Тұрақты теңіз платформалары | туралы қазақша

Бұрыңғы КСРО-да бірінші металдан жасалған қадалық тұғырнама конструкциясын инженер Н.С. Тимофеев ұсынған. Тұғырнаманың қадалары қазу тəсілімен түсіріліп, теңіз түбіне цементтелінеді. Сонан кейін, аралық құрылымдар жиналып, құрылыс орнына түсіріледі. 1940 жылы инженер Б.А. Рачинский теңіз тұғырнамасының жоғарғы құрылымының ірі блокты конструкциясын ұсынды. Мұндай блоктар цементтелген қадалар үстіне монтаждалады. Зауытта дайындалатын ірі блокты элементтерді қолдану кұрылыс уақытын шұғыл қысқартты.

Теңіз кеніштерін игеру процестері, əр теңіздің тұрақты тұғырнамалары орналасқан бөлек объектілері арасында сенімді байланыс болуды талап етті. Ұңғыларға қажет материалдарды (жүктерді) 4 баллдан жоғары толқында жəне 5 баллдан жоғары желде кемемен тасымалдау қиыншылық туғызды. Сонымен катар, кейбір тайыз акваторияларда кеменің жүзуге мүмкіншілігі болмағанда (мысалы, Нефтяные Камни аймағы), мұндай объектілерді байланыстыру үшін эстакадалар тұрғызуға тура келді. Металдан жасалған тұрақты тұғырнамалардың дамуының келесі кезеңі өндіріске ЛАМ, МОС конструкцияларының ендірілуімен байланысты. 1976 жылы 28-сəуір атындағы кеніште 84 м теңіз тереңдігінде теңіздің тұрақты платформасы (ТТП) орнатылды.

Шетел тəжірибесінде теңіз мұнай кеніштерін игеру ағаш қадалы тұрақты тұғырнамаларды қолданудан басталды. Шетелдерде ұңғыларды бұрғылау жəне олардан мұнай өндіру үшін металдан жасалған тұрақты теңіз тұғырнамаларын қолдану, 6 м тереңдікке арналған қарапайым конструкцияны қолданудан бастап, 305 м жəне одан да терең акваторияларға пайдаланылатын күрделі конструкцияларды жетілдіру жүргізілуде. Ұңғыларды бұрғылау жəне мұнай өнімін өндіру үшін теңіздің гидротехникалық құрылымдарының дамуының екінші кезеңі – теңіздің тұрақты платформаларының (ТТП) жасалуына байланысты.

ТТП – тірек бөлімінен, массивті (салмақты) моноблоктан жəне алынатын көп палубалы жоғарғы құрылымнан тұрады. Бұл конструкциялардың ерекшелігі – зауытта дайындалған массивті блоктарды (модульдерді) тұрақты платформаның көп палубалы жоғарғы құрылымында əртүрлі биіктікте орналасқан арнайы технологиялық жабдықтарды қолдану. Бұл жағдай бұрғылау жұмыстары мен мұнай өнімін өндіруді бір мезгілде жүргізуді қамтамасыз етеді. ТТП конструкцияларының ең жедел дамуы Солтүстік теңіздегі мұнай жəне газ кеніштерін игерумен тығыз байланысты. Солтүстік теңізде массивті, теңіз түбіне қадалармен бекітілген металдан жасалған ТТП-мен қатар, гравитациялы, түрлі массивті темірбетонды платформалар қеңінен қолданылады. Сонымен қатар, құрастырылған конструкциялар да қолданылады: конструкцияның төменгі бөлігі темірбетоннан, ал жоғарғысы – металдан жасалған. Қазіргі кезде кейбір терең акваторияларды өндіру үшін, тартылатын тіректері бар платформалар теңіз мұнай жəне газ кеніштерін игеру үшін жүзбелі жүйе қолданылуда. Жүзбелі жүйені аз өнімді кеніштерді игеру үшін, сонымен қатар, өндірілетін мол қорлары бар кеніштерді игерудің бірінші кезеңінде қолданады.

Қатаң металл қонструкцияларын жетілдіру мақсатында бірнеше жобалар орындалды. Сонымен қатар серпімді платформалар конструкцияларын (300 м-ден 1000 м су тереңдігіне арналған) зерттеу жəне жобаларын жасау жұмыстары жүргізілуде. Мұздық жағдайларда жұмыс жасауға арналған бірқатар платформалар конструкциялары орындалған.

ТТП тағайындалуы мен түрлері, олардың топтастырылуы

ТТП – бірегей гидротехникалық құрылыс, оған бұрғылау, мұнай өндіру үшін қосымша жабдықтар орналастырылады. Бұл жабдықтар арқылы ұңғыларды қазып, мұнай мен газды өндіріп – оларды дайындауға болады жəне пайдалану кезінде басқа жұмыстарды жүргізу үшін керекті жабдықтар мен жүйелер де платформаларға орналасады (қабатқа су айдайтын жабдық, ұнғыларды күрделі жөндеуден өткізуге арналған, теңіз өндірістік автоматтандыру құралдары, мұнайды тасымалдауды автоматтандыру құралдары, жағалау объектілермен байланыс құралдары, т.б).

