Vrtná súprava na mori. Ako sa ťaží ropa na mori: ako sa vytvára a funguje ropná plošina na mori

Na plošinu sa dostanete helikoptérou alebo loďou. Sedem míľ od pobrežia a už ste v cieli. Kostra umelého ostrova, ktorý sa z diaľky zdal zo zápaliek, sa zblízka ukazuje ako prepletenec hrubých rúr. Štyridsaťosem z nich ide do vodného stĺpca a ďalších päťdesiat metrov dnu. Tieto nohy držia celú štruktúru.

Samotná platforma pozostáva z dvoch plošín, z ktorých každá predstavuje štvrtinu futbalového ihriska. Na jednom mieste idú farmy vrtnej súpravy do neba, na druhom je administratívna a obytná oblasť. Tu, na troch stranách pozdĺž okrajov pozemku, sú útulné domčeky, v ktorých sú umiestnené chatky majstrov, majstrov a remeselníkov, ako aj červený kútik, jedáleň s kuchyňou a domáce priestory...

Podobné platformy môžu mať odlišný dizajn. Jedna vec je totiž ťažiť ropu v južnom Kaspickom mori, druhá v plytkom Baltskom mori, kde sa dá platforma spevniť na dne, a tretia na severe či východe krajiny. Sú tam veľké hĺbky, časté búrky, ľadové polia... V takýchto podmienkach sú poloponorné plošiny oveľa lepšie ako stacionárne plošiny. Sú vlečené na miesto vŕtania ako veľké člny. Tu spúšťajú svoje „nohy“ - podpery. A keď ich položí na dno, plošina sa zdvihne nad hladinu mora takým spôsobom, že ju vlny nepremôžu. Po dokončení vŕtacích operácií môže byť takáto plošina bez väčších problémov prenesená do inej oblasti.

Plavidlá na podporu ropných polí na mori sú navrhnuté a postavené. Začiatkom januára 1987 spustili vo fínskom meste Turku na vodu unikátne plavidlo Transshelf. Je určený na prepravu pobrežných vrtných zdvíhacích súprav.

Nový gigant, dlhý 173 metrov a široký 40 metrov, má množstvo funkcií. Loď je poloponorná a ako inak môžete na palubu nahromadiť tisíctonové vrtné plošiny? "Transshelf" naplní nádrže morskou vodou a ponorí sa s týmto balastom. Paluba s rozlohou 5 100 metrov štvorcových siaha 9 metrov pod vodu. Plošina sa ťahá alebo tlačí na palubu. Balast je odčerpaný a loď je pripravená na plavbu.

Transshelf je tiež dok na opravu lodí s výkonným zariadením na stavbu lodí. Riadi sa pomocou palubného počítača, ktorý riadi všetky prevádzkové sektory ekonomiky komplexnej lode, vrátane umiestňovania nákladu na palubu.

Ďalší spôsob vŕtania na mori je priamo zo špecializovaného vrtného plavidla. IN predchádzajúce čísla spomínali sme Challenger, z ktorého Američania vykonávali hĺbkové vrty. Teraz však máme možnosť spoznať jednu z týchto lodí bližšie. K tomu však budete musieť ísť na sever, do mesta námorníkov a polárnych bádateľov Murmansk, a odtiaľ sa ďalej zoznámiť s vlastnosťami vŕtania z plávajúceho základu a s ľuďmi jedinečnej profesie - olejkármi-aquanautmi. .

Tak, poďme.

Prekvapenia počasia v arktických moriach sú nepredvídateľné aj počas krátkeho polárneho leta. Malý osobný parník s námahou odtláča ťažké olovené hriadele od seba. Vietor trhá z vĺn špinavé sivé úlomky peny a niekedy sa zdá, že práve z tejto peny sú tvorené nízke, huňaté oblaky. Potom vietor náhle utíchol a nad morom visel hustý závoj hmly. A keď sa vzdialila, videli sme už veľmi blízko vrtnú loď „Viktor Muravlenko“. Napriek kývaniu nehybne stál na mieste, akoby ho držala neznáma sila.

O niečo neskôr sme zistili, v čom spočíva tajomstvo: loď stála na mieste vďaka dynamickému polohovaciemu systému, provovým a zadným motorom. Niet inej cesty. Pamätáte si, ako americkí geológovia prišli o ústie vrtu?

Väčšina posádky má úplne pozemské profesie: vŕtačky, elektrikári, vodiči dieselových a plynových turbínových elektrární... No vŕtanie na mori má predsa len svoje špecifiká, s ktorými sa na súši nestretnete.

Napríklad pri vŕtaní v oceáne je potrebné prijať špeciálne opatrenia, ktoré suchozemské vrtáky jednoducho nepotrebujú. Nachádza sa tu stúpačka – stĺp oceľových rúr tiahnucich sa od lode ku dnu. Hrúbka ich stien je asi 20 milimetrov; Toto je potrebná bezpečnostná rezerva na ochranu vŕtacieho nástroja pred vplyvmi prostredia. A naopak – chrániť oceán pred znečistením ropnými produktmi.

Takéto vzťahy medzi ľuďmi a oceánom sú celkom fungujúce, obyčajné. Ale zariadenie s názvom preventer je navrhnuté špeciálne pre výnimočné situácie. Zjednodušene povedané, ide o zástrčku, ktorá sa dá použiť na rýchle upchanie studne v núdzovej situácii, keď povedzme hurikán začne trhať vrtnú loď z jej zamýšľaného bodu. No keďže útroby zeme stále nie sú termoska, preventistka je oveľa zložitejšia ako obyčajná zátka. Posúďte sami: dĺžka tohto zariadenia je 18 metrov a váži takmer 150 ton!

