Статический расчет якорной системы удержания ППБУ в условиях шельфа Баренцева моря

Хазеев Вадим Булатович,

аспирант кафедры автоматизации проектирования сооружений нефтяной и газовой промышленности Российского государственного университета нефти и газа им. И.М.Губкина,

инженер по специальности «Морские нефтегазовые сооружения».

Anchoring system static calculation for semisubmirsible drilling rig in a Barents sea shelf conditions.

V.B.Khazeev,

an engineer of «Offshore Oil and Gas structures» specialty, candidate of oil and gas facilities automated design department Gubkin State University of Oil & Gas.

В статье приводится последовательность статического расчета якорной системы. Производится расчет жесткостных характеристик опор ППБУ. Описаны результаты расчетов, представлен результат расчета перемещения.

Ключевые слова: системы стабилизации положения, нагрузка, статический расчет, площадь парусности, жесткостная характеристика

This article describes static calculation sequence. Rigidity number calculation of a semisub supports. Calculation results are indicated, a displacement calculation result is presented.

Keywords: positioning systems, static calculation, load, sail area, rigidity number.

Рис. 1. Схема статического расчета якорной системы удержания.

Произведем расчет якорной системы позиционирования [2] с учетом двусторонней работы цепи. Для произведения статического расчета якорной системы позиционирования необходимо определить жесткостные характеристики опор полупогружной установки. Входящих в ниже приведенную формулу:

                                                                                 (1)

, где

Выше приведенные расчетные соотношения справедливы лишь с условием расположения начала осей координат по следующим формулам:

 (2)  ,                                  (3)

где  ;  :

Коэффициенты указанные выше находятся из формул:

                                                                                                (4)

                                                                                          (5)

Таким образом, расчет сводится к нахождению коэффициентов жесткости опор.

По рассчитанным параметрам внешней нагрузки для условий статического расчета они принимаются направленными в одну сторону. Нагрузки от внешних сил заменяются действием результирующего вектора, также расчетным путем определяется точка его приложения. Далее по рекомендациям [2] определяется тип расстановки якорной системы. Назначается распределенная схема расстановки, поскольку нагрузка может значительно меняться и по силе и по направлению.

Рис. 2. Схема расстановки распределенной якорной системы удержания.

Как видно из рис. 2 якорная система предусматривает двустороннюю работу якорных линий по каждому из направлений, так, к примеру, якорная линия 10 при нагружении будет работать совместно с якорной линией 5, а якорная линия 1 с якорной линией 6. После определения применимой расстановки якорной системы удержания производится статический расчет в предположении двухсторонней работы системы для определения основных параметров системы. Для расчета находятся жесткостные характеристики каждой из колонн ППБУ.

Рис. 3. Жесткостные характеристики опор.                       Рис. 4. Схема проверки расчета.

По завершению производится проверка результатов расчета путем составления уравнения сил на оси Ox и Oy. В результате проверки подтверждается точность расчета или потребность в уточнениях.

После определения жесткостных характеристик производится завершающий расчет для определения перемещания плавающего МНГС при известных параметрах якорной системы и величинах внешней нагрузки.

                       (6)

Согласно существующих рекомендаций [3] допустимым является перемещение в 4-8 % от глубины моря в месте позиционирования в режиме бурения. Данное ограничение позволяет безопасную эксплуатацию бурового оборудования, расположенного на плавующей установке.

Литература

1.                  Бородавкин П.П. «Морские нефтегазовые сооружения. Часть 1. Конструирование. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2006г.- 555 с.

2.                  Кульмач П.П. «Якорные системы удержания плавучих объектов».- Л.: Судостроение, 1980 г.-336 c

3.                  Скрыпник С.Г. «Техника для бурения нефтяных и газовых скважин на море» - М.: Недра, 1989. — 310 с.

Поступила в редакцию 20.03.2012 г.