Способ создания и эксплуатации искусственного ледового сооружения Советский патент 1984 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к способам создания и эксплуатации искусственных ледовых сооружений, в частности искусственных островов, создаваемых на замерзающих морях и водоемах в то месте, где толидана ледового покрытия соизмерима с толщиной водного слоя между льдом и дном водоема и может быть использовано, например, в нефтяной и газовой промышленности для разведочного и эксплуатационного бурения нефтегазовых морских скважин. Известен способ сооружения ледогрунтового искусственного острова, заключающийся в том, что в ледовом покрытии вырезают участок, намывают на него грунт, сооружают буровую установку и производят бурение скважин С 1 1. Однако такой способ характеризует дороговизной, недостаточной связью острова с дном водоема, длительность его сооружения. Известен способ создания и эксплу атации искусственного ледового соору жения, преимущественно, намораживаемого острова, заключающийся в намора живании, монолита и поддержании его хладозапаса путем постоянного подвод холода. Подвод холода, в частности, может производиться от расположенног под сооружением слоя вечной мерзлоты через связывающие монолит со слое вечной мерзлоты шурфы, 2, Недостатком такого способа являет ся сравнительно низкое качество мон лита, связанное с его рыхлостью из-з плохого удаления образующегося при намораживании из морской воды рассола. При этом недостаточна эффективность хладообмена. Цель изобретения - повышение качества монолита и эффективности хладообмена между монолитом и слоем веч ной мерзлоты, а также удешевление ра бот путем полезного использования образующегося при намораживании из морской воды рассола, Эта цель достигается тем, что рас сол вводят в шурфы и создают в слое вечной мерзлоты внутренние полости с увеличенной поверхностью хладообме на за счет циркуляции рассола по ним На фиг, 1 изображен один из вариантов искусственного ледового острова, сооружаемого в соответствии с оп сываемым способом; на фиг, 2 - то же вид сверху. Остров состоит из связанного с дном 1 моря ледяного монолита 2, выполненного путем вырезания из общего ледяного поля 3 участка ледового покрытия и намораживание его сверху до тех пор, пока он не опустится .на дно. Под верхним слоем дна находится слой 4 вечной мерзлоты, который термически связан с монолитом 2 при помощи шурфой 5, в которых имеется хладоноситель. Вокруг шурфов 5 благодаря циркуляции хладоносителя образуется ледогрунтовый слой 6, связывающий монолит 2 со слоем 4, В слое 4 образованы внутренние полости 7 с увеличенной поверхностью хладообмена. На монолите 2 расположено основание 8,- на котором установлена буровая установка Э, Пример , В зимний период в ледовом поле 3 вырезают участок и начинают подавать на него морскую воду, которая замерзает и образует последовательно намораживаемые слои монолита 2, По мере увеличения толщины и веса монолит 2 опускается на дно, после чего намораживают еще несколько слоев и прекращают поддерживать оконтуривающую монолит траншею, в результате чего она замерзает и монолит оказывается смерзшимся с ледовым полем и с дном. Одновременно с этим или несколько ранее (но обязательно после посадки монолита 2 на дно) в нем бурят нурфы 5, которые продолжают до слоя 4 вечной мерзлоты, В шурфы устанавливают термоэлементы, причем в качестве их хладоносителя используют ввoди tt Iй в них рассол, который образуется при вымерзании пресной составляющей морской воды, В некоторых случаях шурфы сами могут выполнять роль термоэлементов, по которым циркулирует хладоноситель, В результате циркуляции хладоносителя, за счет того, что в нижней части шурфа скапливается более концентрированный рассол, в слое вечной мерзлоты образуются внутренние полости 7 с неравномерно разъединенной рассолом поверхностью, благодаря чему увеличивается поверхность и повышается эффективность хладообмена. Дополнительным положительным эффектом является попутная утилизация концентрированного рассола без дополнительных затрат и устранение необходимости создания специального хладоносителя. Предлагаемый способ по сравнению с другими известными способами позволяет (применительно к созданию искусственных островов для бурения нефтегазовых скважин на море) получить ряд преимуществ, которые заключаются в повышении прочности и устойчивости острова и в удешевлении его сооружения, что в конечном итоге приводит к повышению безопасности буровых работ на нем, сокращению сроков строительства, снижению риска аварий и загрязнения моря и в результате - к снижению удельной стоимости нефтегазодобычи .

СПОСОБ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИСКУССТВЕННОГО ЛЕДОВОГО СООРУЖЕНИЯ, преимущественно, намораживаемого острова, заключающийся в намораживании монолита и подцержанин его хладозапаса путем постоянного подвода холода, в частности от расположенного под сооружением слоя вечной мерзлоты, через связывацощие монолит со слоем вечной мерзлоты шурфы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества монолита и эффективности хладообмена между монолитом и слоем вечной мерзлоты, а также снижения стоимости работ путем полезного использования образующегося при намораживании из морской воды рассола, последний вводят в шурфы и создают в слое вечной мерзлоты внутренние полости с увеличенной поверхностью хладообмена за счет циркуляции рассола по ним.5 :у-О-л Ф: О О€о | : . /: -.- /,:, ; Х-,;..;..Х-;. ,::./. - -