Keď búrka skončí, ultra presné navigačné prístroje pomôžu vrtnej lodi vrátiť sa na rovnaké miesto s centimetrovou presnosťou. Zábrana sa zdvihne na palubu a vŕtanie bude pokračovať.

Zariadeniam je zverená väčšina operácií pod vodou. „sondujú“ a „počúvajú“ dno mora, kde by mala byť studňa položená, potom skúmajú studňu samotnú... A zdá sa, ako môžu slabé ľudské ruky pomôcť ultra rýchlym elektronickým zariadeniam a výkonným oceľovým mechanizmom? A aj tam, vo veľkých hĺbkach, kde vládne temnota a obrovský tlak?...

Predstavte si však situáciu: niekde v hĺbke zrazu zlyhajú tie veľmi inteligentné a superprecízne senzory, ktoré lodi umožňujú s takou presnosťou nájsť svoje miesto. Čo robiť?... Tu to nie sú ľudia zo zariadení, ale zariadenia od ľudí budú čakať na pomoc. A táto pomoc určite príde.

Hlbokomorskí potápači začínajú svoj zostup do vody ešte na lodi. Čítajú, počúvajú hudbu, pozerajú videá v tesnej blízkosti ostatných členov posádky a zároveň ako na morskom dne! V každom prípade je tlak v tlakovej komore, kde sa nachádzajú, rovnaký. Nebolo to urobené náhodou.

Na výstup z hĺbky dvesto metrov na hladinu potrebujú potápači fyzicky len pár minút. Ale zvyknúť si na zmenu „klímy“ niekedy trvá niekoľko dní. Preto počas celej zmeny dýchajú zmes hélia a kyslíka pod presne stanoveným tlakom a aj počas spánku sú pod dohľadom lekárov - špecialistov na fyziológiu hlbokomorského potápania. Niet inej cesty. Ak ľudia v hĺbke dýchajú zmes plynov pri normálnom tlaku, oceán ich jednoducho rozdrví. Preto treba tlaku zvonku čeliť tlakom zvnútra. Ak náhle uvoľníte tlak pri stúpaní, dekompresná choroba je nevyhnutná; náhle zmeny tlaku môžu viesť k ťažkým poraneniam pľúc.

Preto sú aquanauti počas pracovného cyklu neustále vo svete vysokého tlaku. A pohybujú sa hore a dole pomocou špeciálneho výťahu - potápačského zvonu. Táto kabína je otvorená v spodnej časti. Tlak plynnej zmesi zabraňuje prenikaniu vody dovnútra. Po príchode na morské dno môže aquanaut bez väčších problémov okamžite ísť do vody. Po opustení zvončeka funguje pod vodou a dýchanie, teplo a komunikácia sa vykonávajú cez pupočnú šnúru hadicového kábla.

Akvautov sledujú z hladiny mora prístroje, lekári a kolegovia. A predsa v prvom rade sami vedú dialóg s oceánom. Sú to „trojka“: operátor zvončeka, číslo jedna a číslo dva. Dokonale si rozumejú a niekedy aj bez slov. Pracujú spolu koordinovane ako prsty jednej ruky.

Krok za krokom, bez zhonu, akoby pomaly, ale v skutočnosti - dobrým pracovným tempom, hlásiac nahor o každom svojom pohybe, trpezlivo čakajúci na ďalší príkaz, ľudia starostlivo kontrolujú komponenty vrtnej súpravy, kontrolujú senzory polohovací systém... Jedným slovom fungujú .

Títo potápači však pracujú presne tak, ako napríklad pri zdvíhaní potopených lodí, a to pomocou dávno známej technológie. Rozvoj ťažby ropy a zemného plynu na mori zároveň viedol k vzniku nových profesií. Keďže 80 % potápačských aktivít na mori zahŕňa inšpekciu, údržbu a opravy, po inšpekčných potápačoch je veľký dopyt. Od roku 1982 College of Underwater Engineering, komerčná potápačská škola so sídlom v prístave Los Angeles, ponúka kurz na výcvik potápačov na vykonávanie inšpekcií a nedeštruktívneho testovania podvodného vybavenia. Tento kurz je tiež oficiálne schválený British Welding Inspection Agency.

Medzi povinnosti inšpekčného potápača patrí vizuálna kontrola zvarových spojov, fotografovanie pod vodou a nahrávanie videa (prvá fáza výcviku); ultrazvukové a magnetické nedeštruktívne skúšanie zvarových spojov (druhá etapa).

Sú to špičkoví špecialisti. Pred prihlásením sa na skúšky druhého stupňa musí potápač pracovať s kvalifikáciou prvého stupňa aspoň rok. Jeho celkový čas na vykonanie vizuálnej kontroly pod vodou musí byť minimálne 30 hodín.

Po absolvovaní druhej časti kurzu je potápačovi umožnené vykonávať práce na poliach.

Podobne ako predstavitelia väčšiny moderných profesií, aj inšpektori musia pracovať so zložitým vybavením. K dispozícii je ultrazvukový detektor poškodenia so vstavaným osciloskopom, magnetická testovacia jednotka a dokonca aj kombinovaný systém, ktorý zahŕňa ultrazvukové zariadenie s viacerými obrazovkami a displej.

