Самоподъёмная буровая установка

Самоподъёмная буровая установка (СПБУ) — это тип морской буровой платформы, предназначенной для бурения скважин на нефть и газ на континентальном шельфе. Отличительной особенностью СПБУ является наличие выдвижных опорных колонн (ног), которые опускаются на морское дно и поднимают корпус платформы над поверхностью воды, обеспечивая устойчивое и стабильное основание для бурения. СПБУ относятся к классу передвижных буровых установок и используются преимущественно на глубинах моря от 10 до 150 метров, реже — до 200 метров.

История

Ранние разработки

Первые концепции самоподъёмных платформ появились в 1930-х годах в США, когда возникла необходимость бурения на мелководье Мексиканского залива. В 1949 году компания «DeLong-McDermott» построила первую в мире СПБУ «Mr. Gus», которая имела четыре опорные колонны и могла работать на глубине до 10 метров. Однако настоящий прорыв произошёл в 1954 году с вводом в эксплуатацию установки «Scorpion» (компания «Zapata Off-Shore Company»), которая стала первой полностью самоподъёмной платформой с тремя опорными колоннами.

Развитие в СССР и России

В СССР разработка СПБУ началась в 1960-х годах в связи с освоением нефтегазовых месторождений Каспийского моря. Первой советской самоподъёмной установкой стала «Апшерон» (1970 год), построенная на Бакинском судостроительном заводе. В 1970–1980-х годах были созданы серии СПБУ типа «Каспий» и «Шельф», которые использовались для бурения на месторождениях имени 28 Апреля (ныне — Азери-Чираг-Гюнешли) и других. В постсоветский период российские предприятия, такие как «Выборгский судостроительный завод» и «Красное Сормово», продолжали строительство СПБУ, в том числе для работы в условиях Арктики и Дальнего Востока.

Конструкция и принцип работы

Основные элементы

СПБУ состоит из трёх ключевых частей:

Корпус (понтон) — плавучее основание, на котором размещены буровое оборудование, жилые модули, вертолётная площадка и складские помещения. Корпус имеет форму прямоугольного или треугольного понтона с высокими бортами.
Опорные колонны (ноги) — стальные ферменные или трубчатые конструкции, обычно от 3 до 6 штук. Колонны могут быть как решётчатыми (для уменьшения гидродинамического сопротивления), так и цельными (для работы в ледовых условиях). Длина колонн достигает 150–200 метров.
Опорные башмаки — расширенные основания колонн, которые контактируют с морским дном и предотвращают погружение в грунт.

Процесс установки

Транспортировка: СПБУ буксируется к месту работ в плавучем состоянии (колонны подняты). Скорость буксировки составляет 4–6 узлов.
Опускание колонн: На точке бурения колонны опускаются на дно с помощью гидравлических или электрических механизмов (подъёмников). Процесс контролируется системой автоматического выравнивания.
Подъём корпуса: После того как колонны достигают дна, корпус поднимается над водой на высоту 10–20 метров (зависит от высоты волн). Это обеспечивает защиту от штормов и течений.
Бурение: Платформа фиксируется на месте, и начинается бурение скважины. Для компенсации вертикальных колебаний (от волн) используются специальные системы.
Снятие с точки: После завершения работ корпус опускается на воду, колонны поднимаются, и установка буксируется на новую позицию.

Классификация

По количеству опорных колонн

Трёхопорные — наиболее распространённый тип (около 70% всех СПБУ). Обеспечивают хорошую устойчивость и простоту конструкции.
Четырёхопорные — используются для больших глубин и тяжёлого оборудования. Требуют более сложной системы выравнивания.
Шестиопорные — редкий тип, применяемый в условиях сильных течений или на слабых грунтах.

По типу опорных колонн

С решётчатыми ногами — лёгкие, хорошо работают на мелководье, но подвержены коррозии и обрастанию.
С трубчатыми ногами — более прочные, используются в ледовых условиях (например, в Охотском море). Могут иметь внутренние отсеки для балласта.

