Úvod do Jack up Rig

zvedák je druh vrtných souprav na moři. Skládá se z trupu, nohy, a zvedací systém a zvedací plošinu lze odtáhnout na pobřežní místo, a pak spusťte nohy do mořského dna, abyste zvedli trup, poskytuje stabilní pracovní palubu, která je dostatečně silná, aby zvládla požadované zatížení životního prostředí.

další výhodou zvedacích plošin je to, že mohou pracovat ve vysokých rychlostech větru a se značnými výškami vln, stejně jako v hloubkách vody dosahujících 500 stop. Vzhledem k tomu, že zvedák bude nakonec podporován mořským dnem, jsou obvykle předběžně načteny po příjezdu na zamýšlené místo, aby simulovaly druh zatížení nohou, kterému budou vystaveny. Tím je zajištěno, že jakmile je plošina plně zvednutá a v provozu, mořské dno bude schopno poskytnout pevný základ pro plošinu.

offshore průmysl již více než 60 let významně využívá Zvedací soupravy. Jsou zvláště užitečné pro průzkumné vrty, protože jsou relativně snadno nastavitelné a také poskytují dostatek výrobních, ubytovacích a údržbových oblastí. V průběhu let, Jack Ups byli tlačeni na své limity, pokud jde o to, co mohou dělat. To zahrnuje jejich limity únosnosti paluby jak na hladině, tak při zvýšené hladině, jejich limity pro životní prostředí a vrtání, a půda, nebo nadace, limity. Posunutím těchto limitů byly vrtné společnosti schopny prozkoumat hlubší vody, vrtat hluboké nádrže v drsných podmínkách a dokonce vrtat v oblastech s nestabilními půdami a základy.

komponenty zvedacích plošin

každá Zvedací jednotka se skládá ze tří hlavních součástí: trupu, nohou a patek a zařízení použitého na zvedáku nahoru. Každá z těchto komponent bude popsána níže a jejich funkce budou také vysvětleny.

trup

podobně jako trup lodi je trup jednotky Jack up vodotěsný a obsahuje nebo podporuje vybavení, systémy a personál potřebný k provádění běžných operací. Zatímco zvedák je nad vodou, trup také poskytuje vztlak potřebný k zastavení potopení zvedáku. Parametry trupu se mohou lišit v závislosti na různých režimech provozu jednotky.

Obrázek 1-trup

zpravidla platí, že čím větší je délka a hloubka korby, tím variabilnější zatížení paluby a vybavení bude Zvedací jednotka schopna nést. To platí zejména v režimu nad vodou, protože je zde větší prostor na palubě a další vztlak. Větší trupy mají další výhodu v tom, že poskytují větší prostor uvnitř i vně pro uložení potrubí a strojů, a umožňují jasné pracovní plochy. Větší trupy mohou mít také větší předpínací kapacitu, což umožňuje větší flexibilitu při předpínacích operacích.

existují však některé nevýhody větších trupů. Často jsou vystaveny vyššímu zatížení větrem, proudem a vlnami. Navíc, protože větší trup zvyšuje hmotnost zvedáku nahoru, budou vyžadovat další Zvedací zvedáky s větší kapacitou, aby bylo možné bezpečně zvednout a držet jednotku. Konečně, dodatečná hmotnost má vliv na přirozené období zvedáku, když je ve zvýšeném režimu.

dalším faktorem, který má přímý vliv na množství variabilního zatížení paluby, které lze nést, a také na stabilitu na hladině, je tah trupu. To se týká vzdálenosti mezi vodoryskou nad vodou a základní linií trupu. Návrh trupu má protichůdný vztah s volným boardem trupu, který odkazuje na vzdálenost mezi vodoryskou nad vodou a hlavní palubou trupu. Proto se zvyšuje návrh zvedáku, volná deska se snižuje o stejnou částku.

se dvěma zvedáky s identickými trupy bude ten s hlubším tahem vážit více. Tato extra hmotnost by mohla pocházet buď z lehké hmotnosti, nebo z variabilního zatížení paluby. Na druhé straně bude jednotka s hlubším tahem trpět sníženou stabilitou na hladině ve srovnání se svým mělčím protějškem. Nejvlivnějším faktorem stability Zvedací jednotky je však její volný bok. Pokud je délka trupu a nohy dvou zvedáků identická, pak ten s větším volným boardem bude mít vyšší stabilitu na hladině.

noha a patka

nohy a patky zvedáku jsou vyrobeny z oceli a slouží k podepření trupu, zatímco je jednotka vyvýšena, a nabízejí nezbytnou stabilitu, aby odolaly bočnímu zatížení. Patky se používají ke zvýšení ložiskové plochy půdy, což znamená, že zvedák lze použít v oblastech s nižší pevností půdy, než kdyby existovala menší ložisková Plocha. Obě nohy a patky mají více charakteristik, které ovlivňují způsob, jakým jednotka reaguje ve zvýšeném i nad vodou, a proto je důležité tyto vlastnosti pochopit.

