أنظمة تثبيت بتروف لسفن الحفر. بتروف ، يوري بتروفيتش - أنظمة تثبيت لحفر السفن. البحث التقريبي عن الكلمات

سفينة حفر (أ. سفينة حفر ؛ n. Bohrschiff ؛ f. navire de féage ؛ و. barco perforador) - هيكل عائم للحفر البحري للآبار ، ومجهز بفتحة مركزية في الهيكل ، يتم تثبيتها عليها ، و نظام لعقد الوعاء فوق فوهة البئر.

لأول مرة ، بدأ الحفر باستخدام سفينة حفر في المحيط الأطلسي في عام 1968 (من السفينة الأمريكية Glomar Challenger). سفن الحفر الحديثة (الشكل) ، كقاعدة عامة ، ذاتية الدفع ، ولها مساحة ملاحية غير محدودة. إزاحة سفينة الحفر من 6 إلى 30 ألف طن ، الوزن الساكن هو 3-8 ألف طن ، قدرة محطة الطاقة التي توفر عمليات الحفر ، تحديد المواقع وحركة السفينة تصل إلى 16 ميغاواط ، السرعة تصل إلى 15 عقدة ، الحكم الذاتي من حيث الاحتياطيات هو 3 أشهر. على سفينة الحفر ، يتم استخدام المثبتات ، والتي تسمح بحفر الآبار في حالة بحرية من 5-6 نقاط ؛ في أعالي البحار ، توقف الحفر والسفينة في حمأة عاصفة مع انحراف عن البئر (مسافة تصل إلى 6-8٪ من عمق البحر) أو فصل سلسلة الحفر عن رأس البئر. للحفاظ على وعاء الحفر عند نقطة حفر معينة ضمن الحدود التي تسمح بها صلابة سلسلة الحفر ، يتم استخدام نظامين لتحديد المواقع: ثابت (باستخدام تثبيت الوعاء) وتثبيت ديناميكي (باستخدام المراوح والدوافع).

يستخدم نظام المرساة لحفر السفن في عمق البحر يصل إلى 300 متر ؛ يشمل الكابلات والسلاسل ، والمثبتات الخاصة التي تزن 9-13.5 طن (8-12 قطعة) ، ونش المرساة بقوة 2MN ، ومجهزة بأجهزة. يتم وضع المرساة وتنظيفها من الأوعية المساعدة. لزيادة القدرة على المناورة وتقليل وقت العمل عند مغادرة نقطة الحفر ، ما يسمى ب. أنظمة مرساة ذات اتجاه دائري للسفينة (برج مبني خصيصًا في وسط بدن السفينة بمنصة يُركب عليها جهاز التثبيت بالكامل ، بما في ذلك الروافع). يتم استخدام تثبيت سفينة الحفر في موضعها باستخدام نظام تثبيت ديناميكي للسفن من أي فئة على عمق بحر يزيد عن 200 متر ويتم تنفيذه تلقائيًا (أو يدويًا) عن طريق القياس وأنظمة قيادة المعلومات وأنظمة توجيه الدفع.

يشتمل مجمع القياس على أجهزة نظام صوتي تُستخدم لتثبيت الوعاء في وضع الحفر ، عند إحضار الوعاء إلى البئر ، لتحديد موضع الرافعة بالنسبة إلى فوهة البئر. يعتمد تشغيل النظام الصوتي على تسجيل النبضات المرسلة من المنارات السفلية الواقعة بالقرب من فوهة البئر ، وقبولها بواسطة أجهزة الماء تحت قاع الوعاء. يستخدم مقياس الميل كنظام احتياطي. يتضمن مجمع المعلومات والقيادة جهازي كمبيوتر يتلقى في وقت واحد معلومات حول موقع السفينة وحالة البيئة ؛ بينما يعمل أحدهم في وضع الأوامر ، والتحكم في المحركات ، والثاني (احتياطي) - تلقائيًا (إذا فشل الأول). يشمل مجمع الدفع والتوجيه المراوح الرئيسية للسفينة والدوافع ونظام التحكم الخاص بهم. يتم إنشاء قوى التوقف الطولي على السفينة بواسطة مراوح خطوة يمكن التحكم فيها ، ويتم إنشاء الدفع العرضي بواسطة مراوح خاصة قابلة للتحكم مثبتة في الأنفاق المستعرضة في بدن السفينة. يتم إجراء التغيير في حجم واتجاهات المحطات عن طريق ضبط درجة المسامير اللولبية بأمر من الكمبيوتر أو يدويًا من لوحة التحكم في نظام الدفع.

