Полупогружная нефтяная буровая платформа
Полупогружна́я плавучая бурова́я установка (ППБУ) — тип плавучих буровых установок (ПБУ, вид морского нефтегазового сооружения (МНГС)), используемый при разведке и добыче углеводородов в открытом море для строительства поисково-оценочных, разведочных и добычных скважин.
Используются на глубинах от 20 до 12000 футов (от 60 до 3658 м). В зависимости от максимально допустимой глубины моря в точке бурения подразделяются на Midwater (200—400 футов / 60—1219 м), Deepwater (до 7500 футов / 2286 м) и Ultra-deepwater (свыше 7500 футов / 2286 м).
По состоянию на 2018 год различают 7 поколений ППБУ.[1] Принадлежность ППБУ к тому или иному поколению определяется её годом постройки, техническими характеристиками и комплексом технологического и бурового оборудования.
Конструкция
правитьСовременные ППБУ обычно представляют собой верхнее технологическое строение, опирающееся на колонное основание (встречаются проекты с различным количеством опорных колонн) с раздельными понтонами по правому и левому борту. Однако, имеются ППБУ однокорпусные, цилиндрической формы.
Во многих случаях понтоны соединены между собой горизонтальными, а опорные колонны — боковыми трубчатыми распорками. Такая конструкция служит для увеличения структурной прочности основания и поглощения волновых нагрузок.
В рабочем положении ППБУ принимает балласт в понтоны и погружается до рабочей осадки, что обеспечивает высокую остойчивость и стабильность. Удержание на точке бурения осуществляется посредством якорения, либо с использованием системы динамического позиционирования (в зависимости от глубины моря в точке бурения).
В транспортном положении ППБУ всплывает до транзитной осадки (понтоны остаются частично под водой), что уменьшает сопротивление воды при движении. Перемещение ППБУ осуществляется буксированием, либо самостоятельно при наличии самоходности.
Наряду с буровыми судами[2], ППБУ применяется для строительства скважин с подводным расположением устья. При удержании на точке бурения имеют место постоянные вертикальные и горизонтальные перемещения ППБУ относительно устья скважины, вследствие чего отличительной особенностью ППБУ и буровых судов является наличие системы компенсации вертикальных перемещений бурильной колонны и системы натяжения морского бурового райзера.
История
правитьПолупогружная конструкция для осуществления морских буровых работ была впервые разработана в начале 1960-х годов[3]. Сотрудник компании Shell Брюс Коллипп считается[4] изобретателем подобной конструкции, однако, подобные концепции предлагались и ранее. В частности в конце 1920-х Эдвардом Робертом Армстронгом для создания плавучих взлётно-посадочных полос предлагалась идея использования опорных колонн, опирающихся на балластные танки под водой, и закреплённых на якорях ко дну моря[5].
До 1960-х годов для бурения на нефть и газ в море уже использовались самоподъёмные и погружные буровые установки, однако их использование было возможно только на мелководье, ориентировочно до 30 м.
Первая ППБУ была изобретена случайно в 1961 году. Компания Blue Water Drilling владела четырёхколонной погружной буровой установкой Blue Water Rig No.1, которая работала на Shell Oil Company в Мексиканском заливе. Буксирование установки между точками работ проводилось на осадке средней между верхом понтонов и палубой, так как понтоны буровой не обладали достаточной плавучестью, чтобы выдержать вес буровой установки и её расходных материалов. Во время буксировки было отмечено, что перемещения установки на такой осадке очень малы, и компании Blue Water Drilling и Shell совместно решили, что установка может работать в «плавающем» режиме[6]. После этого Shell арендовал установку на беспрецедентно долгий для того времени срок в пять лет при условии, что установку можно будет модифицировать, а модификации останутся секретом компании. После модификации и успешного запуска установка Blue Water Rig No.1 стала первым поколением ППБУ, способным работать на глубинах воды до 200 м.
В 1963 году компанией Odeco (Ocean Drilling Exploration Company) была построена первая специализированная ППБУ Ocean Driller. С тех пор для нужд нефтегазовой отрасли было разработано много специализированных проектов ППБУ.
По состоянию на конец 2018 года в отрасли насчитывается более 140 ППБУ различных классов и поколений (активных, находящихся в холодном и горячем отстое, на ремонте/модификации)[7]. Однако, данное число постоянно меняется ввиду вывода из строя и продажи старых установок в утилизацию и постройке новых ППБУ.
