انواع و چیدمان سکوهای حفاری. ویژگی های تولید نفت و گاز فراساحلی

بسیاری با تصاویر این جزایر فولادی، به بلندی یک ساختمان چند طبقه، که بر فراز سطح دریا بر روی تکیه‌گاه‌های عظیم بزرگ قرار گرفته‌اند، آشنا هستند. با کمک بیشتر فن آوری های مدرناین واحدها قابلیت حفر چاه تا عمق 10 کیلومتری را دارند. بیایید نگاهی دقیق تر به این سازه های منحصر به فرد بیندازیم.

سکوی حفاری دریایی چگونه چیده می شود؟

هر سکوی نفتی از چهار بخش اصلی تشکیل شده است - بدنه، سیستم لنگر، عرشه حفاری و دکل حفاری. بدنه سکوی نفت یک پانتون بزرگ مثلثی یا چهار گوش است. توسط شش ستون عظیم پر از هوا پشتیبانی می شود.

یک عرشه حفاری روی بدنه نصب شده است که بزرگتر از زمین فوتبال است. عرشه به اندازه کافی قوی است که بتواند وزن یک دکل حفاری، یک سکوی هلیکوپتر، چندین جرثقیل و سایر تجهیزات را تحمل کند. در بالای عرشه حفاری، تقریباً در ارتفاع یک ساختمان 10-15 طبقه، یک دریل حفاری بالا می رود که مته را بالا و پایین می کند.

سیستم لنگر که سکو را در جای خود نگه می دارد شامل 9 وینچ است که سه وینچ در هر طرف بدنه سکو قرار دارند. این وینچ ها کابل های مهار فولادی را می کشند که به لنگرهایی که روی آن ها قرار دارند متصل می شوند بستر دریا. کابل فولادی در بالای برانکارد قرار دارد، توسط یک وینچ پیچیده و باز می شود. در پایین مرد یک زنجیر فولادی وجود دارد که به لنگر وصل شده است. ضخامت کابل های نگهدارنده سکو هشت سانتی متر است. حلقه‌های زنجیره‌ای که به آن وصل شده‌اند بزرگ‌تر از سر انسان هستند. جرم یک پیوند 33 کیلوگرم است. خطوط لنگر آنقدر قوی هستند که حتی نیروی ترکیبی پنج بوئینگ 747 نمی تواند آنها را بشکند. یک لنگر از نوع بروس به قطر 5.5 متر و وزن بیش از 13 تن به انتهای هر سیم گای متصل می شود. این سکو با یدک کش های دریایی با سرعت تقریبی 6 گره دریایی به مقصد می رسد.

با این حال، علیرغم چنین طراحی قدرتمند و قابل اعتمادی، طوفان ها و طوفان ها هنوز هم خطر بزرگی برای سکوهای دریایی ایجاد می کنند. به عنوان مثال، در آگوست 2005، به دلیل خطر طوفان کاترینا، بیش از 20000 کارگر نفت مجبور به تخلیه از سکوهای نفتی واقع در خلیج مکزیک شدند. به مدت دو روز، در حالی که طوفان در منطقه بیداد می کرد، حدود 50 سکوی حفاری آسیب دید یا تخریب شد، ده تای آنها از لنگرهای خود کنده شد. یکی از سکوها به 129 کیلومتر منتقل شد و دیگری به ساحل رفت. او فراتر از ترمیم بود. چنین ضررهای جدی در صنعت نفت منجر به جهش شدید قیمت "طلای سیاه" در تمامی مبادلات جهانی شد.

EVA-4000 - شگفتی عصر فضا

اولین دکل نفتی در تاریخ در سال 1859 در نزدیکی Titusville، پنسیلوانیا، ایالات متحده ساخته شد. او نفت را از عمق 21 متری استخراج کرد. از این لحظه تاریخ تولید نفت آغاز می شود که به زودی تمام قاره ها را در بر گرفت. طی دهه‌هایی که از آن زمان می‌گذرد، ذخایر نفت خشکی تقریباً تخلیه شده است. بنابراین، شرکت های نفتی توجه خود را به ذخایر هیدروکربنی نهفته در اعماق دریاها و اقیانوس ها معطوف کردند. یکی از اولین مناطقی که تولید نفت از بستر دریا آغاز شد، خلیج مکزیک بود. در بازه زمانی 1960 تا 1990، بیش از 4 هزار سکوی حفاری دریایی با اندازه های مختلف در آب های کم عمق در نزدیکی ساحل قرار داشت.

اما با افزایش نیازهای بشر، ذخایر نفتی که می‌توانستیم در نزدیکی ساحل استخراج کنیم، کمیاب شد. و تولید نفت شروع به حرکت دورتر و دورتر به سمت دریای آزاد کرد و از ساحل دور شد. به تدریج شرکت های نفتی فلات قاره را ترک کردند. سکوهای حفاری در مکان هایی قرار گرفتند که فاصله تا بستر دریا از 2.5 کیلومتر فراتر رفت. برای استخراج نفت در اینجا، نیاز به ساخت غول های فولادی واقعی بود.

یکی از این سکوهای حفاری EVA-4000 است که متعلق به Noble Jim Thompson است. امروزه این بزرگترین سکوی حفاری نفت است.

