БУРОВАЯ ВЫШКА С РАБОТАЮЩЕЙ ОБШИВКОЙ ДЛЯ БУРЕНИЯ С МОРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ Российский патент 2016 года по МПК E21B15/00 

Настоящее изобретение относится к области морского бурения и конкретнее - к защите от неблагоприятных погодных условий морского бурения с буровой вышкой, установленной на палубе морской платформы, включающей в себя без ограничения этим буровое судно, буровую платформу или буровую установку.

Сегодня известны различные примеры решений по защите от неблагоприятных погодных условий морского бурения. Данные решения относятся к обычным ферменным или с каркасной конструкцией буровым вышкам с ограниченной защищенностью рабочей площади от неблагоприятных погодных условий.

Буровые вышки такого типа с ферменной или каркасной конструкцией также являются тяжелыми и громоздкими. Кроме того, конструкции данных примеров требуют длительного времени для сборки, установки, техобслуживания и имеют ограниченную гибкость конструкции.

В патенте US 4613001 описан тип вышки, которая имеет защищающее от неблагоприятных погодных условий укрытие, от которого туннели проходят наружу по буровой палубе и которое содержит грузоподъемные механизмы для работы с трубами и трубными изделиями между буровой палубой и расположенной ниже основной палубой. Данный тип буровой вышки имеет конструкции обычной ферменной или каркасной вышки, являющиеся тяжелыми и громоздкими для морского бурения.

Таким образом, существует необходимость создания улучшенной буровой вышки, лишенной упомянутых недостатков.

Настоящее изобретение относится к области защищенных от неблагоприятных погодных условий буровых вышек для морского бурения и предлагает буровую вышку с защищенной от неблагоприятных погодных условий площадью хранения труб, манипуляций с трубами и рабочей площадью. Конкретнее настоящее изобретение относится к решению, предлагающему конструкцию с работающей обшивкой, где конструкция защиты от неблагоприятных погодных условий и несущая конструкция объединены в наружном укрытии буровой вышки. Предпочтительным является создание относительно легких и относительно негромоздких и компактных конструкций буровой вышки с защищенной от неблагоприятных погодных условий рабочей площадью, площадью манипуляций с трубами и хранения труб.

Задачей настоящего изобретения является предложить улучшенную и простую в реализации буровую вышку для морского бурения, в которой улучшена окружающая среда на месте работы и хранения для бурения и уменьшен вес буровой вышки.

Настоящее изобретение определено в независимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Различные примеры изобретения изложены в зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения, а также в следующем описании и показаны в прилагаемых чертежах.

С учетом описания аспекты настоящего изобретения дают техническое решение конструкции улучшенной буровой вышки, направленное на уменьшение, устранение или исключение одного или нескольких указанных выше технических недостатков по одному или в любой комбинации.

