Бурова платформа

Бурова платформа Троль у Північному морі
Бурова платформа Стоунз у Мексиканській затоці
Бурова платформа Хайбернія біля о-ва Ньюфаундленд в Атлантичному океані

Бурова́ платфо́рма — устаткування (установка) для буріння на акваторіях з метою розвідки та видобування вуглеводнів з-під дна моря.

Історична довідка

Перші науково-технологічні обґрунтування та конструкторські рішення сучасних стаціонарних бурових платформ для морського нафтовидобування розробив (запатентував) 1869 Т. Роулендс. Першу прибережну бурову платформу було зведено 1938 у шт. Луїзіана (США), а першу морську платформу «Нафтові Камені» (азерб. «Neft Daşları») —1949 у Каспійському морі неподалік м. Баку. Британські «форти Маунселла» (англ. «Maunsell Forts»), побудовані під час Другої світової війни та розміщені на мілкому дні р. Темзи та лиману р. Мерсі (Західна Англія), вважають безпосередніми попередниками сучасних офшорних бурових платформ. 1954 холдингова компанія США «Сапата Петролеум Корпорейшн» (англ. «Zapata Petroleum Corporation»); тепер «Габінджер Груп» (англ. «Harbinger Group»)] створила самопідіймальну бурову платформу з електромеханічним обладнанням.

Промислове освоєння континентального шельфу розпочалося в 1960-х. У 1958 на морських нафтопромислах працювали лише 4 країни світу, у 1960 — 15, а у 1973 — близько 100 країн проводили пошуково-розвідувальні роботи і 25 із них уже видобували нафту та газ на морі. У середині 1970-х тисячі нафтових свердловин були розсіяні Атлантичним океаном, від Північного моря до Мексиканської затоки, зокрема у водах Західної Африки, Аргентини, Бразилії, Колумбії. Розташовувалися вони на краю континентального шельфу на глибині до 200 м, зрідка дещо більшій. Станом на 2010 у світі працювало понад 620 мобільних офшорних бурових установок.

Україна експлуатувала самопідіймальні плавучі бурові платформи «Таврида» і «Сиваш». Першу — на Одеській площі в Чорному морі, другу — на прикерченському шельфі Чорного моря (площа Суботіна).

Характеристика

Бурові платформи здебільшого несамохідні, допустима швидкість їхнього буксирування 4–6 вузлів (при хвилюванні моря до 3 балів, вітру 4–5 балів). У робочому стані на точці буріння бурові платформи витримують сумісну дію при висоті хвиль до 15 м і вітру зі швидкістю до 45 м/с.

Експлуатаційна маса плавучих бурових платформ (із технологічними запасами 1 700–3 000 т) сягає 11 000–18 000 т, автономність роботи щодо суднових і технологічних запасів 30–90 діб. Потужність енергетичного устаткування — 4–12 МВт.

Різновиди

Залежно від конструкції та призначення розрізняють бурові платформи:

  • самопідіймальні;
  • напівзанурені (понтон із виробничим обладнанням);
  • занурені;
  • стаціонарні;
  • бурові судна.

Найпоширеніші самопідіймальні (близько половини від загальної кількості) та напівзанурені (33%) бурові платформи.

Самопідіймальні плавучі бурові платформи використовують для буріння переважно при глибині моря 30–106 м. Це водотоннажні три- або чотириопорні понтони з виробничим устаткуванням, підняті над поверхнею моря за допомогою піднімально-стопорних механізмів на висоту 9–5 м. Під час буксирування понтон із піднятими опорами перебуває на плаву; у точці буріння опори опускаються. У сучасних самопідіймальних плавучих бурових платформах швидкість піднімання (опускання) понтона становить 0,005–0,08 м/с, опор — 0,007–0,01 м/с; сумарна вантажопідйомність механізмів до 10 тис. т.

За способом піднімання розрізняють підіймачі крокуючої дії (здебільшого пневматичні та гідравлічні), безперервної дії (електромеханічні). Конструкція опор забезпечує можливість установлення бурових платформ на ґрунт із тривкістю не менше 1 400 кПа при максимальному заглибленні їх у ґрунт до 15 м. Опори мають квадратну, призматичну або сферичну форму, по всій довжині обладнані зубчастою рейкою і закінчуються підкладинами. Перша самопідіймальна плавуча бурова установка «Де Лонг Макдермотт» (англ. «De Long McDermott») була побудована 1953 в США.