این یک کارخانه اکتشاف و تولید نفت شناور واقعی است. EVA-4000 می‌تواند میدان‌های نفتی را در مکان‌هایی که قبلاً کاملاً غیرقابل دسترس در نظر گرفته می‌شد کاوش کند. مساحت عرشه آن 10 است زمین های بسکتبال، و دکل حفاری در ارتفاع 52 متری از سطح دریا "بافندگی" دارد. وزن کل مجموعه 13600 تن است. امروزه 100 سکوی این چنینی در جهان وجود دارد که نه تنها می توانند نفت تولید کنند، بلکه ذخایر را نیز کشف می کنند. برای اینکه بفهمیم چرا باید چنین ساختارهای پیچیده ای بسازیم، اجازه دهید چند شکل ارائه دهیم. یک سکوی حفاری دریایی می تواند روزانه 250000 بشکه نفت دریافت کند. این مقدار برای پرکردن 2.5 میلیون خودرو کافی است. با این حال بشریت روزانه بیش از 80 میلیون بشکه سوخت سیاه می سوزاند و این بدان معناست که نفت زیادی باید استخراج شود. بنابراین با وجود اینکه ساخت سکوی نفتی 4 سال و نیم میلیارد دلار آمریکا به طول می انجامد، ساخت آنها ادامه دارد.

بستر دریا چگونه حفاری می شود؟

حفاری بستر دریا از این نظر متفاوت است که کنترل عملکرد مته بسیار دشوارتر است. در واقع، بین سر مته و حفاری نه تنها کیلومترها سنگ جامد، بلکه ضخامت عظیمی از آب دریا نیز وجود دارد، حفاری باید بستر دریا را ببیند و عملکرد مته را کنترل کند. یک وسیله نقلیه زیر آب به طور خاص برای این منظور ساخته شده است. کنترل از راه دور، قابلیت تحمل فشار 140 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را دارد. این ربات به گونه ای طراحی شده است که در جاهایی کار می کند که فرد نمی تواند به آن دسترسی پیدا کند. او با کمک یک دوربین فیلمبرداری، تصویر را به سطح، مستقیماً به اتاق کنترل سکو منتقل می کند.

خود مته از بخش هایی به طول 28 متر که از لوله های آهنی تشکیل شده است مونتاژ می شود. تعداد بخش ها برای هر سکوی حفاری با توجه به مشخصات فنی آن محدود است. به عنوان مثال، EVA-4000 می تواند یک مته با 300 بخش را بچرخاند و نگه دارد. این امکان حفاری چاهی با عمق 9.5 کیلومتر را فراهم می کند. مته با سرعت 60 مقطع در ساعت در آب فرو می رود.

پس از اینکه مته به مخزن نفت رسید، مته بلند شده و چاه آب بندی می شود تا روغن در آب آزاد نشود. برای انجام این کار، تجهیزات مخصوص فوران یا یک پیشگیری کننده به پایین پایین می آیند. پیشگیری کننده چاه را محکم می بندد و اجازه نمی دهد حتی یک قطره به محیط نفوذ کند. پیشگیرنده خود شبیه آستینی به ارتفاع 15 متر و وزن 27 تن است. تجهیزات کنترلی ویژه ای که روی پیشگیرنده قرار دارد، نشت نفت از چاه را کنترل می کند.

پس از کشف و اکتشاف یک میدان نفتی، سکویی که از آن اکتشاف انجام شده است به مکان دیگری منتقل می شود. و جای آن توسط دکل حفاری که برای تولید، ذخیره سازی و ارسال نفت به نفتکش ها طراحی شده است، اشغال شده است. دکل حفاری، به دلیل طراحی آن، می تواند برای چندین دهه بدون در نظر گرفتن هر شرایط آب و هوایی لنگر بیاندازد. به دلیل اتوماسیون بالا، 20-30 نفر عملکرد کارخانه را کنترل می کنند.

تولید نفت عمیق تر می شود

برای مدت طولانی، مشکل حفظ سکوهای دریایی در عمق بیش از صدها متر حل نشده بود.

واقعیت این است که در هنگام طوفان همیشه این تهدید وجود داشت که نصب از لنگرها جدا شود. این مشکل توسط مهندس نیروی دریایی اد هارتون حل شد که از تجربه خود در یک زیردریایی برای انجام این کار استفاده کرد. او طرح اولیه سکوی حفاری را توسعه داد که شامل یک استوانه با ارتفاع زیاد و قطر زیاد است که عرشه حفاری به آن متصل است. قسمت پایینسیلندر با ماده ای پر شده است که بسیار متراکم تر از آب است، بنابراین مرکز ثقل آن به پایین منتقل می شود که ثبات و پایداری کل پلت فرم را تضمین می کند.

در زیر آب، استوانه تا عمق 200 متری گسترش می یابد، توسط سیستمی از شمع ها به بستر دریا متصل می شود که هر یک از آنها 60-70 متر به بستر دریا فرو می رود. پلتفرم های این طرح به اسپار معروف شدند. اولین سکوی حفاری جهان از نوع Spar نصب سیستم نپتون بود. از آنجا شروع شد مرحله جدیدتوسعه سکوهای آب عمیق دریایی

امروزه سکوهای Spar نوع اصلی سکوهای نفتی هستند که برای تولید نفت از اعماق زیاد طراحی شده اند. عمیق ترین سکوی دریایی، پردیدو شل در خلیج مکزیک است. در عمق 2450 متری کار می کند.

برچسب ها: 7692

پیام بگذارید

این واقعیت که نه تنها در خشکی، بلکه در زیر بستر دریا نیز ذخایر نفت وجود دارد، مدت هاست که شناخته شده است. در نظر بگیرید، نیم قرن است که "سنگ های نفتی" وجود دارد - ماهیگیری در دریای خزر. امروزه سکوهای نفتی در دریاهای دیگر ظاهر شده اند. نفت در دریای شمال، در دریای اوخوتسک، در بالتیک تولید می شود ...