Теңіз кен орындарын пайдаланғанда, негізінен екі басты фактор: 1. Қоршаған ортаның жағдайлары; 2. Теңізде жүргізілетін операциялардың кымбаттылығы ескеріледі. Сонымен ТТП əр аймаққа арналған жеке құрылмалар. ТТП құрылмалары теңіз түбіне тірелу жəне бекіту тəсілімен, кұрылмалардың түрімен жəне оларды дайындайтын материалдар арқылы ерекшеленеді: 1. Теңіз түбіне тірелу жəне бекіту тəсілі бойынша ТТП: қадалар арқылы, өз массасының салмағы арқылы (гравитациялы), қадалы-гравитациялы, маятникті, жүзбелі түрі, тартылу арқылы топтарға бөлінеді. 2. Құрылмалардың түрі бойынша – (байланысты – ферма тəрізді) жалпы жабық түрі, аралас түрі.

Материалдары бойынша – болаттан, темір-бетоннан аралас (болат + темір-бетон) жасалған. Шетелдік ғалымдар қарапайым жəне тереңдіктегі ТТП деп ажыратуды ұсынады. Егер теңіз тереңдігі 330 м асса, бұл жағдайда қолданатын ТТП – тереңдіктегі ТТП деп аталынады. Дүниежүзінде соңғы мəліметтер бойынша тереңдіктегі ТТП саны – 40. Оның 76%-ы қатаң түріне (оның 45%-ы болаттан жасалған – ферма тəрізді, қадалармен бекітілген; 26%гравитациялы жəне 5%-ы гравитациялы-қадалы). 1. Гравитациялы ТТП-ның орнықтылығы өз массасының салмағы мен балласт массасы арқылы жүзеге асырылады. 2. Қадалы ТТП – орнықтылығы теңіз түбіне орнатылған қадаларға бекітуге байланысты. 3. Гравитациялы-қадалы массасы қосымша қадаларға бекітуте байланысты. Кен орнын пайдалану жəне оның маңайында кұрылыстарды тұрғызу жобасы мұнай немесе газдың бағаланған қорына, кен орнына, теңіз тереңдігіне, қоршаған орта жағдайлары жəне т.б. факторлармен байланысты жасалынады.

Қадалармен бекітілетін ТТП тірек бөліктерінен тұрады. Теңіз түбіне қадалармен бекітілетін, жоғарғы құрылымы қосымша құралдармен, технологиялық құрылғылар кешенімен жабдықталған. Тірек бөлігі бір немесе бірнеше блоктан тұрады. Ол пирамида немесе тік бұрышты параллелипипед формалы болуы мүмкін. Блок торының өзекшесі негізінен құбыр тəрізді темір элементтерден тұрады. Тірек блогының саны берілген нақты ауданда, сенімді жəне қауіпсіз жұмыс атқаруы тиіс. Ол техникалық-экономикалық негіздермен жəне ТТП-ның тірек бөлігін жасайтын зауыттың жүк көтергіш жəне тасымалдау көлігінің болуымен белгіленеді.

1978 жылы Мексика шығанағында 312 м терендікте «Коньяк» (Макдермотт фирмасының жобасы) бойынша ТТП-ның қатаң тірек бөлігі орнатылған. Пирамида түріндегі моноблок үш бөлімнен, 8 тіректік жəне 2 көтерілетін тіректен тұрады. Көтерілетін тіректер теңіз түбінен 122 м биіктіктегі тіректік фермаларға, моноблоктық ферма теңіз түбіне ұзындығы 190 м-лік қадалармен бекітілген. Қадалар теңіз түбіне 137 м тереңдетіліп, іргетастың сыртқы периметрі бойынша, 24 бағыттауыш құбырлар арқылы жіберілген. Конструкцияның өзіндік тербеліс жиілігі 4 секундтан 5 секундқа дейін болады. Блоктың массасы 33,5 мың т, қадалар мен бағыттауыш құбырлардың массасы 23 мың т, ТТП-ның жалпы массасы 59 мың т.

Климаты суық аудандарда, осы климатқа арналған негізінен мұнара типтес ТТП-лары қолданылады. Төменде мысал ретінде Кука шығанағында орнатылған «Долли Уорден» платформасының қысқаша сипаттамасы берілген. Платформа 32-48 ұңғыдан тұратын ұнғылар шоғырын 2 бұрғылау қондырғысымен бұрғылау үшін жасалған жəне келесі параметрлерге есептелген.

Платформаның квадрат тұрқы теңіз түбінен 54,6 м биіктікте орналасқан. Тұрқының салмағы 500 т. Тұрқының диаметрі 5,2 метрлік цилиндр тəрізді 4 тірекке тірелген. Тіректердің центрлерінің арасындағы қашықтық 24,4 м. Тіректер 15-51 мм қалыңдықты суыққа төзімді материалдардан дайындалады. Тірек материалының ең қалың бөлігі мұз бен ауаның тоғысатын жерінде мезгіл сайын суланып тұратын ұзындықта орналасқан. Тірек тізбектерінің іші d=2,75 м-лік ішкі құбырлармен бірқатар көлденең диафрагмалар жəне тік қатаң қырлармен тізбектің бүкіл ұзындығы бойынша күшейтілген. Тізбектің үсті 19-25 мм-лік суыққа төзімді құрыш материалдарға 4 көлденең белдеушемен қосылған. Белдеушенің іші сақиналы диафрагмалармен жəне ұзына бойы қатаң қырлармен күшейтілген жəне платформаның палубасында тірек ретінде қызмет етеді, Белдеушенің ішінде отын мен сұйықтардың жиынтығы, ауыз су жəне техникалық су сақтайтын бөлімдер орналастырылған.