Vidíme, že okrem závideniahodného zdravia potrebuje moderný vŕtací potápač množstvo technických znalostí. Koniec koncov, bezpečnosť neuveriteľne drahej konštrukcie závisí od jeho práce. Pobrežná vrtná plošina s hĺbkou 100 metrov stojí rovnako ako supertanker s nosnosťou 200 000 ton. Vo všeobecnosti náklady na plošiny exponenciálne rastú s pracovnou hĺbkou police.

Ťažba sa vykonáva pomocou špeciálnych inžinierskych konštrukcií - vrtných plošín. Poskytujú potrebné podmienky pre rozvoj. Vŕtaciu plošinu je možné zriadiť v rôznych hĺbkach – záleží na tom, ako hlboko sú plyny a plynové ložiská.

Vŕtanie na zemi

Ropa sa vyskytuje nielen na súši, ale aj v kontinentálnom oblaku, ktorý je obklopený vodou. Preto sú niektoré inštalácie vybavené špeciálnymi prvkami, ktoré im pomáhajú plávať na vode. Takáto vrtná plošina je monolitická konštrukcia, ktorá pôsobí ako podpora pre iné prvky. Inštalácia konštrukcie sa vykonáva v niekoľkých etapách:

• najprv sa vyvŕta skúšobná studňa, ktorá je potrebná na určenie polohy ložiska; ak existuje vyhliadka na rozvoj konkrétnej zóny, vykoná sa ďalšia práca;
• miesto pre vrtnú súpravu sa pripravuje: na to je okolitá oblasť čo najviac vyrovnaná;
• základ sa naleje, najmä ak je veža ťažká;
• Vŕtacia veža a jej ostatné prvky sú zostavené na pripravenom základe.

Metódy identifikácie vkladov

Vrtné plošiny sú hlavnými štruktúrami, na základe ktorých sa ťažba ropy a zemného plynu uskutočňuje na zemi aj na vode. Výstavba vrtných plošín sa vykonáva až po určení prítomnosti ropy a plynu v konkrétnom regióne. Na tento účel sa studňa vyvŕta rôznymi metódami: rotačné, rotačné, turbínové, objemové, skrutkové a mnoho ďalších.

Najbežnejšia je rotačná metóda: pri jej použití sa do horniny zapichne rotačný vrták. Obľúbenosť tejto technológie sa vysvetľuje schopnosťou vŕtania dlhodobo odolávať značnému zaťaženiu.

Zaťaženie plošiny

Vŕtacia plošina môže mať veľmi odlišný dizajn, ale musí byť postavená kompetentne, predovšetkým s prihliadnutím na bezpečnostné ukazovatele. Ak sa o ne nestarajú, následky môžu byť vážne. Napríklad v dôsledku nesprávnych výpočtov sa inštalácia môže jednoducho zrútiť, čo povedie nielen k finančným stratám, ale aj k smrti ľudí. Všetky zaťaženia, ktoré pôsobia na inštalácie, sú:

• Konštantné: znamenajú sily pôsobiace počas prevádzky platformy. To zahŕňa hmotnosť samotných konštrukcií nad inštaláciou a odolnosť voči vode, ak hovoríme o pobrežných plošinách.
• Dočasné: takéto zaťaženia pôsobia na konštrukciu za určitých podmienok. Iba počas spúšťania inštalácie sú pozorované silné vibrácie.

Naša krajina vyvinula rôzne typy vrtných plošín. K dnešnému dňu funguje na ruskom vleku 8 stacionárnych výrobných systémov.

Povrchové plošiny

Ropa môže ležať nielen na súši, ale aj pod vodou. Na jeho extrakciu v takýchto podmienkach sa používajú vrtné plošiny, ktoré sú umiestnené na plávajúcich konštrukciách. V tomto prípade sa ako plávajúce prostriedky používajú pontóny a člny s vlastným pohonom - to závisí od špecifických vlastností vývoja ropy. Pobrežné vrtné plošiny majú určité konštrukčné prvky, takže môžu plávať na vode. V závislosti od hĺbky ropy alebo plynu sa používajú rôzne vrtné súpravy.

Asi 30 % ropy sa ťaží z pobrežných polí, takže vrty sa čoraz častejšie budujú na vode. Najčastejšie sa to robí v plytkej vode upevnením hromád a inštaláciou plošín, veží a potrebného vybavenia na ne. Plávajúce plošiny sa používajú na vŕtanie studní v hlbokomorských oblastiach. V niektorých prípadoch sa vykonáva suché vŕtanie studní, čo je vhodné pre plytké otvory do 80 m.

Plávajúca platforma

Plávajúce plošiny sú inštalované v hĺbke 2-150 m a môžu byť použité v rôznych podmienkach. Takéto konštrukcie môžu byť kompaktné a pracovať v malých riekach alebo môžu byť inštalované na otvorenom mori. Plávajúca vrtná plošina je výhodná konštrukcia, pretože aj pri svojej malej veľkosti dokáže odčerpať veľké množstvo ropy alebo plynu. To umožňuje ušetriť náklady na dopravu. Takáto plošina strávi niekoľko dní na mori, potom sa vráti na základňu vyprázdniť svoje nádrže.