دسترسی به این سکو با هلیکوپتر یا قایق امکان پذیر است. هفت مایل دورتر از ساحل، و در اینجا شما در هدف هستید. اسکلت یک جزیره مصنوعی که از دور به نظر می رسید از کبریت ساخته شده بود، از نزدیک معلوم می شود که در هم تنیده ای از لوله های ضخیم است. چهل و هشت نفر از آنها به ستون آب و پنجاه متر دیگر به پایین می روند. این پاها کل ساختار را نگه می دارند.

خود این سکو از دو سایت تشکیل شده است که هر کدام یک چهارم زمین فوتبال است. در یک سایت، مزارع دکل حفاری به آسمان می رود، دیگری یک منطقه اداری و مسکونی است. در اینجا در سه طرف در امتداد لبه های سایت خانه های دنج وجود دارد که کابین سرکارگران، سرکارگران و صنعتگران و همچنین یک گوشه قرمز رنگ، یک اتاق ناهار خوری با آشپزخانه، اتاق های ابزار ...

چنین پلتفرم هایی ممکن است طراحی های متفاوتی داشته باشند. از این گذشته، استخراج نفت در جنوب دریای خزر یک چیز است، در بالتیک کم عمق، جایی که سکو را می توان در پایین تقویت کرد، و سوم - در شمال یا شرق کشور. اعماق زیاد، طوفان های مکرر، میدان های یخی... در چنین شرایطی، سکوهای نیمه شناور بسیار بهتر از سکوهای ثابت هستند. آنها مانند لنج های بزرگ به محل حفاری کشیده می شوند. در اینجا آنها "پاهای" خود را پایین می آورند - پشتیبانی می کند. و با تکیه بر آنها در پایین، سکو از سطح دریا به گونه ای بالا می رود که امواج بر آن غلبه نکنند. پس از اتمام عملیات حفاری، چنین سکوی را می توان بدون دردسر زیاد به منطقه دیگری منتقل کرد.

شناورهای پشتیبانی میدان نفتی فراساحلی در حال طراحی و ساخت هستند. در آغاز ژانویه 1987، یک کشتی منحصر به فرد "Transshelf" در شهر تورکو فنلاند به آب انداخته شد. این برای حمل و نقل دکل های حفاری فراساحلی جک آپ در نظر گرفته شده است.

غول جدید با طول 173 متر و عرض 40 متر دارای تعدادی ویژگی است. این کشتی نیمه شناور است و چگونه می توان هزاران تن سکوی حفاری را روی عرشه انباشته کرد؟ "Transshelf" آب دریا را به داخل مخازن می کشد و با این بالاست غرق می شود. منطقه عرشه 5100 متر مربع 9 متر زیر آب می رود. پلت فرم روی عرشه کشیده یا هل داده می شود. بالاست پمپ شده است و کشتی آماده حرکت است.

"Transshelf" همچنین یک اسکله تعمیر کشتی با تجهیزات قدرتمند کشتی سازی است. این توسط یک کامپیوتر داخلی کنترل می شود که تمام بخش های عملیاتی یک اقتصاد پیچیده کشتی را کنترل می کند، از جمله قرار دادن محموله روی عرشه.

روش دیگر حفاری دریایی مستقیماً از یک کشتی حفاری تخصصی است. AT نسخه های قبلیما به چلنجر اشاره کردیم که آمریکایی ها در حال حفاری عمیق از آن بودند. اما اکنون این فرصت را داریم که از نزدیک با یکی از این کشتی ها آشنا شویم. با این حال، برای انجام این کار، باید به شمال، به شهر ملوانان و کاشفان قطبی مورمانسک بروید، و از آنجا - بیشتر، با ویژگی های حفاری از یک پایگاه شناور و با افراد حرفه ای منحصر به فرد - روغن کاران آبزیان آشنا شوید. .

پس بزن بریم.

شگفتی های آب و هوایی در دریاهای قطب شمال حتی در تابستان کوتاه قطبی غیرقابل پیش بینی است. یک قایق بخار مسافربری کوچک به سختی میل های سربی سنگین را با دماغه خود از هم جدا می کند. باد تکه های خاکستری کثیف کف را از امواج می کند و گاهی به نظر می رسد که ابرهای پشمالو کم از این کف ساخته شده اند. سپس باد ناگهان خاموش شد و پرده غلیظی از مه بر روی دریا آویزان شد. و وقتی از هم جدا شد، کشتی حفاری "ویکتور موراولنکو" را در نزدیکی دیدیم. با وجود زمین زدن، بی حرکت در جای خود ایستاده بود، گویی توسط نیرویی ناشناخته نگه داشته شده بود.

کمی بعد متوجه شدیم که راز چیست: کشتی به لطف سیستم موقعیت یابی پویا، کمان و رانشگرهای عقب ایستاده بود. در غیر این صورت غیر ممکن است. به یاد دارید که چگونه کاوشگران آمریکایی سر چاه را از دست دادند؟

خدمه در اکثر موارد حرفه های کاملاً زمینی دارند: حفاری، برق، رانندگان توربین گازوئیل و گاز. نیروگاه ها... اما با این حال حفاری دریایی ویژگی های خاص خود را دارد که در خشکی با آن مواجه نخواهید شد.

برای مثال، هنگام حفاری در اقیانوس، باید اقدامات خاصی را انجام دهید که حفاری های زمینی به سادگی نیازی به آن ندارند. در اینجا یک بالابر وجود دارد - ستونی از لوله های فولادی که از کشتی تا پایین کشیده شده است. ضخامت دیواره آنها حدود 20 میلی متر است. این حاشیه ایمنی لازم برای محافظت از ابزار حفاری در برابر ضربه است محیط. و بالعکس - برای محافظت از اقیانوس از آلودگی نفتی.