Задача решается с помощью признаков по п. 1 формулы изобретения, где буровая вышка для морского бурения выполнена в виде защитного укрытия для размещения устройств для работы с бурильными трубами, выполненных с возможностью проведения буровых работ и обеспечения затаскивания секций труб на буровую вышку и их удаления с буровой вышки, причем в буровой вышке размещается конструкция подсвечника для складирования и удержания трубных свечей для использования в бурении, причем буровая вышка выполнена с возможностью установки на палубе и отличается тем, что содержит конструкцию с работающей обшивкой, имеющую наружные несущие панели. При этом буровая вышка является относительно легкой конструкцией. Поскольку буровая вышка имеет работающую обшивку, ее конструкция является гибкой конструкцией, которой можно придавать форму, ослабляющую ветровое воздействие на буровую вышку. В буровой вышке изобретения никаких дополнительных частей, несущих нагрузку каркасов или ферм, не требуется создавать, поскольку буровая вышка изобретения является конструкцией с работающей обшивкой в виде наружных несущих панелей. Указанное обеспечивает создание относительно негромоздкой и компактной буровой вышки с уменьшенной массой.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения наружные несущие панели являются наружными жесткими панелями, содержащими наружную листовую обшивку, усиленную внутренними вертикальными ребрами и внутренними горизонтальными ребрами по существу с прямоугольной схемой расположения, при этом конструкция с работающей обшивкой должна создавать несущую конструкцию, воспринимающую нагрузки, действующие на буровую вышку, и конструкция с работающей обшивкой должна одновременно обеспечивать защиту от неблагоприятных погодных условий.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения наружные несущие панели являются гофрированными снаружи панелями, содержащими гофрированные листы с вертикальным гофром и горизонтальные ребра, при этом конструкция с работающей обшивкой должна создавать несущую конструкцию, воспринимающую нагрузки, действующие на буровую вышку.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения буровая вышка содержит закрывающиеся проемы для передачи изделий, таких, например, как бурильные трубы и другое буровое оборудование, на буровую вышку и с вышки.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения буровая вышка устанавливается на палубе морской буровой платформы, такой как буровое судно, буровая установка или буровая платформа.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения буровая вышка имеет по существу прямоугольное горизонтальное сечение. Горизонтальное сечение имеет площадь, которая может меняться по высоте буровой вышки. В буровой вышке с работающей обшивкой создается гибкая конструкция, которой можно придавать любую подходящую геометрическую форму. При этом буровая вышка может создавать относительно большую площадь в буровой вышке, оставаясь при этом относительно компактной и не громоздкой. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения по существу прямоугольное горизонтальное сечение буровой вышки может меняться по высоте буровой вышки от нижней части буровой вышки, опирающейся на палубу, до верхней части буровой вышки. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения сечение верхней части буровой вышки меньше сечения нижней части буровой вышки. Площадь сечения может меняться от верхней части к нижней части буровой вышки. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения углы буровой вышки можно выполнять закругленными.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения буровая вышка имеет по существу круглое или эллиптическое горизонтальное сечение. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения величина по существу круглого или эллиптического горизонтального сечения буровой вышки может меняться в размере по высоте буровой вышки от нижней части буровой вышки, опирающейся на палубу, до верхней части буровой вышки. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения горизонтальное сечение верхней части буровой вышки по существу с круглым или эллиптическим сечением меньше сечения нижней части буровой вышки.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения буровая вышка содержит выступающие от осевой линии жесткие панели в нижней части буровой вышки, где площадь сечения нижней части по меньшей мере на 50 процентов больше площади самого большого сечения верхней части буровой вышки, так что создается увеличенная закрытая площадь над палубой. Жесткие панели можно выполнять с возможностью создания увеличенной нижней части. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения нижняя часть буровой вышки выполнена соответствующей конструкциям ниже палубы, т. е. основным несущим конструкциям морской буровой платформы.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения буровой пол выполняется поднятым и интегрированным в буровую вышку над палубой. При этом буровая вышка может обеспечивать конструктивную непрерывность, где нагрузки, действующие на буровую вышку, например нагрузки, обусловленные проведением бурения и/или ветром, могут распределяться подходящим способом. Дополнительно интегрированный поднятый буровой пол может создавать увеличенное пространство над палубой.

Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения морская буровая платформа содержит по меньшей мере одну буровую вышку. Согласно дополнительному предпочтительному аспекту изобретения морская буровая платформа содержит две буровые вышки.

Любые из предпочтительных признаков настоящего изобретения, описанного выше, можно объединять любым подходящим способом.

Настоящее изобретение дает ряд преимуществ, например:

- решение для получения легкой конструкции;

- получение улучшенной буровой вышки негромоздкой, компактной и гибкой конструкции;

- получение улучшенной буровой вышки, обеспечивающей защищенную от неблагоприятных погодных условий окружающую среду для работы и хранения;

- получение улучшенной буровой вышки с уменьшенными ветровыми нагрузками;

- получение улучшенного интегрирования в основные несущие конструкции морской буровой платформы, обеспечивающего улучшенное распределение нагрузки для буровой вышки;

- обеспечение упрощенной установки и техобслуживания.

Ниже изобретение описано подробно со ссылкой на чертежи, на которых показано следующее.

На фиг. 1 схематично показана буровая вышка с работающей обшивкой согласно изобретению.

На фиг. 2 схематично показана жесткая панель согласно изобретению.

На фиг. 3 схематично показана буровая вышка с работающей обшивкой, имеющая увеличенную нижнюю часть согласно изобретению.

На фиг. 4 схематично показана буровая вышка с работающей обшивкой, имеющая интегрированную конструкцию бурового пола согласно изобретению.

Следует добавить, что приведенное ниже описание примеров является только иллюстративным и не должно интерпретироваться ограничивающими изобретение данными примерами/аспектами.

Все фиг. 1-4 являются схематичными.

Следующие примеры настоящего изобретения относятся, в общем, к области морского бурения, в частности к морскому бурению с использованием буровых вышек для бурения с защитой от неблагоприятных погодных условий.

