Menu

Схемы эксплуатации моноопоры

Моноопора в процессе сооружения с нее разведочной скважины может находиться в различных эксплуатационных состояниях. Их выбор зависит от типа используемого бурового плавоснования, глубины и гидрологических характеристик разведываемой акватории, геометрии сечения и свойств материала моноопоры.

Для бурения разведочных скважин на акваториях глубиной до 80 м обычно используют заякориваемые плавоснования с буровыми проемами двух типов: позволяющими и не позволяющими отойти им от моноопоры без ее демонтажа. К плавос- нованиям с проемами первого типа относятся преимущественно катамараны (двухкорпусные суда) с кормовым П-образным проемом, к плавоснованиям с проемами второго типа - одно- корпусные суда с буровым проемом (шахтой) в их центре.

Эксплуатационные состояния моноопоры отличаются характером ее нагружения и видом наложенных на нее связей.

Нижний конец моноопоры при любой схеме ее эксплуатации защемлен в грунте дна.

Монтаж и стабилизацию моноопоры в грунте морского дна осуществляют при спокойном море механизмами плавоснования. К началу выполнения этих работ и бурения скважины якорные тросы плавоснования натянуты с положенной силой. Часть надводного участка моноопоры при выполнении этих операций находится в направляющей или непосредственно в шахте плавоснования (в проемах второго типа возможно нахождение моноопоры без направляющей).

После стабилизации моноопоры на ее верхний конец устанавливают платформу с буровыми исполнительными механизмами и начинают бурение. Верхний конец моноопоры и, следовательно, платформа с буровыми механизмами при этом возвышаются над палубой плавоснования примерно на 1 м. При волнении моря силой до 3 баллов такое возвышение достаточно для предотвращения соударения платформы с палубой и приемлемо для управления работой буровых механизмов техническим персоналом, находящимся на палубе плавоснования.

При стабильном положении плавоснования на точке бурения верхний участок моноопоры под действием нагрузки может сместиться от вертикали до соприкосновения со стенкой бурового проема на величину, определяемую поперечными размерами проема, моноопоры и направляющей. С усилением волнения моря всегда имеющийся провес якорных тросов со стороны ветрового и волнового давления на плавоснование уменьшается и оно смещается по направлению ветра. На такую же величину и в том же направлении дополнительно может сместиться и верхний конец моноопоры. Его смещение тем больше, чем больше сила волнения моря. Смещение верхнего конца моноопоры на величину, большую допустимой, вызывает ее разрушение.

Контролировать положение плавоснования и верхнего конца моноопоры относительно ее нижнего конца визуально трудно. Неопределенность величины и направления смещения плавоснования затрудняет выбор правильного решения по его уменьшению в процессе бурения. Накопленный опыт работы с заякориваемых плавоснований позволяет рекомендовать следующие технологические схемы бурения с моноопоры, уменьшающие опасность ее поломки.

Бурение с моноопоры, находящейся в проеме плавоснования первого или второго типа, можно осуществлять беспрерывно и эффективно при волнении моря до 3 баллов. При волнении моря более 3 баллов качка и дрейф плавоснования значительно усиливаются. В этих условиях на моноопору передается сила давления не только морских волн, но и смещающегося и качающегося на волнах плавоснования. На период с волнением моря силой более 3 баллов с целью облегчения напряженного состояния моноопоры бурение следует прекратить и снять с нее платформу с буровыми механизмами.

В результате верхний конец моноопоры остается в направляющей дрейфующего и качающегося на волнах плавоснования, но полностью освобожден от сил технологических и тяжести буровых механизмов. В том случае если прочность моноопоры достаточна, то плавоснование первого типа (с П-образным проемом) целесообразно отвести от моноопоры на расстояние, предотвращающее их удары друг о друга.