چنین روابطی بین مردم و اقیانوس کاملاً کارآمد و معمولی است. اما دستگاهی به نام پیشگیری کننده فقط برای موقعیت های استثنایی طراحی شده است. به بیان ساده، این پلاگینی است که می تواند برای وصل کردن سریع چاه در مواقع اضطراری، زمانی که مثلاً طوفان شروع به کندن کشتی حفاری از نقطه مورد نظرش می کند، استفاده شود. اما از آنجایی که روده های زمین هنوز قمقمه نیستند، پیشگیری کننده بسیار پیچیده تر از یک چوب پنبه معمولی است. خودتان قضاوت کنید: طول این دستگاه 18 متر است و وزن آن تقریباً 150 تن است!

پس از پایان طوفان، ابزارهای ناوبری بسیار دقیق به کشتی حفاری کمک می کند تا با دقت سانتی متر به همان مکان بازگردد. پیشگیرنده وارد کشتی خواهد شد و حفاری ادامه خواهد یافت.

بیشتر عملیات زیر آب به ابزارها سپرده شده است. آنها کف دریا را در جایی که چاه باید گذاشته شود "کاوش می کنند" و "گوش می دهند"، سپس خود چاه را بررسی می کنند... و به نظر می رسد، چگونه دست های ضعیف انسان می تواند به دستگاه های الکترونیکی فوق سریع، مکانیزم های فولادی قدرتمند کمک کند؟ و حتی آنجا، در اعماق زیاد، جایی که تاریکی و فشارهای عظیم حاکم است؟ ..

اما وضعیت را تصور کنید: جایی در اعماق، آن حسگرهای فوق هوشمند و فوق دقیقی که به کشتی اجازه می دهند مکان خود را با چنین دقتی پیدا کند، ناگهان از کار می افتند. چه باید کرد؟.. مردم از سازها نیستند، اما سازهای مردم منتظر کمک خواهند بود. و این کمک مطمئناً در راه است.

فرود زیر آب، غواصان در اعماق دریا در حالی که هنوز در کشتی هستند شروع می شوند. آنها می خوانند، به موسیقی گوش می دهند، فیلم ها را بسیار نزدیک به سایر خدمه تماشا می کنند و در عین حال، انگار در بستر دریا هستند! در هر صورت فشار در محفظه فشاری که در آن قرار دارند یکسان است. این کار تصادفی انجام نشد.

برای بلند شدن از عمق دویست متری به سطح، غواصان از نظر فیزیکی تنها به چند دقیقه نیاز دارند. اما برای عادت به تغییر "اقلیم"، گاهی اوقات - چند روز. بنابراین ، در کل ساعت آنها مخلوط هلیوم و اکسیژن را تحت فشار کاملاً مشخص تنفس می کنند و حتی در هنگام خواب نیز تحت نظارت پزشکان - متخصصان فیزیولوژی غواصی در اعماق دریا هستند. در غیر این صورت غیر ممکن است. اگر مردم در عمق یک مخلوط گاز را با فشار معمولی تنفس کنند، اقیانوس به سادگی آنها را خرد می کند. بنابراین، فشار از خارج باید با فشار از داخل مقابله شود. اگر هنگام بلند کردن فشار به شدت آزاد شود، بیماری فشارزدایی اجتناب ناپذیر است، افت فشار ناگهانی می تواند منجر به آسیب شدید ریه شود.

بنابراین، در طول چرخه کاری، آبزیان به طور مداوم در دنیای پرفشار قرار دارند. و با کمک یک آسانسور مخصوص - زنگ غواصی - بالا و پایین می روند. این کابین در پایین باز است. فشار مخلوط گاز اجازه نفوذ آب به داخل را نمی دهد. بنابراین، با رسیدن به بستر دریا، آبزیان می تواند بلافاصله بدون مشکل زیادی وارد آب شود. پس از خروج از زنگ، در زیر آب کار می کند، در حالی که تنفس، گرما و ارتباط از طریق بند ناف شیلنگ-کابل انجام می شود.

Aquanauts از سطح دریا توسط ابزار، پزشکان و همکاران نظارت می شود. و با این حال، بالاتر از همه، آنها خودشان با اقیانوس گفتگو می کنند. آنها «ترویکا» هستند: اپراتور زنگ، شماره یک و شماره دو. آنها یکدیگر را کاملاً درک می کنند و گاهی اوقات حتی بدون کلمات. آنها و همچنین انگشتان یک دست با هم کار می کنند.

گام به گام، به آرامی، گویی به آرامی، اما در واقع - با سرعت کار خوب، گزارش دادن به بالا در مورد هر حرکت خود، صبورانه منتظر فرمان بعدی، مردم با دقت واحدهای دکل حفاری را بررسی می کنند، سنسورها را بررسی می کنند. سیستم موقعیت یابی ... در یک کلام کار می کنند .

با این حال، این غواصان دقیقاً به همان روشی عمل می کنند که، برای مثال، هنگام بلند کردن کشتی های غرق شده، طبق یک فناوری شناخته شده مدت هاست. در عین حال، توسعه تولید نفت و گاز فراساحلی منجر به ظهور حرفه های جدید شده است. از آنجا که 80 درصد غواصی در دریا بازرسی است، نگهداریو تعمیرات، غواصان بازرسی تقاضای زیادی دارند. کالج مهندسی زیر آب، یک مدرسه غواصی تجاری واقع در بندر لس آنجلس، از سال 1982 آموزش هایی را برای غواصان در زمینه بازرسی و آزمایش غیر مخرب تجهیزات زیر آب ارائه می دهد. این دوره همچنین به طور رسمی توسط سازمان بازرسی جوش بریتانیا تایید شده است.

وظایف یک غواص بازرسی شامل بازرسی بصری اتصالات جوشی، عکاسی زیر آب و فیلمبرداری (مرحله اول آموزش) است. آزمایش غیر مخرب التراسونیک و مغناطیسی اتصالات جوشی (مرحله دوم).