Примеры настоящего изобретения описаны более подробно ниже в данном документе со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны примеры изобретения. Данное изобретение может, вместе с тем, осуществляться во многих различных формах и не ограничивается примерами, изложенными в данном документе. Примеры приведены для полноты и завершенности данного описания и должны в полном объеме доводить объем изобретения до специалиста в данной области техники. Одинаковыми позициями обозначены одинаковые элементы.

На фиг. 1 показан пример буровой вышки 1 с работающей обшивкой изобретения, установленной на палубе 2, при этом буровая вышка 1 является сварной несущей унитарной конструкцией. Буровая вышка 1 содержит множество жестких панелей 3, которые соответственно скрепляются с противоположными кромками 4 смежных наружных жестких панелей или со смежными секциями конструкции, которые могут составлять часть буровой вышки 1. Буровая вышка 1 может полностью или частично охватываться жесткими панелями 3.

Дополнительно буровая вышка 1 может изменяться в размере по высоте буровой вышки 1 от нижней части 9 буровой вышки 1, опирающейся на палубу 2, до верхней части 10 буровой вышки 1. Буровая вышка 1 выполнена с возможностью установки любого подходящего оборудования для буровых работ, такого, например, как устройство для работы с бурильными трубами (не показано), трубные свечи (не показано) и подсвечники (не показано). Буровая вышка 1 содержит закрывающиеся проемы (не показано). Буровая вышка 1 может быть выполнена с возможностью создания относительно большой рабочей площади, площади манипуляций с трубами и хранения труб внутри буровой вышки 1.

Конструкция с работающей обшивкой, применяемая в буровой вышке 1 изобретения, несет нагрузки на сооружение с использованием внешней части или оболочки буровой вышки 1, в отличие от обычной буровой вышки, имеющей несущий нагрузку каркас или ферму, которая закрывается не несущей обшивкой или облицовкой. Жесткие панели 3 образуют внешнюю часть или оболочку буровой вышки 1.

На фиг. 2 схематично показана жесткая панель 3 согласно изобретению. Наружная жесткая панель 3 содержит наружную листовую обшивку 7, усиленную внутренними вертикальными ребрами 5 жесткости и внутренними горизонтальными ребрами 6 по существу прямоугольной схемы 8 расположения. Внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6 могут устанавливаться и соединяться с наружной листовой обшивкой 7 любым обычным способом, например сваркой, винтами, заклепками или болтами. Предпочтительно внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6 устанавливаются и соединяются с наружной листовой обшивкой 7 и друг с другом сваркой. В нормальных условиях, когда буровая вышка 1 изобретения устанавливается как унитарная конструкция на палубе 2 морской буровой платформы, внутренние горизонтальные ребра 6 являются горизонтальными и внутренние вертикальные ребра 5 являются по существу вертикальными.

Внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6 могут являться элементами конструкции любого типа, такими, например, как профиль горячего прессования с утолщением, уголок, полоса, трапецеидальный профиль, коробчатый профиль, швеллер или тавр. Внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6 в жесткой панели 3 могут являться элементами конструкции различных типов. Внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6 в жесткой панели 3 могут являться элементами конструкции одного типа.

Жесткие панели 3, которые используются в конструкции буровой вышки с работающей обшивкой, создают конструкцию, в которой совместно работают наружные листы обшивки 7 и внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6, таким образом внося вклад в общую прочность буровой вышки.

Жесткие панели 3 могут устанавливаться и соединяться друг с другом любым обычным способом, например сваркой, винтами, заклепками или болтами. Предпочтительно жесткие панели 3 устанавливаются и соединяются друг с другом сваркой.

Жесткая панель 3 может содержать любое подходящее число внутренних вертикальных ребер 5. Жесткая панель 3 может содержать любое подходящее число внутренних горизонтальных ребер 6. В нормальных условиях жесткая панель содержит больше внутренних вертикальных ребер 5, чем внутренних горизонтальных ребер 6.

Внутренние вертикальные ребра 5 и горизонтальные ребра 6 выполнены с возможностью установки и соединения друг с другом на внутренних пересечениях 11. Внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6 расположены по прямоугольной схеме 8 с внутренними пересечениями 11, где вертикальные ребра 5 и горизонтальные ребра 6 могут устанавливаться и соединяться друг с другом и располагаться проходящими одно через другое на внутренних пересечениях 11. Соединение внутренних вертикальных ребер 5 и внутренних горизонтальных ребер 6 на внутренних пересечениях 11 можно выполнять любым обычным способом, например сваркой, винтами, заклепками или болтами. Предпочтительно сварное соединение внутренних вертикальных ребер 5 и горизонтальных ребер 6 друг с другом.