تم تجهيز وعاء الحفر أيضًا بلوحة تحكم ، مصممة للتحكم في موضع الوعاء والرافعة في وضع التثبيت التلقائي ، والتحكم اليدوي عن بعد عند وضع السفينة. وهناك نوع من سفن الحفر - ما يسمى ب. السفن السرية مصممة بشكل أساسي للحفر الهندسي والجيولوجي على عمق 200 متر على عمق بحر يصل إلى 600 متر. وهي مجهزة بنظام تثبيت ديناميكي ، وسرة مرنة ، ونتيجة لذلك تكون متطلبات إزاحة الوعاء بالنسبة إلى فوهة البئر أقل صرامة من استخدام أنابيب الحفر.

يتم وصف الأنظمة التي تضمن الاحتفاظ بسفن الحفر عند نقطة معينة في المحيط. تم تقديم خوارزميات وبرامج لحساب أفضل الخوارزميات ، مع مراعاة الخصائص الإحصائية للتأثيرات المزعجة في ظروف المحيط العالمي.
الكتاب مخصص للمهندسين والعلماء المشاركين في إنشاء وسائل لتنمية المحيطات.

جدول المحتويات
مقدمة
الفصل الأول. مشاكل استقرار حركة السفن بمختلف أنواعها
§ 1. الوسائل التقنية لاستخراج معادن المحيطات العالمية
§ 2. الأنواع الأساسية
§ 3. القوى المتولدة عن موجات البحر وديناميات الحركة في المستوى الأفقي
§ 4. القوى التي تولدها الرياح والتيار
الفصل الثاني. خصائص الاضطراب
§ 1. الخصائص الإحصائية للعمليات العشوائية
§ 2. وظيفة الارتباط
§ 3. كثافة القدرة الطيفية
§ 4. طيف طاقة أمواج البحر ومشكلة الترددات المنخفضة
§ 5. التقريب التحليلي الموصى به لطيف الطاقة للاضطرابات
الفصل الثالث. توليف أنظمة التتبع والتتبع ذات الاتصال الفردي الأمثل
§ 1. خوارزميات لبناء عوامل التشغيل الأمثل
§ 2. مشكلة تركيب أنظمة التحكم الأمثل وحلها
§ 3. المعنى المادي للتحكم الأمثل في ظل قوى الاضطراب العشوائية
§ 4. مقارنة مع الأساليب التقليدية لنظرية التحكم الآلي
الفقرة 5. سلوك الأنظمة الخاضعة للرقابة عندما تنحرف المعلمات عن القيم المحسوبة
الفقرة 6. ضمان الاستقرار مع التغيرات في المعلمات والمتطلبات الفنية الإضافية لنظام محكوم
§ 7. المنظمون المضمونون
§ 8. التحكم الأمثل في ظل القيود المفروضة على معامل إجراء التحكم
§ 9. الإدارة بمعايير التسوية
§ 10. حول تجميع معادلات أنظمة التحكم. تحلل الأنظمة مع الأخذ بعين الاعتبار المكون الثابت في العمل المزعج
§ 11. الخصائص العامة لتقنية التركيب وأهم التطبيقات
الفصل الرابع. تحسين أنظمة التحكم المضاعفة المتصلة
§ 1. النماذج الرياضية لأنظمة التحكم المضاعفة المتصلة
§ 2. التحكم في الأنظمة متعددة الأبعاد. تحكم مشروط
§ 3. مشكلة الاستغلال الأمثل للأنظمة الخطية متعددة الأبعاد
الفصل الخامس. حساب أنظمة التثبيت الأمثل لحفر السفن
§ 1. تقسيم نظام التحكم متعدد الأبعاد إلى أنظمة أحادية البعد
§ 2. حركة سفينة الحفر بموجب قوانين التثبيت المختلفة
§ 3. التحسين وفقًا لمعايير الجودة المختلفة
§ 4. تصحيح وتنفيذ المنظمين
الفصل السادس. التنفيذ الفني لأنظمة تثبيت موقع الحفارات
§ 1. وسائط أنظمة التثبيت الآلي
الفقرة 2. وسائل الاحتفاظ بنشاط بسفن الحفر في نقطة معينة
§ 3. هياكل أنظمة التثبيت الديناميكي لسفن الحفر
§ 4. تحكم منسق في موضع منصات الحفر شبه الغاطسة
استنتاج
طلب
فهرس الأدب

عمليات تطوير حقول النفط والغاز في مناطق الجرف للبحار والمحيطات معقدة من الناحية الفنية ومكلفة للغاية ومرتبطة بمخاطر كبيرة ، وتشمل مجموعة كاملة من المراحل المترابطة.

