Kaj je vrtalna ploščad? Vrste vrtalnih ploščadi

Rudarstvo se izvaja s pomočjo posebnih inženirskih konstrukcij - vrtalnih ploščadi. Zagotavljajo potrebne pogoje za razvoj. Vrtalno ploščad je mogoče poravnati na različnih globinah - to je odvisno od tega, kako globoka je plast naftna polja

Vrtanje na kopnem

Nafta leži ne samo na kopnem, ampak tudi v kontinentalni zanki, ki je obkrožena z vodo. Zato so nekatere enote opremljene s posebnimi elementi, zaradi česar vodijo na vodi. Takšna vrtalna ploščad je monolitna struktura, ki deluje kot podpora za preostale elemente. Namestitev konstrukcije poteka v več fazah:

• najprej se izvrta preskusna vrtina, kar je potrebno za določitev lokacije depozita - če obstaja možnost za razvoj določene cone, se opravlja nadaljnja dela;
• pripravljamo mesto za vrtalno ploščad: za to je okoliško območje maksimalno izravnano;
• temelj se vlije, še posebej, če ima stolp veliko težo;
• na pripravljeni osnovi se sestavlja vrtalni stolp in ostali elementi.

Metode za določanje depozita

Vrtalne ploščadi so glavni objekti, na podlagi katerih se razvoj nafte in plina izvaja na kopnem in na vodi. Gradnja vrtalnih ploščadi se izvaja le po določitvi prisotnosti nafte in plina v določeni regiji. Za to je vrtanje z različnimi metodami: rotacijski, rotacijski, turbinski, volumetrični, vijak in mnogi drugi.

Najpogostejša rotacijska metoda: kadar se uporablja znotraj skale, se izvede vrtilni bit. Priljubljenost te tehnologije je razložena s sposobnostjo vrtanja, da lahko dolgo časa vzdrži večje obremenitve.

Obremenitve na platformah

Platforma za vrtanje je lahko zelo različna pri oblikovanju, vendar jo je treba zgraditi kompetentno, najprej ob upoštevanju varnostnih kazalcev. Če ne skrbite zanje, so lahko posledice resne. Na primer zaradi napačnih izračunov se lahko namestitev preprosto zruši, kar ne bo vodilo le do finančnih izgub, temveč tudi do izgube življenjske dobe. Vse obremenitve, ki delujejo na napravi, so:

• Stalno: razumemo jih kot sile, ki delujejo ves čas delovanja platforme. To je težo struktur nad instalacijo in odpornost vode, ko gre za offshore platforme.
• Začasna: takšne obremenitve vplivajo na konstrukcijo pod določenimi pogoji. Samo med zagonom naprave obstajajo močne vibracije.

V naši državi smo razvili različne vrste vrtalnih ploščadi. Na ruski progi trenutno deluje 8 fiksnih proizvodnih sistemov.

Površinske ploščadi

Olje ne leži na kopnem, ampak tudi pod vodnim stolpcem. Da bi ga v takih razmerah izvlekli, se uporabljajo vrtalne ploščadi, ki so postavljene na plavajoče strukture. Kot plavalno sredstvo v tem primeru se uporabljajo pontoni, samohodni barži - to je odvisno od posebnih lastnosti razvoja nafte. Platforme za vrtanje v morju imajo določene oblikovne značilnosti, tako da lahko ostanejo na vodi. Glede na globino oljnega ali plinskega polja se uporabljajo različni vrtalni stroji.

Približno 30% olja se pridobiva z obalnega polja, zato se vedno bolj pogosto vrti na vodi. Najpogosteje se to izvaja v plitvih vodah, tako da pritrdimo kolute in namestimo platforme, stolpe in potrebno opremo na njih. Plavajoče ploščadi se uporabljajo za vrtanje vodnjakov v globokih vodnih območjih. V nekaterih primerih se izvede suho vrtanje vodnjakov, kar je priporočljivo za plitve odprtine do 80 m.

Plavajoča ploščad

Plavajoče ploščadi so nameščene na globini 2-150 m in se lahko uporabljajo v različnih pogojih. Takšne konstrukcije so lahko kompaktne in delujejo v majhnih vodah in jih je mogoče namestiti na odprto morje. Plavajoča vrtalna ploščad je ugodna struktura, saj lahko tudi z majhnimi dimenzijami izčrpava veliko količino olja ali plina. To pa omogoča prihranek pri stroških prevoza. Ta platforma traja več dni na morju, nato se vrne v bazo, da izprazni tanke.

Fiksna platforma

Stacionarna vrtalna platforma na morju je struktura, ki je sestavljena iz nadgradnje in podporne osnove. Določen je v tleh. Dizajn značilnosti teh sistemov so različni, zato se razlikujejo naslednje vrste stacionarnih naprav:

• gravitacija: stabilnost teh konstrukcij zagotavlja teza konstrukcije in masa prejetega balasta;
• Pile: postanejo stabilni zaradi kopitarjev, ki so vrženi v tla;
• jambor: stabilnost teh konstrukcij je zagotovljena z zavihki ali zahtevanim volumnom plovnosti.

Glede na globino, na kateri poteka razvoj olja in plina, so vse stacionarne ploščadi razdeljene na več vrst:

• globoka voda na stebrih: podlaga takšnih naprav je v stiku z dnom vodnega območja, stebri pa se uporabljajo kot stebri;
• plitve ploščadi na stebrih: imajo enako strukturo kot globoki vodni sistemi;
• gradbeni otok: takšna platforma stoji na kovinski osnovi;
• Monopod je plitva ploščad na eni podpori, izveden v obliki vrha stolpa in ima navpične ali nagnjene stene.