Obrázek 2-nohy

nohy Zvedací jednotky se mohou při tažení jednotky prodloužit až o 500 stop nad hladinou vody, i když jsou zcela zasunuty. Větší a delší nohy mají obvykle největší dopad na stabilitu nad vodou Zvedací jednotky. Vzhledem k velké větrné oblasti nohou a těžké hmotnosti, která způsobuje vysoké těžiště, bude negativně ovlivněna stabilita na hladině. Jednotky s většími nohami budou méně stabilní než jiné jednotky se stejnou konfigurací trupu a tahem.

když je jednotka ve zvýšeném režimu, její nohy budou ovlivněny zatížením vlnou, větrem a proudem. Stejně jako podmínky prostředí je velikost těchto zatížení výsledkem hloubky vody, vzduchové mezery (vzdálenost mezi základní linií trupu a vodoryskou) a toho, jak daleko pronikají patky do mořského dna. Obecným pravidlem je, že čím větší jsou nohy a nohy, tím větší zatížení na ně bude působit vítr, vlny a proud.

v závislosti na jejich konstrukci a velikosti budou různé nohy vykazovat různé množství boční tuhosti. To se týká množství zatížení nezbytného k vytvoření průhybu jednotky. Tato tuhost se snižuje se zvyšující se hloubkou vody a ve vyšších hloubkách má tuhost v ohybu (oblast akordu a rozteč) mnohem větší dopad než tuhost ve smyku (ortéza). Tuhost nohou přímo souvisí s tuhostí zvedáku, když je jednotka ve zvýšeném režimu, což ovlivňuje množství kývání trupu a přirozenou dobu Zvedací jednotky.

zařízení vrtné soupravy

každá Zvedací jednotka bude vyžadovat určité vybavení, aby splnila svůj účel. Toto zařízení tedy bude mít vliv na velikost trupu a hmotnost lehké lodi celkové soupravy. Zařízení používané na zvedacích soupravách lze rozdělit do tří hlavních klasifikací: námořní vybavení, vybavení mise a zvedací zařízení.

námořní vybavení je vše, co přímo nesouvisí s vybavením mise. Tato kategorie námořního vybavení proto zahrnuje veškeré vybavení, které by se dalo očekávat na běžném námořním vozidle, jako je dieselový motor, olejové potrubí, elektrická zařízení, záchranné čluny, radar a sonar, komunikační zařízení, a tak dále. I když toto zařízení není přímo relevantní pro misi soupravy, je však nezbytné pro podporu personálu na palubě soupravy a pro umožnění provozu na moři. Námořní vybavení je obvykle klasifikováno jako součást hmotnosti Lehké lodi soupravy.

obrázek 3-vybavení mise

jak bylo uvedeno výše, vybavení mise pokrývá vše na palubě zvedací plošiny, která mu umožňuje dokončit svou misi. Samozřejmě se to bude lišit v závislosti na tom, co přesně je tato mise, stejně jako na individuálním zvednutí. Například, dvě Zvedací soupravy, které byly oba používány pro průzkumné vrty, nemusí používat přesně stejný typ zařízení. Vybavení mise zahrnuje věci, jako jsou jeřáby, bahenní čerpadla a potrubí, jeřáby, systémy řízení vrtání, zařízení pro detekci plynu a alarmy atd. Na rozdíl od námořního vybavení, vybavení mise není vždy klasifikováno jako součást hmotnosti Lehké lodi, protože některé nástroje, jako jsou cementové jednotky, nemusí být vždy umístěny na palubě samotného zvedáku. Konečně, Zvedací zařízení pokrývá vše, co se podílí na umožnění zvedáku zvednout, snížit, a uzamknout jeho nohy a trup.

Mitchell, R. F., Miska, s. Z. and Aadnoy, B. S. (2012) základy vrtného inženýrství. Richardson, TX: Společnost ropných inženýrů.

Bork, K. (1995). Rotační souprava a její součásti. Austin: Petroleum extension service. Divize dalšího vzdělávání. Texaská univerzita v Austinu.

Davis, L. (1995). Rotační, kelly, otočný, kleště, a horní pohon. 1.vydání. Austin: Petroleum extension service. Divize dalšího vzdělávání. Texaská univerzita v Austinu.