Способ создания и эксплуатации искусственного ледового сооружения

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ПП А(50 Е 02 В 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ еф АНИ П РЕТЕНИ АВТОРСКОМ Е ПЛЬ/291 доз апас холода,важенмерсол ивски о ССС 9919,54)(57) СПОСОБ С АЦИИ ИСКУССТВЕНН ЕНИЯ, преимущест ого острова, зак аживании монолит ЭДАНИЯ И ЭКСПЛУАГО ЛЕДОВОГО СООРУ енно, намораживае ючающийся в намои поддержании ег об б иг.(21) 3306 14 (22) 24.06, (46) 15,05. (72) Д.А,Ми В.И.Макеенк (53) 62415 (56) 1. Пат кл, Е 02 В2, Автор по заявке Р кл, Е 02 В 4. Бюл. У 18зоев, ЕГ. Мяскои Н,Н.Еремеева088. 8)нт США У 4055052/00, 1977.кое свидетельств3305414/29-15/057/00 у 17 048 1хла а путем постоянного подда в частности от располоного под сооружением слоя вечнойзлоты, через связывающие монолитслоем вечной мерзлоты шурфы, о тч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества монолита и эффективности хладообмена между монолитоми слоем вечной мерзлоты, а также снижения стоимости работ путем полезного использования образующегося принамораживании из морской воды рассола, последний вводят в шурфы и создают в слое вечной мерзлоты внутренние полости с увеличенной поверхностью хладо мена за счет циркуляции рассола по ним.Предлагаемый способ по сравнениюс другими известными способами позноляет (применительно к созданию искусственных островов для бурения нефтегазовых скважин на море) получитьряд преимуществ, которые заключаютсяв повышении прочности и устойчивостиострова и в удешевлении его сооружения, что в конечном итоге приводитк повышению безопасности буровых работ на нем, сокращению сроков строительства, снижению риска аварий изагрязнения моря и в результате - кснижению удельной стоимости нефтега- зодобычи Изобретение относится к способамсоздани я и эксплуатации искусственных ледовых сооружений, в частностиискусственных островов, создаваемыхна замерзающих морях и водоемах н томместе, где толщина ледового покрытиясоизмерима с толщиной водного слоямежду льдом и дном водоема и можетбыть использовано, например, в нефтяной и газовой промышленности дляразведочного и эксплуатационного бу Орения нефтегазовых морских скважин,Известен способ сооружения ледогрунтового искусственного острона,заключающийся н том, что в ледовомпокрытии вырезают участок, намываютна него грунт, сооружают буровую установку и производят бурение скважин 11.Однако такой способ характеризуетсядороговизной, недостаточной сн я з ьюострова с дном водоема, длительностьюего сооружения,Известен способ создания и эксплуатации искусственного ледового сооружения, преимущественно, намораживае.мого острова, заключающийся в намораживании монолита и поддержании егохладозапаса путем постоянного подводахолода, Поднод холода, н частности,может произнодиться от расположенногопод сооружением слоя вечной мерзлоты через связывающие монолит со слоемнечной мерзлоты шурфы (.2,Недостатком такого способа является сравнительно низкое качестно монолита, связанное с его рыхлостью иэ-заз 5плохого удаления образующегося принамораживании из морской воды рассола, При этом недостаточна эффективность хладообмена.Цель изобретения - повышение качества монолита и эффективности хладообмена между монолитом и слоем вечной мерзлоты, а также удешенление ра.бот путем полезного использованияобразующегося при наморажинании изморской воды рассолаЭта цель достигается тем, что рассол вводят в шурфы и создают и слоевечной мерзлоты внутренние полостис увеличенной поверхностью хладообмена за счет циркуляции рассола по ним,На фиг. 1 изображен один иэ нариантон искусственного ледового острова, сооружаемого в соответствии с описываемым способом; на фиг. 2 - то же,55вид сверху,Остров состоит из связанного сдном 1 моря ледяного монолита 2, выполненного путем вырезания иэ общеголедяного поля 3 участка ледового покрытия и наморажинание его сверху до бОтех пор, пока он не опустится .надно, Под верхним слоем дна находитсяслой 4 вечной мерзлоты, который термически связан с монолитом 2 при помощи шурфов 5, н которых имеется хладоноситель. Вокруг шурфов 5 благодаря циркуляции хладоносителя образуется ледогрунтовый слой б, связывающий монолит 2 со слоем 4, В слое 4образованы внутренние полости 7 с уве -личенной поверхностью хладообмена,На монолите 2 расположено основание8,- на котором устанонлена буооваяустановка 9,П р и м е р , В зимний период нледовом поле 3 вырезают участок иначинают подавать на него морскую воду, которая замерзает и образует последовательно наморажинаемые слои монолита 2, По мере увеличения толщины и веса монолит 2 опускается надно, после чего намораживают еще несколько слоев и прекращают поддерживатьоконтуринающую монолит траншею, врезультате чего она замерзает и монолит оказывается смерзшимся с ледовым полем и с дном, Одновременно сэтим или несколько ранее (но обязательно после посадки монолита 2 надно) н нем бурят шурфы 5, которые про -должают до слоя 4 вечной мерзлоты.В шурфы устанавливают термоэлементы,причем н качестве их хладоносителяиспользуют вводимый в них рассол, который образуется при вымерзании пресной составляющей морской воды, В некоторых случаях шурфы сами могут выполнять роль термоэлементов, по которым циркулирует хладоноситель, Врезультате циркуляции хладоносителя,за счет того, что в нижней части шурфа скапливается более концентрированный рассол, в слое вечной мерзлоты образуются внутренние полости 7 с неравномерно разъединенной рассоломповерхностью, благодаря чему увеличивается поверхность и повышается эффективность хладообмена, Дополнительным положительным эффектом являетсяпопутная утилизация концентрированного рассола беэ дополнительных затрати устранение необходимости созданияспециального хладоносителя,1092240 иг Составитель В, Каэ акедактор Т.Колб Техред Т.Фанта мчик кто з 3216/19 а Тираж 644 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская н