Способ создания гидротехнического сооружения

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ф РЕСПУБЛИН 15998 09) (11 1) Е 02 В 17/О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ледяного монолита пер сками морской воды с п лением рассола, отличо, целью повышения прочно дежности сооружения, п ют в два этапа, при это наливают слой воды, сои ной образующегося в пр пуска слоя льда, а на изводят интенсивный см ся на первом этапе ра осуществляют выдержку попуском до выравнив вновь образовавшегося полита с нижележащими ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Патент США384993, кл. 61 - 46, 1968.2. Авторское свидетельство СССР1082090, кл, Е 02 В 17/00, 1982. (54) (57) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ, пре-, имущественно искусственного ледового ост. рова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в намораживании иодическими попурипудительным удающийся тем, что, с сти монолита и наопуски осуществлям на первом этапе змеримый с толщиоцессе данного повтором этапе про ыв образовавшегоссола, после чего перед следующим ания температуры верхнего слоя мо. его слоями.ФИзобретение относится к способам создания гидротехнических сооружений, намораживаемых путем периодического полива морской водой, и может быть использовано для создания ледяных причалов, дамби т. п., а также искусственных ледовыхостровов, предназначенных для буренияморских нефтегазовых скважин.Известен способ создания ледового гидротехнического сооружения, включающий послойное намораживание льда на основаниепутем периодического полива его морской водой и удаления рассола после вымерзанияпресной составляющей 1,Недостаток способа заключается в том,что миграция рассола в теле монолита происходит медленно и хорошего удаления рассола добиться не удается. Наличие же рассола приводит к образованию внутри теламонолита пористости, связанной с тем, чтов теле имеются незамерзшие заполненныерассолом каналы, пронизывающие весь ледяной массив. Это приводит к существенному ухудшению физико-механических, в частности прочностных, характеристик гидротехнического сооружения.Известен также способ создания гидротехнического сооружения, преимущественноискусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающийся в намораживании ледяногомонолита периодическими попусками морской воды с принудительным удалением рассола. На поверхность монолита наливаютопределенный слой морской воды, выжидают, пока пресная составляющая этогослоя замерзнет, а затем образовавшийсярассол принудительно удаляют из межкристаллических промежутков намерзшегослоя 2.Однако в теле монолита все же остаетсячасть рассола и достичь ее полного удаления не удается, Кроме того, прочность инадежность такого пронизанного рассоломмонолита и связанная с этим устойчивостьострова при подвижке ледовых полей недостаточны.Целью изобретения является повышениепрочностимонолита и надежности сооружения.Эта цель достигается тем, что согласноспособу создания гидротехнического сооружения, преимущественно искусственного ледового острова для бурения морских нефтегазовых скважин, заключающемуся в намораживании ледяного монолита периодическими попусками морской воды с принудительным удалением рассола, попуски осуществляют в два этапа, при этом на первомэтапе наливают слой воды, соизмеримый столщиной образующегося в процессе данного попуска слоя льда, а на втором эта=пе производят интенсивный смыв образовавшегося на первом этапе рассола, послечего осуществляют выдержку перед следующим попуском до выравнивания температуры вновь образовавшегося верхнего слой монолита с нижележащими его слоями,Пример. Вырезан участок ледового поля,оконтуренный сквозной траншеей. На учас ток производится подача морской воды до.образования водного слоя толщиной примерно 10 - 15 мм. При температуре окружающего воздуха (-20) - (-27 С) (суточное колебание температуры) время выдержки для 10 замерзания слоя дано 1,5 ч, после чегоинтенсивной подачей воды на поверхность осуществлен смыв образовавшегося рассола вместе с небольшими остатками ледяной корки, намерзшей не снизу (со стороны тела монолита), а сверху, со стороны окружающего воздуха, После этого дана выдержка около 1,5 ч для выравнивания температуры образовавшегося ледяного слоя с температурой нижележащих слоев монолита и окружающего воздуха. Затем такой цикл повторен 3 раза, В результате проведенных работ слой образовавшегося льда на поверхности монолита составляет в разных местах от 24 до 33 мм, Общее время четырех циклов составляет около 21 ч, что в пересчете на сутки дает осредненную скорость намо раживания примерно 31 мм в сутки.Выдержки на замораживание налитогослоя и на выранивание температур постепенно увеличивались, поскольку в связи с хладоотдачей монолита выравнивание его температуры с окружающим воздухом с каждым циклом достигается все медленнее и медленнее. Сравнение скорости намораживания предлагаемым способом по сравнению с ранее проведенным намораживанием по извест= ному способу показало приблизительно 25 - 35 30/О-ное увеличение скорости. Сравнениепрочностных характеристик льда, получаемого известным способом по сравнению с предлагаемым, также показало преимущество последнего.Эти преимущества достигаются за счет 40 того, что при наливе сравнительно тонкогослоя воды (соизмеримого с толщиной образующегося в процессе данного попуска слоя льда), с учетом большей хладоотдачи от, поверхности предыдущих слоев, весь этот тонкий слой промораживается снизу 45д Фот монолита (верхнеи проморозкои от окружающего воздуха можно практически ире.-.небречь, тем более что при смыве рассола этот тонкий слой верхнего льда смывается); В результате э 1 ого каждый намо. раживающий слой не имеет сэндвичеобразного характера, как нри известном способе; а состоит только из пары лед в расс, причем рассол расположен сверху, а не под слоем льда, и не только имеет возможность легко стекать, но и легко удаляется после 55дующим интенсивным смывом, осуществля-.емым на втором этапе наморозки каждого слоя. Благодаря этому в теле монолита остается значительно меньше рассола, и проч11599803ностные характеристики намороженного таким способом льда заметно улучшаются,В целом предлагаемый способ по сравнению с известными позволяет повысить эффективность рассолоудаления, увеличить прочность будущего гидротехйического сооружения, повысить скорость намораживания, а следовательно, и производительность работ. Все это, применительно, например, к искусственным островам для бурения нефтегазовых скважин позволяет сократить сроки ввода месторождения в эксплуатацию, снизить стоимость работ, а также уменьшить риск аварий и возможного загрязнения моря./Составитель Р. БесчастноваРедактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 3704. /25 Тираж 649 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4