أول منصة نفطية. منصات النفط: روسيا أتقنت الإنتاج

91- إنتاج النفط والغاز الطبيعي في المحيطات

استخراج النفط والغاز الطبيعي في مياه المحيط العالمي له تاريخ طويل إلى حد ما. تم تنفيذ الطرق البدائية لإنتاج النفط في الخارج في وقت مبكر من القرن التاسع عشر. في روسيا (على بحر قزوين) والولايات المتحدة (في كاليفورنيا) واليابان. في الثلاثينيات. القرن ال 20 في بحر قزوين وخليج المكسيك ، جرت المحاولات الأولى للتنقيب عن النفط من الهياكل المكدسة والصنادل. تعود بداية النمو السريع حقًا في إنتاج النفط والغاز البحري إلى الستينيات. تسارعت هذه العملية بشكل أكبر في السبعينيات والثمانينيات ، كما يتضح من عدد البلدان المنتجة للنفط والغاز الطبيعي داخل الجرف القاري. في عام 1970 ، كان هناك حوالي 20 دولة فقط ، وفي أوائل التسعينيات. - بالفعل أكثر من 50. وبناءً على ذلك ، زاد أيضًا إنتاج العالم من النفط البحري (الجدول 91).

يمكن القول أن هذه الزيادة في إنتاج النفط البحري كانت بسبب عاملين رئيسيين. أولاً ، بعد أزمة الطاقة في منتصف السبعينيات. والارتفاع الحاد في أسعار النفط ، وزيادة الاهتمام بأحواض الرفوف والحقول ، التي لم تكن تستخدم على نطاق واسع من قبل. كانوا أقل استنزافًا ووعدوا بمزايا اقتصادية معينة. كما ذكر أعلاه ، كان إنتاج النفط والغاز البحري مثالًا رئيسيًا على السياسة المتبعة في ذلك الوقت. توسيع حدود الموارد.ثانيًا ، أصبح التطوير واسع النطاق للحقول البحرية ممكنًا بسبب عدد من الابتكارات التقنية ، وفي المقام الأول استخدام منصات الحفر.

الجدول 91

ديناميات إنتاج النفط البحري في العالم

من هذه المنصات في العالم بحلول بداية التسعينيات. تم حفر حوالي 40 ألف بئر بحرية ، وزاد عمق الحفر طوال الوقت. مرة أخرى في أوائل الثمانينيات. تم الحصول على 85 ٪ من النفط البحري على أعماق تصل إلى 100 متر ، والحفر على أعماق تزيد عن 200 متر كان غائبًا عمليًا. في منتصف التسعينيات. توقف إنتاج النفط على أعماق 200 إلى 400 م عن كونه نادراً ، وازداد الحد الأقصى للعمق من 300 م عام 1984 إلى 1000 م عام 1994 و 1800 م عام 1998. ناهيك عن حقيقة أن عمليات الحفر الاستكشافية نفذت بالفعل على أعماق 3000 م وأكثر. مع زيادة عمق الحفر ، بدأت مصايد الأسماك البحرية في التحرك بعيدًا عن خط الساحل للأرض. في البداية ، لم تتجاوز هذه المسافة عادة 10-15 كم ، ثم 50-100 كم ، لكنها الآن في بعض الحالات تصل إلى 400-500 كم. في الواقع ، هذا يعني أنه قد يتجاوز بالفعل الجرف القاري.

عند النظر في ديناميكيات إنتاج النفط البحري في العالم ، يتم لفت الانتباه إلى حقيقة أن في مؤخرامن الواضح أن معدل نموها قد تباطأ. الحقيقة هي أنه بعد التغلب على أزمة الطاقة ودخول الطاقة العالمية إلى مرحلة جديدة طويلة إلى حد ما من النفط الرخيص ، أصبح من غير المربح الاستمرار في تطوير العديد من الحقول البحرية ، خاصة في خطوط العرض العليا ، بسبب ارتفاع تكلفة من الإنتاج على الأرض.

بشكل عام ، فإن حفر الآبار في المناطق البحرية أغلى بكثير من حفرها على الأرض ، وتزداد تكلفتها تدريجياً مع زيادة العمق. وتبلغ تكاليف الحفر ، حتى في عمق البحر الذي يتراوح بين 20 و 30 مترًا ، حوالي ضعف تكاليف الحفر على اليابسة. تكلفة الحفر على عمق 50 م تزداد ثلاث إلى أربع مرات ، على عمق 200 م - ست مرات. ومع ذلك ، فإن تكلفة الحفر لا تعتمد فقط على عمق البحر ، ولكن أيضًا على العوامل الطبيعية الأخرى. في القطب الشمالي ، على سبيل المثال ، تتجاوز تكاليف الإنتاج الأرقام المقابلة للمناطق شبه الاستوائية أو المناطق الاستوائية بمقدار 15-16 مرة. تظهر الحسابات أنه حتى بسعر 130 دولارًا لكل طن من النفط ، فإن إنتاجه شمال خط العرض 60 يصبح غير مربح.

هذا هو السبب في أن التوقعات السابقة لنمو إنتاج النفط البحري العالمي قد تم تعديلها مؤخرًا إلى أسفل (وفقًا لبعضها ، كان يجب أن يوفر النفط البحري بالفعل في عام 2005 ما لا يقل عن 35-40 ٪ من إجمالي الإنتاج). وينطبق الشيء نفسه على الغاز الطبيعي ، الذي بلغ إنتاجه البحري في عام 2000 760 مليار متر مكعب (31٪).

تأسست بنهاية التسعينيات. يوضح الشكل 70 جغرافيا إنتاج النفط والغاز الطبيعي في الخارج. ويمكن أن نستنتج منه أن هذا الإنتاج يتم في حوالي 50 نقطة من العالم في جميع أنحاء العالم الخمس المأهولة. لكن نصيبها ، وكذلك نصيب المحيطات الفردية ومناطق المياه الفردية ، بالطبع ، لا يمكن إلا أن يختلف. ونعم ، إنه يتغير بمرور الوقت. لذلك ، في عام 1970 ، جاء حوالي ثلثي الإنتاج البحري من أمريكا الشمالية والجنوبية وثلث من جنوب غرب آسيا. بحلول عام 1980 ، انخفضت حصة أمريكا ، بينما زادت حصة آسيا وإفريقيا وأوروبا. في عام 1990 ، من أصل 760 مليون طن من إنتاج النفط البحري العالمي ، كانت أمريكا الشمالية والجنوبية تمثل 230 مليون طن ، وآسيا 220 مليونًا ، وأوروبا 190 مليونًا ، وأفريقيا 100 مليون طن ، وأستراليا 20 مليون طن.

في أوروبا الأجنبية ، توفر الحقول البحرية 9/10 من جميع إنتاج النفط والغاز. ويرجع هذا في المقام الأول إلى الدور الخاص لحوض النفط والغاز في بحر الشمال ، والذي يتم استغلال حقوله بنشاط من قبل بريطانيا العظمى والنرويج ، وبدرجة أقل ، هولندا. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إجراء الفريسة على نطاق صغير في بعض الأماكن في البحر الأبيض المتوسط.