أعمال الاستكشاف. يتم إجراء أعمال الاستكشاف لتحديد موقع الهياكل الجيولوجية التي يمكن فيها تراكم النفط والغاز ، ويتم تنفيذ أعمال الاستكشاف على ثلاث مراحل:

الدراسات الإقليمية من أجل تسليط الضوء على المعلومات الجيولوجية الواعدة.

دراسة السمات العامة للهيكل الجيولوجي وتقييم آفاق النفط والغاز المحتملة وتجهيز المناطق بالطرق الجيولوجية والجيوفيزيائية للحفر الاستكشافي.

إعداد الودائع (الودائع) للتطوير مع احتساب الاحتياطيات حسب الفئات الصناعية.

في المرحلة الأولى ، يتم استخدام طرق الاستطلاع الجاذبية والمغناطيسية ، بما في ذلك تصوير سطح الأرض من الأقمار الصناعية والقياسات باستخدام تقنية الأشعة تحت الحمراء.

في المرحلة الثانية ، ابحث و الأعمال الجيولوجية والجيوفيزيائية التفصيلية. لهذه الأغراض ، يتم استخدام طرق استكشاف أخرى - المسوحات الزلزالية ، ودراسة العينات المأخوذة من قاع البحر. تتضمن المرحلة الثانية أيضًا حفرًا إنشائيًا ومحدوديًا.

المرحلة الثالثة من الاستكشاف هي المرحلة الأخيرة وتؤدي إلى اكتشاف الرواسب (الحفر العميق). في الوقت نفسه ، يتم تحديد الحقل ، واختبار الآبار وحساب احتياطيات النفط والغاز.

عناصر النظام الهيدروجيولوجي

يختلف تطوير حقول النفط والغاز البحرية اختلافًا جوهريًا عن التنقيب والتطوير على الأرض. يتم تحديد التعقيد الكبير والسمات المحددة لتنفيذ هذه الأعمال في البحر من خلال البيئة ، والمسوحات الهندسية والجيولوجية ، والتكلفة العالية والتفرد في الوسائل التقنية ، والمشاكل الطبية والبيولوجية الناجمة عن الحاجة إلى أداء العمل تحت الماء ، والتكنولوجيا و تنظيم بناء وتشغيل المرافق البحرية وصيانة الأعمال وما إلى ذلك.

من سمات الجرف القاري لبلدنا أن 75٪ من مناطق المياه تقع في المناطق الشمالية والقطبية الشمالية المغطاة بالجليد لفترة طويلة ، وهذا يخلق صعوبات إضافية في التنمية الصناعية. تتميز البيئة بعوامل الأرصاد الجوية المائية التي تحدد شروط تنفيذ العمل في البحر ، وإمكانية بناء وتشغيل منشآت حقول النفط والمعدات الفنية.

أهمها:

ظروف درجة الحرارة

الاضطرابات

• مستوى المياه

  الغطاء الجليدي البحري

  التركيب الكيميائي للماء ، إلخ.

إن احتساب هذه العوامل يجعل من الممكن تقييم تأثيرها على الأداء الاقتصادي للتنقيب وإنتاج النفط والغاز البحري. يتطلب إنشاء منشآت حقول النفط البحرية مسوحات هندسية وجيولوجية لقاع البحر. عند تصميم أسس مرافق حقول النفط ، يتم إيلاء اهتمام خاص لاكتمال وجودة المسوحات الهندسية والجيولوجية للتربة في الموقع وفي المختبرات. تحدد موثوقية البيانات واكتمالها إلى حد كبير سلامة تشغيل المنشأة وفعالية تكلفة المشروع.

مع زيادة أعماق البحر ، تزداد تكلفة تطوير الودائع بشكل حاد. على عمق 30 مترًا ، تكون تكلفة التطوير أعلى بثلاث مرات من تكلفة الأرض ، على عمق 60 مترًا - 6 مرات وعلى عمق 300 مترًا - 12 مرة.

في السنوات الأخيرة ، تم تنفيذ أعمال بحثية واسعة النطاق وعملية تجريبية ، سواء من الوحدات الفردية أو مجمعات كاملة من المعدات لتشغيل الآبار تحت الماء. يستحق استغلال الحقول البحرية في ظروف الجليد تحت الماء اهتمامًا خاصًا. ويرجع ذلك إلى القضاء على التأثيرات المحتملة للجليد على المعدات التقنية ، وتقليل مخاطر الملاحة ، ومخاطر الحريق ، وضمان التنمية الاقتصادية للمجال.

