Способ возведения подводного тоннеля для добычи нефти и газа из морских месторождений Советский патент 1982 года по МПК E02D29/63 E21C45/00 E02D29/77 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к добыче нефти и газа из месторождений шельфа арктических морей и предназначено для возведения подводного тоннеля из опускных секций с применением средств гидрокюханизации и последующим обустройством этого тоннеля для бурения и эксплуатации скважин. Известен способ воздействия подводного тоннеля, включающий изготовление на береговой площадке, расположенной ниже уровня воды, опускных секций с временными перегородками по торцам, спуск секций на воду, транспортирование секций плавучими средствами, например, буксирами, погружение секций на дно траншеи, взаимную стыковку секций и обустройство секций для эксплуатации подводн го тонеля р. Известен также способ возведения подводного тоннеля для добычи нефти и газа из морских месторождений, вкл чающий изготовление на береговой монтажной площадке, расположенной ниже уровня воды, опускных секций с временными перегородками по торцам, спуск секций на воду, транспортирование секций к месту погружения, контролирование взаимной стыковки и обустройство секций буровым и добычным оборудованием12}. . Недостаток известных способов возведения подводных тоннелей из опускных секций заключается в значительных сроках строительства, связанных с поочередным выполнением длительных работ по подготовке береговой монтажной площадки и изготовлению опускных секций, а также невозможности выполнения под водой монтажа тоннеля из опускных секций при волнении на море и в ледовый период. Цель изобретения - сокращение сроков возведения тоннеля и обеспечение возможности возведения тоннеля при волнении на море и в ледовый период. 393 Поставленная цель достигается тем, что монтажные площади размещают выше уровня воды, а глубоководную акваторию связывают с морем посредством водоспуска с затвором, причем по мере изготовления секций возводят водонепроницаемое огражнение по периметру монтажной площадки, после чего внутрь ограждения подают воду для транспортирования секций затем затапливают их на глубину ниже волнового воздействия и кромки льда и транспортируют к месту назначения по водоспус|ку посредством движений, а также тем, что взаимное стыкование секций,контро лируют через прозрачные вставки, разметенные на временных перегородках и тем, что с целью исключения образования льда в глубоководной акватории, на дно ее укладывают трубы с соплами, в которые подают воздух.

На фиг. 1 изображен схематично предлагаемый способ возведения подводного тоннеля для добычи нефти и газа, вид в плане-, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1-, на фиг. 3 сечение Б-Бна фиг.1-, на фиг. вид опускной секции с торца.

Подводный тоннель из опускных секций для добычи нефти и газа из месторождений арктических морей возводят следующим образом.

Опускные тоннельные секции 1 изготавливают из железобетона на площадке 2 с монтажным участком 3, расположенным выше уровня воды k моря 5. Одновременно с изготовлением секций 1 землесосным снарядом (не показан) подготавливают глубоководную акваторию6 площадки 2.Грунт акватории 6 намывают в ограждение 7 по периметру площадки 2. Размеры в плане монтажного участка 3 и глубоководной акватории 6 принимают достаточными для размещения секций 1 всего подводного тоннеля или одной его очереди, если предполагается поэтапное освоение месторождения. При намыве ограждения 7 акваторию 6 соединяют с морем 5 водовыпуском 8 закрытого или открытого типа. В водовыпуске 8 устанавливают затвор 9- Глубину и ширину водовыпуска 8 принимают в зависимости от поперечных размеров секции 1, обеспечивая свободное транспортирование секций 1 из акватории 6 в море 5 к месту-возведения ,подводного тоннеля при волновых воздейуправляют изнутри секции 1 или дистанционно.