في آسيا الأجنبية ، كانت المنطقة الرئيسية لإنتاج النفط والغاز ولا تزال الخليج الفارسي ، حيث تنتجها المملكة العربية السعودية وإيران والإمارات العربية المتحدة والكويت وقطر. في الثمانينيات والتسعينيات. كانت هناك زيادة كبيرة في الإنتاج على الجرف القاري لبحار جنوب شرق آسيا - في ماليزيا وإندونيسيا وبروناي وتايلاند وفيتنام. كما يتم تنفيذ أعمال الاستكشاف قبالة سواحل بعض البلدان الأخرى. الأمر نفسه ينطبق على منطقة الرف في البحار التي تغسل شواطئ الصين. من بين دول جنوب آسيا ، تمتلك الهند إنتاجًا كبيرًا في الخارج.

في إفريقيا ، زاد عدد البلدان المنتجة للنفط والغاز داخل الجرف القاري بشكل ملحوظ مؤخرًا. منذ وقت ليس ببعيد ، كانت فقط نيجيريا وأنغولا (على رف كابيندا) ومصر مملوكة لهم ، ولكن تمت إضافة الكاميرون والكونغو والجابون - بشكل عام ، الشريط بأكمله من الساحل الغربي للبر الرئيسي من نيجيريا إلى ناميبيا.

أرز. 70. مناطق إنتاج النفط والغاز في المحيطات

في أمريكا الشمالية ، المنتج الرئيسي للنفط البحري والغاز البحري هو الولايات المتحدة. تمثل الحقول البحرية في هذا البلد 15٪ من إجمالي إنتاج النفط و 25٪ من إنتاج الغاز الطبيعي. يشارك في العملية أكثر من مائة رواسب بحرية ، يقع معظمها في مياه خليج المكسيك ، والباقي - قبالة سواحل المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ في البلاد وفي ألاسكا. في ال 1990 بدأت كندا أيضًا في استخراج النفط البحري في مناطق المحيط الأطلسي المتاخمة لنيوفاوندلاند.

تقع فنزويلا في أمريكا اللاتينية ، والتي كانت من أوائل البلدان التي بدأت في استخراج النفط البحري (في بحيرة ماراكايبو) ، وحتى الآن توفر هذه الحقول ما يقرب من 4/5 من إجمالي إنتاجها في البلاد. ومع ذلك ، في الثمانينيات والتسعينيات تم الاستيلاء على فنزويلا أولاً ثم تجاوزتها المكسيك ، التي طورت حوضًا كبيرًا للنفط والغاز في مياه خليج كامبيتشي منطقة البحر الكاريبي. كانت البرازيل ودولة جزيرة ترينيداد وتوباغو أيضًا من بين الدول المنتجة للنفط البحري. في الوقت نفسه ، تبين أن البرازيل كانت واحدة من الشركات الرائدة في مجال التنقيب في المياه العميقة ، حيث بدأ العمل في أواخر الثمانينيات. آبار الإنتاج في المحيط الأطلسي بعمود مائي يزيد عن 400 متر ، كما يتم إجراء عمليات حفر استكشافية للنفط والغاز قبالة سواحل الأرجنتين وتشيلي وبيرو وبعض البلدان الأخرى في هذه القارة.

في أستراليا ، بدأ إنتاج النفط والغاز على الجرف القاري في الستينيات. - في مضيق باس في جنوب البلاد. بعد 10-15 سنة ، بدأ مستوى الإنتاج في هذا الحوض في الانخفاض ، ولكن تم تعويض ذلك من خلال تطوير الحقول البحرية الأخرى الواقعة قبالة الساحل الغربي للبلاد وفي الشمال ، في بحر تيمور. كما يتم إنتاج كميات صغيرة من النفط البحري قبالة سواحل بابوا غينيا الجديدة.

في روسيا في التسعينيات. لم يتم عمليا إنتاج النفط والغاز الطبيعي في الحقول البحرية (بعد نقل رواسب بحر قزوين ، التي توفر 1.5-2 ٪ من إجمالي إنتاج هذا النوع من الوقود في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية إلى أذربيجان). ومع ذلك ، فإن احتمالات توسيع هذا الإنتاج تحظى بتقدير كبير الآن. وهي مرتبطة بالتنمية الصناعية للمنطقتين البحريتين الرئيسيتين التي بدأت بالفعل. أحدها هو بحر أوخوتسك ، حيث يقع بالقرب من الضواحي الشمالية الشرقية لجزيرة سخالين ، في النصف الثاني من الثمانينيات. تم استكشاف العديد من الرواسب الكبيرة. والآخر هو بحر بارنتس وكارا ، حيث يوجد أيضًا في الثمانينيات. اكتشف الجيولوجيون مقاطعة رف أكثر أهمية بها حقول كبيرة وأكبر - مكثفات الغاز Shtokmanovskoye ، غاز Rusanovskoye ، نفط Prirazlomnoye ، إلخ. 20 مليار متر مكعب سنويًا (في المجموع ، خلال فترة التشغيل بأكملها ، من المخطط إنتاج 1.4 مليار طن من النفط و 4.2 تريليون متر مكعب من الغاز هنا). ناهيك عن إمكانيات منطقة الرف لبحار الشرق الأقصى الأخرى. يخطط برنامج تطوير موارد النفط والغاز في الجرف القطبي الشمالي لروسيا لتشغيل 11 حقلاً للنفط والغاز بإنتاج 20 مليون طن من النفط وما لا يقل عن 50 مليار متر مكعب من الغاز سنويًا. عند تقييم آفاق إمكانات النفط والغاز في القطب الشمالي الروسي ، يجب على المرء أيضًا أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أنه في جميع أنحاء الامتداد الشاسع من كارا إلى بحار تشوكشي حتى نهاية التسعينيات. لم يتم حفر بئر استكشافية واحدة. ينتمي الجزء الشمالي من بحر قزوين أيضًا إلى الفئة الواعدة.

منصات الحفر

حقول النفط ليست فقط على الأرض. غالبًا ما تستمر الرواسب الساحلية على جزء من البر الرئيسي يقع تحت الماء ، وهو ما يسمى الرف. حدودها هي الساحل وما يسمى بالحافة - حافة محددة بوضوح ، يتزايد بعدها العمق بسرعة. عادة ما يكون عمق البحر فوق القمة 100-200 متر ، لكن في بعض الأحيان يصل إلى 500 متر ، وحتى يصل إلى كيلومتر ونصف.

إنتاج النفط البحري- هذا هو استخراج المواد الخام الهيدروكربونية السائلة نتيجة لتطور الصخور الأساسية والرواسب تحت مستوى سطح البحر. يتم تطوير الصخور الأساسية والرواسب تحت مستوى المحيط بمساعدة منصات الحفر العائمة البحرية والمنصات البحرية الثابتة.

جهاز الحفر العائم البحري (MOD)- سفينة قادرة على الحفر و / أو استخراج الموارد الموجودة تحت قاع البحر.

اعتمادًا على تصميم PBU ، يتم تقسيمها إلى:

• MODU ذاتية الرفع (SPBU)
- MODU ، مرفوع في حالة صالحة للعمل فوق سطح البحر على أعمدة مثبتة على الأرض ؛
• MODU شبه الغاطسة (SSBU)
- منصة ذات أعمدة تثبيت ، تكون في حالة صالحة للعمل وتثبت في مستوى أفقي عن طريق المراسي أو الدافعات أو غيرها من وسائل تحديد الموضع ؛
• MODU الغاطسة
- MODU مع أعمدة التثبيت ، مدعومة من أجل العمل على الأرض ؛
• PBU على علاقات التوتر
- MODU مع زيادة كبيرة في الطفو في نظام التشغيل ، يتم تثبيتها عند نقطة الحفر / الإنتاج بواسطة روابط ربط متوترة مثبتة في قاع البحر ؛
• سفينة الحفر
- سفينة مع جهاز حفر ؛
• بارجة الحفر
- بارجة مع جهاز حفر.