اینها متخصصان درجه یک هستند. یک غواص باید حداقل یک سال تجربه با صلاحیت مرحله اول قبل از درخواست برای امتحانات مرحله دوم داشته باشد. کل زمان او برای انجام بازرسی چشمی در زیر آب باید حداقل 30 ساعت باشد.

پس از گذراندن قسمت دوم دوره، غواص مجاز به کار در مزارع می باشد.

مانند بسیاری از مشاغل مدرن، بازرسان باید با تجهیزات پیچیده کار کنند. در اینجا یک آشکارساز عیب اولتراسونیک با یک اسیلوسکوپ داخلی، و یک واحد تست مغناطیسی، و حتی یک سیستم ترکیبی که شامل تجهیزات اولتراسونیک چند صفحه‌ای و یک صفحه نمایش است، وجود دارد.

می بینیم که یک حفاری غواص مدرن علاوه بر سلامتی رشک برانگیز به دانش فنی زیادی نیاز دارد. پس از همه، ایمنی یک سازه غیرقابل تصور گران به کار او بستگی دارد. هزینه یک سکوی حفاری دریایی به عمق 100 متر به اندازه یک سوپرتانکر 200000 تنی است. به طور کلی، هزینه سکوها با عمق کار قفسه به طور تصاعدی افزایش می یابد.

با اينكه برآوردهای کمیکارشناسان در مورد میزان مواد خام دریایی متفاوت هستند، با این حال، این یک واقعیت غیرقابل انکار است که بسیاری از مواد معدنی به ندرت در سرزمین اصلی یافت می شوند. مقادیر زیاددر آب دریا حل شده، در کف دریا دراز بکشید یا زیر آن استراحت کنید. استخراج فشرده مواد خام از روده های دریا، در درجه اول نفت و گاز طبیعی در فلات قاره و همچنین در مناطق قطبی، تنها در سال های اخیر آغاز شده است. اولین مرحله در توسعه میادین نفت و گاز فراساحلی، حفاری اکتشافی در دریای آزاد است که قبل از آن بررسی‌های لرزه‌ای از کشتی‌های تحقیقاتی انجام می‌شود. اگر حفاری اکتشافی نتایج مثبتی به دست آورد، در مرحله بعد حفاری تجاری انجام می شود. صرف نظر از نوع حفاری و نوع تجهیزات حفاری، تحویل مقدار زیادی مواد، سوخت، آب شیرینو همچنین کارگران. علاوه بر این، حجم و شرایط تحویل باید با برنامه کاری یک دکل حفاری گران قیمت هماهنگ شود.

تولید نفت و گاز فراساحلی منجر به تخصصی شدن بیشتر کشتی های تامین می شود

برای اطمینان از این حمل و نقل، تعدادی کشتی تدارکاتی از انواع مختلف مورد نیاز بود. یکی از گروه ها توسط کشتی های تامین سکوهای حفاری دریایی تشکیل شده است. این کشتی ها با وزن مرده تا 1000 تن عمدتاً تحویل لوله، سوخت و آب شیرین را انجام می دهند. گروه بعدی متشکل از کشتی های تامین کننده با وزن مرده 1000 تا 3000 تن است که علاوه بر آن مجهز به تجهیزات بالابر هستند. از آنجایی که از این شناورها برای نصب بر روی دکل های حفاری دریایی نیز استفاده می شود، ظرفیت بالابری، دسترسی و ارتفاع دستگاه های جرثقیل آنها باید بسیار زیاد باشد، زیرا سکوهای حفاری در ارتفاع بالا(تا 25 متر) بالاتر از سطح دریا. همین گروه از کشتی‌ها برای کشتی‌های ویژه‌ای که در تخمگذار خطوط لوله زیر آب مشارکت دارند، تامین می‌کند. پر کردن مداوم لوله ها در کشتی های لوله گذاری وظیفه کشتی های بزرگ تامین است. یک گروه ویژه توسط کشتی های جرثقیل تشکیل می شود. برخلاف جرثقیل های شناور معمولی که برای جابجایی بار در بنادر دریایی استفاده می شود، کشتی های جرثقیل می توانند در دریاهای سنگین کار کنند. این شناورها با وزن مرده تا 3000 تن عمدتاً برای نصب دکل های حفاری دریایی در نظر گرفته شده اند.

سکوهای حفاری دریایی

1 - سکوی ثابت؛ 2 - سکوی شناور؛ 3 - دکل حفاری شناور; 4 - کشتی حفاری

در حال حاضر بیش از 2000 شناور تدارکاتی در جهان وجود دارد که اهمیت روزافزون این نوع شناورها را به وضوح نشان می دهد. در مورد خود سکوهای حفاری دریایی، انتخاب نوع آنها در درجه اول به عمق دریا در محل حفاری بستگی دارد. انواع پلتفرم های زیر وجود دارد:

دکل های حفاری ثابت روی شمع ها که فقط در اعماق کم قابل استفاده هستند.

سکوهای خود بلند شونده با پایه های جمع شونده که در حین حفاری روی زمین قرار می گیرند. در پایان عملیات حفاری، تکیه گاه ها بلند می شوند و سکو به محل کار جدید یدک می شود. سکوهای حفاری دریایی از این نوع برای عملیات در عمق تا حدود 100 متر مناسب هستند.

سکوهای نیمه شناور و کشتی های حفاری که با استفاده از لنگرها یا سیستم های مهار دینامیکی خاص، موقعیت ثابتی را در حین حفاری حفظ می کنند. آنها می توانند در اعماق دریا از 400 تا 1500 متر کار کنند.