Stacionárna plošina

Stacionárna vrtná plošina na mori je konštrukcia, ktorá pozostáva z hornej konštrukcie a nosnej základne. Je upevnený v zemi. Konštrukčné vlastnosti takýchto systémov sú odlišné, preto sa rozlišujú tieto typy stacionárnych inštalácií:

• gravitačná: stabilita týchto štruktúr je zabezpečená vlastnou hmotnosťou konštrukcie a hmotnosťou prijatej záťaže;
• hromada: získajú stabilitu vďaka hromadám zarazeným do zeme;
• stožiar: stabilita týchto konštrukcií je zabezpečená kotviacimi lanami alebo požadovaným množstvom vztlaku.

V závislosti od hĺbky, v ktorej sa uskutočňuje ťažba ropy a zemného plynu, sú všetky stacionárne plošiny rozdelené do niekoľkých typov:

• hlbokomorské na stĺpoch: základňa takýchto zariadení je v kontakte s dnom vodnej plochy a stĺpy sa používajú ako podpery;
• plytké vodné plošiny na stĺpoch: majú rovnakú štruktúru ako hlbokovodné systémy;
• konštrukčný ostrov: takáto plošina stojí na kovovej základni;
• Monopod je plošina s plytkou vodou na jednej podpere, vyrobená vo forme veže a má zvislé alebo šikmé steny.

Sú to pevné platformy, ktoré predstavujú hlavné výrobné kapacity, pretože sú ekonomicky výhodnejšie a ľahšie sa inštalujú a prevádzkujú. V zjednodušenej verzii majú takéto inštalácie základňu oceľového rámu, ktorá funguje ako nosná konštrukcia. Použitie stacionárnych plošín však musí brať do úvahy statický charakter a hĺbku vody v oblasti vŕtania.

Inštalácie, v ktorých je základňa vyrobená zo železobetónu, sú položené na dne. Nevyžadujú dodatočné upevnenie. Takéto systémy sa používajú na poliach s plytkou vodou.

Vŕtací čln

Na mori sa vykonáva pomocou nasledujúcich typov mobilných zariadení: zdvihák, poloponorné, vrtné lode a člny. Člny sa používajú na poliach s plytkou vodou a existuje niekoľko typov člnov, ktoré môžu pracovať vo veľmi rôznych hĺbkach: od 4 m do 5 000 m.

Vrtná plošina vo forme člna sa používa v počiatočných fázach rozvoja poľa, keď je potrebné vŕtať studne v plytkej vode alebo v chránených oblastiach. Takéto zariadenia sa používajú pri ústiach riek, jazier, močiarov a kanálov v hĺbke 2 až 5 m. Takéto člny sú väčšinou bez vlastného pohonu, takže ich nemožno použiť na prácu na otvorenom mori.

Vŕtací čln má tri hlavné komponenty: podvodný ponorný pontón, ktorý je inštalovaný na dne, povrchovú plošinu s pracovnou plošinou a konštrukciu, ktorá tieto dve časti spája.

Samozdvižná plošina

Zdvíhacie vrtné plošiny sú podobné vrtným člnom, ale prvé sú modernizovanejšie a pokročilejšie. Sú zdvihnuté na zdvihákových stožiaroch, ktoré spočívajú na dne.

Štrukturálne takéto inštalácie pozostávajú z 3 až 5 podpier s topánkami, ktoré sa počas vŕtania spúšťajú a tlačia na dno. Takéto konštrukcie môžu byť ukotvené, ale podpery sú bezpečnejším spôsobom prevádzky, pretože teleso inštalácie sa nedotýka hladiny vody. Zdvíhacia plávajúca plošina môže pracovať v hĺbkach až 150 m.

Tento typ inštalácie stúpa nad hladinu mora vďaka stĺpom, ktoré spočívajú na zemi. Horná paluba pontónu je miestom, kde sú inštalované potrebné technologické zariadenia. Všetky samozdvíhacie systémy sa líšia tvarom pontónu, počtom nosných stĺpov, tvarom ich prierezu a konštrukčnými vlastnosťami. Vo väčšine prípadov má pontón trojuholníkový alebo obdĺžnikový tvar. Počet stĺpcov je 3-4, ale v skorých projektoch boli systémy vytvorené na 8 stĺpcoch. Samotný vrtný žeriav je buď umiestnený na hornej palube, alebo siaha za kormou.

Vrtná loď

Tieto vrtné súpravy sú samohybné a nevyžadujú ťahanie na miesto, kde sa pracuje. Takéto systémy sú navrhnuté špeciálne na inštaláciu v malých hĺbkach, takže nie sú stabilné. Vrtné lode sa používajú na prieskum ropy a zemného plynu v hĺbkach 200-3000 m a hlbších. Na takúto nádobu je umiestnená vrtná súprava a vŕtanie sa vykonáva priamo cez technologický otvor v samotnej palube.

Plavidlo je zároveň vybavené všetkým potrebným vybavením, aby ho bolo možné prevádzkovať za akýchkoľvek poveternostných podmienok. Kotviaci systém vám umožňuje zabezpečiť správnu úroveň stability na vode. Po vyčistení sa vyťažená ropa skladuje v špeciálnych nádržiach v trupe a následne sa prekladá do nákladných tankerov.

Poloponorná inštalácia

Poloponorná plošina na ťažbu ropy je jednou z populárnych vrtných súprav na mori, pretože môže pracovať v hĺbkach viac ako 1500 m. Plávajúce konštrukcie sa môžu ponoriť do veľkých hĺbok. Inštaláciu dopĺňajú zvislé a šikmé vzpery a stĺpiky, ktoré zabezpečujú stabilitu celej konštrukcie.