При сравнительно небольшой глубине акватории и высоте морской волны и достаточной прочности моноопоры бурение можно осуществлять при нахождении моноопоры вне плавоснования (рис. 3.1). Силовые приводы в этом случае можно размещать на легких плавоснованиях. С исполнительными механизмами на моноопоре они могут быть связаны только гибкими линиями (трос, шланг, кабель) и линиями дистанционного управления. К типу эксплуатационного состояния моноопо-

[image]

Рис. 3.1. Эксплуатационные состояния моноопоры:

а - бурение с моноопоры, находящейся в направляющей плавоснования; б - бурение с моноопоры, находящейся вне плавоснования; в - моноопора в период отстоя на время шторма; 1 - моноопора; 2 - плавоснование; 3 - буровые механизмы моноопоры

ры вне плавоснования можно отнести также бурение с использованием плавоснований с легкими бортовыми или кормовыми откидными или выдвижными площадками.

По виду наложенных на моноопору связей все ее эксплуатационные состояния можно сгруппировать в две схемы: с верхним концом в проеме плавоснования и вне него. Однако конструктивные исполнения буровых проемов П-образного и шахтного типов отличаются друг от друга. Поэтому характеры наложения связей на моноопоры, находящиеся в буровых проемах первого и второго типов, тоже различны. Это по разному влияет на напряженно-деформированное состояние моноопор, условия их работы и возможности по глубине разведываемых акваторий.

В связи с изложенным возможные эксплуатационные состояния буровой моноопоры следует группировать в три схемы: I - моноопора в буровом проеме П-образного типа; II - моноопора в буровом проеме шахтного типа; III - моноопора вне плавоснования. Все три схемы отличаются друг от друга характером наложения связей на верхний конец моноопоры. В свою очередь, каждая из схем может включать множество эксплуатационных состояний моноопор, отличающихся только наличием и величиной сил их нагружения.

Моноопоры по I и II схемам находятся в более легких эксплуатационных условиях, чем моноопоры по III схеме. Они частично защищены плавоснованием от давления наиболее сильного поверхностного слоя волн и при стабильном положении плавоснования над придонным устьем скважины более устойчивы, так как дополнительно им поддерживаются. Поэтому при стабильном положении или незначительном смещении плавоснования относительно придонного устья скважины бурение с моноопоры при эксплуатации ее по I и II схемам возможно на значительно больших глубинах акваторий, чем с моноопоры таких же поперечных сечений, эксплуатируемой по III схеме.

Однако положение плавоснования на точке бурения нестабильно. Поэтому эффективными для бурения по I и II схемам могут быть плавоснования с динамическим позиционированием или надежной якорной системой и известными характеристиками дрейфа для конкретных гидрологических условий моря.

Моноопора, эксплуатируемая по III схеме, ничем не защищена от воздействия волн и перемещения ее верхнего участка не ограничены дополнительными связями. Однако действующие на такую моноопору силы более определенны и ее напряженно-деформированное состояние в процессе эксплуатации более прогнозируемо. На акваториях с гидрологическими характеристиками, при которых обеспечивается достаточная прочность моноопоры, эксплуатируемой по любой из трех схем, применение III схемы экономически более целесообразно, так как не требует использования плавоснования большого водоизмещения.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2565 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5182 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2459 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Условия образования и преобразования пор…

Условия образования и преобразования пород определяются по комплексу признаков, полученных в результате изучения и описания вышеперечисленных характеристик. Как отмечалось ранее, генетический смысл несут в себе почти все характеристики - форма...

14-10-2010 Просмотров:6077 Геологическое картирование, структурная геология

Геодезичне обґрунтування в підземних вир…

Осі й контури тунелю й підземних споруд у процесі будівництва розбивають від пунктів підземного полігоні метричного ходу, що прокладає у виробках слідом за вибоєм. Для виходу від стовбура на траси...

30-05-2011 Просмотров:3811 Інженерна геодезія

Эксплуатация перекрытий. Способы устране…

При определении технического состояния железобетонного перекрытия следует обращать внимание на проборы перекрытий, трещины в несущих элементах перекрытий и местах их сопряжения между собой и со смежными конструкциями, отслаивание штукатурки, (состояние...

31-03-2010 Просмотров:8994 Эксплуатация жилых зданий