استخراج مواد خام معدنی جامد از کف دریا (از چپ به راست): لایروبی چند سطلی; لایروبی لایروبی تاشو; هیدرولیک با استفاده از پمپ شناور؛ طناب بلند بی پایان با قاشق. هیدرولیکی؛ هیدروپنوماتیک (هوایی)

سکوهای حفاری دریایی شناور و شناور بسیار بزرگ هستند که مشکلات متعددی را به همراه دارد. مساحت تولید سکوهای دریایی در حال حاضر به حدود 10 هزار متر مربع رسیده است و حداکثر ارتفاع با احتساب دکل حفاری 120 متر است. سکوهای طراحی شده برای جمع آوری و انتقال نفت تولید شده از میادین دریایی دارای ابعادی مشابه و حتی بزرگتر هستند. دو گزینه در اینجا ظاهر شد. اولین مورد شامل استفاده از یک سکوی سبک یا شناورهای بزرگ است که توسط یک خط لوله به چاهی در بستر دریا متصل می شود. آنها همچنین برای قرار دادن یک نیروگاه که واحدهای پمپاژ را تغذیه می کند، خدمت می کنند. نفت تولید شده به لنج های لنگر انداخته در نقطه انتقال نفت تحویل می شود. نفت یا بر روی بارج با استفاده از یدک کش فشاری یا با تانکرهای معمولی حمل می شود. گزینه دوم استفاده از مخازن نفتی است که در کف دریا قرار دارند که احتمالاً توسط نفتکش های زیردریایی خدمات رسانی می شود. این مخازن به طور همزمان پایه و اساس یک نیروگاه بر فراز دریا و یک نقطه انتقال نفت را تشکیل خواهند داد. در اعماق کم و فواصل کوتاه تا خشکی، نفت از یک تاسیسات ذخیره نفت در دریا می تواند با استفاده از یک خط لوله نفت زیر آب تحویل داده شود. در کنار وسایل نقلیه ویژه و سکوهای حفاری توصیف شده، که اصطلاح "کشتی" را دیگر نمی توان برای آنها قابل قبول در نظر گرفت، در توسعه میادین نفت و گاز در فلات قاره، تجهیزات جدیدی مانند وسایل نقلیه زیر آب سرنشین دار برای انجام کارهای نصب و راه اندازی تحت آب، تاسیسات شناور برای مایع سازی گازهای طبیعی، یدک کش های دریایی قدرتمند، لایه های کابل و کابل، کشتی های آتش نشانی. نیاز به تجهیزات تخصصی حتی سریعتر از تعداد سکوهای حفاری دریایی به دلیل توسعه میادین واقع در دورتر از ساحل در حال افزایش است.

توجه زیادی به استخراج مواد خام معدنی از بستر دریا می شود. در حال حاضر روی، سنگ آهک، باریت و مهمتر از همه شن و ماسه در مناطق ساحلی استخراج می شود. تلاش زیادی برای سازماندهی استخراج مقادیر زیادی از گره‌های فرومنگنز و همچنین سیلت‌ها و رسوبات سنگ‌دار، واقع در کف دریاها انجام می‌شود. پس از موفقیت اکسپدیشن آمریکایی در کشتی تحقیقاتی "چلنجر" در سال 1973-1976. - سپس موفق به استخراج از پایین شد اقیانوس آراماولین گره های منگنز - بسیاری از پروژه های غیر عملی و موفق برای توسعه این ذخایر عظیم ظاهر شد. نکته تعیین کننده در این مورد، صرف نظر از نوع ذخایر در حال توسعه، مشکل برداشتن مواد اولیه استخراج شده از اعماق زیاد است. به منظور حل آن، اصلاحاتی در لایروبی های چند سطلی و تاشو که خود را در اعماق کم ثابت کرده اند، پیشنهاد شده است. به دلایل اقتصادی، مناسب ترین استفاده از اصل لایروبی چند سطلی است. در ژاپن، آزمایش هایی در مورد استفاده از طناب پلی پروپیلن با سطل های متصل به آن انجام می شود. با کمک این طناب بی پایان، سطل های پر از مواد خام استخراج شده بر روی یک کشتی مخصوص بلند می شوند. سپس سطل ها پایین می آیند، در امتداد بستر دریا کشیده می شوند، با گره های منگنز پر می شوند و به کشتی بازگردانده می شوند. قطر گره ها می تواند تقریباً به 10 سانتی متر برسد. روش refuller بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد، طبق آن ماده خام استخراج شده در حالت معلق از یک لوله عمودی بالا می رود و آب یا مخلوط آب و هوا به عنوان یک لوله عمودی بالا می رود. رسانه حامل در حالی که به عنوان پایه های شناور برای تولید منابع معدنیاز کشتی های تبدیل شده استفاده می شود. اما در آینده برنامه ریزی شده است که از سازه های شناور ویژه مشابه سکوهای حفاری دریایی کار کند. برخلاف دومی، چنین ساختارهایی در فرآیند کار به طور مداوم در امتداد یک مسیر کاملاً برنامه ریزی شده حرکت می کنند. ابعاد آنها به دلیل جرم بیشتر تجهیزات نصب شده بر روی آنها به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت. شدت انرژی چنین تولیدی به قدرتمندی نیاز دارد نیروگاه هاو ذخایر بزرگ سوخت. به همین دلیل است که فرصت های زیادی برای تصمیم گیری های غیر سنتی وجود دارد. ایجاد چنین مجتمع هایی برای استخراج مواد خام معدنی دریایی، متشکل از کشتی های معدنی و معدنی و فرآوری، کشتی های تامین و همچنین کشتی های حمل و نقل، زمینه مهمی برای کشتی سازی و کشتیرانی آینده خواهد بود.