تكمن المشكلة حتى الآن في التمديد وخاصة فحص وإصلاح خطوط الأنابيب تحت الماء خلال فترة ما بين الجليد. يتطلب تشغيل المرافق الفنية البحرية ، وخاصة معدات أساليب التطوير تحت الماء ، إجراءً آمنًا للعمل الفني تحت الماء أثناء إصلاح وتفتيش الجزء الموجود تحت الماء من المرافق العائمة والهياكل الهيدروليكية. إلى جانب حل المشكلات الفنية ، من الضروري حل عدد من المهام للدعم الطبي والبيولوجي لحياة الإنسان ، بما في ذلك في الظروف القاسية ، بالإضافة إلى مهام الجوانب الطبية والتقنية للحماية الحرارية لحياة الإنسان أثناء العمل تحت الماء.

يعتبر استكشاف وتطوير حقول النفط والغاز البحرية عمليات معقدة من الناحية الفنية ومكلفة للغاية وترتبط بمخاطر كبيرة. المشاكل الرئيسية في تطوير هذه الرواسب هي مشاكل الهندسة والتكنولوجيا لإنتاج هذه الأعمال.

عادة ما يتم استكشاف وتطوير الحقول البحرية على مرحلتين:

في المرحلة الأولى ، تتم أعمال الاستكشاف في فترة ما بين العصور الجليدية ، وفي هذه الحالة ، يمكن استخدام المعدات التي تعمل في المناطق المعتدلة.

في المرحلة الثانية ، في تطوير الرواسب ، أي استخراج وتحضير ونقل النفط والغاز ، بسبب دورة الإنتاج المستمرة ، والتي يجب أن تتم فيها العملية على مدار السنة ، بما في ذلك في فصل الشتاء ، عندما يكون البحر مغطاة بالجليد ، يلزم وجود معدات فريدة وموثوقة ، ويتم تحديد المعلمات التقنية والتكنولوجية وحلول التصميم من خلال متطلبات الموثوقية العالية والمتانة ، وضمان سلامة العمل في كل منطقة محددة.

أحد الشروط الرئيسية لحل ناجح لمشكلة التنمية هو توافر معلومات كافية عن البيئة من حيث الحجم والجودة. معدل نمو بيانات الرصد في محيطات العالم مرتفع للغاية ، مما يوفر مضاعفة كمية المعلومات المتراكمة كل 5-6 سنوات. بسبب التطور السريع لوسائل الرصد الفضائية ، من المتوقع أن يتم تقليص مدة الزيادة في المعلومات إلى حد ما في المستقبل القريب.

تعتبر الدراسة الدقيقة لظروف الأرصاد الجوية المائية ضرورية للغاية في تطوير حقول النفط والغاز. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الهياكل الهيدروليكية يتم بناؤها وتشغيلها في مناطق مائية غير محمية في ظروف مناخية قاسية. في الظروف البيئية القاسية ، يجب أن تتحمل الهياكل ولا تنهار من تأثيرات العناصر وأن تضمن الموثوقية في التشغيل طوال فترة تشغيل الحقل (25-30 عامًا).

في المراحل المختلفة لتصميم تطوير حقول النفط والغاز ، يلزم توفر كميات مختلفة من معلومات الأرصاد الجوية المائية.

في مرحلة تصميم مرافق حقول النفط البحرية ، هناك حاجة إلى كميات أكبر من البيانات التفصيلية لتحديد مواقع وتخطيط الهياكل الهيدروليكية في منطقة الحقل ودرجة التأثير البيئي عليها. وهذا يشمل المدخلات التالية:

أقصى ارتفاع للموجة والفترة المقابلة ؛

القيم القصوى لسرعة الرياح والتيارات ؛

التغيرات الشديدة في مستويات المياه لحساب المد والجزر وعرام العواصف ؛

ظروف الجليد

توزيعات النظام لارتفاعات وفترات ومعايير الأمواج ، والأمواج بالنقاط ، وسرعة واتجاه الرياح والتيارات ؛

ملامح التيارات وطيف الرياح والأمواج وخصائص مجموعة الأمواج ؛

تباين سرعة الرياح ومعايير الأمواج في العواصف النموذجية والأكثر شدة.

نظام الرياح هو عامل الأرصاد الجوية الرئيسي الذي يؤثر على العناصر الهيدرولوجية مثل الأمواج والتيارات وانجراف الجليد وما إلى ذلك. عادة ما يتم تحديد قوة الرياح وتأثيرها على حالة الأرصاد الجوية المائية لحوض المياه من خلال مقياس بوفورت.