Vrchnou časťou takýchto systémov sú obytné priestory, ktoré sú vybavené najmodernejšou technológiou a majú potrebné zásoby. Obľúbenosť poloponorných inštalácií sa vysvetľuje rôznymi architektonickými možnosťami. Závisia od počtu pontónov.

Poloponorné zariadenia majú 3 typy ťahu: vŕtanie, usadzovanie búrok a prechod. Vztlak systému zaisťujú podpery, ktoré zároveň umožňujú inštaláciu udržiavať vertikálnu polohu. Všimnite si, že práca na ruských vrtných plošinách je vysoko platená, ale na to potrebujete nielen príslušné vzdelanie, ale aj rozsiahle pracovné skúsenosti.

závery

Vŕtacia plošina je teda modernizovaný systém rôznych typov, ktorý môže vŕtať studne v rôznych hĺbkach. Konštrukcie sú široko používané v ropnom a plynárenskom priemysle. Každá inštalácia má priradenú špecifickú úlohu, takže sa líšia v dizajnových prvkoch, funkčnosti, objeme spracovania a preprave zdrojov.

Ropná plošina P 51 pri pobreží Brazílie ... Wikipedia

Ropný priemysel v Kanade je odvetvím kanadského priemyslu ťažby ropy. Kanada je hlavným vývozcom ropy s exportnou sieťou 3,289 milióna barelov denne. V súčasnosti je Kanada šiestym najväčším producentom... ... Wikipedia

Rafinéria ropy Shell v Martinez (Kalifornia) ... Wikipedia

Vrtná súprava Veža vrtnej súpravy VB53*320M 100 saudských rijálov, 1966 ... Wikipedia

Platforma je súbor hlavných komponentov, súbor komponentov, štandardné konštrukčné a technologické riešenia, zariadenia používané pri návrhu automobilu. Platforma zvýšená platforma, platforma Gun platforma ... Wikipedia

Petrohrad Všeobecné informácie Mestská časť Frunzenskij Historická štvrť Volkovo Bývalé názvy Bezmenná cesta, Nobelova cesta, Nobelova cesta Dĺžka 1,4 km Najbližšie stanice metra ... Wikipedia

OLEJNÁ VEGA, pozri VŔTACIA PLOŠINA... Vedecko-technický encyklopedický slovník

Olejový vrták- (Oilderrick) Konštrukcia, účel a použitie ropných vrtov Informácie o konštrukcii, účele, popise a použití ropných vrtov Obsahom je ničenie pomocou špeciálneho vybavenia. Existujú dva typy vŕtania: ... ... Encyklopédia investorov

Aj keď sa kvantitatívne odhady odborníkov ohľadom objemu zásob morských surovín líšia, napriek tomu je nepopierateľné, že mnohé z minerálov, ktoré sa na pevnine zriedka vyskytujú, sa vo veľkých množstvách rozpúšťajú v morskej vode, ležia na morskom dne alebo odpočívajú pod ním. Intenzívna ťažba surovín z hlbín mora, predovšetkým ropy a zemného plynu na kontinentálnom šelfe, ako aj v polárnych oblastiach, sa začala až v posledných rokoch. Prvou etapou rozvoja ložísk ropy a zemného plynu na mori sú prieskumné vrty na otvorenom mori, ktorým predchádza seizmický výskum realizovaný z výskumných plavidiel. Ak prieskumné vŕtanie prinesie pozitívne výsledky, potom sa v ďalšej fáze uskutoční výrobné vŕtanie. Bez ohľadu na typ vŕtania a typ vrtného zariadenia, veľké množstvo materiálu, paliva, sladkej vody a pracovníkov sa musia dopraviť na miesto práce z pevniny. Navyše, objem a načasovanie dodávky musia byť koordinované s prevádzkovým plánom drahej vrtnej súpravy.

Ťažba ropy a plynu na mori vedie k ďalšej špecializácii zásobovacích plavidiel

Na zabezpečenie týchto prepráv bolo potrebné množstvo zásobovacích plavidiel rôznych typov. Jednu zo skupín tvoria zásobovacie plavidlá pre vrtné plošiny na mori. Tieto plavidlá s nosnosťou do 1000 ton dodávajú predovšetkým potrubia, palivo a sladkú vodu. Ďalšiu skupinu tvoria zásobovacie plavidlá s nosnosťou od 1000 do 3000 ton, navyše vybavené zdvíhacím zariadením. Keďže tieto plavidlá sa používajú aj na inštalačné práce na pobrežných vrtných súpravách, nosnosť, dosah a výška zdvihu ich žeriavových zariadení musia byť veľmi vysoké, pretože na ich ochranu pred vlnami sú vrtné plošiny umiestnené vo vysokej nadmorskej výške (do 25 m) nad hladinou mora. Rovnaká skupina plavidiel dodáva špeciálne plavidlá zapojené do kladenia podvodných potrubí. Priebežné dopĺňanie potrubí na nádobách na kladenie potrubí je úlohou veľkých zásobovacích nádob. Osobitnú skupinu tvoria žeriavové plavidlá. Na rozdiel od bežných plávajúcich žeriavov používaných na manipuláciu s nákladom v námorných prístavoch môžu žeriavové plavidlá fungovať na rozbúrenom mori. Tieto plavidlá s nosnosťou do 3 000 ton sú určené najmä na inštaláciu pobrežných vrtných súprav.

