1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28583
(51) E02B 17/00 (2006.01)
E02B 17/04 (2006.01)
E21B 15/02 (2006.01)
E21B 19/09 (2006.01)
B63B 35/44 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/0614.1
(22) 04.05.2013
(45) 16.06.2014, бюл. №6
(72) Исбеков Куаныш Байболатович; Асылбекова
Сауле Жангировна; Ярмолкевич Анна
Александровна; Ким Аркадий Игнатьевич
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "Казахский научно-
исследовательский институт рыбного хозяйства"
(56) «Чейн-Стар», Ильина С. В. Технические науки
в России и за рубежом: материалы междунар. науч.
конф. г. Москва, май 2011 г
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МОРСКИХ
БУРОВЫХ ПЛАТФОРМ ОТ ДРЕЙФУЮЩИХ
ЛЕДОВЫХ ПОЛЕЙ
(57) Развитие добычи углеводородного сырья на
шельфе Северного Каспия требует повышенного
внимания к защите морских буровых объектов в
целях сохранения морской экосистемы и
экологической безопасности. Предлагаемое
устройство для защиты морских буровых платформ
от дрейфующих ледовых полей может быть
использовано для защиты морских буровых
платформ от надвигающихся ледовых полей.
Наиболее близким аналогом является
противоледовая защита платформы «Чейн-Стар», у
которой ледовую нагрузку от дрейфующих ледовых
полей и айсбергов воспринимают якорные цепи,
расходящиеся лучами. Причинами,
препятствующими получению требуемого
технического результата при использовании аналога
является то, что поглотители энергии
надвигающегося ледового поля монтируются на
платформе, что допускает прямой контакт
движущейся массы льда с буровым объектом,
якорные цепи верхними концами конструктивно
связаны с платформой (через поглотители энергии),
что может вызвать ее смещение при давлении
ледового поля на цепи. Достижение технического
результата осуществляется следующим:
- тросово-якорный барьер с двумя линиями
плавучих захватов расположен вокруг платформы.
Он состоит из расходящихся лучами якорных тросов
на котором смонтированы плавучие захваты.
Надвигающееся с любой стороны ледовое поле
стопорится первой линией плавучих захватов.
Вторая линия плавучих захватов имеет страхующий
характер.
Наиболее существенными отличительными
признаками от аналога является то, что
противоледовая тросово-якорная защита
конструктивно не связана с платформой, а
поглотители энергии надвигающегося ледового поля
в виде плавучих захватов монтируются на якорных
тросах.
Совокупным признаком аналога и изобретения,
обеспечивающим получение технического
результата, является следующий - имеются
расходящиеся лучами от платформы якорные тросы
(цепи) для погашения кинетической энергии
надвигающегося ледового поля и его остановки на
расстоянии от платформы.
(19)KZ(13)A4(11)28583
2. 28583
2
Изобретение относится к области нефтяной и
газовой промышленности, в частности, к защите
морских буровых объектов от движущихся ледовых
полей.
Развитие добычи углеводородного сырья на
шельфе Северного Каспия требует повышенного
внимания к защите морских буровых объектов в
целях сохранения морской экосистемы и
экологической безопасности. На морских
акваториях со сложной ледовой обстановкой
основной величиной воздействия на конструкцию
буровых платформ является действие
горизонтальных сил движущегося льда (Ильина С.
В. Технические науки в России и за рубежом:
материалы междунар. науч. конф. г. Москва, май
2011 г.). На Каспийском море движение сплоченных
ледовых полей образующихся в результате взлома
ледяного берегового припая, под воздействием
нередких здесь сильных ветров, представляет
серьезную опасность для морских технических
объектов (Бухарицин П.И., Беззубиков Л.Г.
Информационно-аналитический журнал «Морская
биржа» №2, 2008; Симонян А. Наука и жизнь №6,
2002).
Предлагаемое устройство может быть
использовано для защиты морских буровых
платформ от надвигающихся ледовых полей.
Монтируемое на любых глубинах устройство
состоит из тросово-якорного барьера с двумя
линиями плавучих захватов для амортизации и
поглощения энергии надвигающегося ледового
поля, и его остановки на удалении от платформы.
Разборно-сборная конструкция позволяет в
короткие сроки провести монтаж и демонтаж
устройства без существенного влияния на морскую
экосистему.
Наиболее близким аналогом является
противоледовая защита морской платформы «Чейн-
Стар», у которой ледовую нагрузку от дрейфующих
ледовых полей и айсбергов воспринимают якорные
цепи, расходящиеся лучами (Ильина С. В.
Технические науки в России и за рубежом:
материалы междунар. науч. конф. г. Москва, май
2011 г.). Якорные цепи позволяют погасить
кинетическую энергию и остановить ледовые поля
на большом расстоянии от платформы. Цепи
прикрепляются одним концом к якорям на морском
дне, а другим - к поглотителям энергии на верхней
части платформы. Поглотители энергии
сравнительно громоздкие и требуют специальной
системы регулирования.
