Курс «Применение трубопроводной арматуры». Модуль «Арматура и оборудование морских платформ»

На современных буровых установках используется система верхнего привода (СВП), исключающая использование ротора и ведущей бурильной трубы. СВП – это силовой вертлюг, который подвешивается на талевом блоке и перемещается по направляющим рельсам, принимающим на себя реактивный вращающий момент. СВП имеет электрический или гидравлический двигатель, редуктор и ввинчивается непосредственно в бурильную свечу. При использовании СВП бурильная колонна наращивается трехтрубными свечами.

Система контроля давления в скважине, препятствующая выбросу углеводородов, имеет следующую особенность: при проведении буровых работ на стационарной платформе, самоподъемной ПБУ и при наземном бурении превенторы располагаются непосредственно под буровой площадкой; в случае применения полупогружных ПБУ и буровых судов превенторы располагаются на морском дне. Система циркуляции промывочной жидкости является закрытой напорной.

Для северных и арктических условий влияние окружающей среды является определяющим фактором стоимости работ по добыче нефти и газа.

Особенность разработки морских и газовых месторождений состоит в том, что в проектах с целью снижения затрат предусматривают разработку месторождения, включая бурение скважин, добычу и подготовку нефти с кустовых стационарных платформ. При этом часть эксплуатационного оборудования размещают на буровой стационарной платформе, а вторую часть размещают на отдельной стационарной платформе. Так, на морском месторождении Фортиз в Северном море при глубине воды 73 м, сетка разработки имеет четыре куста скважин, каждый из которых пробурен со стационарной металлической платформы. Каждый куст содержит 27 скважин при сетке разработки 48 га на каждую скважину. Максимальный зенитный угол стволов скважин 55⁰.

Скважины, пробуренные на шельфе и подготовленные к эксплуатации, можно разделить на скважины с подводным заканчиванием, которые оснащаются устьевым оборудованием, расположенным на морском дне, и скважины с расположением устьевого оборудования на платформе. Подводные скважины эффективны в тех случаях, когда небольшие залежи углеводородов расположены поблизости от существующей инфраструктуры или все отверстия платформы уже задействованы для других скважин.

Основное надводное технологическое оборудование для обеспечения добычи

Как уже упоминалось ранее, сырая нефть, как правило, подвергается обработке на надводной части морской платформы перед отгрузкой на сушу. Из-за ограничений в пространстве и весе на палубах платформы, требуется, чтобы технологический комплекс был компактным, поэтому его конструкция более сложная, чем у берегового технологического комплекса.

Требования к надводной части систем обработки зависят от условий скважины и будущих планов по расширению. В связи с этим часто предусматривается рост мощностей по добыче на 20-50%, что завышает рабочие диаметры трубопроводов и арматуры. Общие системы, устанавливаемые в надводной части морских добычных систем, и которые необходимы для обычного глубоководного месторождения приведены ниже:

– Система управления эксплуатации скважины

– Гидравлическая силовая установка

– Источники бесперебойного питания

– Регулирующие клапаны

– Мультифазные измерительные системы

– Блок перекрытия скважины

– Сепаратор сырой нефти

– Система подавления эмульсии

– Насосные и измерительные системы

– Теплообменник сырой нефти и газа

– Электрическая система нагрева

– Компрессоры газа

– Установки стабилизации конденсата

– Подводные устройства для ввода химических реагентов

– Система запуска очистителей и система их приема

– Насосы очистки и пр.

Индустриализация инженерного оборудования МП

В последнее время для скважин технологической линии добычи, сбора и предварительной подготовки к транспорту нефти, газа и конденсата применяются автоматизированное блочно-комплектное оборудование высокой заводской готовности.

Пример: Блочно-модульная установка оснащения куста газоконденсатных скважин

Рис. 1.6. Структурная схема размещения куста газоконденсатных скважин на морской стационарной платформе. Блоки:

I – группового манифольда скважин, II – замера дебита скважин, III – сепарации газа от конденсата I ступени, IV – сепарации газа от конденсата II ступени, V – освоения и опробования скважин, VI – продувки и разрядки аппаратов и коммуникаций, VII – насосов откачки нестабильного конденсата, VIII – газоотвод с каплеотбойником, IX – оперативного учета добычи газа I ступени, X – оперативного учета добычи газа, XI – оперативного учета конденсата, XII – распределительной арматуры, XIII – дозирования метанола, XIV – сбора и откачки сточных и дождевых вод, XV – глушения и прокачки скважины