التيارات البحرية - الحركة الأمامية للكتل الأرضية الجديدة ، إلخ. التيارات البحرية ، التي لها تأثير كبير على دوران الغلاف الجوي والمناخ في أجزاء مختلفة من الكرة الأرضية ، ناتجة عن احتكاك الرياح على سطح البحر ، والتوزيع غير المتكافئ لملوحة المياه (وبالتالي كثافتها) ، والتغيرات في الضغط الجوي بسبب لتدفق وتدفق مياه البحر. وتتميز التيارات البحرية حسب درجة ثباتها: متغيرة ، مؤقتة ، دورية (موسمية) ، مستقرة ؛ حسب الموقع: سطح عميق ، بالقرب من القاع ؛ على الخصائص الفيزيائية والكيميائية ودرجة الحرارة.

الموجة هي انتشار التذبذبات (الاضطرابات) في أي وسط مشوه. من بين أنواع الأمواج العديدة ، تلعب موجات الجاذبية والرياح دورًا مهمًا. أهم معلمات الحسابات هي طولها وارتفاعها وترددها.

يتم إجراء الدراسات البيئية وفق أساليب وتوصيات خاصة تضعها منظمات وجمعيات وإدارات خاصة ، مع مراعاة متطلبات الصناعات. يتم إجراء البحوث الأساسية من قبل المنظمات والجمعيات الحكومية ، إلخ.

أسئلة الاختبار:

1. ما هو مدى تعقيد تطوير الحقول البحرية؟

2. ما الذي يميز البيئة؟

3. ما الذي تتضمنه عوامل الأرصاد الجوية المائية؟

4. ما هي البيانات الأولية اللازمة لتصميم مرافق النفط والغاز البحرية؟

5. تحديد نظام الرياح والتيارات البحرية والأمواج.

إن بُعد مناطق الحفر عن القواعد الساحلية ، والتعقيد وسرعة السحب المنخفضة ، فضلاً عن الاستقلالية المنخفضة تقلل من كفاءة استخدام منصات الحفر شبه الغاطسة . لذلك ، للتنقيب والاستكشاف في المناطق النائية ، سفن الحفر. (الشكل 11).

الطريقة الرئيسية لعمل سفن الحفر هي حفر بئر (85-90٪ من إجمالي وقت تشغيل السفينة). لذلك ، يتم تحديد شكل الهيكل ونسبة الأبعاد الرئيسية من خلال متطلبات الاستقرار وضمان وقوف السيارات بأقل قدر ممكن من الحركة. في الوقت نفسه ، يجب أن يتوافق شكل الهيكل مع سرعة حركة السفينة التي تتراوح من 10 إلى 14 عقدة أو أكثر. السمة المميزة لسفن الحفر هي نسبة صغيرة من العرض إلى الغاطس ، تساوي 3-4.

أرز. 11- سفينة حفر راسية.

علاوة على ذلك ، هناك اتجاه لتقليل هذه النسبة (لسفن "Pelikan" ، "Saipem II" ، إلخ) ، وهو ما يمكن تفسيره بتوسيع مجالات العمل ومتطلبات زيادة صلاحيتها للإبحار. يعتمد اختيار الأبعاد الرئيسية للسفينة على القدرة الاستيعابية المطلوبة ، والتي يتم تحديدها من خلال العمق المقدر لحفر الآبار واستقلالية السفينة.

في ممارسة حفر الآبار الاستكشافية في البحر ، تُستخدم على نطاق واسع السفن أحادية البدن ومتعددة البدن ذاتية الدفع وغير ذاتية الدفع. من منتصف الخمسينيات إلى نهاية السبعينيات ، تم استخدام السفن المزودة بأنظمة التثبيت والتثبيت فقط للحفر ، وكانت حصتها في أسطول الحفارات العائمة 20-24٪. يقتصر نطاق حفر السفن بنظام تثبيت المرساة على أعماق البحار التي تصل إلى 300 متر.

تم فتح آفاق جديدة في تطوير الحقول البحرية في عام 1970 بفضل إنشاء نظام تحديد المواقع الديناميكي ، والذي أتاح استخدامه لتسجيل عدد من السجلات في عمق المياه المستكشفة. منذ ذلك الوقت ، كان هناك نمو سريع نسبيًا في الأسطول العالمي لسفن الحفر في أعماق البحار.