Pobrežné vrtné plošiny

1 - stacionárna plošina; 2 - ponorná plošina; 3 - plávajúca vrtná súprava; 4 - vrtná nádoba

V súčasnosti je na svete viac ako 2000 zásobovacích plavidiel, čo jasne ukazuje rastúci význam tohto typu plavidiel. Pokiaľ ide o samotné pobrežné vrtné plošiny, výber ich typu závisí predovšetkým od hĺbky mora v mieste vŕtania. Rozlišujú sa tieto typy platforiem:

Stacionárne vrtné súpravy na pilótach, ktoré možno použiť len v malých hĺbkach;

Samozdvíhacie plošiny so zasúvateľnými nohami, ktoré sa počas vŕtania opierajú o zem; po dokončení vŕtacích prác sa podpery zdvihnú a plošina sa odtiahne na nové pracovisko; Pobrežné vrtné plošiny tohto typu sú vhodné na prevádzku v hĺbkach približne do 100 m;

Poloponorné plošiny a vrtné lode, ktoré udržiavajú stabilizovanú polohu počas vŕtania pomocou kotiev alebo špeciálnych dynamických zadržiavacích systémov; môžu pôsobiť v morských hĺbkach od 400 do 1500 m.

Ťažba pevných nerastných surovín z morského dna (zľava doprava): viackorčekovým bagrom; bagr; drapák; hydraulicky pomocou ponorného čerpadla; dlhé nekonečné lano s naberačkami; hydraulicky; hydropneumatická metóda (airlift)

Ponorné a plávajúce vrtné plošiny na mori sú veľmi veľké, čo spôsobuje množstvo problémov. Výrobná plocha offshore plošín už dosiahla cca 10 000 m2 a maximálna výška na výšku vrátane vrtnej súpravy je 120 m. Podobné a ešte väčšie rozmery majú plošiny určené na zber a prepravu ropy vyťaženej z pobrežných polí. Tu sa vykryštalizovali dve možnosti. Prvý z nich zahŕňa použitie ľahkej plošiny alebo veľkých bójí spojených potrubím so studňou na morskom dne. Slúžia aj na umiestnenie elektrárne, ktorá poháňa čerpacie jednotky. Vyťažená ropa sa dodáva na člny kotviace v mieste prevozu ropy. Ropa sa prepravuje buď na člnoch pomocou tlačných remorkérov alebo na konvenčných tankeroch. Druhá možnosť zahŕňa využitie ropných rezervoárov ležiacich na morskom dne, ktoré budú pravdepodobne obsluhovať podvodné tankery. Tieto nádrže budú súčasne slúžiť ako základ pre nadmorskú elektráreň a miesto prevozu ropy. V malých hĺbkach a na krátke vzdialenosti k pevnine sa ropa zo skladu ropy na mori môže dodávať pomocou podvodného ropovodu. Spolu s opísanými špeciálnymi vozidlami a vrtnými súpravami, pre ktoré sa výraz „plavidlo“ už nemôže považovať za prijateľný, pri vývoji ropných a plynových polí na kontinentálnom šelfe, také nové vybavenie, ako sú podvodné vozidlá s ľudskou posádkou na vykonávanie inštalačných prác pod vodou, plávajúce zariadenia na skvapalňovanie zemných plynov, výkonné námorné remorkéry, plavidlá na kladenie káblov a lán, požiarne lode. Potreba špecializovaného vybavenia rastie ešte rýchlejšie ako počet vrtných plošín na mori v dôsledku rozvoja polí umiestnených ďaleko od pobrežia.

Veľká pozornosť sa venuje ťažbe nerastných surovín z morského dna. V súčasnosti sa v pobrežných oblastiach ťaží zinok, vápenec, baryty a predovšetkým štrk a piesok. Veľa úsilia sa vynakladá na organizáciu ťažby veľkého množstva feromangánových uzlín nachádzajúcich sa na morskom dne, ako aj kalov a sedimentov obsahujúcich rudu. Po úspešnej americkej expedícii na výskumnom plavidle Challenger v rokoch 1973-1976. - potom bolo možné získať prvé uzliny mangánu z dna Tichého oceánu - objavilo sa veľa neuskutočniteľných aj úspešných projektov na rozvoj týchto obrovských ložísk. Rozhodujúcim faktorom je v tomto prípade, bez ohľadu na druh vybudovaného ložiska, problém zdvíhania vyťažených surovín z veľkých hĺbok. Na jeho vyriešenie boli navrhnuté úpravy viaclopatkových a drapákových bagrov, ktoré sa osvedčili v malých hĺbkach. Z ekonomických dôvodov sa javí ako najvhodnejšie použiť princíp viaclopatkového bagra. V Japonsku sa uskutočňujú experimenty s použitím polypropylénového lana s pripojenými vedrami. Pomocou tohto nekonečného lana sa na špeciálnu nádobu zdvíhajú vedrá naplnené vyťaženými surovinami. Vedrá sa potom spúšťajú nadol, ťahajú sa po morskom dne, naplnia sa uzlinami mangánu a zdvihnú sa späť na loď. Priemer nodulov môže dosahovať približne 10 cm. Veľmi sľubnou sa javí metóda refuller, podľa ktorej budú vyťažené suroviny v suspenzii stúpať hore zvislým potrubím a nosným médiom bude buď voda alebo zmes voda-vzduch. Prerobené lode sa zatiaľ využívajú ako plávajúce základne na ťažbu nerastných surovín. V budúcnosti sa však plánuje vykonávať práce zo špeciálnych plávajúcich konštrukcií, podobných vrtným plošinám na mori. Na rozdiel od nich sa takéto štruktúry počas prevádzky budú nepretržite pohybovať po presne plánovanej ceste. Ich rozmery sa výrazne zväčšia v dôsledku väčšej hmotnosti zariadenia inštalovaného na nich. Energetická náročnosť takejto výroby si vyžiada výkonné elektrárne a veľké zásoby paliva. Preto je tu dostatok príležitostí na nekonvenčné rozhodnutia. Vytvorenie takýchto komplexov na ťažbu morských nerastných surovín, ktoré pozostávajú z ťažobných a výrobných a spracovateľských plavidiel, zásobovacích plavidiel, ako aj dopravných plavidiel, bude dôležitou oblasťou činnosti pre stavbu lodí a lodnú dopravu budúcnosti.

