Геннадий Блинов - Покорители земных недр

Главные проблемы обусловлены наличием мощного водного слоя на пути к нефтяному месторождению, а также подвижностью этого слоя — волнами и течениями. А буровую необходимо постоянно удерживать на заданном месте, иначе произойдет авария. И точное определение этого места — тоже проблема не из легких. Значительную сложность представляют, осмотр и обслуживание бурового оборудования, особенно если оно установлено на больших глубинах, — знание характеристик дна в глубоководных районах, как правило, приблизительное. Нужны также средства и способы доставки людей для контроля на такие глубины.

Приходится помнить, наконец, что море — это стихия. Оно опрокидывает, уничтожает, разъедает рукотворные сооружения, не дает легко себя победить… Газеты, радио, телевидение сообщали о сметенных штормовыми валами буровых платформах в Северном море и Мексиканском заливе, о затонувших вблизи норвежских берегов буровых судах с оборудованием для морских нефтепромыслов, о разрушенном волнами гигантском резервуаре для нефти, обломки которого ушли на дно Бискайского залива. Известны и другие такие же драматические истории, связанные с освоением нефтяных богатств морей и океанов. Степень риска из-за неожиданных капризов стихии на море гораздо выше, чем на суше. Да и капитальные вложения должны быть более значительными, хотя прибыль может оказаться ниже среднего уровня для нефтяной промышленности в целом.

Далее. При разведке и эксплуатации морских нефтяных месторождений приходится не только решать задачи, лежащие в области техники, но и думать о том, как предотвратить загрязнение окружающей среды. А это далеко не всегда удается. Так, при случайном взрыве на буровой вышке в проливе Санта-Барбара прорвало трубопроводы и прекрасные пляжи Калифорнии покрылись слоем нефти. После этого были разработаны специальные меры, призванные уменьшить вероятность подобных аварий, но соблюдение этих мер привело к удорожанию разведки и эксплуатации морских месторождений.

И наконец, для того чтобы вести бурение с поверхности моря, необходимо иметь соответствующее буровое оборудование: вышку, двигатели, насосы, трубы, а также запас промывочной жидкости и многое другое. Размещение и монтаж всего этого оборудования — задача крайне нелегкая. Кроме того, необходимо обеспечить стабильное положение буровой установки относительно дна в горизонтальной и вертикальной плоскостях, иначе произойдет авария. На море это сделать неизмеримо сложнее, чем на суше.

Освоение морских месторождений нефти со стальных островов в море, связанных с берегом эстакадами, получило наибольшее распространение в СССР, США и Венесуэле.

Следующим шагом стало создание буровых платформ, которые буксируются в нужную точку и устанавливаются на месте с помощью выдвижных «ног», опирающихся на дно (рис. 35, а). Такие «ноги» делают платформу весьма устойчивой. Этот класс установок назван СПБУ — самоподъемные плавучие буровые установки. Первенца подобных установок в нашей стране назвали «Апшерон».

«Строго говоря, это судно. Но что бы вы сказали, встретив в открытом море судно, стоящее… на четырех ногах? Да еще при этом его днище, облепленное ракушками, находилось бы метрах в десяти над вашей головой?..

На плоскодонном корабельном корпусе смонтированы вышка и необходимые агрегаты. В трюмах все припасы: топливо, компоненты бурового раствора и снаряжение. На палубе бурильные и обсадные трубы, весь набор инструмента. В рубке — удобные четырехместные каюты и прочие жилые и служебные помещения… По бортам с четырех сторон гигантские стальные колонны, которые можно опускать. И вот по морю вслед за буксирами плывет „Апшерон“. Стоп! Здесь точка, указанная геологами для бурения. Брошены якоря, включены двигатели, опускаются колонны, врезаются, заглубляются в грунт, и встает, поднимается над морем „Апшерон“! Еще час-другой, и можно начинать бурение» (М. Баринов. «Шаги в океан»).

Только за первый год работы с «Апшерона» было пробурено семь скважин, каждая из которых дала государству экономию в 30 тыс. рублей. Скорость сооружения скважин с помощью таких установок в два с половиной раза выше, чем со стационарного морского основания, а стоимость бурения на одну треть меньше.

И все-таки это техника шестидесятых! Хотя еще и не вышедшая в тираж. Подвижные платформы не позволяют проводить бурение на глубинах моря более 100 м. Правда, существуют проекты платформ, которые можно будет устанавливать на глубинах до 150–200 м. По мнению специалистов, это предельные глубины для буровых установок подобного типа.

Для работы на больших глубинах созданы безопорные полупогруженные плавучие буровые установки — ППБУ, которые удерживаются на заданном месте с помощью глубоководных якорей. Платформа такой установки жестко соединена с находящимися под ней горизонтальными балластными цистернами. При заполнении их водой осадка платформы достигает 20–30 м и центр тяжести установки значительно понижается. Благодаря этому полупогружная платформа очень устойчива и на нее мало влияет волнение моря. Как правило, такие платформы (масса их достигает 20 тыс. тонн!) идут к месту, бурения с помощью буксира. Однако в последние годы в Японии начали строить самоходные платформы, гребные электродвигатели которых устанавливаются в размещенных под водой балластных цистернах (их общее водоизмещение около 1500 тонн — целая подводная лодка!).

Итак, мы подошли к рассмотрению техники восьмидесятых годов — современному периоду бурового освоения морей.

Серию советских полупогружных буровых установок открыл в 1981 г. «Шельф-1». За ним последовали «Шельф-2», «Шельф-3», «Шельф-4»… Восемнадцать отраслей промышленности участвуют в создании новой техники для этих установок, шесть крупнейших заводов страны занимаются их строительством.

Внушительны размеры установки (рис. 35, б) : масса — 20 тыс. тонн, «рост» от днища понтонов до макушки буровой вышки—100 м. Экипаж — более 100 человек: специалисты морского и геологоразведочного профиля, инженеры по электронике, автоматике, кибернетике…

«Первое впечатление здесь, на „Шельфе“, — ощущение полной отъединенности от моря. Здесь я на прочной тверди, здесь вижу вышку и какие-то производственные помещения, прямо передо мной жилые блоки, а море, оно где-то далеко внизу. Ощущение высокого крутого берега, утеса над волнами. И такая же надежность. Слышу беспрерывный шумовой фон — работает ротор, идет бурение» (М. Баринов. «Шаги в океан»).