Буровые суда. Катамараны и тримараны
Буровое судно — это плавучее средство, использующееся для бурения морских скважин, оборудованное прорезью в днище корпуса, сверху которой располагается буровая вышка и специальная система, удерживающее судно на устьем скважин
В настоящее время существуют четыре основных типа буровых судов:
- К первому типу относятся погружные плавучие буровые установки, которые состоят их водоизмещающего корпуса и связанной с ним рабочей площадки. Во время работы корпус опускается на дно, а рабочая площадка остается на определенном уровне над поверхностью воды.
- Ко второму типу относятся самоподъемные плавучие буровые установки, обладающие плавучестью, которая необходима для безопасной транспортировки всей установки и груза. Корпус судна удерживается на определенной высоте над водой при помощи колонн и подъемных механизмов, которые опираются на дно водного объекта.
- К третьему типу относятся полупогружные плавучие буровые платформы, которые состоят из понтонов и рабочей площадки, связанных между собой стабилизирующими колоннами. Такие суда удерживаются на точке бурения, благодаря якорям и системе стабилизации.
- К четвертому типу относятся плавучие буровые суда, удерживающиеся над точкой бурения якорями и системой стабилизации.
Буровой катамаран представляет собой двухкорпусное судно, которое имеет ряд преимуществ перед однокорпусными буровыми судами (которые широко используются на морских месторождениях). К таким преимуществам относятся:
- Низкая амплитуда качки.
- Большая по площади рабочая площадка.
- Меньшая стоимость сооружения, чем стоимость постройки однокорпусного судна такого же водоизмещения.
Пример бурового катамарана изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Буровой катамаран. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Тримаран представляет собой трехкорпусное судно, имеющее преимущества, как относительно катамаранов, так и относительно однокорпусных судов. Главным преимуществом данных судов является более высокая рабочая поверхность. В настоящее время на территории России используется тримаран «Приморец», состоящий из трех корпусов серийных судов, которые соединены между собой стальным мостом.
Ветровые нагрузки, качка
Ветер является одним из факторов, который оказывает влияние на движение буровых судов, а также на процесс бурения морских скважин. Ветер характеризуется направлением и скоростью. Его скорость может выражаться в узлах, метрах в секунду и в баллах по шкале. Достаточно сильный ветер может стать причиной следующих негативных явлений: качка, вибрация корпуса судна и его элементов, ударные нагрузки, снижение скорости хода, брочинг, слеминг, оголение винта, заливаемость и т.п.
Качка судна — это колебательное движение судна относительно его продольной либо поперечной оси симметрии.
Качка характеризуется такими параметрами, как период (совершение двух полных размахов), ускорение, размах (сумма двух амплитуд) и амплитуда (самое большое отклонение судна от положения равновесия). Качка является причиной затруднения использования приборов, механизмов и машин, по причине воздействия на них сил инерции. Также из-за качки создаются дополнительные нагрузки на связи корпуса судна. Основными видами качки, воздействующими на буровые судная, являются килевая, бортовая и вертикальная.
Причиной вертикальной качки является изменение сил поддержания во время прохождения под судном волны. При бортовой качке колебательные движения судна совершаются относительно продольной оси, которая проходит через его центр тяжести. В случае малого периода бортовой качки и высокой амплитуды она становится прерывистой, что негативно сказывается на работе различных механизмов и устройств судна, а также здоровье людей. При килевой качке колебательные движения совершаются относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести судна.
Система позиционирования
Система позиционирования используется для удержания судна в заданной области или позиции, а также на заданном направлении посредством подруливающих устройств и судовых движителей. Особо широко данная система используется в нефтегазовой отрасли. Причиной данного явления стало то, что суда на морских нефтегазовых месторождениях большую часть времени должны удерживаться на определенной позиции, а также выполнять передвижения от одной точки в другу с высокой точностью. Помимо буровых судов, система позиционирования используется на шаттл-танкерах, судах снабжения, земснарядах, разнообразных буксирах, судах обеспечения, судах сейсмической разведки и т.п.
Позиционная система состоит из трех систем — управления, электроснабжения и судовых движителей. В состав системы электроснабжения входят генераторы, распределительные щиты, источники энергии, кабели и сети. Система движителей состоит из подруливающих устройств, ручного управления, электроники управления подруливающими устройствами, главных движителей. Система управления включает в себя сенсоры, сопутствующие кабели, разнообразные компьютерные подсистемы, пульты управления и т.п.