Поколения ППБУ
правитьСреди полупогружных плавучих буровых установок можно выделить следующие поколения:
| Пок-е | Серия | Проектировщик | Год | Макс. глубина воды | Макс. глубина бурения | Количество установок | Пример буровой |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Blue Water | Friede & Goldman | 1962 | 4 | Blue Water Rig No.1 | ||
| 1 | Ocean Driller | Odeco | 1963 | 2 | Ocean Driller | ||
| 1 | Ocean Queen | Odeco | 1965 | 5 | Ocean Traveler | ||
| 1 | Sedco 135 | Friede & Goldman | 1965 | 183 м | 15 | Scarabeo II | |
| 1 | Transworld Rig 58 | Kerr-McGee | 1966 | 183 м | 1 | Transworld Rig 58 | |
| 1 | Staflo | BIPM / Breit | 1967 | 2 | Staflo | ||
| 1 | Mariner | Santa Fe | 1968 | 4 | Mariner | ||
| 1 | Pentagone | Institut Français du Pétrole | 1969 | 386 м | 6096 м | 11 | Alexander L Kielland |
| 1 | Transworld Rig 61 | Kerr-McGee | 1970 | 2 | Transworld 61 | ||
| 2 | MD-20S | Mitsubishi Heavy Industries | 1971 | 1 | HAKURYU II | ||
| 2 | Ocean Victory | Odeco | 1972 | 11 | Ocean Monarch | ||
| 1 | Norrig-5 | Marcon | 1973 | 1 | Norrig-5 | ||
| 2 | Pacesetter (SS-2000) | Friede & Goldman | 1973 | 39 | GSF Artic I | ||
| 2 | Century | Korkut | 1973 | 1 | Atlas Century | ||
| 2 | Zephyr | Breit | 1973 | 4 | Ocean Scout | ||
| 2 | Penrod 70 | Harry Reinecke | 1973 | 5 | Penrod 70 | ||
| 2 | Sedco 700 | Earl and Wright | 1974 | 17 | Transocean Marianas | ||
| 2 | SCP III Mark 2 | The Offshore Company | 1974 | 2 | Paragon MSS 1 | ||
| 2 | Aker H-3 | Aker | 1974 | 305 м | 6096 м | 35 | Stena Clyde |
| 2 | SS-3000 | Zapata | 1974 | 457 м | 7620 м | 1 | J W McLean |
| 2 | New Era | Korkut | 1974 | 6 | Atwood Hunter | ||
| 2 | Bethlehem SS-2000 | Bethlehem Steel | 1974 | 2 | Ocean Ambassador | ||
| 2 | MD-500[нидерл.] | Mitsubishi Heavy Industries | 1974 | 457 м | 9144 м | 4 | HAKURYU-5 |
| 2/3 | Ocean Ranger | Odeco | 1976 | 2 | Deepsea Delta | ||
| 2 | Rowan Midland | Earl and Wright | 1976 | 1 | Rowan Midland | ||
| 2 | Southern Cross | Santa Fe | 1976 | 457 м | 7620 м | 1 | Atwood Southern Cross |
| 2 | проект 10170 (ППБУ 6000/200) (Pacesetter) | ЦКБ Коралл | 1978 | 200 м | 6000 м | 11 | Songa Mercur |
| 3 | Bingo 3000 | Trosvik / Maritime Engineering | 1982 | 457 м | 6096 м | 5 | Ocean Patriot |
| 3 | Ocean Odyssey | Odeco | 1982 | 4 | Ocean Valiant | ||
| 2 | TH-2800 | CFEM | 1983 | 503 м | 7620 м | 4 | Olinda Star |
| 3 | Sedco 600 | Earl and Wright | 1983 | 3 | SEDCO 602 | ||
| 4 | GVA 4000 | GVA | 1983 | 5 | Transocean Winner | ||
| 3 | SS-4000 | Zapata | 1984 | 610 м | 7620 м | 1 | Zapata Arctic |
| 4 | Kan Tan 3 | Shanghai Hudong | 1984 | 1 | Kan Tan 3 | ||
| 4 | MD-602 | Mitsubishi Heavy Industries | 1984 | 457 м | 1 | Songa Dee | |
| 4 | SES-5000 | Sonat / Mitsui | 1985 | 610 м | 9144 м | 1 | Henry Goodrich |
| 4 | Polar Pioneer | Sonat / Hitachi | 1985 | 1 | Transocean Polar Pioneer | ||
| 4 | Trendsetter | Friede & Goldman | 1986 | 2 | Jack Bates | ||
| 4 | Yatzy | Dyvi | 1986 | 2 | West Alpha | ||
| 4 | Vision | Maritime Engineering / Smedvig | 1986 | 1 | West Vision | ||
| 4 | Marosso 56 | Marotec | 1986 | 503 м | 7620 м | 1 | Transocean Arctic |
| 4 | Aker H-4.2 | Aker | 1987 | 610 м | 7620 м | 2 | Transocean Leader |
| 4 | Amethyst | De Hoop / Workships | 1987 | 1 | ENSCO 6000 | ||
| 4 | GVA 4500 | GVA | 1987 | 3 | Transocean Rather | ||
| 4 | ME 4500 | Maritime Engineering | 1990 | 1 | Scarabeo 5 | ||
| 4 | EVA-4000 | Kerr-McGee / Noble | 1998 | 5 | Noble Max Smith | ||
| 4 | CS-30 | Moss Maritime | 1998 | 1 | Stena Don | ||