To so fiksne platforme, ki predstavljajo glavne proizvodne zmogljivosti, saj so ekonomsko bolj donosne in lažje namestiti in delati. V poenostavljeni različici imajo takšne naprave jekleno ogrodje, ki deluje kot nosilna konstrukcija. Toda uporaba stacionarnih ploščadi je potrebna ob upoštevanju statične in globine vode na območju vrtanja.

Naprave, v katerih je podlaga izdelana iz armiranega betona, so postavljeni na dno. Ne potrebujejo dodatnih pritrdilnih elementov. Takšni sistemi se uporabljajo v plitvih vodah.

Vrtalna barža

Raziskovalno vrtanje na morju se izvaja s pomočjo mobilnih naprav naslednjih tipov: dvigalke, polpopalnice, vrtalne posode in barže. Barže se uporabljajo v plitvih poljih, obstaja pa več vrst barž, ki lahko delujejo na zelo različnih globinah: od 4 m do 5000 m.

V začetnih fazah razvoja polja se uporablja vrtalna ploščad v obliki barke, ko je potrebno vrtati vdolbinice v plitvih vodah ali zaščitenih območjih. Take naprave se uporabljajo v ustih reke, jezera, močvirja, kanalov, na globini 2-5 m. Te barke so večinoma neumni, da jih ni mogoče opraviti delo na odprtem morju.

Vrtalna barža ima tri glavne sestavne dele: podvodni potopni ponton, nameščen na dnu, površinska ploščad z delovnim krovom in struktura, ki povezuje oba dela.

Platforma z lastnim dvigom

Samozatezne vrtalne ploščadi so podobne vrtalnim barkam, vendar so prve bolj posodobljene in popolne. Splezajo se na jamborje, ki se nagnejo na dno.

Strukturno so takšne enote sestavljene iz 3-5 nosilcev s čevlji, ki se med vrtanjem spuščajo in pritiskajo na dno. Takšne konstrukcije se lahko zasidrajo, vendar so nosilci varnejši način delovanja, saj se telo za namestitev ne dotika površine vode. Samonivojna plavajoča platforma lahko deluje na globini do 150 m.

Ta vrsta naprave se dvigne nad morsko gladino, zahvaljujoč stebrom, ki ležijo na tleh. Zgornji krov pontona je kraj, kjer je nameščena potrebna tehnološka oprema. Vsi priključni sistemi se razlikujejo po obliki pontona, številu nosilnih stebrov, obliki preseka in strukturnih značilnostih. V večini primerov ima ponton trikotno, pravokotno obliko. Število stolpcev je 3-4, vendar so bili v zgodnjih projektih sistemi ustvarjeni na 8 stolpcih. Sama naprava se nahaja bodisi na zgornjem nivoju ali se razteza čez krmo.

Vrtalna ladja

Te naprave so na lastni pogon in ne potrebujejo vleke do mesta, kjer se opravlja delo. Oblikovanje takih sistemov se izvaja posebej za namestitev na plitvih globinah, zato niso stabilne. Vrtalne ladje se uporabljajo pri raziskovanju olja in plina na globini 200-3000 m in globlje. Na takšno posodo postavi vrtalni del, vrtanje pa se izvede neposredno s tehnološko luknjo na samem krovu.

Hkrati je plovilo opremljeno z vso potrebno opremo, tako da lahko deluje pod kakršnimi koli vremenskimi pogoji. Sidrni sistem omogoča zagotovitev ustrezne ravni stabilnosti na vodi. Ekstrahirano olje po čiščenju je shranjeno v posebnih rezervoarjih v trupu, nato pa se ponovno natovorijo v tankerje.

Polupoplena instalacija

Platforma za polnjenje vrtinčnega olja je ena izmed priljubljenih vrtalnih ploščadi na morju, saj se lahko uporablja na globini več kot 1500 m. Plavajoče konstrukcije se lahko potopijo v precejšnjo globino. Namestitev dopolnjujejo navpični in nagnjeni oporniki in stebri, ki zagotavljajo stabilnost celotne konstrukcije.

Zgornje ohišje takih sistemov so bivalne prostore, ki so opremljene z najnovejšo tehnologijo in imajo potrebne rezerve. Priljubljenost polprevodniških rastlin je razložena z različnimi možnostmi za arhitekturne rešitve. Odvisno od števila pontonov.

Polutoplavljive rastline imajo 3 vrste padavin: vrtanje, režim mulja in prehod. Vzgon sistema je zagotovljen z nosilci, ki omogočajo tudi namestitev za vzdrževanje navpičnega položaja. Treba je opozoriti, da je delo na vrtalnih ploščadih v Rusiji izplačano visoko, vendar je za to potrebno imeti ne le ustrezno izobraževanje, temveč tudi veliko delovno izkušnjo.

Sklepi

Tako je vrtalna ploščad moderniziran sistem različnih tipov, ki lahko vrtajo vdolbinice na različnih globinah. Modeli se pogosto uporabljajo v naftni in plinski industriji. Pred vsakim vgradnjo je določena specifična naloga, zato se razlikujejo tako glede funkcionalnosti, kot tudi obsega obdelave in prenosa virov.