Підводний колтюбінговий апарат

Реферат: UA 86001 U UA 86001 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі видобування вуглеводнів з глибоководних свердловин, а саме до підводних апаратів для ремонту морських свердловин. Свердловина, як і будь-яка інша споруда, потребує догляду та ремонту, оскільки й устаткування, яке знаходиться в ній та на поверхні, і стовбур, і фільтр у процесі експлуатації зношуються, і стають непридатними до використання. Підземний ремонт свердловин на основі використання колони безперервних гнучких труб - колтюбінгу - дає ряд переваг, які полягають у забезпеченні герметичності гирла свердловини на всіх етапах виконання внутрішньосвердловинних операцій, починаючи з підготовки комплексу ремонтного устаткування і аж до його згортання; можливість здійснення робіт в нафтових і газових свердловинах без їх попереднього глушення; відсутність необхідності освоєння і виклику притоки свердловин, в яких виконувалися роботи з використанням колони гнучких труб; безпека проведення спускопідіймальних операцій, оскільки в даному випадку не потрібно здійснювати згвинчування-розгвинчування різьбових з'єднань і переміщувати насосно-компресорні труби (НКТ) на містки; скорочення часу при спуску і підйомі внутрішньосвердловинного устаткування на проектну глибину; виконання операцій підземного ремонту в горизонтальних і сильно викривлених свердловинах; дотримання вищих вимог в області екології при проведенні всіх операцій по ремонту, зокрема, за рахунок менших розмірів комплексів устаткування для цих цілей в порівнянні з традиційними; істотний економічний ефект в результаті застосування колони гнучких труб. З метою підвищення ефективності та екологічної безпечності проведення робіт морських нафтогазових родовищах застосовують різні підводні апарати (див. Патент Російської Федерації Спосіб прокладання морських підводних кабелів № 2069932, Номер заявки 94041521/07, Дата подачі заявки: 16.11.1994 Дата публікації: 27.11.1996, аналог). Однак недоліком вказаної конструкції є можливість її застосування тільки для прокладання кабелів керування для підводного свердловинного обладнання. Атомна підводна станція газоперекачування (Патент Російської Федерації № 2154231 Номер заявки 99103772/06, Дата подачі заявки: 22.02.1999 Дата публікації: 10.08.2000, прототип). Атомна підводна газоперекачувальна станція містить сталевий герметичний міцний корпус, розділений міцними перегородками на відсіки: реакторний, два турбогенераторних і турбокомпресорних і два кінцевих житлових і акумуляторних. У реакторному відсіку розміщено автономне екологічно чисте джерело енергії, що живить всі споживачі енергії атомної підводної газоперекачувальної станції - водо-водяний атомний реактор, що відповідає всім міжнародним вимогам і нормативним актам в частині радіаційної і ядерної безпеки, у тому числі рекомендаціям МАГАТЕ. У сусідніх, симетрично розташованих відносно реакторного, відсіках розміщені агрегати турбонагнітачів (турбокомпресорів) з приводами від парових турбін, змонтованих на одній агрегатній рамі зі всіма допоміжними агрегатами і системами. На цих же агрегатних рамах встановлено два турбогенератори, що є основним джерелом електроенергії для всієї газоперекачувальної станції. Резервним джерелом електроенергії служать дві групи акумуляторної батареї, розміщені в трюмах кінцевих відсіків станції. Атомна підводна газоперекачувальна станція оснащена всіма засобами життєзабезпечення обслуговуючого персоналу під час його знаходження на станції. У нижній, кільовій частині газоперекачувальної станції є дві місцеві вигородки вузлів стиковки з магістральним газопроводом, що герметизуються спільно з такими ж вигородками опорно-посадочної платформи під час посадки, установки і з'єднання станції з газопроводом. У цих вигородках і в міжбортному просторі розміщені трубопроводи і із запірною газовою арматурою, створюючи всмоктуючі і нагнітаючі гілки трубопроводів турбонагнітачів (компресорів). У конструкції легкого корпусу включені баластні, зрівняльні і інші цистерни, висувні підрулюючі пристрої, необхідні для маневрування і позиціювання атомної підводної газоперекачувальної станції під водою. Установка атомної підводної газоперекачувальної станції на місце її роботи і включення її до складу магістрального газопроводу здійснюється таким чином. Повністю укомплектована, перевірена, готова до роботи станція буксирується в надводному положенні до місця її установки. У надводному ж положенні вводиться в дію атомний реактор, прогріваються паропроводи і парові турбіни і приймається навантаження на турбогенератори. Після прогрівання даються пробні звороти турбокомпресорів і станція з обслуговуючим персоналом герметизується. Після вивіски (приведення до нульової плавучості) атомна підводна газоперекачувальна станція занурюється під воду і, маневруючи за допомогою відкидних (висувних) підрулюючих пристроїв, підводиться до опорно-посадочної платформи, що конструктивно входить до складу магістрального газопроводу і має у відповідь частини вузлів стиковки з атомною підводною газоперекачувальною станцією з магістральним газопроводом. Потім атомна підводна газоперекачувальна станція, нижня, кільова