Использование глубоководного бурения для решения геологических задач
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
ы, на которых размещали оборудование. Эстакада соединялась с сушей или же представляла собой искусственный остров. Впоследствии эта технология утратила актуальность.
Если месторождение располагается близко к суше, есть смысл бурить наклонную скважину с берега. Одна из наиболее интересных современных разработок - дистанционное управление горизонтальным бурением. Специалисты осуществляют контроль прохождения скважины с берега. Точность процесса настолько высока, что можно попасть в нужную точку с расстояния в несколько километров. В феврале 2008 года корпорацией Эксон Мобил (Exxon Mobil) установлен мировой рекорд в бурении подобных скважин в рамках проекта "Сахалин-1". Протяженность ствола скважины здесь составила 11 680 метров. Бурение осуществлялось сначала в вертикальном, а затем в горизонтальном направлении под морским дном на месторождении Чайво в 8-11 километрах от берега.
(Чем глубже воды, тем более сложные технологии применяются (рис.12). На глубинах до 40 метров сооружаются стационарные платформы, если же глубина достигает 80 метров, используют плавучие буровые установки, оснащенные опорами. До 150-200 метров работают полупогружные платформы, которые удерживаются на месте при помощи якорей или сложной системы динамической стабилизации. А буровым судам подвластно бурение и на гораздо больших морских глубинах. Большинство "скважин-рекордсменов" было проведено в Мексиканском заливе - более 15 скважин пробурены на глубине, превышающей полтора километра. Абсолютный рекорд глубоководного бурения был установлен в 2004 году, когда буровое судно Discoverer Deel Seas компаний Transocean и ChevronTexaco начало бурение скважины в Мексиканском заливе (Alaminos Canyon Block 951) при глубине моря 3053 метра. (
В отличающихся сложными условиями северных морях чаще строят стационарные платформы (рис.13), которые удерживаются на дне благодаря огромной массе основания. Вверх от основания поднимаются полые "столбы", в которых можно хранить добытую нефть или оборудование. Сначала конструкцию буксируют к месту назначения, затапливают, а потом, прямо в море, надстраивают верхнюю часть. Завод, на котором строят такие сооружения, по площади сравним с небольшим городом. Буровые установки на больших современных платформах (рис.17) можно передвигать, чтобы пробурить столько скважин, сколько нужно. Задача конструкторов таких платформ - установить максимум высокотехнологичного оборудования на минимальной площади, что делает эту задачу похожей на проектирование космического корабля. Чтобы справиться с морозами, льдами, высокими волнами, буровое оборудование могут установить прямо на дне.
Рис.12. Типы буровых платформ в зависимости от глубин.
Пo технологии заканчивания скважин различают морское бурение c надводным или подводным расположением устья скважины. Бурение c надводным расположением устья ведут co стационарных гидротехнических сооружений и c самоподъёмных буровых установок. Технология бурения, заканчивания и испытания морских скважин c надводным расположением устья аналогична подобным работам на суше.
Бурение морских скважин c подводным расположением устья производится c буровых судов, полупогружных и самоподъёмных буровых установок, a также c плавучих искусственных ледовых островов. Самоподъёмные платформы c консольным расположением вышечного блока могут бурить скважины как c подводным, так и c надводным расположением устья, причём в последнем варианте устье располагается на отдельной стационарной платформе.
Для удержания судна в стабильном положении над точкой бурения оно оборудовано системой динамического позиционирования, включающей в дополнение к главному двигателю подрабатывающие устройства (трастеры). Акустический маяк, установленный на дне вблизи устья скважины, сообщает бортовому компьютеру о любом смещении судна относительно заданной точки. Компьютер передает команду на главный двигатель и трастеры, и они, включаясь, возвращают судно на исходную позицию. (Басов, 2001).
В зависимости от типа осадков (или пород) технология бурения и оборудование меняются. В мягких осадках, которые при вращении бурового снаряда могут быть частично или полностью разрушены, используется гидравлический керноотборник, проникающий через долото в осадки под давлением нагнетаемой сверху воды. Это позволяет получать непрерывный и ненарушенный разрез слабоуплотненных осадков. В твердых породах фундамента бурение производится вращательным способом. Для бурения переслаивающихся мягких осадков и твердых пород разработаны буровые снаряды, которые позволяют менять способ бурения и отбора проб в процессе прохождения скважины без подъема наверх инструмента и демонтажа буровой колонны и таким образом существенно сократить потери времени и стоимость работ.
При длительном бурении твердых пород или очень глубоких скважин, когда необходима замена бурового инструмента, применяется уникальная система повторного (многократного) вхождения в скважину (рис.13). Эта система позволяет с помощью бортовых компьютеров и акустического излучателя на конце бурового снаряда обнаруживать специальную воронку, которая расположена над устьем скважины и устанавливается на дне до начала бурения, и опускать через нее снаряд в уже пробуренную скважину требуемое число раз. Телевизионная камера, установленная на конце снаряда, обеспечивает дополнительный контроль над операцией. Именно благодаря этой системе в восточной экваториальной час