المنصة الثابتة البحرية (SSP)- منشأة نفط وغاز بحرية ، تتكون من هيكل علوي وقاعدة دعم ، مثبتة طوال فترة الاستخدام على الأرض وتكون هدفًا لتطوير حقول النفط والغاز البحرية.

اعتمادًا على ميزات التصميم ، يتم تصنيف الشركات الصغيرة والمتوسطة على النحو التالي:

• جاذبية المشاريع الصغيرة والمتوسطة(منصة بحرية ثابتة من نوع الجاذبية) - هيكل ، يتم ضمان ثباته على الأرض بشكل أساسي بسبب وزنه ووزن الصابورة المستلمة ؛
• كومة SME(منصة خارجية من نوع الدعامة الثابتة) - هيكل ، يتم ضمان استقراره على الأرض بشكل أساسي بسبب الأكوام المدفوعة في الأرض ؛
• سارية SME- منصة بحرية ثابتة في أعماق البحار ، يتم توفير ثباتها إما عن طريق خطوط الشد أو بمقدار مناسب من الطفو.

اعتمادًا على عمق ميزات التطوير والتصميم ، يتم تصنيف المنصات على النحو التالي:

• منصة المياه العميقة على أعمدة
- منصة على أعمدة يتجاوز ارتفاعها الحجم المميز للمقطع العرضي. يتكون من العناصر التالية ؛ أعمدة (واحدة على الأقل) ، وقاعدة الدعم السفلية الملامسة لقاع منطقة المياه ، والهيكل الداعم العلوي ؛
• منصة ضحلة على أعمدة
- منصة على أعمدة بارتفاع مماثل للحجم المميز للمقطع العرضي. وهي تتكون من نفس العناصر الموجودة في منصات أعماق البحار على الأعمدة ؛
• جزيرة هيكلية (غيسون)
- منصة ضحلة على قاعدة معدنية صلبة ؛
• monopod / monocon
- منصة برجية ضحلة ذات دعامة واحدة بجدران رأسية أو مائلة ، على التوالي.

منشآت النفط والغاز البحرية

يتم تنفيذ تطوير حقول النفط تحت قاع البحار والمحيطات ليس فقط بمساعدة PBU و MSP المذكورة أعلاه ، ولكن بمساعدة مجمع كامل من منشآت النفط والغاز البحرية (MNGS). في الخارج هي منشآت النفط والغاز التي تنفذ العمليات المتعلقة بإنتاج ونقل وتخزين ومعالجة النفط والغاز من الحقول الواقعة في مياه البحار والمسطحات المائية المرتبطة بها. بالإضافة إلى الهياكل الموجودة مباشرة في منطقة البحر ، يمكن تصنيف منشآت النفط والغاز في المناطق الساحلية ، جنبًا إلى جنب مع العمليات التكنولوجية في مجمع النفط والغاز البحري المشترك ، على أنها بحرية مشروطة.

"بحرية" بحتة أو "بحرية" ببساطة هي الهياكل التي توجد بشكل دائم أو مؤقت في منطقة البحر. تشمل هذه الهياكل:

1. الهياكل الثابتة والعائمة
تسمى "المنصات وسفن الحفر". وهي مصممة لاستيعاب مجموعة من المعدات اللازمة لاستكشاف الآبار وإنتاجها ، وكذلك للمعالجة الأولية للمنتج المنتج (النفط والغاز ومكثفات الغاز). تشير المعالجة الأولية إلى تنقية الزيت المنتج من الشوائب الميكانيكية (على سبيل المثال ، الرمل) من المياه القادمة من الآبار إلى جانب النفط. تم تجهيز سفن ومنصات الحفر بالمعدات والمواد اللازمة لأداء العمليات التكنولوجية ، فضلاً عن أماكن إقامة موظفي الخدمة.
2. خطوط الأنابيب تحت سطح البحر
، المخصصة لنقل النفط والغاز من المنصات إلى المرافق التي يتم فيها تجميع المنتج الذي يتم ضخه وتخزينه على المدى الطويل أو تراكمه لتحميله في صهاريج.
3. الخزائن
(مجمعات) النفط والغاز الموجودة في البحر أو على أرصفة وكذلك في الأراضي الساحلية.
4. الأشياء المخصصة للرسو
ناقلات النفط أو خطوط أنابيب الغاز. يمكن أن تقع في المنطقة البحرية على مسافة كبيرة من الساحل وقريبة من الساحل.
5. حوائط الرصيف والجسور النائية
لرسو الناقلات والسفن المساعدة المختلفة ، وكذلك الهياكل المبارزة.
6. الموانئ
، مخصص لبناء منشآت النفط والغاز البحرية (OOGS) ، وأداء عمليات التحميل والتفريغ اللازمة ، ووضع الناقلات والسفن المساعدة أثناء العواصف.
7. منشآت النفط والغاز تحت سطح البحر
، المخصصة للمعالجة الأولية للنفط والغاز ، وكذلك الفصل ، أي فصل الأجزاء المكونة للمنتج المنتج.

تقليديا ، الهياكل البحرية هي تلك التي تقع على مقربة من حافة المياه ومصممة لأداء عمليات تكنولوجية مختلفة مع النفط أو الغاز القادم من حقول النفط والغاز البحرية. وتشمل هذه:

• مرافق لاستلام وتخزين النفط (مزارع الخزانات ومحطات الضخ وخطوط الأنابيب الأرضية والسطحية ، إلخ) ؛
• مرافق معالجة الزيت الأولي (الجفاف ، إزالة الشوائب الميكانيكية ، إلخ) ؛
• محطات استقبال ناقلات النفط وأنابيب الغاز.

وفقًا لنوع موقع العمل ، يتم تصنيف MNGS إلى:

1. MNGS يستريح في قاع البحر
. يجب أن تحتوي هذه الهياكل في تصميمها بالضرورة على أجهزة داعمة. إنها تسمح لك بنقل الأحمال من وزن الهيكل نفسه والمعدات الموضوعة عليه إلى قاعدة التربة. بالإضافة إلى ذلك ، تقوم أجهزة الدعم بنقل القوى من التأثيرات إلى قاعدة التربة. بيئة؛ الرياح ، والأمواج ، والتيارات ، وضغط الجليد ، والجزء الأكبر المحتمل من السفينة عند الإرساء ، إلخ. مستخدم، الجزء العلوييقع MNGS فوق سطح البحر بحيث لا تمارس الأمواج والتيارات والجليد قوة على الهياكل العليا. يتم إدراك جميع الأحمال أثناء تشغيل MNGS بشكل أساسي بواسطة أجهزة الدعم.
2. MNGS لا يستريح في القاع
. تسمى هذه MNGS عائمة (عائمة). هذه الهياكل لها جميع خصائص السفن البحرية ، أي لديها القدرة الاستيعابية اللازمة ، الطفو ، الاستقرار ، التحكم. تتمثل إحدى الميزات المهمة لـ MNGS العائمة في الحاجة إلى إبقائها في نقطة التصميم.