سکوی نفت یک مجتمع صنعتی عظیم است که برای حفاری چاه ها و استخراج هیدروکربن ها در اعماق زیاد طراحی شده است. تاسیسات استخراج نفت و گاز از روده های زمین شگفت انگیز است: یک سازه دست ساز با وزن نیم میلیون تن را تصور کنید که قادر به حفر چاه تا 10-13 کیلومتر حتی در شرایط غوطه ور شدن جزئی در زیر آب است - و شما خواهد فهمید که این یک پیروزی مهندسی است انسان مدرن. اما حتی در میان این سازه های قدرتمند نیز غول هایی وجود دارند که دیدن آنها باعث ترس می شود:

TROLL-A

سکوی ماهیگیری بتنی تقویت شده TROLL-A سنگین ترین جسم مصنوعی جهان است که می تواند روی سطح سیاره ما حرکت کند. وزن کل سکوی گاز طبیعی 1.2 میلیون تن بارگیری شده با بالاست (وزن خشک - حدود 650-680000 تن) و ارتفاع 472 متر است (که 369 آن توسط سازه بتنی زیر آب اشغال شده است). این یک معجزه واقعی مهندسی است که در میدان گازی و نفتی نروژی ترول در دریای شمال نصب شده است.

دکل های حفاری "اورالماش"

بزرگترین دکل های حفاری زمینی از دهه 70 در کشورمان تولید می شود. دکل حفاری Uralmash-15000 در حفاری چاه فوق عمیق کولا شرکت داشت: یک سازه بلند ساختمانی 20 طبقه قادر به حفاری چاهی تا عمق 15 کیلومتری بود! اما بزرگترین تاسیسات روی سکوهای شناور سیستم های Aker H-6e (تصویر) هستند که توسط نروژی ها نیز تولید می شوند. مساحت عرشه کاری این طرح 6300 متر مربع و عمق حفاری به 10 کیلومتر می رسد.

Statfjord-B

شما نمی توانید دکل حفاری Statfjord-B، بزرگترین سازه فنی شناور در جهان را از دست بدهید. این برج که در سال 1981 در نروژ ساخته شد با احتساب پایه بتنی 271 متر ارتفاع دارد و وزن کل سازه 840000 تن است. این مجتمع صنعتی می تواند تا 180000 بشکه نفت در روز تولید کند در حالی که مخازن برای 2000000 بشکه کافی است. علاوه بر این، پلت فرم است شهر واقعیروی آب: علاوه بر دکل حفاری، یک هتل هفت طبقه با کلاس بالا، یک آزمایشگاه شیمیایی، یک هلی‌پاد و یک ناوگان کامل از تجهیزات نجات و پشتیبانی در آن قرار دارد.

پردیدو اسپار

اما عمیق ترین سکو در خلیج مکزیک قرار دارد که در عمق 2450 متری میدان نفت و گاز پردیدو لنگر انداخته است. حداکثر ظرفیت سکو 100000 بشکه نفت خام در روز است! ارتفاع پردیدو اسپار 267 متر است، یعنی این یک برج ایفل واقعی زیر آب است!

Eva-4000

غول دیگر، اما از نسل جدید، سکوی حفاری Eva-4000 است که در خلیج مکزیک و در 240 کیلومتری لوئیزیانا قرار دارد. متعلق به Noble Amos Runner است و در ارتفاع 106 متری (سکوی آن مجتمع مسکونی را در نظر نمی گیرد) قابلیت حفاری در عمق 9700 متری را دارد.

در پایین سواحل نروژ دریای شمالیکی از غنی ترین میادین نفت و گاز طبیعت توسط انسان به چالش کشیده شد تا چنین ساختاری را در دریاهای آزاد بسازد که بتواند در برابر طوفان های شدید مقاومت کند و برای سکویی که برای استخراج ذخایر غنی سوخت از بستر دریا استفاده می کند، ثبات ایجاد کند.

امروز در مورد پلت فرم تولید گاز ترول صحبت خواهیم کرد. این بالاترین سکوی بتنی دریایی در جهان است. دسترسی به سکو تنها با هلیکوپتر و پوشیدن لباس نجات امکان پذیر است. میدان گازی ترول در 60 کیلومتری سواحل نروژ واقع شده است. ذخایر گاز طبیعی 130 میلیون سال پیش در اینجا شکل گرفته است. این ذخایر عظیم گاز مستلزم ساختن سازه ای دائمی بود که به اندازه کافی قوی باشد تا بتواند بیش از 50 سال از آن گاز تولید کند.

این بلندترین ساختمانی است که تاکنون نسبت به سطح زمین حرکت کرده است و یکی از بلندترین و پیچیده ترین پروژه های مهندسی در تاریخ است. داستانی در مورد بکسل شدن یک سکو به دریای شمال در سال 1996 تبدیل به یک حس تلویزیونی شد.

سکوی ترول بیش از 200 کیلومتر از چانی در قسمت شمالی روگالند به منطقه ترول در 80 کیلومتری شمال غربی برگن کشیده شد. بکسل هفت روز طول کشید.
گاز تولید شده از طریق خطوط لوله سکو با سرعت تا 2000 مایل در ساعت (890 متر بر ثانیه) حمل می شود. این سرعت توسط دو کمپرسور گازی به منظور افزایش حجم تولید تامین می شود.

در سال 1996، این سکو رکورد جهانی (کتاب رکوردهای گینس) را به عنوان "بزرگترین سکوی گازی فراساحلی" ثبت کرد.

در سال 2006، شرکت صاحب پلتفرم کنسرتی برای کارگران برگزار کرد. کیتی ملوی خواننده برای اجرای "عمیق ترین کنسرت تا کنون" دعوت شد. عمق 303 متر زیر سطح دریا بود.

