчиков положения подводного противовыбросового оборудования.
Предлагаемое динамическое устройство предпочтительно содержит по меньшей мере один насос, выполненный с возможностью соединения с кольцевой полостью кессона и откачивания из нее текучей среды.
Предлагаемое динамическое устройство предпочтительно содержит отсечной вентиль, выполненный с возможностью срабатывания для отключения насоса.
В контексте настоящего описания слова «верхний», «нижний», «первый», «второй» и т.д. используются в виде прилагательных исключительно для того, чтобы отличать существительные, к которым они относятся, друг от друга, а не для целей описания какой-либо конкретной связи между этими существительными.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее следует подробное описание предлагаемого изобретения со ссылками на Фиг. 1, на которой схематично изображен общий вид предлагаемого динамического устройства, установленного относительно системы подводных колонных головок.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемое динамическое устройство для компенсации нагрузок проиллюстрировано на фиг. 1, установленным относительно системы подводных колонных головок, включающей колонну 1 кондуктора и колонну 2 направления. Предлагаемое устройство для компенсации нагрузок содержит кессон 3, имеющий центральный канал 4, концентрически расположенные наружную кольцевую стенку 5 и внутреннюю кольцевую стенку 6, между которыми образована кольцевая полость 7. Кессон 3 также содержит крышку 8, ограничивающую кольцевую полость 7 сверху и выполненную как одно целое с кессоном 3. Кессон 3 представляет собой сварную конструкцию, усиленную ребрами жесткости 9 и не имеет жесткой связи с системой подводных колонных головок.
Предлагаемое динамическое устройство для компенсации нагрузок содержит подводное противовыбросовое оборудование 10, выполненное с возможностью установки на его верхнем торце датчиков 11 положения подводного противовыбросового оборудования 10.
Предлагаемое динамическое устройство для компенсации нагрузок содержит также съемную платформу 12, имеющую центральное отверстие 13, в котором размещена система подводных колонных головок, когда съемная платформа 12 установлена.
Съемная платформа 12 имеет верхнюю поверхность 14, выполненную с возможностью закрепления относительно подводного противовыбросового оборудования 10 с обеспечением его расположения соосно системе подводных колонных головок, как это изображено на Фиг. 1. Съемная платформа 12 также имеет нижнюю поверхность 15, выполненную с возможностью установки гидроцилиндров 16 с обеспечением их расположения по окружности относительно центрального отверстия 13, при этом гидроцилиндры 16 установлены с обеспечением постоянного контакта с крышкой 8 кессона 3. Гидроцилиндры 16 имеют первую рабочую полость 17 и вторую рабочую полость 18.
Предлагаемое динамическое устройство для компенсации нагрузок содержит также следящее устройство 19 распределения давления, выполненное с возможностью получения сигналов от датчиков 11 положения подводного противовыбросового оборудования 10 и подачи давления в гидроцилиндры 16 в соответствии с сигналами от датчиков 11.
На кессоне 3 установлен насос 20, выполненный с возможностью соединения с кольцевой полостью 7 кессона 3 и откачивания из нее текучей среды, в частности, морской воды, поступившей в кольцевую полость 7 кессона 3 при его опускании на морское дно 21. С кессоном 3 соединен отсечной вентиль 22, выполненный с возможностью перекрытия поступления текучей среды из кольцевой полости 7 в насос 20.
Принцип работы предлагаемого динамического устройства для компенсации нагрузок следующий. Предлагаемое динамическое устройство опускают на место установки съемным инструментом для спуска и подъема. При достижении кессоном 3 морского дна 21 автоматически включается насос 20 и выполняет откачивание текучей среды из кольцевой полости 7 кессона 3, в результате чего создается разница давлений окружающей среды и кольцевой полости 7 кессона 3, благодаря чему кессон 3 заглубляется в вморское дно 21 на глубину Н, при этом глубину Н определяет специалист по данным инженерной геологии для каждого конкретного случая в зависимости от характера грунта морского дна и необходимой величины компенсации нагрузок. В момент заглубления кессона 3 на необходимую величину Н срабатывает отсечной вентиль 22 для отключения насоса 20 и текучая среда из кольцевой полости 7 перестает поступать в насос 20.