اعتمادًا على ميزات التصميم ، يتم تصنيف MNGS على النحو التالي:

1. الهياكل الخطية
- هياكل ، أبعادها العرضية أقل بعشرات أو حتى مئات المرات من الطول. وتشمل هذه الهياكل خطوط الأنابيب تحت الماء ، وهياكل الأسوار (السدود) ، والأرصفة الممتدة خطيًا ، والجدران الاستنادية.
2. هياكل نقطة أو أحادية الدعم
- الهياكل المستندة إلى قاع البحر أو المثبتة في قاع البحر عند نقطة شرطية واحدة. تشتمل هذه الهياكل على منصات حفر على قاعدة أحادية الدعم (خلاف ذلك نقطة) ، وأجهزة ربط نقطية لتحميل النفط في الناقلات ذات السعة الكبيرة وناقلات الإرساء (ذات السعة الخفيفة) التي تنقل النفط من منصات الإنتاج إلى الناقلات الرئيسية القادرة على نقل ما يصل إلى مليون طن دفعة واحدة. طن من النفط. للإشارة أيضًا أنواعًا مختلفة من أجهزة التثبيت المصممة لحمل العديد من المراكب المائية في المكان المناسب.
3. هياكل متعددة الدعم
- الهياكل ، في عملية الحفر أو باستمرار (من بداية الحفر وفترة التشغيل بأكملها) تستقر في الأسفل بمساعدة عدة دعامات. من الناحية العملية ، من المعروف أن المنصات تستقر في الأسفل بعشرة دعامات أو أكثر. يتم استخدام هياكل الدعم من ثلاثة إلى أربعة بشكل شائع. يمكن أن تكون الهياكل متعددة الدعامات ثابتة ، أي عدم تغيير موقعها طوال فترة التشغيل ، وشبه ثابتة. يمكن أن تتحرك الأخيرة عند رفع الدعامات على سطح البحر بمساعدة القاطرات.
4. المباني ضخمة
- يطلق عليهم أيضًا اسم الجاذبية ، الحجمي ، الضخم. تشمل الهياكل الحجمية هياكل على شكل مجموعة ضخمة من الخرسانة والمعدن والحجر والحصى. تقع الكتلة الصخرية في قاع البحر ويتم منعها من الصعود والحركات الأفقية بسبب وزنها. على منصة كبيرة ، مرتفعة فوق سطح البحر بقيمة لا يمكن تحقيقها للأمواج أثناء أي عواصف ، يتم تركيب المعدات التكنولوجية اللازمة وأماكن المعيشة. يتم تثبيت أنواع مختلفة من الحاويات والمباني في جسم المجموعة ، وهي مصممة للتخزين المؤقت للنفط المنتج ، بالإضافة إلى وضع المواد اللازمة لضمان عمر المنصة نفسها ، ومعدات المعالجة وموظفي الصيانة.
5. الهياكل العائمة (الأجسام العائمة)
- MNGS ، مما يسمح بتنفيذ جميع الأعمال في حقول النفط والغاز دون الاستناد إلى القاع. هذه الهياكل (الكائنات) لديها القدرة على التحرك دون مساعدة القاطرات لمسافات طويلة. وتشمل هذه السفن الخاصة المزودة بمعدات حفر مثبتة عليها ، ومعدات لأخذ عينات من التربة من قاع البحر ، وإجراء المسوحات الجيوفيزيائية. وبالتالي ، يتم ضمان الاستقلالية الكاملة تقريبًا لـ MNGS. تشمل المرافق العائمة سفن خاصة لمد الأنابيب مصممة لمد خطوط الأنابيب تحت الماء داخل الحقول (في الميدان) وخطوط الأنابيب الرئيسية التي تربط الحقل بالمرافق البرية.
6. الهياكل تحت الماء
- يتم تركيب MNGS في قاع البحر وتقوم بشكل مستقل بالعمليات المتعلقة بالاستخراج والمعالجة الأولية للمنتجات المستخرجة.

لاستخراج المعادن ، من الضروري استخدام هياكل هندسية خاصة توفر الظروف اللازمة للتطوير. علاوة على ذلك ، يعتمد تعقيد هذه الأشياء على عمق المواد الخام والعوامل ذات الصلة.

تستخدم منصة الحفر لتطوير حقول النفط والغاز والتي توجد عادة في أعماق كبيرة وتتميز بظروف الإنتاج الصعبة. لكن قيمة هذه الموارد وأهميتها الاستراتيجية العالية أدت إلى حقيقة أنه حتى أكثر الودائع تعقيدًا عرضة للتطوير.

منصات حفر الأرض

كما تعلم ، يمكن أن يتواجد النفط ليس فقط على اليابسة ، ولكن أيضًا في عمود قاري محاط بالمياه. لذلك ، يجب أن تكون بعض المنصات مجهزة بعناصر إضافية تسمح لها بالبقاء على الماء. لحسن الحظ ، لا تحدث مثل هذه التحولات مع الأجسام الأرضية ، لذا فإن إجراء التثبيت سيكون أسهل بكثير.

منصة جهاز الحفر عبارة عن هيكل دائم متآلف يعمل كدعم لجميع العناصر الأخرى. تتم عملية تركيبه على عدة مراحل يمكن وصفها بالآتي:

• . حفر بئر اختباري لغرض استكشاف الرواسب. فقط المناطق الواعدة ستكون ملائمة للتطوير.
• . بعد ذلك ، قم بإعداد الموقع للمنصة. للقيام بذلك ، يحاولون تسوية المنطقة المحيطة قدر الإمكان حتى لا يتعارض أي شيء مع التثبيت.
• . بعد ذلك ، يتم صب الأساس ، على الرغم من أنهم في بعض الأحيان يحصلون ببساطة على تثبيت الدعامات ، إذا كان الوزن الإجمالي للبرج يسمح لك بالاستغناء عن البناء الرأسمالي.
• . عندما تكون القاعدة جاهزة ، يتم تجميع برج الحفر وجميع العناصر الأخرى المشاركة في عملية التعدين المباشر فوقه.
• . في المرحلة النهائية ، يتم إجراء الاختبار والتكليف.

كما هو الحال في أي عمل ، في معدات منصات الحفر الثابتة ، من الضروري أولاً وقبل كل شيء الاهتمام بالسلامة. يترتب على عدم الامتثال لهذا الشرط عواقب وخيمة. يمكن أن تؤدي الحسابات غير الصحيحة إلى تدمير الكائن. بالإضافة إلى التكاليف المالية الباهظة ، يمكن أن يتسبب أيضًا في إصابة الأشخاص أو الوفاة. إذا تعرض أحد الأفراد للمعاناة ، فسيكون الشخص المسؤول عن البناء مسؤولاً جنائياً.

يمكن تصنيف الأحمال التي تعمل على منصات الحفر على النحو التالي:

• . الثوابت ، والتي تشمل القوى التي تعمل طوال فترة العملية بأكملها. هذا هو ، أولاً وقبل كل شيء ، كتلة جميع الهياكل المعدنية الموجودة فوق المنصة. عند إجراء الحسابات ، يتم استخدام هذه المعلمة بشكل أساسي فقط. بالنسبة للعناصر البحرية ، لا تزال مقاومة الماء ذات صلة.
• . مؤقتة ، وهي صالحة فقط في ظل ظروف معينة. هذا اهتزاز يظهر فقط أثناء بدء تشغيل جهاز الحفر.

منصات حفر سطحية

يجب أن يكون لمنصات الحفر البحرية ، نظرًا لخصائص تشغيلها ، تصميمًا خاصًا يسمح لها بالبقاء على الماء. كقاعدة عامة ، هذه الأنواع من المعدات الخاصة عبارة عن صنادل عائمة يمكنها استخراج النفط وضخه على الفور في خزاناتها. بعد ملء وعاء واحد ، يتم إجراء التغيير ، وتتكرر العملية مرة أخرى. هذا مناسب جدًا من الناحية العملية ، ولكن في حالة العمل غير الدقيق ، يمكن أن يؤدي إلى دخول الزيت إلى الماء.