چهار ستون سیمانی سیکلوپی از دریا بیرون زده اند. عرشه حفاری و کل روبنای سکو بر روی چهار ستون بتنی عظیم استوار است که تا عمق 300 متری به کف دریا می روند. پایه سکو از 19 بلوک بتنی پیش ساخته ساخته شده در زمین ساخته شده است. پایه روی طناب بکسل شده و در یک آبدره عمیق غرق شده است، جایی که چهار تکیه گاه بلند به آنها متصل شده بود. ارتفاع کل هر تکیه 369 متر است که از ارتفاع برج ایفل بیشتر است. به هر حال، در هر کدام از آنها یک آسانسور دارند که بالا رفتن از آن 9 دقیقه طول می کشد. ضخامت دیواره های پایه های استوانه ای بیش از 1 متر است.

سپس کل سازه تا عمق بیشتری در آبدره بارگیری شد و یک سکو با استفاده از بارج بر روی سازه قرار گرفت. سپس آب بالاست از سازه خارج شد و اجازه داده شد تا چند سانتی‌متر شناور شود و به سکو متصل شود. سپس کل ساختار تکمیل شده جدید به سطح زمین کشیده شد و برای سفر به میدان ترول آماده شد. این سکو به دریای آزاد کشیده شد و به بزرگترین سازه ای تبدیل شد که از مکانی به مکان دیگر در تاریخ بشریت جابجا شده است.

با قرار گرفتن در سکوی هلیکوپتر، در ارتفاع 76 متری از سطح دریا، به راحتی می توان فراموش کرد که بیشتر سازه زیر آب است. کمی شبیه کوه یخ است. ارتفاع سکوی هلیکوپتر دقیقاً با ارتفاع آسمان خراش معروف امپایر استیت بیلدینگ مطابقت دارد.

چنین پلت فرم دریایی یک کارخانه شیمیایی واقعی است و به دلیل آن بنگاه صنعتی، در اینجا شما نمی توانید بدون مجموعه ای از لباس های محافظ انجام دهید. در پایین یک کارخانه تولید گاز، و کمی جلوتر یک کارخانه فرآوری گاز، در وسط یک دکل حفاری قرار دارد. در این پلت فرم جدید، تمام چاه های تولیدی هنوز کشف نشده اند، در نهایت 39 حلقه وجود خواهد داشت. مته ها پس از طی کردن مسافت تا بستر دریا، تا عمق یک و نیم کیلومتری در آن فرو می روند. چاه ها در شعاع نیم کیلومتری اطراف سکو قرار دارند.

ساقه های مته مانند لباس های داخل کمد وزن دارند و همیشه آماده استفاده هستند. به طور متوسط ​​حفر هر چاه یک ماه طول می کشد. با این حال، در وهله اول، ما به این علاقه نداریم، بلکه به چیزی که کل ساختار را پایدار می کند علاقه داریم.

سفر به قعر دریا را می توان با آسانسوری انجام داد که در داخل یکی از ستون های غول پیکر قرار دارد. وقتی از هر طرف توسط دریا احاطه شده اید، این احساس وجود دارد که در سیاره دیگری هستید. در خشکی نیز می بینیم ساختمان های مرتفع، تونل های غول پیکر و دیگر سازه های سیکلوپی، اما محصور شده توسط دریا، مقیاس این دستاورد مهندسی واقعاً خارق العاده تلقی می شود. این احساس وجود دارد که هیچ مکانی در هیچ سیاره ای وجود ندارد که شخص نتواند به آن نفوذ کند.

فشار ستون آب دریا در پشت دیوار 30 برابر بیشتر از فشار داخل سازه در بستر دریا است و به نظر می رسد که باید تکیه گاه را خرد کند. دلیل اینکه این اتفاق نمی افتد به دلیل ترکیب مقاومت بتن مسلح سنگین و شکل استوانه ای تکیه گاه است. چنین فرمی به بهترین شکلمناسب برای مقاومت در برابر این نوع فشار به همین دلیل است که بدنه زیردریایی و بدنه هواپیما یک شکل هستند.

در همان پایه سکو، خطوط لوله در گوشه ای خم می شوند و با عبور از بستر دریا، گاز را در 60 کیلومتری این مکان به نروژ می رسانند. و زیر آن یک کف بتنی است و زیر آن لجن دریایی است، سکو به عمق بستر دریا می رود. به نظر می رسد فنجان های قهوه واژگون شده، در مجموع نوزده عدد، که هر کدام عمیقاً در گل و لای دریا فشرده شده اند. یک لیوان واژگون را تصور کنید که در داخل خاک فشرده شده است، وقتی می خواهید آن را از آنجا جدا کنید، نیروی مکش فنجان را محکم در جای خود نگه می دارد. این اصل ثابت کردن پایه سازه است.

در کف دریا، وظیفه اصلی مقابله با فشار ستون آب، و نزدیک به بالا، با باد و امواجی است که روی سکو می‌کوبند. در هنگام طوفان، امواج می توانند به عرشه واقع در ارتفاع 30 متری از دریا برسند. اما این عرشه به اندازه ای بزرگ است که امواج آن را سیل نمی کند و به طور ایمن به چهار ستون متصل است. آنها به نوبه خود به اندازه کافی قوی هستند که در برابر ضربه 5 میلیون امواج در هر سال مقاومت کنند.

این سازه هایی مانند پلت فرم غول پیکر ترول و پیشرفت مهندسی در پشت همه اینها است که به ما اطمینان می دهد که می توانیم در هر نقطه از دریا و تحت هر شرایطی زندگی و کار کنیم. در حال حاضر نه به این موضوع که چگونه یک فرد می تواند از دریا پنهان شود، بلکه به نحوه همزیستی با او در ساحل و آب های آزاد مربوط می شود.