Причинами, препятствующими получению
требуемого технического результата при
использовании аналога являются следующие:
- поглотители энергии надвигающегося ледового
поля монтируются на платформе, что допускает
прямой контакт движущейся массы льда с буровым
объектом;
- якорные цепи верхними концами
конструктивно связаны с платформой (через
поглотители энергии), что может вызвать ее
смещение при давлении ледового поля на цепи с
одной стороны.
1. Задачи
Защита морских буровых платформ от
дрейфующих ледовых полей
2. Ожидаемый технический результат:
- амортизация и ступенчатое гашение энергии
надвигающегося ледового поля;
- остановка надвигающегося ледового поля на
удалении от платформы.
3. Достижение технического результата
осуществляется следующим:
- тросово-якорный барьер с двумя линиями
плавучих захватов расположен вокруг платформы
(ф.1,2, эл1). Он состоит из расходящихся лучами
якорных тросов (ф1,2,3, эл2), толщиной 50 мм,
расположенных под углом не более 25° по
отношению ко дну. Длина троса на глубинах до 10 м
не менее 70 м, а на глубинах свыше 10 м
соответственно увеличивается. На донном конце
троса имеется якорь (ф1,2, эл3) системы Холла,
весом 5т, заглубляемый в донный грунт на глубину
5 м. Верхний конец троса крепится такелажной
скобой к нижней уголковому выступу (ф2,3,4, эл4),
аналогичного верхнему уголковому выступу (ф2,3,4,
эл5) с которым соединен вертикальными
металлическими поясами (ф3,4, эл6)
предотвращающими их отрыв от корпуса плавучего
захвата (ф2,3,4, эл7) второй линии. Верхний и
нижний уголковые захваты, выполнены из
высокопрочного стального прута толщиной 50 мм. и
служат для захвата и удержания кромки
надвигающегося льда;
- корпус плавучего захвата представляет собой
заваренный с двух сторон отрезок металлической
трубы диаметром 120 см, с толщиной стенок не
менее 1 см, длиной 4 м. Наверху имеется
герметично закрывающийся люк (ф3, эл8), для
контроля течи воды. Торцы имеют округлую
конфигурацию, что вкупе с круглой формой корпуса
придает устойчивость к сдавливанию льдом. В
центре задней торцевой части имеется петля (ф3,
эл9) для отвесного каната (ф2,3, эл10) для фиксации
заданного продольного направления корпуса. Также
к данной петле крепятся канаты связки (ф1, эл11)
между соседними плавучими захватами в линии;
- так основная нагрузка приходится на переднюю
часть плавучего захвата, для выравнивания
положения корпуса по горизонтали, предусмотрен
балластный отсек с люком (ф3, эл12) в задней части
корпуса;
- вторая линия (ф1, эл14) плавучих захватов
расположена на расстоянии 20 м от платформы.
Первая линия (ф1, эл15) расположена на расстоянии
15 м от второй. Плавучие захваты первой линии,
через нижний уголковый выступ, десятью
амортизирующими стальными тросами (ф2, эл16)
толщиной 30 мм, веерообразно прикреплены к
основному якорному тросу, посредством
такелажных скоб;
- надвигающееся с любой стороны ледовое поле
стопорится первой линией плавучих захватов.
Амортизирующие тросы на них меньшего диаметра,
чем на основном якорном, и при значительном
напоре льда срываются. При срыве переднего
3. 28583
3
амортизирующего троса нагрузка переходит на
следующий трос, таким образом ступенчато
погашая кинетическую энергию надвигающегося
льда. Вторая линия плавучих захватов имеет
страхующий характер, на случай срыва всех
амортизирующих тросов первой линии. После
ликвидации опасности сорванные тросы заменяют
целыми;
- со стороны наименьших ветров в этой
местности устанавливается проход (ф1, эл17) для
судов технической поддержки. Он имеет
фарватерную разметку.
Наиболее существенными отличительными
признаками от аналога являются следующие:
- противоледовая тросово-якорная защита
конструктивно не связана с платформой, что
предотвращает контакт движущейся массы льда с
буровым объектом и его смещение;
- поглотители энергии надвигающегося ледового
поля в виде плавучих захватов монтируются на
якорных тросах.
Совокупным признаком аналога и изобретения,
обеспечивающим получение технического
результата, является следующий:
- имеются расходящиеся лучами от платформы
якорные тросы (цепи) для погашения кинетической
энергии надвигающегося ледового поля и его
остановки на расстоянии от платформы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для защиты морских буровых
платформ от дрейфующих ледовых полей,
включающее в себя тросово-якорный барьер и
поглотители энергии надвигающегося ледового
поля, отличающееся тем, что тросово-якорный
барьер конструктивно не связан с платформой, а
поглотители энергии надвигающегося ледового поля
в виде плавучих захватов расположены на якорных
тросах.