من الأمثلة على السفن الأجنبية ذات نظام التثبيت الديناميكي البجع (حتى عمق البحر 350 م) ، Sedko-445 (حتى 1070 م) ، Discoverer Seven Seas (حتى 2440 م) ، Pelerin (حتى 1000 م الأول وما يصل إلى 3000 متر من الجيل الثاني) ، "جلومار تشالنجر" (حتى 6000 متر ، تم غزو عمق البحر فعليًا 7044 م) ، "Sedko-471" (حتى 8235 م).

سفن الحفر ذاتية الدفعهناك بدن واحد ومزدوجة البدن (طوف). في منظمات الإنتاج المحلية ، يتم استخدام هياكل أحادية الهيكل في الغالب. ويرجع ذلك إلى انخفاض التكاليف الرأسمالية لتصنيعها ، حيث تم إنشاؤها على أساس المشاريع الجاهزة لهيكل سفن الصيد.

سفن الحفر أحادية الهيكل من أنواع "Diorit" و "Diabaz" و "Charoit" و "Kimberlit" ، والتي تعمل في بعثات إنتاج VMNPO "Soyuzmorinzhgeologia" ، مزودة بنظام تثبيت مرساة ، ومنصات حفر من نوع المغزل والتكنولوجية معدات للمسوحات الهندسية والجيولوجية على عمق المياه من 15 إلى 100 م.

كشفت تجربة الحفر من هذه السفن عن عدد من أوجه القصور في تصميمها ، وأهمها وجود نظام تثبيت غير موثوق به في البئر ، وصغر حجم موقع الحفر ، وعدد محدود من المقاعد بسبب استخدام هياكل متسلسلة لسفن الصيد. ، استحالة نقل الحمل المحوري الضروري إلى الحفرة السفلية عند الحفر بنوع المغزل بدون معوضات للحركات الرأسية لسلسلة الحفر ، واستحالة إجراء مجموعة من المسوحات الجيوتقنية المعقدة للبئر واختيار أحجار متجانسة عن طريق المسافة البادئة بسبب استخدام سلسلة حفر لمجموعة متنوعة من الاستكشافات الجيولوجية يبلغ قطرها 0.050 - 0.064 متر ، النوع الوحيد من مسوحات الآبار التي يمكن إجراؤها من هذه السفن هو قياس الضغط.

يتكون المجمع التكنولوجي لكل سفينة من منصة حفر ونظام للمسوحات الجيوتقنية للبئر (السبر الثابت وأخذ العينات) ووحدة اختراق القاع. لم يتم توفير استخدام موصل الحفر (الناهض) على هذه السفن. محرك آليات الحفر الرئيسية هيدروليكي ، وعمليات الرفع آلية.

لا توجد حاليا سفن متخصصة لحفر الآبار الاستكشافية على أعماق تزيد عن 300 متر في روسيا.

هناك نوع واعد من السفن لحفر الآبار الاستكشافية وهي القوارب. مقارنة بالسفن أحادية الهيكل من نفس الإزاحة ، فإن لها عددًا من المزايا: ثبات أعلى (سعة التدحرج لقارب هو 2-3 مرات أقل من السفن أحادية الهيكل) ، مما يسمح لك بالعمل في ظروف أفضل مع وجود موجات بحرية قوية (عامل وقت العمل ، هناك عدد أكبر من السفن مزدوجة الهيكل مقارنة بالسفن أحادية الهيكل بنسبة 25 ٪ على الأقل) ؛ أكثر ملاءمة للعمل في الشكل ومساحة سطح قابلة للاستخدام أكبر (بنسبة 50٪) (نظرًا لاستخدام المسافة بين الهياكل) ، مما يجعل من الممكن وضع الكمية المطلوبة من معدات الحفر الثقيلة على السطح ؛ سحب ضحل وقدرة عالية على المناورة (كل هيكل مزود بمسمار من الرصاص) ، مما يسهل استخدامها في ظروف الجرف المائي الضحل. تكلفة بناء سفينة ذات بدن واحد مع مساحة سطح عمل مماثلة تزيد بنسبة 20 - 30٪ عن تكلفة سفينة كاتاماران.

أرز. 12- سفينة الحفر "كاتاماران".

قامت الشركة الأمريكية "ريدينج آند بيتس" ببناء سفينة الحفر "كاتاماران" ، المكونة من صندلتين مثبتتين بتسع دعامات (شكل 12). يبلغ طول السفينة 79.25 م وعرضها 38.1 م ويمكن حفر الآبار منها حتى عمق 6000 م في أي عمق البحر. الباخرة مجهزة بما يلي: جهاز حفر بارتفاع 43.25 متر بقوة رفع 4500 كيلو نيوتن. الدوار. ونش ذو أسطوانة مزدوجة يقودها محركان ديزلان ؛ مضختان للطين يتم تشغيلهما بواسطة محركي ديزل آخرين ؛ وحدة التدعيم خزانات الطين ثمانية رافعات مرساة بمحرك كهربائي من مولدين ديزل للتيار المتناوب بسعة 350 كيلوواط لكل منهما ؛ أماكن معيشة تتسع لـ 110 شخصًا.