По способу передвижения

Буксируемые — перемещаются с помощью буксиров. Требуют спокойной погоды.
Самоходные — оснащены собственными винторулевыми колонками (например, дизель-электрическими). Могут перемещаться самостоятельно, но медленно (до 2–3 узлов).

Применение

Разведка и добыча

СПБУ используются для:

Разведочного бурения — поиск новых месторождений нефти и газа на шельфе.
Эксплуатационного бурения — бурение добывающих скважин на уже открытых месторождениях.
Капитального ремонта скважин — обслуживание и ремонт существующих скважин.

География работ

Основные регионы применения СПБУ:

Мексиканский залив (США, Мексика) — исторически крупнейший рынок.
Северное море (Норвегия, Великобритания, Нидерланды) — сложные погодные условия.
Каспийское море (Россия, Казахстан, Азербайджан) — мелководье, ледовые условия.
Юго-Восточная Азия (Индонезия, Вьетнам, Малайзия) — тропический климат.
Арктика и Дальний Восток (Россия) — ледовые нагрузки, низкие температуры.

Характеристики и параметры

Основные технические показатели

Глубина моря: от 10 до 150 метров (для большинства моделей).
Грузоподъёмность: от 5 000 до 30 000 тонн (включая буровое оборудование и запасы).
Скорость буксировки: 4–6 узлов.
Высота подъёма корпуса: 10–25 метров.
Количество буровых вышек: от 1 до 2 (иногда 3).
Автономность: до 30–60 суток (без пополнения запасов).

Примеры известных моделей

«GustoMSC MSC CJ46» — трёхопорная СПБУ, глубина бурения до 9 000 метров, работает на глубинах до 100 метров.
«Friede & Goldman L-780» — четырёхопорная, способна работать при волнении до 15 метров.
«Keppel FELS B Class» — трёхопорная, оснащена системой динамического позиционирования.
Российская «Арктическая» (проект 15000) — предназначена для бурения в ледовых условиях Арктики, глубина моря до 100 метров.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Мобильность — возможность быстрого перемещения между точками бурения.
Устойчивость — стабильное положение на дне, не зависящее от волнения.
Экономичность — более низкая стоимость строительства и эксплуатации по сравнению с полупогружными платформами и буровыми судами.
Простота конструкции — меньшее количество сложных механизмов.

Недостатки

Ограничение по глубине — не могут работать на глубинах более 150–200 метров.
Чувствительность к грунту — требуют твёрдого или песчаного дна; на илистых грунтах возможна потеря устойчивости.
Зависимость от погоды — установка и снятие с точки возможны только при волнении не более 2–3 метров.
Риск опрокидывания — при неправильном выравнивании колонн или сильном шторме возможна авария.

Интересные факты

Первая в мире СПБУ «Mr. Gus» (1949 год) имела высоту колонн всего 30 метров и могла работать на глубине до 10 метров.
Самая большая СПБУ в мире — «Noble Lloyd Noble» (США, 2011 год) — имеет 6 опорных колонн длиной 200 метров и может работать на глубине до 150 метров.
В СССР СПБУ «Каспий-1» (1970 год) была первой в мире платформой, способной бурить в условиях ледового покрова.
В 2015 году в России была спущена на воду СПБУ «Арктическая» (проект 15000), предназначенная для работы в условиях Арктики при температурах до -50°C.

Источники

«Морские буровые установки: конструкция и эксплуатация» / Под ред. В. И. Крылова. — М.: Недра, 1985.
«Самоподъёмные буровые платформы: история и современность» / А. А. Коротков. — СПб.: Судостроение, 2010.
«Offshore Drilling Rigs: Types and Applications» / J. R. Smith. — Houston: Gulf Publishing, 2018.
Материалы Международной ассоциации буровых подрядчиков (IADC).
Данные Роснефти и Газпрома по эксплуатации СПБУ на шельфе России.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →