Система Удержаня ПБС

     Системы предназначены для  удержания  в заданных пределах отклонения бурового плавучего средства (БС и ППБУ) от оси бурящейся и эксплуатирующей скважины в горизонтальном направлении.      

 Обычно горизонтальное  перемещение  бурового плавучего средства  не превышает  5-6 % глубины моря.      

 Радиус максимального  отклонения     R=0.06H,

Где 0,06 – максимальное относительное  отклонение, ограничиваемое напряжениями в трубах водоотделяющей колонны и углом  отклонения  нижнего шарнирного и шарового или другой конструкции соединения; Н- глубина моря, м.     

  В зависимости от глубины моря  Н все ПБС оснащают одной из следующих возможных систем удержания на точке бурения:

§ При глубинах моря до 200м – с помощью якорных  цепей или тросов, либо комбинированной  системы (якорных цепей и тросов);

§  На глубинах моря более 200м – с помощью  динамической системы стабилизации (динамического позицирования).

Якорные системы удержания      

  Буровое плавсредство и систему заякоривания рассматривают как единый комплекс, за исключением случаев экстремальных погодных условий.     

  Система заякоривания включает якорные цепи, лебедку, стопорное устройство, роульс (устройство для изменения направления перемещения якорного троса). В зависимости от местных условий, характеристики бурового плавсредства  и других факторов применяют различные схемы расположения якорных цепей или канатов относительно ПБС.

На  рис. 15 показаны шесть наиболее распространенных в мировой практике вариантов  заякоривания  при воздействии нагрузок  с любой стороны; n- число якорных канатов.      

  Якорные цепи или тросы выбирают  в зависимости от ожидаемой нагрузки на них, глубины моря, характеристики рабочего оборудования, стоимости, наличия пространства для палубных устройств и других факторов.                         

 Рис. 15- Типовых вариантов  систем заякоривания: а,б,в – симметричные системы соответственно  с  n-9,8,10; г,д,е – системы с якорными канатами        (n =8), расположенными соответственно под углом 45-900 друг к другу, порд углом  30-700 к оси платформы и под углом 30-600 к продольной оси судна     

  Для заякоривания применяют два типа плоскозвенных цепей с распоркой: цепь со сваренным встык звеньями и замковую цепь. В большинстве случаев для заякоривания применяют металлические канаты диаметром 57-76 мм (иногда 90мм).  Преимущества металлических канатов: масса каната в морской воде ниже стоимости цепи. Недостаток металлического каната заключается в том, что вследствие малой  массы  требуется большое развертывание троса до необходимой  величины тангенциальной кривой провисания, а также в случае выхода каната из строя его следует заменять  по всей длине.       

  Якорные системы оснащают комплексом  оборудования для регулирования  натяжения якорных канатов, который включает тензометры и записывающую аппаратуру, непрерывно управляющую натяжением якорного каната и извещающую оператора об изменении высоты волны или направления ветра.     

  Системой управляют с пульта  на основе информации, получаемой  от датчиков, устанавливаемых на  тросах.      

 Система динамической стабилизации.      

  На глубинах морей более 200 м якорные системы стабилизации  не обеспечивают требуемые допускаемые  отклонения ПБС о вертикальной  оси бурящейся скважины, становятся  массивными, и их применение неэффективно. По этим причинам на глубинах  более 200 м используют динамические  системы стабилизации (динамического  позицирования), которые по сравнению с якорными системами  удержания имеют следующие преимущества:

§  Обеспечивают требуемую технологией бурения  точность позицирования  ПБС;

§  Осуществляют быстрое изменение курса БС или ППБУ в целях уменьшения бортовой  и вертикальной качек;

§  Обеспечивают быстрый уход с точки бурения  и возврат на нее ПБС.

Система  динамической стабилизации представляет собой  замкнутую цепь автоматического управления. Она включает:

1.      Цепь обратной связи с датчикам, определяющими  координаты продольного  и поперечного перемещения по осям х, у и угол поворота φ ПБС относительно принятых неподвижных координат;

2.      блок сравнения, который определяет отклонения Δх, Δу и Δφ действующего положения ПБС от его начального расчетного положения  х0, у0, φ0 ;

3.      пульты управления, имеющие прямые и обратные связи  с двигателями  и гребными винтами, рассчитывающие и подающее   командного пункта на двигатели и гребные винты  команды для возвращения ПБС в начальное положение.;

4.      подруливающие устройства (двигателей и гребных винтов), обеспечивающие перемещение судна на величину  Δх, Δу и Δφ и возвращение егов начальное положение.     

 На автоматизированном пункте  управления универсальная ЭВМ  по цепи обратной связи получает  данные от внешних датчиков  о положении ПБС в определенный  момент. При этом угол поворота  определяют гидрокомпасом, а координаты х, у вычисляются системой акустического измерения АМS. Эти данные имеют высокую точность, их используют в системе динамической стабилизации.      

 В системе динамической стабилизации  имеются две ЭВМ: одна работает, а вторая в резерве. Система  автоматической стабилизации включается в работу  и контролируется оператором  с главного пульта  управления.