يمكن لمنصة الحفر العائمة أن تعمل بأعماق من 2 إلى 150 مترًا ، لذلك تم تصميم أنواع مختلفة للعمل في ظروف مختلفة. بعض الصنادل صغيرة الحجم ويمكن أن تعمل في الأنهار حيث تكون مساحة المناورة محدودة للغاية. ويهدف "إخوانهم" الأكبر حجمًا إلى العمل في أعالي البحار ، حيث يوجد مكان يستديرون فيه بأي حجم. سيكون استخدامها أكثر ربحية ، حيث يمكن ضخ كمية كبيرة من الموارد دفعة واحدة لتوفير تكاليف النقل التي يتعين عليك تحملها في كل مرة تسافر فيها إلى الميناء والعودة.

عادة ، تقضي منصة الحفر بضعة أيام فقط في البحر ، وبعد ذلك تحتاج إلى العودة إلى القاعدة لتفريغ الخزانات. إن عدد مصادر المياه التي يتم استخراجها محدود بشدة بسبب شدة ظروف حدوثها ، لذلك لا يتم اللجوء إليها إلا في حالة وجود احتياطيات ضخمة بالفعل أو جودة عاليةالمنتوج. على الرغم من أن هذه الصناعة ستظهر في المستقبل في المقدمة عندما تنفد الإمدادات البرية.

أصناف المنصة

يتم تمثيل منصات الحفر في روسيا بكلا الصنفين. بالنسبة للبلاد ، النفط له أهمية قصوى ، لذلك يتم تنظيم إنتاجه من قبل مستوى الدولةوتحسب بعناية فائقة. تم التخطيط مؤخرًا لمضاعفة جميع المنصات المتاحة حاليًا في غضون 15 عامًا ، لكن الأزمة الاقتصادية وضعت حداً لهذه الخطط. الآن ستظهر الأبراج الجديدة بعدد محدود للغاية.

إذا كنت مهتمًا بصور منصة الحفر ، فعليك أن تنظر إليها على الإنترنت. قد تكون أوصاف النماذج الأكثر شيوعًا مفيدة أيضًا:

• . يمكن لمنصة الحفر شبه الغاطسة إنتاج النفط من عمق 10 كيلومترات وطبقة مائية قصوى تبلغ 3 كيلومترات ؛
• . تعمل منصة الحفر على عمق 6.5 كيلومترات ، لكن سمك الماء لا يمكن أن يزيد عن 30 مترًا ؛
• . منصة الحفر ، تعمل السفينة في أعماق ضحلة ، عندما يتراكم النفط تقريبًا على سطح العمود القاري.

يمكنك أن تقرأ عن جميع الأصناف الأخرى على مواقع الشركات المصنعة.

سيؤدي إنتاج النفط البحري ، جنبًا إلى جنب مع تطوير الصخر الزيتي واحتياطيات الهيدروكربونات التي يصعب استعادتها ، بمرور الوقت إلى استبدال رواسب "الذهب الأسود" التقليدية على الأرض بسبب نضوب الأخير. في الوقت نفسه ، يتم الحصول على المواد الخام في المناطق البحرية بشكل أساسي باستخدام أساليب باهظة الثمن وتتطلب عمالة كثيفة ، بينما يتم إشراك المجمعات الفنية الأكثر تعقيدًا - منصات النفط

خصوصية إنتاج النفط البحري

أجبر انخفاض الاحتياطيات من حقول النفط البرية التقليدية الشركات الرائدة في الصناعة على تكريس طاقاتها لتطوير الكتل البحرية الغنية. وكتب برونيدرا في وقت سابق أن الدافع لتطوير هذا القطاع الإنتاجي كان في السبعينيات ، بعد أن فرضت دول أوبك حظرا نفطيا.

وفقًا لتقديرات الخبراء المتفق عليها ، تصل احتياطيات النفط الجيولوجية المقدرة الموجودة في الطبقات الرسوبية للبحار والمحيطات إلى 70 ٪ من إجمالي الحجم العالمي ويمكن أن تصل إلى مئات المليارات من الأطنان. يقع حوالي 60٪ من هذا الحجم في مناطق الرفوف.

حتى الآن ، لا يغطي نصف أحواض النفط والغاز في العالم ، البالغ عددها أربعمائة ، القارات على اليابسة فحسب ، بل يمتد أيضًا على الرف. الآن يتم تطوير حوالي 350 حقلاً في مناطق مختلفة من المحيط العالمي. تقع جميعها داخل مناطق الرف ، ويتم الإنتاج ، كقاعدة عامة ، على عمق يصل إلى 200 متر.

في المرحلة الحالية من التطور التكنولوجي ، يرتبط إنتاج النفط البحري بارتفاع التكاليف والصعوبات الفنية ، فضلاً عن عدد من العوامل الخارجية السلبية. غالبًا ما تكون الزلازل العالية والجبال الجليدية وحقول الجليد وأمواج تسونامي والأعاصير والأعاصير والتربة الصقيعية والتيارات القوية والأعماق الكبيرة بمثابة عقبات أمام العمل الفعال في البحر.

كما أن التطور السريع في إنتاج النفط البحري يعوقه التكلفة العالية للمعدات وأعمال تطوير الحقول. يزداد مقدار تكاليف التشغيل مع زيادة عمق الإنتاج وصلابة الصخور وسمكها ، وكذلك بعد الحقل عن الساحل وتعقيد التضاريس السفلية بين منطقة الاستخراج والساحل حيث تم وضع خطوط الأنابيب. ترتبط التكاليف الجسيمة أيضًا بتنفيذ تدابير لمنع تسرب النفط.

تبلغ تكلفة منصة الحفر وحدها ، المصممة للعمل على أعماق تصل إلى 45 مترًا ، 2 مليون دولار ، ويمكن أن تصل تكلفة المعدات المصممة لعمق يصل إلى 320 مترًا إلى 30 مليون دولار. بسعر 113 مليون دولار.

شحن النفط المنتج إلى ناقلة

تشغيل منصة حفر متنقلة على عمق خمسة عشر مترا تقدر بـ 16 ألف دولار في اليوم ، 40 مترا - 21 ألف دولار ، منصة ذاتية الدفع عند استخدامها على أعماق 30-180 مترا - 1.5-7 مليون دولار فقط في الحالات. حيث نتحدث عن احتياطيات نفطية كبيرة.

يجب أيضًا مراعاة أن تكلفة إنتاج النفط في مناطق مختلفة ستكون مختلفة. العمل المرتبط باكتشاف حقل في الخليج الفارسي يقدر بـ 4 ملايين دولار ، في بحار إندونيسيا - 5 ملايين دولار ، وفي بحر الشمال ترتفع الأسعار إلى 11 مليون دولار.لإذن لتطوير الأرض.

أنواع منصات البترول وترتيبها

عند استخراج النفط من حقول المحيط العالمي ، تستخدم الشركات المشغلة ، كقاعدة عامة ، منصات بحرية خاصة. هذه الأخيرة عبارة عن مجمعات هندسية يتم من خلالها إجراء عمليات الحفر والاستخراج المباشر للمواد الخام الهيدروكربونية من قاع البحر. تم إطلاق أول منصة نفطية بحرية في ولاية لويزيانا الأمريكية في عام 1938. تم تشغيل أول منصة بحرية مباشرة في العالم تسمى "أويل روكس" في عام 1949 في بحر قزوين الأذربيجاني.