Druhy ťažobných plošín na mori

Stabilizáciu moderných ropných plošín v danom mieste v súčasnosti zabezpečujú nielen pilóty a kotvy, ale aj využitie pokročilých technológií polohovania. Plošina môže zostať ukotvená na rovnakom mieste niekoľko rokov a počas tejto doby musí odolávať meniacim sa morským poveternostným podmienkam.

Prácu vrtáka, ktorý ničí horniny na dne, riadia špeciálne podvodné roboty. Vŕtačka je zostavená zo samostatných oceľových rúrových častí, z ktorých každá je dlhá 28 metrov. Moderné vŕtačky majú širokú škálu možností. Napríklad vrták používaný na platforme EVA-4000 môže pozostávať z troch stoviek rúrových častí, čo umožňuje vŕtanie do hĺbky až 9,5 kilometra.

Výstavba vrtnej plošiny zahŕňa dodávku na miesto zamýšľanej výroby a následné zaplavenie základne plávajúcej konštrukcie. Na tomto druhu „základu“ sú potom postavené zvyšné potrebné komponenty.

Spočiatku sa takéto plošiny vyrábali zváraním priehradových veží v tvare zrezanej pyramídy z kovových rúr a profilov, ktoré boli potom pevne pribité hromadami na dno mora alebo oceánu. Na takéto konštrukcie bolo následne inštalované potrebné vŕtacie alebo výrobné zariadenie.

Keď vznikla potreba rozvíjať polia nachádzajúce sa v severných zemepisných šírkach, vyžadovali sa platformy odolné voči ľadu. To viedlo k tomu, že inžinieri vypracovali projekty na výstavbu kesónových základov, čo sú vlastne umelé ostrovy. Takýto kesón je naplnený balastom, ktorým je spravidla piesok. Takáto základňa je pritlačená k morskému dnu vplyvom vlastnej váhy, na ktorú pôsobia gravitačné sily.

Postupom času sa však veľkosť pobrežných plávajúcich štruktúr začala zvyšovať, čo si vyžiadalo prehodnotenie vlastností ich návrhov. V tejto súvislosti vývojári americkej spoločnosti Kerr-McGee vytvorili projekt plávajúceho objektu v tvare navigačnej tyče. Samotná konštrukcia je valec, ktorého spodná časť je vyplnená balastom.

Spodok tohto valca je pripevnený ku dnu pomocou špeciálnych spodných kotiev. Toto technické riešenie umožnilo vybudovať pomerne spoľahlivé plošiny skutočne gigantických rozmerov, ktoré slúžia na ťažbu ropných a plynových surovín v extrémne veľkých hĺbkach.

Aby sme boli spravodliví, treba povedať, že medzi procesom ťažby uhľovodíkov a ich následnou prepravou medzi ťažobnými vrtmi na mori a na pevnine nie sú žiadne zásadné rozdiely.

Napríklad základné prvky pevnej pobrežnej platformy sú rovnaké ako základné prvky pozemného rybolovu.

Hlavnou črtou pobrežnej vrtnej súpravy je predovšetkým autonómia jej prevádzky.

Na dosiahnutie takejto autonómie sú pobrežné vrtné súpravy vybavené veľmi výkonnými elektrickými generátormi, ako aj odsoľovačmi morskej vody. Zásoby na pobrežných plošinách sa obnovujú pomocou obslužných plavidiel.

Na dodanie celej konštrukcie na miesto výroby je v prípade záchranných a protipožiarnych opatrení nevyhnutné aj využitie námornej dopravy. Preprava surovín vyťažených z morského dna sa vykonáva spodnými potrubiami, ako aj pomocou tankerov alebo cez plávajúce nádrže na skladovanie ropy.

Moderné technológie, ak sa výrobné miesto nachádza v blízkosti pobrežia, zahŕňajú vŕtanie smerových vrtov.

A plyn” šírka=”600″ výška=”337″ />

Ak je to potrebné, tento technologický proces zahŕňa použitie pokročilého vývoja, ktorý umožňuje diaľkové ovládanie procesov vŕtania, čo zaisťuje vysokú presnosť vykonanej práce. Takéto systémy poskytujú operátorovi možnosť vydávať príkazy vŕtaciemu zariadeniu aj zo vzdialenosti niekoľkých kilometrov.