Жесткую панель 3, содержащую наружную листовую обшивку 7, внутренние вертикальные ребра 5 и внутренние горизонтальные ребра 6, можно выполнять из любого подходящего материала. Жесткие панели 3 можно выполнять с возможностью соединения друг с другом с образованием любой подходящей геометрической формы, например уменьшающей ветровую нагрузку на буровую вышку. Таким образом, решение изобретения может одновременно создавать защиту от неблагоприятных погодных условий рабочей площади, площади манипуляций с трубами и хранения труб и легкую негромоздкую буровую вышку, также уменьшающую ветровую нагрузку на буровую вышку.

На фиг. 3 показан пример буровой вышки 31 с увеличенной нижней частью 32, в которой можно создавать увеличенную закрытую рабочую площадь, площадь манипуляций с трубами и хранения над палубой 2. Буровая вышка 31 содержит выступающие жесткие панели 33 на нижней части 32 буровой вышки 31, так что создается увеличенная закрытая площадь над палубой 2. Нижняя часть 32 буровой вышки 31 имеет площадь сечения существенно больше площади самого большого сечения верхней части 34 буровой вышки 31. Нижняя часть 32 буровой вышки 31 имеет площадь сечения, по меньшей мере, на 50 процентов больше площади самого большого сечения верхней части 34 буровой вышки 31. Данная буровая вышка 31 с увеличенной нижней частью 32 может создавать закрытую площадь над палубой 2 больше, чем у буровой вышки с постоянным изменением площади сечения по длине от верха до низа.

На фиг. 4 показан пример буровой вышки 41 с поднятой интегрированной конструкцией бурового пола 42, при этом можно создавать дополнительную рабочую площадь, площади манипуляций с трубами и хранения труб на палубе 2. Поднятый буровой пол 42 расположен над палубой 2, на которой устанавливается буровая вышка 41.

Буровую вышку согласно изобретению можно использовать в любом виде бурения. Несколько буровых вышек согласно изобретению можно оборудовать на палубе морской буровой платформы.

Буровая вышка может являться многоцелевой буровой вышкой, обеспечивающей установку многочисленных устройств для работы с буровыми трубами, трубных свечей и подсвечников.

Изобретение не ограничено примерами, описанными выше, и может модифицироваться без отхода от объема формулы изобретения, приведенной ниже.

Терминология, используемая в данном документе, служит только для описания конкретных примеров и не ограничивает изобретения. При использовании в данном документе формы единственного числа с артиклями "a", "an" и "the" также могут включать в себя формы множественного числа, если иное не следует из контекста. Кроме того, понятно, что термины "содержит", "содержащий", "включает в себя" и/или "включающий в себя" при использовании в данном документе определяют наличие указанных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или нескольких других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп.

Если иное не определено, все термины (включающие в себя технические и научные термины), используемые в данном документе, имеют одинаковое значение, понятное специалисту в области техники, к которой данное изобретение принадлежит. Кроме того, понятно, что термины, используемые в данном документе, должны интерпретироваться со значением, соответствующим их значению в контексте описания и релевантной области техники и не должны интерпретироваться в идеализированном или переносном формальном смысле, если иное не определено в данном документе.

Выше описаны принципы, предпочтительные примеры и способы работы настоящего изобретения. Вместе с тем, изобретение должно рассматриваться как иллюстрация, а не ограничение, и не ограничиваться конкретными примерами, рассмотренными выше. Различные признаки примеров изобретения можно комбинировать иначе, чем в описании. Должно быть ясно, что в примеры специалист в данной области техники может вносить изменения без отхода от объема настоящего изобретения, определенного ниже в формуле изобретения.