الأنواع الرئيسية للمنصات:

• ثابت؛
• ثابت بحرية
• شبه مغمورة (التنقيب والحفر والإنتاج) ؛
• منصات الحفر الرافعة
• مع دعامات ممتدة
• مخازن الزيت العائمة.

جهاز حفر عائم بأرجل قابلة للسحب "القطب الشمالي"

يمكن العثور على أنواع مختلفة من المنصات في كل من الأشكال النقية والمجمعة. يرتبط اختيار نوع أو آخر من المنصات بمهام وشروط محددة لتطوير الودائع. ستتم مناقشة استخدام أنواع مختلفة من المنصات في عملية تطبيق التقنيات الرئيسية للإنتاج البحري أدناه.

من الناحية الهيكلية ، تتكون منصة النفط من أربعة عناصر - الهيكل ونظام المرساة والسطح وجهاز الحفر. الهيكل عبارة عن عائم مثلث أو رباعي الزوايا مثبت على ستة أعمدة. يتم الاحتفاظ بالهيكل طافيًا بسبب حقيقة أن العائم ممتلئ بالهواء. توجد أنابيب الحفر والرافعات ومهبط طائرات الهليكوبتر على سطح السفينة. يخفض البرج الحفر مباشرة إلى قاع البحر ويرفعه حسب الحاجة.

1 - جهاز حفر 2 - مهبط طائرات الهليكوبتر 3 - نظام المرساة ؛ 4 - الجسم 5 - سطح السفينة

يتم تثبيت المجمع في مكانه عن طريق نظام تثبيت ، والذي يتضمن تسعة روافع على طول جوانب المنصة والكابلات الفولاذية. يصل وزن كل مرساة إلى 13 طنًا. يتم تثبيت المنصات الحديثة في نقطة معينة ليس فقط بمساعدة المراسي والأكوام ، ولكن أيضًا باستخدام التقنيات المتقدمة ، بما في ذلك أنظمة تحديد المواقع. يمكن إرساء المنصة في نفس المكان لعدة سنوات ، بغض النظر عن الظروف الجوية في البحر.

يتم تجميع المثقاب ، الذي يتم التحكم فيه بواسطة روبوتات تعمل تحت الماء ، في أقسام. يبلغ طول المقطع الواحد من الأنابيب الفولاذية 28 مترا. يتم إنتاج التدريبات بمجموعة كبيرة من القدرات. على سبيل المثال ، يمكن أن يشتمل حفر منصة EVA-4000 على ما يصل إلى ثلاثمائة قسم ، مما يجعل من الممكن التعمق أكثر بمقدار 9.5 كيلومترات.

منصة حفر البترول

يتم تنفيذ إنشاء منصات الحفر من خلال التسليم إلى منطقة الإنتاج وإغراق قاعدة الهيكل. بالفعل على "الأساس" الذي تم استلامه ، تم بناء بقية المكونات عليه. تم إنشاء المنصات الزيتية الأولى عن طريق اللحام من مقاطع جانبية وأبراج شبكية على شكل هرم مقطوع ، تم تثبيته بإحكام في قاع البحر باستخدام أكوام. تم تركيب معدات الحفر على هذه الهياكل.

بناء منصة النفط ترول

أدت الحاجة إلى تطوير الرواسب في خطوط العرض الشمالية ، حيث يلزم وجود منصات مقاومة للجليد ، إلى قيام المهندسين بالتوصل إلى مشروع لبناء أساسات مغطاة ، والتي كانت في الواقع جزرًا اصطناعية. يمتلئ الغواص بالصابورة ، وعادة ما يكون الرمل. مع ثقلها ، يتم ضغط الأساس على قاع البحر.

منصة ثابتة "Prirazlomnaya" بقاعدة غواص

أدت الزيادة التدريجية في حجم المنصات إلى الحاجة إلى مراجعة تصميمها ، لذلك أنشأ المطورون من Kerr-McGee (الولايات المتحدة الأمريكية) مشروعًا لكائن عائم على شكل معلم ملاحة. التصميم عبارة عن أسطوانة ، يتم وضع الصابورة في الجزء السفلي منها. يتم توصيل الجزء السفلي من الأسطوانة بالمراسي السفلية. جعل هذا القرار من الممكن بناء منصات موثوقة نسبيًا ذات أبعاد دائرية حقيقية ، مصممة للعمل في أعماق كبيرة جدًا.

جهاز الحفر العائم شبه الغاطس "بوليارنايا زفيزدا"

ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد فرق كبير بين الحفارات البحرية والبرية مباشرة في إجراءات استخراج النفط وشحنه. على سبيل المثال ، تتطابق المكونات الرئيسية لمنصة بحرية من النوع الثابت مع تلك الخاصة بمنصة النفط البرية.

تتميز الحفارات البحرية في المقام الأول باستقلالية التشغيل. لتحقيق هذه الجودة ، تم تجهيز المحطات بمولدات كهربائية قوية ومحطات لتحلية المياه. يتم تجديد مخزون المنصات بمساعدة سفن الخدمة. بجانب، النقل البحريكما أنها تستخدم لنقل الهياكل إلى نقاط العمل ، في أنشطة الإنقاذ ومكافحة الحرائق. وبطبيعة الحال ، يتم نقل المواد الخام المستلمة باستخدام خطوط الأنابيب أو الناقلات أو مرافق التخزين العائمة.

التكنولوجيا البحرية

في المرحلة الحالية من تطور الصناعة ، على مسافات قصيرة من مكان الإنتاج إلى الساحل ، يتم حفر الآبار المائلة. في الوقت نفسه ، يتم استخدام تطوير متقدم في بعض الأحيان - التحكم عن بعد في عمليات حفر بئر أفقي ، مما يضمن دقة تحكم عالية ويسمح لك بإعطاء أوامر لمعدات الحفر على مسافة عدة كيلومترات.

عادة ما تكون الأعماق عند الحدود البحرية للجرف حوالي مائتي متر ، ولكنها تصل أحيانًا إلى نصف كيلومتر. اعتمادًا على الأعماق والمسافة من الساحل ، يتم استخدام تقنيات مختلفة للحفر واستخراج النفط. أساسات محصنة ، نوع من الجزر الاصطناعية ، يتم بناؤها في مناطق ضحلة. إنها بمثابة أساس لتركيب معدات الحفر. في عدد من الحالات ، تقوم الشركات المشغلة بتطويق موقع العمل بالسدود ، وبعد ذلك يتم ضخ المياه من الحفرة الناتجة.

إذا كانت المسافة إلى الساحل مئات الكيلومترات ، في هذه الحالة يتم اتخاذ قرار لبناء منصة نفطية. لا يمكن استخدام المنصات الثابتة ، وهي الأبسط في التصميم ، إلا على أعماق تصل إلى عدة عشرات من الأمتار ؛ وتتيح المياه الضحلة إصلاح الهيكل بكتل خرسانية أو أكوام.

منصة ثابتة LSP-1

على أعماق حوالي 80 مترا ، يتم استخدام منصات عائمة مع دعامات. تستخدم الشركات في المناطق العميقة (حتى 200 متر) ، حيث يمثل إصلاح المنصة مشكلة ، منصات حفر شبه غاطسة. يتم تنفيذ تثبيت مثل هذه المجمعات في مكانها باستخدام نظام تحديد المواقع الذي يتكون من أنظمة الدفع تحت الماء والمراسي. إذا كنا نتحدث عن أعماق كبيرة جدًا ، ففي هذه الحالة تشارك سفن الحفر.