Hĺbka ťažby na morskom šelfe je spravidla do dvesto metrov, v niektorých prípadoch dosahuje pol kilometra. Použitie konkrétnej technológie vŕtania priamo závisí od hĺbky produktívnej vrstvy a vzdialenosti miesta výroby od brehu.

V plytkých vodách sa spravidla stavajú vystužené základy, čo sú umelé ostrovy, na ktoré sa následne namontuje vrtné zariadenie. V niektorých prípadoch sa v plytkých vodách používa technológia, ktorá zahŕňa oplotenie výrobného areálu systémom hrádzí, čo umožňuje získať oplotenú jamu, z ktorej je potom možné odčerpávať vodu.

V prípadoch, keď je vzdialenosť od miesta vývoja k pobrežiu sto alebo viac kilometrov, nie je možné zaobísť sa bez použitia plávajúcej ropnej plošiny. Konštrukčne najjednoduchšie sú stacionárne plošiny, ktoré sa však dajú použiť len v hĺbkach ťažby niekoľko desiatok metrov, keďže v takejto plytkej vode je možné zabezpečiť stacionárnu konštrukciu pomocou pilót alebo betónových blokov.

Počnúc hĺbkou asi 80 metrov sa začína používanie plávajúcich plošín vybavených podperami. V oblastiach s veľkou hĺbkou (až 200 metrov) sa zabezpečenie plošiny stáva problematickým, preto sa v takýchto prípadoch používajú poloponorné vrtné súpravy.

Takéto plošiny sú držané na mieste pomocou kotevných systémov a polohovacích systémov, čo je celý komplex podvodných motorov a kotiev. Vŕtanie v ultra veľkých hĺbkach sa vykonáva pomocou špecializovaných vrtných nádob.

Pri výstavbe vrtov na mori sa používajú jednoduché aj klastrové metódy. V posledných rokoch sa začalo praktizovať používanie takzvaných mobilných vrtných základní. Samotný proces vŕtania na mori sa vykonáva pomocou stúpačiek, čo sú potrubné reťazce veľkých priemerov spustené až na samé dno.

Po dokončení procesu vŕtania sa na dno umiestni niekoľkotonová zábrana, ktorá je systémom prevencie vyfúknutia, ako aj ventily ústia vrtu. To všetko umožňuje zabrániť úniku vyťažených surovín z vŕtanej studne do voľných vôd. Okrem toho musí byť nainštalované a spustené kontrolné a meracie zariadenie na sledovanie aktuálneho stavu vrtu. Zdvíhanie oleja na povrch sa vykonáva pomocou systému flexibilných hadíc.

Ako je zrejmé, zložitosť a vysoká úroveň technológie procesov rozvoja pobrežných polí sú zrejmé (aj bez ponorenia sa do technických detailov takýchto procesov). V tejto súvislosti vyvstáva otázka: „Je taká zložitá a nákladná produkcia ropy realizovateľná? Určite áno. Tu v jej prospech hovoria hlavne faktory neustále rastúci dopyt po ropných produktoch s postupným vyčerpávaním pobrežných polí. To všetko prevažuje nad nákladmi a zložitosťou takejto ťažby, keďže suroviny sú žiadané a pokrývajú náklady na ich ťažbu.

DIV_ADBLOCK26">

Niekoľko zaujímavých faktov o ťažbe ropy na mori

Za najväčšiu ropnú plošinu na svete sa považuje nórska plošina nachádzajúca sa v Severnom mori s názvom Troll-A. Jeho výška je 472 metrov a jeho celková hmotnosť je 656 tisíc ton.

V Spojených štátoch sa za dátum začiatku americkej ťažby ropy na mori považuje rok 1896 a jej zakladateľom je kalifornský naftár Williams, ktorý už v tých rokoch vŕtal studne pomocou násypu, ktorý vybudoval vlastnými rukami.

V roku 1949, vo vzdialenosti 42 kilometrov od polostrova Absheron, na kovových nadjazdoch, ktoré boli postavené na ťažbu ropy z dna Kaspického mora, bola postavená celá dedina, ktorá sa nazývala „Oil Rocks“. V tejto obci niekoľko týždňov žili ľudia slúžiaci rybárskej práci. Tento nadjazd (Oil Rocks) sa dokonca objavil v jednom z bondoviek, ktorý sa volal „Svet nestačí“.

S príchodom plávajúcich vrtných plošín je potrebné udržiavať ich podmorské vybavenie. V tomto ohľade sa začalo aktívne rozvíjať vybavenie na hlbokomorské potápanie.

Na rýchle utesnenie ropného vrtu v prípade núdze (napríklad ak zúri búrka s takou silou, že vrtnú nádobu nie je možné udržať na mieste), sa používa zábrana, čo je druh zátky. Dĺžka takejto „zástrčky“ môže dosiahnuť až 18 metrov a takáto zábrana môže vážiť až 150 ton.

Hlavným podnetom pre rozvoj ťažby ropy na mori bola globálna ropná kríza zo 70. rokov minulého storočia, vyvolaná embargom uvaleným krajinami OPEC na dodávky čierneho zlata do západných krajín. Takéto obmedzenia prinútili americké a európske ropné spoločnosti hľadať alternatívne zdroje ropných surovín. Navyše, vývoj regálov začal byť aktívnejší s príchodom nových technológií, ktoré už v tom čase umožňovali vykonávať pobrežné vrty vo veľkých hĺbkach.