После завершения изготовления секций 1 в Ограждение. 7 подают воду насосом 17 до уровня, обозначенного на фиг.2 позицией 18. Опускные секции 1, обладающие плавучестью, всплывают над монтажным участком 3 в направлении стрелки 18. Секции 1 посредством движителей 16 перемещают в глубоководную акваторию 6 в направлении стрелки 20. Насосом 17 откачивают воду до уровня k моря 5- Секции 1 затапливают: на глубину ниже волнового воздействия и кромки льда 10 подачей воды в -vix балластные емкости (на чертежах не показаны). Открывают затвор 9 и транспортируют секции 1 к месту погружения по водовыпуску 8 и море 5 в направлении стрелки 21. Транспортируют секции 1 к месту погружения с помощью движителей 16, размещенных, например,

на временной перегородке 1А.

Взаимное стыкование секций 1 контролируют визуально через прозрачные вставки 15, установленные на. временных перегородках 14, или известными геодезическими приборами, например, лазерного типа. После стыкования временные перегородки И предыдущей и последующей секций 1 удаляют.

Последовательно транспортируя секции 1 из акватории 6 к месту строительства, возводят подвижный тоннель, обеспечивающий свободный доступ от берегового сооружения 22

5 к подводному месторождению нефти или газа. В отдельных секциях размещают технологическое оборудование, а по всему тоннелю - трубопроводы и подъ1ствиях и максимально возможной толщине льда 10 в районе строительства. Секции 1 изготавливают на участке 3., расположенном выше уровня воды 4 моря 5- На дне акватории 5 укладывают трубы 11 с соплами 12, в которые в зимний период подают воздух компрессором 13 для исключения замерзания воды и образования льда. На торцах опусных секций 1 размещают временные перегородки 1 4 из металла с прозрачными вставками 15 и движителями 16. Движители 16, например, водометного типа служат для передвижения и транспортирования секций 1. Работой движителей 16 ездные пути. После этого начинают бурение и эксплуатацию скважин подводного месторождения нефти или газа. Совместное изготовление нескольких опускных секций 1, длина каждой из которых 100-200 метров, ширина 10 и более метров и высота 6-8 м, с намывом водонепроницаемого ограждения 7 сокращает срок строительст ва тоннеля по сравнению с известны на 1-1,5 года. Экономическая эффективность достигается также за счет исключения работы водоотливных насосов, предотвращающих фильтрацию воды и преждевременное затопление участка. Формула изобретения 1. Способ возведения подводного тоннеля для добычи нефти и газа из .морских месторождений, включающий изготовление на береговой монтажной площадке опускных секций с временны ми перегородками по торцам, спуск с ций, на воду, транспортирование секций к месту погружения, контролирование взаимной стыковки секций и обустройство секций буровым и добыч ным оборудованием, о т л и ч ,а ющ и и с я тем,, что, с целью сокраще ния сроков возведения тоннеля и обе печения возможности возведения тонн ля при волнении на море и в ледовый период, монтажные площадки размещают выше уровня воды, а глубоководную акваторию связывают с морем посредством водовыпуска с затвором, причем по мере изсотовления секций возводят водонепроницаемое ограждение ло периметру монтажной площадки, после чего внутрь ограждения подают воду для tpaHcnopTMpoBaHHH секций в глубоководную акваторию, затем затапливают их на глубину ниже волнового воздействия и кромки льда и транспортируют к месту погружения в море по водовыпуску посредством движителей. 2.Способ по п. 1, о. т л и ч а ющ и и с я тем, что взаимное стыкование секций контролируют через прозрачные вставки, размещенные на временных перегородках. 3.Способ по п.1, отличающий с я тем, что, с целыо исключения образования льда в глубоководной акватории монтажного участка на дно ее укладывают трубы с соплами, в которые подают воздух. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Culverwel O.R. Imersed - t4ibes and the teis Tunnels and Tunnelling 1976, c.. 27-3t. 2.Revul mensuells - Maadblad Excavator, 1969. c. 7-11 (прототип).

оъ

CM

CNJ

J a

us

II I 11 11 Ij

I I I IT

J

I

CM

I

I