Напівзанурені плавучі бурові платформи використовують для буріння свердловин при глибині моря 100–300 м. Це понтони з виробничим обладнанням, підняті над поверхнею моря (на висоту до 15 м) за допомогою чотирьох і більше стабілізаційних колон, які спираються на підводні корпуси (2 і більше). Бурові платформи транспортують до точки буріння на нижніх корпусах при осіданні 4–6 м. Плавуча бурова платформа занурюється на 18–20 м унаслідок набору водяного баласту в нижні корпуси. Для утримання напівзанурених бурових платформ використовують восьмиточкову якірну систему, яка забезпечує обмеження переміщення устаткування від гирла свердловини не більше 4 % від глибини моря. Перша побудована напівзанурена бурова платформа «Оушен Дріллер» (англ. «Ocean Driller») була запущена 1963 в Мексиканській затоці.

Занурені бурові платформи застосовують для буріння розвідувальних або експлуатаційних свердловин на нафту і газ на глибині моря до 30 м. Це понтони з виробничим обладнанням, підняті над поверхнею моря за допомогою колон квадратної або циліндричної форми, нижні кінці яких спираються на водотоннажний понтон або підпору, де розміщені баластні системи. Занурену плавучу платформу розташовують на ґрунті (з утримувальною здатністю не менше 600 кПа) унаслідок заповнення водою баластних цистерн водотоннажного понтона.

Стаціонарні морські бурові платформи використовують для буріння та експлуатації куща свердловин на нафту і газ при глибині моря до 320 м. З однієї платформи бурять до 60 похило-скерованих свердловин. Стаціонарні бурові платформи є конструкцією у формі призми або чотиригранної піраміди, яка піднімається над рівнем моря (на 16–25 м) і спирається на дно за допомогою забитих у дно паль (каркасні бурові платформи) або фундаментних підпор (гравітаційні бурові платформи). Надводна частина має майданчик, на якому розміщені енергетичне, бурове і технологічне устаткування, житловий блок із гелікоптерним майданчиком та інше обладнання загальною масою до 15 тис. т. Опорний блок каркасних бурових платформ — трубчаста металева решітка, що складається з 4–12 колон діаметром 1–2,4 м. Гравітаційні платформи виготовляють повністю із залізобетону або комбінованими (опори з металу, башмаки із залізобетону) і утримують за рахунок маси споруди. Основи гравітаційних бурових платформ складаються з 1–4 колон діаметром 5–10 м. Стаціонарні бурові платформи призначені для тривалої (не менше 25 років) роботи у відкритому морі, тому до них висувають високі вимоги щодо забезпечення перебування обслуги, підвищеної пожежо- і вибухобезпеки, захисту від корозії, заходів з охорони довкілля тощо. Особливість стаціонарних бурових платформ — постійна динамічність, тобто для кожного родовища розробляють свій проект комплектації платформ енергетичним, буровим і експлуатаційним обладнанням, при цьому конструкцію платформи визначають умови в районі буріння, глибина буріння, дебіт і кількість свердловин, верстатів для буріння.

Перспективи розвитку

Інновації в проектуванні та будівництві бурових платформ передбачають такі технології, як автоматизація та моделювання, горизонтальне буріння, кущове буріння. Майбутнє офшорної галузі суттєво залежить від конкуренції з наземними технологіями нафто- і газовидобутку.

Додатково

Найбільша у світі на початок 21 ст. і найвища на 2020 бурова платформа — «Троль-А» (англ. «Troll-А») розташована на родовищі газу «Поле Тролів» за 60 км від узбережжя Норвегії. Введена в експлуатацію 1996. Загальна висота — 472 м, висота надводної частини — 300 м. Глибина моря — 369 м. Поєднує 39 свердловин на площі 0,5 км. Термін служби — 50 років.

На 2020 найбільша нафтова платформа — «Хайбернія» (англ. «Hibernia»), біля острова Ньюфаундленд (Канада). Її загальна висота 224 м, надводна частина важить 41 000 т., загальна вага 1,2 млн. т.

Найглибша нафтова платформа — «Стоунз» (англ. «Stones») в Мексиканській затоці за 320 км від м. Нового Орлеана (США), введена в експлуатацію 2016. Глибина — майже 3 км.

Література

  1. Мислюк М. А., Рибнич І. Й., Яремійчук Р. С. Буріння свердловин : у 5 т. Київ : Інтерпрес ЛТД, 2002–2015. Т 1; 3–4.
  2. Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу : в 2 т. Київ : Міжнародна економічна фундація, 2004–2006.
  3. Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2004–2013.
  4. Войтенко В. С., Вітрик В. Г., Яремійчук Р. С. та ін. Технологія і техніка буріння. Узагальнююча довідкова книга. Львів; Київ : Центр Європи, 2012. 708 с.
  5. Білецький В. С., Орловський В. М., Вітрик В. Г. Основи нафтогазової інженерії. Львів : ТОВ «АСМІ», 2019. 415 с.

Автор ВУЕ

В. С. Білецький,

В. С. Бойко

Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Білецький В. С., Бойко В. С. Бурова платформа // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Бурова платформа (дата звернення: 25.06.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюнено
Оприлюднено:
12.10.2020

Увага! Опитування на честь 30-ліття незалежності