من سفن الحفر ذات الطوافات ذات المعلمات الهندسية والطاقة الأصغر بشكل ملحوظ ، تجدر الإشارة إلى القوارب المحلية "Geologist-1" و "Geologist of Primorye" ، والتي ترد الخصائص التقنية لها أدناه.

"Geologist-1" "Geologist of Primorye"

النزوح ، t ...................... 330791

الطول ، م ....................................... 24 35.1

العرض ، م ............................... 14 18.2

مشروع بدون حمولة ، م ...................... 1.5 3.26

فري بورد ، متر 1.7 4.47

قوة مولدات الديزل ،

رئيسي .............................. 2x106.7 2x225

مساعد .................. 2x50 2x50

سرعة السير ، عقدة .................... 8 9

صلاحية الإبحار ، النقاط ... 6 8

ظروف العمل:

المسافة من الساحل .......... تصل الى 3 حتى 360

أدنى عمق

ريا ، م .............................. 2 5

خشونة البحر ، النقاط .............. 3 4

يتم تحديد الحد الأدنى لعمق البحر الذي يمكن عنده الحفر من طوف من خلال مسودته ، الحد الأقصى - بطول كبلات المرساة. تعتمد الأعماق المحتملة لحفر الآبار على نوع الحفارات المثبتة على القوارب.

تم بناء القارب "Geologist-1" (الشكل 13) خصيصًا للمسوحات الهندسية والجيولوجية في المياه الساحلية للبحر الأسود.

مُثبَّتة على القارب: جهاز حفر UGB-50M بمحرك كهربائي لحفر الآبار حتى عمق 30 مترًا في الصخور عن طريق طرق الصدم ، والقلب ، والمثقب ؛ محطة الاختراق والتسجيل تحت الماء PSPK-69 لدراسة الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للتربة اللينة وإنشاء الهيكل الصخري لقاع البحر ؛ محطة Seismoacoustic "Grunt" للتنميط المستمر من أجل الحصول على معلومات حول التركيب الصخري لقاع البحر في جميع أنحاء المنطقة الواقعة بين الآبار المرجعية. عند نقطة المسح ، تم تثبيت "Geologist-1" بأربع مراسي ، وفي أعماق البحار تصل إلى 7 أمتار - بالإضافة إلى ركيزتين شبليتين بطول 8 أمتار.

أجهزة الحفر العائمة غير ذاتية الدفعإنهم يصنعون ، كقاعدة ، أوعية غير ذاتية الدفع (صنادل ، جرافات ، جرافات) ، أطواف خشبية أو عوامات معدنية مصنوعة خصيصًا للحفر ، القوارب والحواف غير المعدة للحفر.

من السفن غير ذاتية الدفع ، غالبًا ما تستخدم الصنادل. من بين مجموعة متنوعة من الصنادل ، ليست جميعها مناسبة للحفر البحري. بارجة البضائع الجافة الأكثر ملاءمة لها فتحات تفتح في الأسفل ، بحيث يمكن تثبيت جهاز الحفر في وسط البارجة. قبل إنتاج العمل ، يتم تحميل البارجة بالثقل لمنحها مزيدًا من الثبات.

في بعض الأحيان يتم استخدام صندلتين من نفس النوع للحفر ، مقترنة بقضبان عرضية. يتم تشكيل طوف مع فجوة بين الصنادل ، حيث يوجد فوهة البئر. تسمح صنادل الاقتران باستخدام منصات الحفر الثقيلة والحفر في الظروف الهيدروديناميكية المعاكسة للبحر.

أطواف الحفر هي الأكثر تكلفة في التصنيع. أطواف ثقيلة مغمورة بعمق في الماء. هذا يزيد من ثباتها ، لكنه يزيد من المسودة ولا يستبعد إرهاق المعدات حتى بموجة صغيرة. بمرور الوقت ، تفقد الطوافات قدرتها على الطفو ، وتكون مدة خدمتها قصيرة نسبيًا.

حسب الإزاحة تنقسم عوامات الحفر المعدنية إلى عوامات خفيفة بمساحة 30-40 م 2 وأخرى ثقيلة بمساحة 60-70 م 2. استقرار الطوافات منخفض ، ويتم استخدامها بشكل أساسي في مناطق المياه المغلقة مع أمواج البحر حتى نقطتين.

