Què és una plataforma de perforació? Tipus de plataformes de perforació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La mineria es porta a terme amb l'ajuda d'estructures d'enginyeria especials: plataformes de perforació. Ofereixen les condicions necessàries perquè el desenvolupament tingui lloc. La plataforma de perforació es pot equipar a diferents profunditats; depèn de la profunditat dels jaciments de petroli i gas.

Perforació a terra

El petroli no només es troba a la terra, sinó també al plomall continental, que està envoltat d'aigua. És per això que algunes instal·lacions estan equipades amb elements especials, gràcies als quals es mantenen a l'aigua. Aquesta plataforma de perforació és una estructura monolítica que actua com a suport per a la resta d'elements. La instal·lació de l'estructura es realitza en diverses etapes:

• primer, es perfora un pou de prova, que és necessari per determinar la ubicació del camp; si hi ha la possibilitat de desenvolupar una zona específica, es duu a terme més treballs;
• preparació d'un lloc per a una plataforma de perforació: per això, l'àrea circumdant s'anivella tant com sigui possible;
• s'està abocant la base, sobretot si la torre és pesada;
• de manera preparada, es munten una torre de perforació i els seus altres elements.

Mètodesidentificació del dipòsit

Les plataformes de perforació són les principals estructures a partir de les quals es realitza l'explotació de petroli i gas tant a terra com a aigua. La construcció de plataformes de perforació només es realitza després de determinar la presència de petroli i gas en una regió determinada. Per fer-ho, es perfora un pou amb diferents mètodes: rotatiu, rotatiu, de turbina, volumètric, cargol i molts altres.

El més comú és el mètode rotatiu: quan s'utilitza, s'introdueix una broca giratòria a la roca. La popularitat d'aquesta tecnologia es deu a la capacitat de la perforació de suportar càrregues importants durant molt de temps.

Càrregues de plataforma

El disseny de la plataforma de perforació pot ser molt diferent, però s'ha de construir de manera competent, tenint en compte principalment els indicadors de seguretat. Si no es cuiden, les conseqüències poden ser greus. Per exemple, a causa de càlculs incorrectes, la instal·lació pot simplement col·lapsar-se, cosa que provocarà no només pèrdues financeres, sinó també la mort de persones. Totes les càrregues que actuen sobre les instal·lacions són:

• Constant: fan referència a les forces que actuen durant tot el funcionament de la plataforma. Aquest és el pes de les estructures per sobre de la instal·lació i la resistència a l'aigua, quan es tracta de plataformes offshore.
• Temporal: aquestes càrregues actuen sobre l'estructura en determinades condicions. Només durant l'inici de la instal·lació hi ha una forta vibració.

Al nostre país s'han desenvolupat diferents tipus de plataformes de perforació. Fins ara, enHi ha 8 sistemes de producció estacionaris que operen al gasoducte rus.

Plateformes de superfície

El petroli pot aparèixer no només a la terra, sinó també sota l'aigua. Per extreure'l en aquestes condicions, s'utilitzen plataformes de perforació, que es col·loquen sobre estructures flotants. En aquest cas, els pontons i les barques autopropulsades s'utilitzen com a instal·lacions flotants; això depèn de les característiques específiques del desenvolupament del petroli. Les plataformes de perforació en alta mar tenen certes característiques de disseny, de manera que poden surar a l'aigua. Depenent de la profunditat del jaciment de petroli o gas, s'utilitzen diferents plataformes de perforació.

Al voltant del 30% del petroli s'extreu de camps en alta mar, de manera que els pous es construeixen cada cop més sobre l'aigua. Molt sovint, això es fa en aigües poc profundes fixant piles i instal·lant-hi plataformes, torres i l'equip necessari. Les plataformes flotants s'utilitzen per perforar pous en zones d'aigües profundes. En alguns casos, es realitza la perforació en sec de pous d'aigua, que és aconsellable per a obertures poc profundes de fins a 80 m.

Plataforma flotant

Les plataformes flotants s'instal·len a una profunditat de 2-150 m i es poden utilitzar en diferents condicions. Aquestes estructures poden ser de mida compacta i treballar en rius petits, o es poden instal·lar a mar obert. Una plataforma de perforació flotant és una estructura avantatjosa, ja que fins i tot amb una mida petita, pot expulsar un gran volum de petroli o gas. I això permet estalviar en costos de transport. Una plataforma així ésal mar durant uns dies, després torna a la base per buidar els tancs.

Plataforma fixa

La plataforma de perforació en alta mar estacionària és una estructura que consta d'una part superior i una base de suport. Està fixat a terra. Les característiques de disseny d'aquests sistemes són diferents, de manera que es distingeixen els següents tipus d'instal·lacions estacionàries:

• gravitacional: l'estabilitat d'aquestes estructures està assegurada pel propi pes de l'estructura i el pes del llast rebut;
• apilament: guanyen estabilitat a causa de les piles enfonsades a terra;
• mast: l'estabilitat d'aquestes estructures la proporcionen els homes o la quantitat de flotabilitat necessària.