سفينة الحفر ميرسك فاليانت

الآبار مجهزة بكل من الطرق الفردية والعنقودية. في الآونة الأخيرة ، بدأ استخدام قواعد الحفر المتنقلة. يتم الحفر المباشر في البحر باستخدام الناهضين - أعمدة من الأنابيب ذات القطر الكبير التي تغرق في القاع. بعد الانتهاء من الحفر ، يتم تركيب مانع متعدد الأطنان (مانع الانفجار) وتركيبات رأس البئر في الجزء السفلي ، مما يجعل من الممكن تجنب تسرب الزيت من بئر جديد. كما تم إطلاق معدات مراقبة حالة البئر. بعد بدء الإنتاج ، يُضخ الزيت إلى السطح عبر خطوط أنابيب مرنة.

تطبيق أنظمة مختلفةالإنتاج البحري: 1- الآبار المائلة ؛ 2 - المنصات الثابتة ؛ 3 - منصات عائمة مع دعامات ؛ 4 - المنصات شبه الغاطسة ؛ 5- حفر السفن

إن التعقيد والتكنولوجيا العالية لعمليات التطوير في الخارج واضحان ، حتى بدون الخوض في التفاصيل الفنية. هل من المستحسن تطوير هذا الجزء من الإنتاج ، بالنظر إلى الصعوبات الكبيرة المرتبطة به؟ الجواب لا لبس فيه - نعم. على الرغم من العقبات التي تعترض تطوير الكتل البحرية والتكاليف المرتفعة مقارنة بالعمل على الأرض ، إلا أن النفط المنتج في مياه المحيط العالمي مطلوب في ظروف الزيادة المستمرة في الطلب على العرض.

تذكر أن روسيا والدول الآسيوية تخطط بنشاط لزيادة القدرة المشاركة في الإنتاج البحري. يمكن اعتبار مثل هذا الوضع عمليًا بأمان - نظرًا لاستنفاد احتياطيات "الذهب الأسود" على الأرض ، سيصبح العمل في البحر أحد الطرق الرئيسية للحصول على المواد الخام النفطية. حتى مع الأخذ في الاعتبار المشاكل التكنولوجية والتكلفة وكثافة العمالة للإنتاج البحري ، فإن النفط المستخرج بهذه الطريقة لم يصبح منافسًا فحسب ، بل احتل مكانته في سوق الصناعة منذ فترة طويلة وبقوة.

يتم التعدين بمساعدة الهياكل الهندسية الخاصة - منصات الحفر. أنها توفر الظروف اللازمة لحدوث التنمية. يمكن تجهيز منصة الحفر على أعماق مختلفة - يعتمد ذلك على مدى عمقها وعلى الغاز.

حفر الأرض

لا يتواجد النفط على اليابسة فحسب ، بل يتواجد أيضًا في العمود القاري المحاط بالمياه. هذا هو السبب في أن بعض التركيبات مجهزة بعناصر خاصة ، بفضل بقاءها على الماء. منصة الحفر هذه عبارة عن هيكل مترابط يعمل كدعم لبقية العناصر. يتم تركيب الهيكل على عدة مراحل:

• أولاً ، يتم حفر بئر اختبار ، وهو أمر ضروري لتحديد موقع الحقل ؛ إذا كان هناك احتمال لتطوير منطقة معينة ، فسيتم تنفيذ المزيد من العمل ؛
• يتم إعداد موقع لجهاز الحفر: لذلك ، يتم تسوية المنطقة المحيطة قدر الإمكان ؛
• يتم صب الأساس ، خاصة إذا كان البرج ثقيلًا ؛
• يتم تجميع برج الحفر وعناصره الأخرى على أساس معدة.

طرق تحديد الوديعة

منصات الحفر هي الهياكل الرئيسية التي يتم على أساسها تطوير النفط والغاز على الأرض وعلى الماء. لا يتم إنشاء منصات الحفر إلا بعد تحديد وجود النفط والغاز في منطقة معينة. للقيام بذلك ، يتم حفر بئر باستخدام طرق مختلفة: دوار ، دوار ، توربين ، حجمي ، برغي وغيرها الكثير.

الطريقة الأكثر شيوعًا هي الطريقة الدوارة: عند استخدامها ، يتم دفع لقمة دوارة في الصخر. ترجع شعبية هذه التقنية إلى قدرة الحفر على تحمل الأحمال الكبيرة لفترة طويلة.

الأحمال على المنصات

يمكن أن تكون منصة الحفر مختلفة تمامًا في التصميم ، ولكن يجب أن يتم بناؤها بكفاءة ، مع مراعاة مؤشرات السلامة في المقام الأول. إذا لم يتم الاعتناء بهم ، فقد تكون العواقب وخيمة. على سبيل المثال ، بسبب الحسابات غير الصحيحة ، قد ينهار التثبيت ببساطة ، مما لن يؤدي فقط إلى خسائر مالية ، ولكن أيضًا إلى وفاة الأشخاص. جميع الأحمال التي تعمل على التثبيتات هي:

• ثابت: يقصد به القوات التي تعمل طوال فترة تشغيل المنصة. هذا هو وزن الهياكل نفسها على التركيب ، ومقاومة الماء ، إذا كنا نتحدث عن المنصات البحرية.
• مؤقت: تعمل هذه الأحمال على الهيكل في ظل ظروف معينة. يحدث اهتزاز قوي فقط أثناء بدء التثبيت.

في بلدنا ، تم تطوير أنواع مختلفة من منصات الحفر. حتى الآن ، تعمل 8 أنظمة إنتاج ثابتة على خط الأنابيب الروسي.

المنصات السطحية

يمكن أن يتواجد النفط ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا تحت عمود الماء. لاستخراجها في مثل هذه الظروف ، يتم استخدام منصات الحفر ، والتي يتم وضعها على الهياكل العائمة. في هذه الحالة ، يتم استخدام العوامات والصنادل ذاتية الدفع كمرافق عائمة - وهذا يعتمد على السمات المحددة لتطوير النفط. تتميز منصات الحفر البحرية بميزات تصميم معينة ، بحيث يمكنها أن تطفو على الماء. اعتمادًا على مدى عمق النفط أو الغاز ، يتم استخدام منصات حفر مختلفة.

يتم استخراج حوالي 30 ٪ من النفط من الحقول البحرية ، لذلك يتم بناء الآبار بشكل متزايد على المياه. غالبًا ما يتم ذلك في المياه الضحلة عن طريق تثبيت الأكوام وتركيب المنصات والأبراج والمعدات اللازمة عليها. تستخدم المنصات العائمة لحفر الآبار في مناطق المياه العميقة. في بعض الحالات ، يتم إجراء حفر جاف لآبار المياه ، وهو أمر يُنصح به للفتحات الضحلة حتى 80 مترًا.

منصة عائمة

يتم تركيب المنصات العائمة على عمق 2-150 متر ويمكن استخدامها في ظروف مختلفة. يمكن أن تكون هذه الهياكل مدمجة الحجم وتعمل في الأنهار الصغيرة ، أو يمكن تثبيتها في البحر المفتوح. منصة الحفر العائمة عبارة عن هيكل مفيد ، لأنه حتى مع حجمها الصغير ، يمكنها ضخ كمية كبيرة من النفط أو الغاز. وهذا يجعل من الممكن توفير تكاليف النقل. تقضي هذه المنصة عدة أيام في البحر ، ثم تعود إلى القاعدة لتفريغ الخزانات.