поверхня якої в точності повторює опорну 1 UA 86001 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поверхню опорно-посадочної платформи, за допомогою координатно-центруючих пристроїв і системи позиціювання встановлюється на платформу, поєднуючи комінгси вигородок вузлів стиковки станції і платформи. За рахунок зняття забортного тиску в поєднаних вигородках стикувальних вузлів станції і платформи і зусилля, що утворилося у зв'язку з цим, від гідростатичного тиску, станція пристиковується ("присмоктує") до платформи, ущільнюється роз'єм вигородок і станція закріплюється на посадочній платформі. Сполучені вигородки осушуються засобами станції, після чого з'єднуються і ущільнюються газопроводи станції і газової магістралі. Після підключення станції до магістрального газопроводу, ущільнення роз'ємів і необхідних перемикань відповідної арматури, запускаються газові турбонагнітачі (компресори) і станція включається в роботу. Потім обслуговуючий персонал покидає станцію на підводному транспортному апараті. В процесі роботи станції при паралельному включенні газових турбонагнітачів (компресорів) забезпечується стовідсоткова її продуктивність. В разі зупинки і відключення одного з газових турбонагнітачів, з будь-якої причини, продуктивність газоперекачувальної станції зменшується до сімдесяти відсотків від номінальної. Зупинка, вивід з дії і зняття атомної підводної газоперекачувальної станції з магістрального газопроводу (наприклад, при виробленні ресурсу активної зони реактора) здійснюється в порядку, зворотному приведеному вище. Проблеми, що виникають на практиці, полягають в тому, що дана конструкція використовує для енергетичного забезпечення атомний реактор, що знижує екологічну безпечність і погіршує умови роботи персоналу. Крім того, для ремонту свердловин необхідно забезпечити потужне вантажопідіймальне обладнання та колону труб, яка б дозволила провести всі ремонтні роботи. Задачею даної корисної моделі є створення екологічного і безпечного для його персоналу підводного апарату, який дозволить проводити ремонт свердловин, які експлуатуються підводними видобувними комплексами. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що для забезпечення підводних ремонтних робіт застосовується підводний апарат з колтюбінговою установкою та газовим електрогенератором. Короткий опис креслень На фігурі 1 показано поздовжній розріз підводного колтюбінгового апарата. На фігурі 2 показано вигляд спереду підводного колтюбінгового апарата. Основою внутрішньої частини підводного апарата є колтюбінгова установка, яка дозволить проводити ремонт свердловини і складається з блока превенторів 1, інжектора 2, направляючої 3, барабана з трубою 4, енергетичного блока 5, інструментального блока 6, азотного насоса 7, азотної ємності 8, технологічного насоса 9 і технологічної ємності 10. Для енергетичного забезпечення процесів ремонту свердловин, яке складається з газових електрогенераторів 12, акумуляторів 11, перетворювачів напруги 13, комутаційної апаратури 14, кабельних мереж 15. Може встановлюватися система альтернативного забезпечення електроенергією 16. Забортні пристрої у складі головних рушіїв 17, допоміжних рушіїв 18, пристроїв керування 19, гайдропу 20 і гідравлічних передач 21, а також загальносуднові системи у складі механізмів 22, системи баластування 23, системи регулювання тиску 24, системи регулювання плавучості 25, диферентної системи 26 забезпечують вертикальне і горизонтальне переміщення апарату. Підводний колтюбінговий апарат містить також систему регенерації і кондиціювання повітря 27, ергономічне обладнання приміщень 28, аварійно-рятувальні капсули 29, розраховані за кількістю на евакуацію всього персоналу, засоби управління 30, навігації 31 і зв'язку 32. На прилади і датчики 33, маніпулятори 34 та інші робочі органи 35. Система баластування включає запас водотоннажності 36, маневровий баласт 37, аварійний баласт 38 і тимчасовий баласт 39. Додаткова плавучість забезпечується понтонами 49, контейнерами 41 і поплавками 42. Для забезпечення життєдіяльності екіпажу передбачені житлові приміщення 43, запаси життєзабезпечення 44 і балони з дихальною сумішшю 45. Апарат традиційно складається з міцного (внутрішнього) корпуса (обшивка 46, кріплення шпангоутів 47, вхідні люки 48, ілюмінатори 49, вводи 51, система під'єднання до гирла свердловини 50) і легкого (зовнішнього) корпуса (кіль і кормове закінчення 52, носове закінчення 53, баластні цистерни 54, палуби 55, рубка 56, виступаючі частини 57). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Підводний колтюбінговий апарат, який складається з систем енергетичного забезпечення, забортних пристроїв, загальносуднових пристроїв, засобів життєзабезпечення і рятування, управління, навігації і зв'язку, додаткового зовнішнього обладнання, систем баластування і додаткової плавучості, міцного (внутрішнього) корпуса і легкого (зовнішнього) корпуса, який 2 UA 86001 U відрізняється тим, що у ньому для забезпечення ремонтних робіт на глибоководних свердловинах встановлено колтюбінгову установку і система енергозабезпечення включає газогенератори. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3