| 4 | KMAR CS-45 | Kvaerner Maritime | 1999 | 1 | West Venture | ||
| 4 | Bingo 8000 | Trosvik | 1999 | 1 | ENSCO 5006 | ||
| 4 | Q4000 | Bennett Offshore | 1999 | 3048 м | 1 | Helix Q4000 | |
| 4 | Megathyst | De Hoop / Workships | 2000 | 1524 м | 6096 м | 6 | ENSCO 6002 |
| 4 | SFXpress 2000 | MSC | 2000 | 2286 м | 7620 м | 3 | Sedco Express |
| 5 | RBS-8 | Reading & Bates | 2000 | 2286 м | 9144 м | 2 | Deepwater Horizon |
| 5 | Ensco 7500 | Ensco | 2000 | 7500 ft | 9144 м | 1 | ENSCO 7500 |
| 5/6 | CS-50 Mk II | Moss Maritime | 2000 | 500м / 3048 м | 7500м / 10668 м | 7 | Полярная звезда |
| 5 | Bingo 9000 | Ocean Engineering | 2001 | 2499 м / 3658 м | 9144 м / 11278 м | 4 | Eirik Raude |
| 5/6 | DSS 20CAS-M | Keppel / GustoMSC | 2003 | 1 (1) | Maersk Explorer | ||
| 5/6 | ExD Millennium | Friede & Goldman | 2005 | 1500 м / 2400 м / 3050 м | 7620 м / 9144 м / 12192 м | 15 | Transocean Development Driller II |
| 6 | GVA 7500 | GVA | 2008 | 9 | Deepsea Aberdeen | ||
| 6 | Ensco 8500 | Ensco | 2008 | 2591 м | 10668 м | 7 | ENSCO 8503 |
| 6 | DSS 21 | Keppel / GustoMSC | 2009 | 3 | Maersk Deliverer | ||
| 6 | SMD 650 | Sevan Marine | 2009 | 3048 м | 10668 м | 4 | Sevan Driller |
| 5/6 | DSS 38/38E/38M | Keppel / GustoMSC | 2009 | 9 | Heydar Aliyev | ||
| 6 | Aker H-6 | Aker | 2009 | 3048 м | 9144 м | 2 | Transocean Barents |
| 6 | DSS 51 | Keppel / GustoMSC | 2009 | 10668 м | 1 | Transocean Development Driller III | |
| 6 | GM4000 / GM-4D / A5000 | Global Maritime | 2010 | 762 м / 1219 м / 1524 м | 7620 м / 9144 м | 9 | COSLInnovator |
| 6 | TDS 2000 / TDS 2500 | GustoMSC | 2010 | 2 / 1 | Norbe VI | ||
| 6/7 | D90 | Frigstad | 2011 | 10668 м | 3 | Bluewhale I | |
| 6 | CS-60 | Moss Maritime | 2012 | 10668 м | 5 | West Mira | |
| 6 | BT-4000 | Bassoe Technology | 2013 | 2400 м | 10668 м | (1) | Etesco Interventor |
| 6 | BT-5000 | Bassoe Technology | 2014 | 1500 м | 10668 м | (2) | CIMC Raffles Semisub TBN 1 |
| 6 | GVA 4000 NCS | GVA | 2015 | 4 | Transocean Equinox |
См. также
правитьПримечания
править- ↑ https://www.infield.com/rigs/rig-glossary Архивная копия от 16 июля 2019 на Wayback Machine MODU Definitions
- ↑ SUBSEA DRILLING, WELL OPERATIONS AND COMPLETIONS (англ.). NPC North American Resource Development Study (2011). — «Semi-Submersible Rig. Semi-submersible drilling rigs are the most common type of offshore floating drilling rigs and can operate in deep water and usually move from location to location under their own power». Дата обращения: 10 января 2016. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
- ↑ Offshore Drilling: History and Overview | Offshore Energy Today. Дата обращения: 10 января 2016. Архивировано 6 апреля 2015 года.
- ↑ 1998 Industry Pioneers. www.oceanstaroec.com. Дата обращения: 14 января 2019. Архивировано из оригинала 4 февраля 2012 года.
- ↑ America-Europe via North Atlantic airways over the Armstrong seadrome system of commercial ocean transit by airplane, Edward Robert Armstrong (1927)
- ↑ 2000Technology Pioneers Архивная копия от 3 марта 2016 на Wayback Machine. Oceanstaroec.com. Retrieved on 2010-12-30.
- ↑ InfieldRigs – Semisubs. www.infield.com. Дата обращения: 21 января 2019. Архивировано 21 января 2019 года.
Ссылки
править- How Do Semisubmersibles Work? / RIGZone, (англ.)
- Semisubmersibles / Petrowiki (англ.)
- Semisubmersible Rig / Oil & Gas Journal (англ.)
- Gallala, Joakim Rise. «Hull Dimensions of a Semi-Submersible Rig: A Parametric Optimization Approach.» Diss. (2013). (англ.)