منصة ثابتة

منصة الحفر البحرية الثابتة عبارة عن هيكل يتكون من هيكل علوي وقاعدة داعمة. هو ثابت في الأرض. تختلف ميزات تصميم هذه الأنظمة ، لذلك يتم تمييز الأنواع التالية من التركيبات الثابتة:

• الجاذبية: يتم ضمان استقرار هذه الهياكل من خلال وزن الهيكل ووزن الصابورة المستلمة ؛
• كومة: تكتسب الاستقرار بسبب الأكوام المدفوعة في الأرض ؛
• الصاري: يتم توفير استقرار هذه الهياكل عن طريق الأقواس أو المقدار المطلوب من الطفو.

اعتمادًا على العمق الذي يتم فيه تطوير النفط والغاز ، يتم تقسيم جميع المنصات الثابتة إلى عدة أنواع:

• أعماق البحار على الأعمدة: تتلامس قاعدة هذه التركيبات مع قاع منطقة المياه ، وتستخدم الأعمدة كدعامات ؛
• منصات المياه الضحلة على الأعمدة: لها نفس بنية أنظمة المياه العميقة ؛
• جزيرة هيكلية: مثل هذه المنصة تقف على قاعدة معدنية ؛
• monopod عبارة عن منصة ضحلة على دعامة واحدة ، مصنوعة على شكل برج ولها جدران رأسية أو مائلة.

هي منصات ثابتة تمثل القدرات الإنتاجية الرئيسية ، فهي أكثر ربحية من الناحية الاقتصادية وأسهل في التركيب والتشغيل. في نسخة مبسطة ، تحتوي هذه التركيبات على قاعدة إطار فولاذي تعمل كهيكل داعم. لكن من الضروري استخدام منصات ثابتة مع مراعاة الطبيعة الساكنة وعمق المياه في منطقة الحفر.

يتم وضع التركيبات التي تتكون القاعدة فيها من الخرسانة المسلحة في الأسفل. لا يحتاجون إلى مشابك إضافية. تستخدم هذه الأنظمة في حقول المياه الضحلة.

بارجة الحفر

في البحر ، يتم عن طريق التركيبات المتنقلة من الأنواع التالية: ذاتية الرفع ، شبه مغمورة ، سفن حفر وصنادل. تُستخدم الصنادل في حقول المياه الضحلة ، وهناك عدة أنواع من الصنادل التي يمكن أن تعمل على أعماق مختلفة جدًا: من 4 أمتار إلى 5000 متر.

يتم استخدام منصة حفر على شكل بارجة في المراحل الأولى من تطوير الحقل عندما يكون من الضروري حفر الآبار في المياه الضحلة أو المناطق المحمية. تستخدم مثل هذه التركيبات في مصبات الأنهار والبحيرات والمستنقعات والقنوات على عمق 2-5 متر ومعظم هذه الصنادل ليست ذاتية الدفع ، لذا لا يمكن استخدامها للعمل في أعالي البحار.

تتكون بارجة الحفر من ثلاثة مكونات رئيسية: عائم غاطس تحت الماء مثبت في الأسفل ، ومنصة سطحية مع سطح عمل ، وهيكل يربط بين هذين الجزأين.

منصة تسلق

تشبه منصات الحفر الرافعة صنادل الحفر ، لكن الأولى أكثر حداثة وتقدماً. يرتفعون على صواري يرتفعون في القاع.

من الناحية الهيكلية ، تتكون هذه التركيبات من 3-5 دعامات بأحذية يتم إنزالها وضغطها في القاع طوال مدة عمليات الحفر. يمكن تثبيت هذه الهياكل ، لكن الدعامات هي طريقة تشغيل أكثر أمانًا ، لأن هيكل التركيب لا يلمس سطح الماء. يمكن للمنصة العائمة ذاتية الرفع أن تعمل على أعماق تصل إلى 150 مترًا.

يرتفع هذا النوع من التركيب فوق سطح البحر بفضل الأعمدة الموجودة على الأرض. السطح العلوي للجسر العائم هو المكان الذي يتم فيه تركيب المعدات التكنولوجية اللازمة. تختلف جميع أنظمة الرفع الذاتي في شكل العائم وعدد أعمدة الدعم وشكل قسمها وميزات التصميم. في معظم الحالات ، يكون للجانب العائم شكل مثلث مستطيل الشكل. عدد الأعمدة هو 3-4 ، ولكن في المشاريع المبكرة تم إنشاء الأنظمة على 8 أعمدة. برج الرافعة نفسه إما يقع على السطح العلوي أو يمتد للخلف.

سفينة الحفر

أجهزة الحفر هذه ذاتية الدفع ولا تتطلب سحبًا إلى الموقع حيث يتم تنفيذ العمل. يتم تنفيذ تصميم هذه الأنظمة خصيصًا للتركيب على أعماق ضحلة ، لذا فهي غير مستقرة. تستخدم سفن الحفر في التنقيب عن النفط والغاز على عمق 200-3000 متر وأعمق. يتم وضع جهاز حفر على هذه السفينة ، ويتم الحفر مباشرة من خلال ثقب تكنولوجي في السطح نفسه.

وفي نفس الوقت تم تجهيز السفينة بكافة المعدات اللازمة بحيث يمكن تشغيلها في جميع الظروف الجوية. يسمح لك نظام التثبيت بضمان المستوى المناسب من الثبات على الماء. يتم تخزين الزيت المستخرج بعد تنقيته في خزانات خاصة في الهيكل ، ثم يعاد تحميله في ناقلات البضائع.

تركيب شبه غاطس

يعتبر جهاز حفر النفط شبه الغاطس أحد أشهر الحفارات البحرية حيث يمكن أن يعمل على أعماق تزيد عن 1500 متر ، ويمكن أن تغمر الهياكل العائمة إلى أعماق كبيرة. يتم استكمال التثبيت بأقواس وأعمدة رأسية ومائلة ، مما يضمن استقرار الهيكل بأكمله.

الجزء العلوي من هذه الأنظمة هو أماكن المعيشة ، وهي مجهزة بأحدث التقنيات ولديها الإمدادات اللازمة. تفسر شعبية التركيبات شبه الغاطسة من خلال مجموعة متنوعة من الحلول المعمارية. يعتمدون على عدد الطوافات.

تحتوي التركيبات شبه الغاطسة على 3 أنواع من السحب: الحفر ووضع مياه الأمطار والانتقال. يتم توفير طفو النظام من خلال الدعامات ، والتي تسمح أيضًا للتثبيت بالحفاظ على الوضع الرأسي. تجدر الإشارة إلى أن العمل على منصات الحفر في روسيا يتم دفعه بشكل كبير ، ولكن لهذا لا تحتاج فقط إلى التعليم المناسب ، ولكن أيضًا خبرة عملية واسعة.

الاستنتاجات

وبالتالي ، فإن منصة الحفر عبارة عن نظام حديث من أنواع مختلفة ، يمكنه حفر الآبار على أعماق مختلفة. تستخدم الهياكل على نطاق واسع في صناعة النفط والغاز. يتم تعيين مهمة محددة لكل تثبيت ، لذا فهي تختلف في ميزات التصميم والوظائف وحجم المعالجة ونقل الموارد.