Далее на место установки кессона 3 опускают съемную платформу 12 с закрепленным относительно нее подводным противовыбросовым оборудованием 10 с датчиками 11 положения. Затем обеспечивают выдвижение гидроцилиндров 16 до контакта с крышкой 8 кессона 3, при этом должен быть обеспечен постоянный контакт гидроцилиндров 16 с поверхностью крышки 8 кессона 3, например за счет использования системы компенсации возможного избыточного перемещения кессона 3 (на чертежах не показана). При возникновении нагрузки на подводное противовыбросовое оборудование 10 датчики 11 положения передают сигнал по линиям передачи 23 на следящее устройство 19 распределения нагрузки, которое обрабатывает входящий сигнал от датчиков 11 положения и обеспечивает подачу по линиям передачи 24 увеличенного давления в соответствующие цилиндры 16, в сторону которых наклоняется подводное противовыбросовое оборудование 10, чем достигается разгрузка от усилий, действующих на систему подводных колонных головок. Подача гидравлической жидкости к следящему устройству 19 распределения нагрузки осуществляют с земной поверхности через шлангокабель 25. Например, при передаче от датчиков 11 сигнала на следящее устройство 19 о наклоне подводного противовыбросового оборудования 10 вправо обеспечивается подача увеличенного давления во вторую рабочую полость 18 гидроцилиндров 16, расположенных справа. Следует понимать, что рабочая полость 17 является штоковой полостью, а рабочая полость 18 является поршневой полостью.
Модификации и улучшения вышеописанного варианта осуществления настоящего изобретения без выхода за рамки формулы изобретения очевидны специалистам в данной области техники. Настоящее описание представлено только в качестве примера и не накладывает никаких ограничений на объем охраны предлагаемого изобретения. Таким образом, объем охраны предлагаемого изобретения ограничен только объемом прилагаемой формулы изобретения.
Claims (7)
1. Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок, включающую колонну кондуктора и колонну направления, содержащее:
- кессон, имеющий центральный канал, концентрически расположенные наружную кольцевую стенку и внутреннюю кольцевую стенку, между которыми образована кольцевая полость; крышку, ограничивающую кольцевую полость сверху и выполненную как одно целое с кессоном;
- подводное противовыбросовое оборудование, выполненное с возможностью установки на его верхнем торце датчиков положения подводного противовыбросового оборудования;
- съемную платформу, имеющую центральное отверстие для размещения системы подводных колонных головок, верхнюю поверхность, выполненную с возможностью закрепления относительно подводного противовыбросового оборудования с обеспечением его расположения соосно системе подводных колонных головок, и нижнюю поверхность, выполненную с возможностью установки гидроцилиндров с обеспечением их расположения по окружности относительно центрального отверстия и контакта с крышкой кессона;
- следящее устройство распределения давления, выполненное с возможностью получения сигналов от датчиков положения подводного противовыбросового оборудования и подачи давления в гидроцилиндры в соответствии с сигналами от датчиков положения подводного противовыбросового оборудования.
2. Динамическое устройство по п. 1, содержащее по меньшей мере один насос, выполненный с возможностью соединения с кольцевой полостью кессона и откачивания из нее текучей среды.