ПОЗИЦИИ ССЫЛКИ

1: Буровая вышка

2: Палуба

3: Жесткая панель

4: Противоположные кромки

5: Внутреннее вертикальное ребро

6: Внутреннее горизонтальное ребро

7: Наружная листовая обшивка

8: Прямоугольная схема расположения

9: Нижняя часть буровой вышки

10: Верхняя часть буровой вышки

11: Внутреннее пересечение

31: Буровая вышка

32: Увеличенная нижняя часть буровой вышки

33: Выступающие от осевой линии жесткие панели

34: Верхняя часть буровой вышки

41: Буровая вышка

42: Интегрированная конструкция бурового пола

Изобретение относится к области морского бурения. Технический результат заключается в защите от неблагоприятных погодных условий. Буровая вышка для морского бурения, выполненная в виде защитного укрытия для размещения устройств для работы с бурильными трубами, выполненных с возможностью проведения буровых работ и обеспечения затаскивания трубных звеньев на и их удаления с буровой вышки, причем буровая вышка служит для размещения конструкции подсвечника для складирования и удержания трубных свечей для использования в бурении, причем буровая вышка выполнена с возможностью установки на палубе. Буровая вышка содержит конструкцию с работающей обшивкой, имеющую наружные несущие панели. Изобретение также относится к морской буровой платформе, содержащей по меньшей мере одну буровую вышку. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Буровая вышка (1, 31, 41) для морского бурения, выполненная в виде защитного укрытия для размещения устройства для работы с бурильными трубами, выполненного с возможностью проведения буровых работ и обеспечения затаскивания секций труб на буровую вышку (1, 31, 41) и их удаления с нее, причем в буровой вышке размещена конструкция подсвечника для складирования и удержания трубных свечей для использования в бурении, причем буровая вышка выполнена с возможностью установки на палубе (2), отличающаяся тем, что буровая вышка (1, 31, 41) содержит конструкцию с работающей обшивкой, имеющую наружные несущие панели.

2. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 1, отличающаяся тем, что наружные несущие панели являются наружными жесткими панелями (3), содержащими наружную листовую обшивку (7), усиленную внутренними вертикальными ребрами (5) и внутренними горизонтальными ребрами (6) по существу с прямоугольной схемой расположения (8), при этом конструкция с работающей обшивкой образует несущую конструкцию, воспринимающую нагрузки, действующие на буровую вышку (1, 31, 41).

3. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 1, отличающаяся тем, что наружные несущие панели являются гофрированными снаружи панелями, содержащими гофрированные листы с вертикальным гофром и горизонтальные ребра (6), при этом конструкция с работающей обшивкой образует несущую конструкцию, воспринимающую нагрузки, действующие на буровую вышку (1, 31, 41).

4. Буровая вышка (1, 31, 41) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что буровая вышка (1, 31, 41) содержит закрывающиеся проемы.

5. Буровая вышка (1, 31, 41) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что буровая вышка (1, 31, 41) установлена на палубе (2) морской буровой платформы.

6. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 1, отличающаяся тем, что буровая вышка (1, 31, 41) имеет по существу прямоугольное горизонтальное сечение.

7. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 6, отличающаяся тем, что величина по существу прямоугольного горизонтального сечения буровой вышки (1, 31, 41) меняется по высоте буровой вышки (1, 31, 41) от нижней части (9) буровой вышки (1, 31, 41), опирающейся на палубу (2), до верхней части (10) буровой вышки (1, 31, 41).

8. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 7, отличающаяся тем, что сечение верхней части (10) буровой вышки (1, 31, 41) меньше сечения нижней части (9) буровой вышки (1, 31, 41).

9. Буровая вышка (1, 31, 41) по любому из пп. 6-8, отличающаяся тем, что углы буровой вышки (1, 31, 41) выполнены закругленными.

10. Буровая вышка (1, 31, 41) по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что буровая вышка (1, 31, 41) имеет по существу круглое или эллиптическое горизонтальное сечение.

11. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 10, отличающаяся тем, что величина по существу круглого или эллиптического горизонтального сечения буровой вышки (1, 31, 41) меняется по высоте буровой вышки (1, 31, 41) от нижней части (9) буровой вышки (1, 31, 41), опирающейся на палубу (2), до верхней части (10) буровой вышки (1, 31, 41).

12. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 11, отличающаяся тем, что сечение верхней части (10) буровой вышки (1, 31, 41) меньше сечения нижней части (9) буровой вышки (1, 31, 41).

13. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 1, отличающаяся тем, что буровая вышка (1, 31, 41) содержит выступающие от осевой линии жесткие панели (33) в нижней части (32) буровой вышки (1, 31, 41), причем площадь сечения нижней части (32) по меньшей мере на 50 процентов больше площади самого большого сечения верхней части (34) буровой вышки, так что создается увеличенная закрытая площадь над палубой.

14. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 13, отличающаяся тем, что нижняя часть (32) буровой вышки (1, 31, 41) выполнена с возможностью соответствия конструкциям ниже палубы (2).

15. Буровая вышка (1, 31, 41) по п. 1, отличающаяся тем, что в буровой вышке (1, 31, 41) над палубой (2) выполнен поднятый и интегрированный буровой пол (42).

16. Морская буровая платформа, содержащая по меньшей мере одну буровую вышку (1, 31, 41) по п. 1.