Depenent de la profunditat a la qual s'estigui desenvolupant el petroli i el gas, totes les plataformes estacionàries es divideixen en diversos tipus:

• aigües profundes sobre columnes: la base d'aquestes instal·lacions està en contacte amb el fons de la zona d'aigua i les columnes s'utilitzen com a suports;
• plataformes d'aigües poc profundes sobre columnes: tenen la mateixa estructura que els sistemes d'aigües profundes;
• illa de construcció: aquesta plataforma es troba sobre una base metàl·lica;
• monopod és una plataforma d'aigües poc profundes sobre un suport, feta en forma de torre i amb parets verticals o inclinades.

Són les plataformes fixes les que representen les principals capacitats de producció, ja que són més rendibles econòmicament i més fàcils d'instal·lar i operar. En una versió simplificada, aquestes instal·lacions tenenbase d'estructura d'acer, que actua com a estructura de suport. Però cal utilitzar plataformes estacionàries tenint en compte la naturalesa estàtica i la profunditat de l'aigua a la zona de perforació.

Les instal·lacions en què la base és de formigó armat es col·loquen al fons. No necessiten fixacions addicionals. Aquests sistemes s'utilitzen en camps d'aigües poc profundes.

Barcassa de perforació

La perforació exploratòria en alta mar es realitza mitjançant plataformes mòbils dels següents tipus: jack-ups, semisubmergibles, vaixells de perforació i barcasses. Les barcasses s'utilitzen en camps d'aigües poc profundes, i hi ha diversos tipus de barcasses que poden funcionar a profunditats molt diferents: des de 4 m fins a 5000 m.

La plataforma de perforació en forma de barcassa s'utilitza en les etapes inicials del desenvolupament del camp quan és necessari perforar pous en aigües poc profundes o zones protegides. Aquestes instal·lacions s'utilitzen a les desembocadures de rius, llacs, pantans i canals a una profunditat de 2-5 m. La majoria d'aquestes barcasses no són autopropulsades, de manera que no es poden utilitzar per treballar a alta mar..

La barcassa de perforació té tres components principals: un pontó submergible submarí que s'instal·la a la part inferior, una plataforma de superfície amb una coberta de treball i una estructura que connecta aquestes dues parts.

Plataforma d'escalada

Les plataformes de perforació amb elevació són similars a les barques de perforació, però les primeres estan més modernitzades i millorades. S'aixequen sobre pals de presa que descansen a la part inferior.

Estructuralment, aquestes instal·lacions consten de 3-5 suports amb sabates, quees baixen i es pressionen a la part inferior durant la durada de les operacions de perforació. Aquestes estructures es poden ancorar, però els suports són un mode de funcionament més segur, ja que el casc de la instal·lació no toca la superfície de l'aigua. La plataforma flotant autoelevable pot funcionar a profunditats de fins a 150 m.

Aquest tipus d'instal·lació s'eleva sobre la superfície del mar gràcies a unes columnes que descansen a terra. La coberta superior del pontó és el lloc on es munta l'equip tecnològic necessari. Tots els sistemes autoelevadors es diferencien en la forma del pontó, el nombre de columnes de suport, la forma de la seva secció i les característiques del disseny. En la majoria dels casos, el pontó té una forma triangular i rectangular. El nombre de columnes és de 3 a 4, però en els primers projectes els sistemes es van crear en 8 columnes. La torre en si es troba a la coberta superior o s'estén a popa.

Vaixell de perforació

Aquests equips són autopropulsats i no cal remolcar-los fins al lloc de treball. Aquests sistemes estan dissenyats específicament per a la instal·lació a poca profunditat, de manera que no són estables. Els vaixells de perforació s'utilitzen en l'exploració de petroli i gas a una profunditat de 200-3000 m i més. Es col·loca una plataforma de perforació en aquest vaixell i la perforació es realitza directament a través del forat tecnològic de la coberta.

Al mateix temps, l'embarcació està equipada amb tot l'equip necessari perquè pugui operar en totes les condicions meteorològiques. El sistema d'ancoratge permet garantir el nivell adequat d'estabilitat a l'aigua. L'oli produït després de la purificació s'emmagatzema en tancs especials al casc i després es torna a carregar en camins cisterna de càrrega.

Semisubmergible

La plataforma de perforació de petroli semisubmergible és una de les plataformes de perforació en alta mar més populars, ja que pot funcionar a profunditats superiors a 1500 m. Les estructures flotants poden submergir-se a profunditats considerables. La instal·lació es complementa amb tirants i columnes verticals i inclinades, que asseguren l'estabilitat de tota l'estructura.

El cos superior d'aquests sistemes són els habitatges, que estan equipats amb l'última tecnologia i disposen dels subministraments necessaris. La popularitat de les instal·lacions semisubmergibles s'explica per una varietat de solucions arquitectòniques. Depenen del nombre de pontons.

Les instal·lacions semisubmergibles tenen 3 tipus de tiratge: perforació, modalitat d'aigües pluvials i transició. La flotabilitat del sistema ve proporcionada per suports, que també permeten que la instal·lació mantingui una posició vertical. Cal tenir en compte que el treball a les plataformes de perforació a Rússia és molt remunerat, però per això cal no només tenir l'educació adequada, sinó també una àmplia experiència laboral.

Conclusions

Així, la plataforma de perforació és un sistema modernitzat de diversos tipus, que pot perforar pous a diferents profunditats. Les estructures s'utilitzen àmpliament a la indústria del petroli i del gas. A cada instal·lació se li assigna una tasca específica, de manera que es diferencien en característiques de disseny, funcionalitat, volum de processament i transport.recursos.