3. Динамическое устройство по п. 1, содержащее отсечной вентиль, выполненный с возможностью срабатывания для отключения насоса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101894A RU2753892C1 (ru) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101894A RU2753892C1 (ru) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2753892C1 true RU2753892C1 (ru) | 2021-08-24 |
Family
ID=77460365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101894A RU2753892C1 (ru) | 2021-01-27 | 2021-01-27 | Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2753892C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4046192A (en) * | 1975-06-13 | 1977-09-06 | Seal Petroleum Limited | Method and apparatus for installing a control valve assembly on an underwater well head |
RU2422612C2 (ru) * | 2006-02-24 | 2011-06-27 | Текнип Франс | Переходной соединительный узел корпуса платформ типа спар и кессона |
RU2567572C2 (ru) * | 2010-05-21 | 2015-11-10 | Статойл Петролеум Ас | Слабая перемычка с механическим изгибом |
RU2588893C2 (ru) * | 2011-03-11 | 2016-07-10 | Акер Сабси АС | Предварительно напряженный соединительный элемент |
EA028482B1 (ru) * | 2012-12-07 | 2017-11-30 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Самозаглубляющийся кессон с ослабленным участком и способ его установки |
US9845654B2 (en) * | 2014-12-29 | 2017-12-19 | Cameron International Corporation | Subsea support |
GB2566288A (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-13 | Equinor Energy As | Marine suction anchor |
-
2021
- 2021-01-27 RU RU2021101894A patent/RU2753892C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4046192A (en) * | 1975-06-13 | 1977-09-06 | Seal Petroleum Limited | Method and apparatus for installing a control valve assembly on an underwater well head |
RU2422612C2 (ru) * | 2006-02-24 | 2011-06-27 | Текнип Франс | Переходной соединительный узел корпуса платформ типа спар и кессона |
RU2567572C2 (ru) * | 2010-05-21 | 2015-11-10 | Статойл Петролеум Ас | Слабая перемычка с механическим изгибом |
RU2588893C2 (ru) * | 2011-03-11 | 2016-07-10 | Акер Сабси АС | Предварительно напряженный соединительный элемент |
EA028482B1 (ru) * | 2012-12-07 | 2017-11-30 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Самозаглубляющийся кессон с ослабленным участком и способ его установки |
US9845654B2 (en) * | 2014-12-29 | 2017-12-19 | Cameron International Corporation | Subsea support |
GB2566288A (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-13 | Equinor Energy As | Marine suction anchor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2305892T3 (es) | Produccion y perforacion de pozos en depresion. | |
US7600570B2 (en) | Drilling rig placed on the sea bed and equipped for drilling of oil and gas wells | |
US5069488A (en) | Method and a device for movement-compensation in riser pipes | |
US3354951A (en) | Marine drilling apparatus | |
CA2824883C (en) | Method for capping a well in the event of subsea blowout preventer failure | |
NO338609B1 (no) | System og fremgangsmåte for tilbakeholding av et letings- og produksjonssystem under overflaten | |
US3211224A (en) | Underwater well drilling apparatus | |
US7287935B1 (en) | Tendon assembly for mooring offshore structure | |
US3221817A (en) | Marine conductor pipe assembly | |
KR20100116073A (ko) | 시추 시스템 | |
US20140166296A1 (en) | Self-Standing Riser System Having Multiple Buoyancy Chambers | |
US20120055680A1 (en) | Blow-out preventer, and oil spill recovery management system | |
RU2753892C1 (ru) | Динамическое устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок | |
US20150354296A1 (en) | Telescopic riser joint | |
EA006866B1 (ru) | Система и способ установки и поддерживания в заданном положении системы морской разведки и добычи, содержащей камеру с регулируемой плавучестью | |
RU2753888C1 (ru) | Устройство для компенсации нагрузок на систему подводных колонных головок | |
US20180245302A1 (en) | Anchoring system and method | |
KR200483819Y1 (ko) | 시추 장비 테스트 장치 | |
KR101640791B1 (ko) | 웰헤드 보강 유닛, 이를 포함하는 웰헤드 및 분출 방지용 스택 설치 방법 | |
US11761284B2 (en) | Method for BOP stack structure | |
KR20150002089A (ko) | 압력 용기 및 이를 이용한 시추 장비 테스트 장치 | |
US3189100A (en) | Underwater wellhead with cement return line | |
KR20140122159A (ko) | 시추 장비 테스트 장치 및 방법 | |
KR20140122163A (ko) | 시추 장비 테스트 장치 및 방법 | |
KR20140121974A (ko) | 시추 장비 테스트 장치 및 방법 |