Научно-методические основы расчета нагрузок от ледяных торосов на морские нефтегазопромысловые сооружения

• Автор: Сурков, Геннадий Александрович
• Шифр специальности: 25.00.18, 05.23.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 383 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОСВОЕНИЕ ШЕЛЬФА ЗАМЕРЗАЮЩИХ МОРЕЙ
1.1.Разведка и добыча углеводородов на шельфе замерзающих морей
1.2.Морские нефтегазопромысловые сооружения для поисково
разведочного и эксплуатационного бурения
1.2.1. Анализ состояния морских нефтегазопромысловых сооружений
и их классификация.
1.2.2. Опыт строительства и эксплуатации нефтегазопромысловых гидротехнических сооружений в замерзающих морях
Ледостойкие стационарные буровые платформы.
Плавучие ледостойкие буровые платформы.
Искусственные острова
Подводные трубопроводы.
1.2.3. Районирование шельфа замерзающих морей по гидрометеорологическим условиям и технической доступности.
1.3. Обзор работ по исследованию торосов.
1.4. Исследование воздействия торосов на опоры
нефтегазопромысловых гидротехнических сооружений
1.5. Выводы
2. МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТОРОСИСТЫХ ОБРАЗОВАНИЙ.
2.1. Однолетние торосы
2.1.1. Гряды торосов.
Параметры обломков льда
Высота паруса торосов
3
Угол ската паруса гряды торосов
Количество торосов на единицу длины трассы
обследования.
Длина гряд торосов.
Распределение высоты паруса торосов
Распределение осадки киля
Ширина киля
Соотношение морфометрических параметров паруса и киля
2.1.2. Несяки.
2.1.3. Стамухи
Соотношение осадки киля и высоты паруса.
2.2. Многолетние торосы
Соотношение морфометрических параметров паруса и киля
2.3. Морфометрические модели торосистых образований
Вероятностная модель однолетнего тороса
2.4. Выводы
3. ВНУТРЕННИЕ ПАРАМЕТРЫ ТОРОСИСТЫХ ОБРАЗОВАНИЙ
3.1. Пористость
Модельные исследования пористости.
Натурные исследования пористости.
.2. Внутреннее строение киля торосов.
3.3. Консолидированный слой.
Толщина консолидированного слоя свежеобразованногои тороса
Рост толщины консолидированного слоя.
Натурные исследования консолидированного слоя
3.4. Физикомеханические параметры
Температура
Соленость
Плотность
Прочность льда в теле тороса.
3.5. Выводы.
4. ПРОЧНОСТНЫЕ И УПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТОРОСИСТЫХ БР АЗОВ АН ИЙ
4.1. Математические прочностные и деформационные модели
торосистых образований.
Деформационная модель на оснозе теории сопротивления
материалов.
Деформационная модель на основе теории композитов
Модели на основе теории физики твердого тела с порами
Теория прочности КулонаМора.
4.2. Модельные исследования прочностных параметров
Эксперименты в сдвиговом приборе.
Вертикальное продавливание модельного тороса на плаву
Одноосное сжатие кубических моделей торосов
4.3. Исследование прочностных параметров натурных торосистых
образований.
Прочностные параметры стамух
Прочностные параметры торосов.
4.4. Выводы.
5. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОПОРЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ
СООРУЖЕНИЙ
5.1. Нафузки и воздействие однолетних торосов.
5.1.1. Опоры с вертикальной стенкой
Модельные эксперименты.
Натурные эксперименты
Расчетные методы.
Нагрузка от консолидированного слоя.
Нагрузка от паруса и киля.
5.1.2. Конические опоры
Модельные эксперименты.
Натурные эксперименты
Расчетные методы.
5.2. Нагрузки и воздействие многолетних торосов
5.2.1. Опоры с вертикальной стенкой
5.2.2. Конические опоры
Модельные эксперименты.
Расчетные методы.
5.3. Выводы
6. РАСЧЕТ НАГРУЗОК ОТ ТОРОСОВ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРОВОСТОЧНОГО ШЕЛЬФА САХАЛИНА.
6.1. Параметры ледяного покрова северовосточного
шельфа Сахалина
6.1.1. Ледовый режим.
Особенности формирования ледяного покрова.
Генезис торосов и стамух
Кинематические параметры торосов
6.1.2. Физикомеханические параметры ледяного покрова
Температура.
Соленость.
Прочностные параметры.
6.2. Расчет нагрузок от воздействия торосов на опоры.
6.2.1 Расчетные параметры тороса.
6.2.2. Расчет нагрузок.
6.3. Воздействие торосов на подводные трубопроводы.
6.3.1. Проблемы трубопроводного транспорта
в замерзающих морях
6.3.2. Надежность подводного трубопровода и выбор его
оптимальной величины заглубления
Выбор уровня надежности трубопровода
6.3.3. Остаточные борозды на дне от воздействия дрейфующих торосов
6.3.4. Математическая модель взаимодействия дрейфующего
тороса с донным грунтом.
Численное моделирование.
Реальное значение параметра распределения глубин
внедрения торосов в грунт.
Оценка числа пересечений бороздами трассы трубопровода
6.3.5. Методика определения оптимального профиля заглубления подводного трубопровода
6.3.6. Определение оптимального профиля заглубления трубопровода на ПильтунАстохском месторождении
6.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Бурение неглубоких скважин в межледовый период в морях с глубинами м можно вести с помощью обычных неледостойких плавучих буровых установок ПБУ. Для бурения глубоких разведочных скважин обычно ПБУ неприемлемы изза короткого межледового периода. Альтернативным вариантом является создание подводных подледных мобильных установок, идентичных тем, которые рекомендованы для использования в Баренцевом море в соответствующих условиях. В зоне предельного мелководья с глубинами 5 м и припайным льдом, также как в других аналогичных местах, для эксплуатационного бурения могут быть применены искусственные островные основания из местных строительных материалов, а также стальные и железобетонные конструкции стационарных платформ, которые могут быть созданы на базе имеющихся научнопроизводственных возможностей. Для бурения эксплуатационных скважин на данных глубинах моря м и м технические средства ледостойкие платформы отсутствуют. Охотское море. По суровости ледового режима Охотское море не уступает Арктическим морям. Перспектива поиска и добычи нефти и газа в первую очередь связана с двумя участками Охотского моря шельфом острова Сахалин и Примагаданским шельфом рис. На присахал и не ком шельфе можно выделить два участка северозападный шельф и северовосточный. Северозападный шельф о. Сахалин характеризуется относительно небольшими глубинами до 0 м нефтегазоносные структуры находятся в основном на глубине моря м. Поисковоразведочные работы могут вестись и велись в г. СПБУ, что касается эксплуатационного бурения, то изза наличия местных материалов наиболее перспективным в этом районе является применение искусственных островов.