في روسيا ، عند الحفر على رصيف بحار الشرق الأقصى ، طوافات من نوع "Amur" و tremarans من نوع "Primorets" ، وهي سفن ذات أسطول صغير الحجم مع تقييد إبحار على حالة الأمواج في البحر لأعلى إلى 5 نقاط ، تستخدم على نطاق واسع. أول غير ذاتية الدفع. يمكن أن يتحرك الأخير بشكل مستقل بسرعة تصل إلى 4 عقدة في طقس هادئ لمسافات قصيرة داخل الخليج المستكشف. ومع ذلك ، يتم تصنيفها أيضًا على أنها غير ذاتية الدفع ، نظرًا لأن ظروف العمل في الغالبية العظمى من الحالات تفرض استخدام السفن المساعدة لسحبها. تم تطوير هذه القوارب والترايماران بواسطة SLE JSC "Dalmorgeologiya" للحفر بالطرق الإيقاعية والدوارة لاستكشاف آبار الاستكشاف ذات المعايير المحددة ولها الخصائص التقنية التالية:

كاتاماران تريماران

"أمور" "Primorets"

الطول ، م ....................................... 13.6 18.60

العرض ، م .............................. 9.0 11.80

ارتفاع اللوح ، م ........................ 1.5 1.85

مشروع ، م ................................... 0.8 0.95

النزوح ، ... 4065

عدد المراسي ووزنها (كجم) .......... 4x150 4x250

قوة الرفع للحفر

عواء البرج ع .............................. 200300

معلمات البئر ، م:

عمق المياه ................... 25 50

العمق بالصخور ... 25 50

أقصى قطر حسب

سلسلة الغلاف ............. 0.146 / 0.166 0.219 / 0.243

أرز. 14- الحفارات العائمة لشركة Dalmorgeologiya JSC:

أ- PBU "أمور": 1 - مرساة ونش 2 - الطائرة، 3 - أدوات الرسم ، 4 - حفر بريمة؛ ب- PBU "Primorets": 1 - البنية الفوقية ، 2 - حفر بريمة 3 - أدوات الرسم ، 4 - ونش السفر ، 5 - هزاز ، 6 - محور دوار

Trimaran "Primorets" - MODU مع ثلاثة أجسام من السفن التسلسلية المتصلة بجسر مسطح مصنوع من الفولاذ المدلفن (الشكل 14 ، ب). يقع محرك الدفع وجهاز توجيه المروحة في الهيكل الأوسط ، ويتم إزاحته للخلف بالنسبة للجانبين. يوجد مولد الديزل ومضخة الشطف في هيكلين جانبيين متوازيين من تريماران. يوجد على سطح السفينة في الجزء الخلفي من التثبيت هيكل علوي للمباني المنزلية والخدمية ، في القوس - توجد معدات حفر ، تحتوي على برج حفر على شكل حرف L ، ونش للحفر الإيقاعي ، ومعدات السفر ورافعة للرفع الأنابيب ، الدوار والهزاز.

يوجد في سطح وحدات MODU من Amur و Primorets قواطع على شكل حرف U للوحدة للابتعاد عن البئر دون إزالة الغلاف أثناء العاصفة أو ضعف الرؤية أو الإصلاح ، ثم الاقتراب من البئر لمواصلة الحفر. يتم الحفاظ على عدم قابلية هذه التركيبات للغرق واستقرارها عند غمر أي حجرة واحدة.

كاتاماران "Amur" - MODU بهيكلان متوازيان من قوارب السلطعون المتسلسلة ، متصلان في الجزء العلوي بواسطة جسر مسطح مصنوع من الفولاذ المدلفن ، ويشكل سطحًا مشتركًا (الشكل 14 ، أ). توجد القوة والمعدات المساعدة للتركيب في هياكل طوف ، مما زاد من مساحة العمل. يتم تركيب جهاز حفر على شكل A ، ونش للحفر الطرقي ، وهزاز ، وأنابيب غلاف ، وأداة عمل ، وسطح السفينة ، وأربعة ونش مرساة على سطح السفينة.

الأساسي: 2. [74-77] ، 3.

الإضافات: 7.

أسئلة الاختبار:

1. لماذا وعلى أي أعماق تهدف BS؟

2. تصميم سفينة الحفر.

3. سمة مميزة في تصميم MODU من BS.

4. بمساعدة ما يتم حفظ BSs؟

5. ما الذي يمكن أن يعزى إلى مزايا BS؟