Способ создания и эксплуатации искусственного ледового сооружения

Способ создания и эксплуатации искусственного ледового сооружения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИСКУССТВЕННОГО ЛЕДОВОГО СООРУЖЕНИЯ , преимущественно, намораживаемого острова, заключающийся в намораживании монолита и подцержанин его хладозапаса путем постоянного подвода холода, в частности от расположенного под сооружением слоя вечной мерзлоты , через связывацощие монолит со слоем вечной мерзлоты шурфы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества монолита и эффективности хладообмена между монолитом и слоем вечной мерзлоты, а также снижения стоимости работ путем полезного использования образующегося при намораживании из морской воды рассола , последний вводят в шурфы и создают в слое вечной мерзлоты внутренние полости с увеличенной поверхностью хладообмена за счет циркуляции рассола по ним.5 :у-О-л Ф: О О€о | : . /: -.- /,:, ; Х-,;..;..Х-;. ,::./. - -

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1П

3(5D Е 02 В 17 00

1 ф Ф ю Ф)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3306143/29-15 (22) 24.06. 81 (46) 15.05. 84. Бюл. У 18 (72) Д. A.Ìèðç оев, Е ° Г. Мясковский „

В.И.Макеенко и Н,Н.Еремеева (53) 624 ° 15 (088 ° 8) (56) 1. Патент США 9 4055052, кл, Е 02 В 3/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3305414/29-15/059919, кл, E 02 В 17/00 17.04,81, (54) (57) СПОСОБ СОЭДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИСКУССТВЕННОГО ЛЕДОВОГО СООРУ—

ЖЕНИЯ, преимущественно, намораживаемого острова, заключающийся в намораживании монолита и поддержании его хладоэапаса путем постоянного подвода холода, в частности от расположенного под сооружением слоя вечной мерзлоты, через связывающие монолит со слоем вечной мерзлоты шурфы, о т л ич аю шийся тем, что, с целью повышения качества монолита и эффективности хладообмена между монолитом и слоем вечной мерзлоты, а также снижения стоимости работ путем полезногого использования образующегося при намораживании из морской воды рассола, последний вводят в шурфы и создают в слое вечной мерзлоты внутренние полости с увеличенной поверхностью хладообмена за счет циркуляции рассола по ним, 2

1092240

Изобретение относится к способам создани я и эксплуатации искусственных ледовых сооружений, в част н ости искусственных островов, создаваемых на замерзающих морях и водоемах в том месте, где толщина ледового покрытия -> соизмерима с толщиной водного слоя между льдом и дном водоема и может быть использовано, например, в нефтяной и газовой промышленности для разведочного и эксплуатационного бу- i(» рения нефтегазовых морских скважин, Известен способ сооружения ледогрунтового искусственного острова, заключающийся в том, что в ледовом покрытии вырезают участок, намывают на него грунт, сооружают буровую установку и производят бурение скважин (11.

Однако такой способ характеризуется дороговизной, недостаточной св я з ью острова с дном водоема, длительностью его сооружени я.

Иэ вестен способ создания и эксплуатации искусственного ледового сооружени я, пр еимуще ст вен но, наморажи вае.мого острова, заключающийся в наморажи ванин монолита и поддержании его хладоз апаса путем постоянного подвода холода. Подвод холода, в частности, может произ водиться от расположенного под сооружени ем слоя вечной мерзлоты через связываюшие монолит со слоем вечной мерзлоты шурфы (2».

Недостатком такого способа является сравнительно низкое качество монолита, связанное с его рыхлостью иэ-заз плохого удаления образующегося при намораживании из морской воды рассола, При этом недостаточна эффективность хладообмена.

Цель изобретения — повышение ка- 4(» честна монолита и эффективности хладообмена между монолитом и слоем веч. ной мерзлоты, а также удешевление работ путем полезного использования образующегося при намораживании из морской воды рассола„

Эта цель достигается тем, что рас сол вводят в шурфы и создают в слое вечной мерзлоты внутренние полости с увеличенной поверхностью хладообмена за счет циркуляции рассола по ним.

На фиг. 1 изображен один иэ вариантов искусственного ледового острова, сооружаемого в соответствии с описываемым способом; на фиг. 2 — то же, 55 вид сверху.

Остров состоит из связанного с дном 1 моря ледяного монолита 2, выполненного путем вырезания иэ общего ледяного поля 3 участка ледового покрытия и намораживание его сверху до 60 тех пор, пока он не опустится на дно. Под верхним слоем дна находится слой 4 вечной мерзлоты, который термически св язан с монолитом 2 при помощи шурфов 5, в которых имеется хладоноситель. Вокруг шурфов 5 благодаря циркуляции хладоносителя образуется ледогрунтовый слой 6, связывающий монолит 2 со слоем 4. В слое 4 образованы внутренние полости 7 с уве— личенной поверхностью хладообмена, На монолите 2 расположено основание

8,- на котором установлена буровая установка 9 .

Пример В зимний период в ледовом поле 3 вырезают участок и начинают подавать на него морскую воду, которая замерзает и образует последовательно намораживаемые слои монолита 2, По мере увеличения толщины и веса монолит 2 опускается на дно, после чего намораживают еще несколько слоев и прекращают поддерживать оконтуривающую монолит траншею, в результате чего она замерзает и монолит оказывается смерзшимся с ледовым полем и с дном. Одновременно с этим или несколько ранее (но обязательно после посадки монолита 2 на дно) в нем бурят шурфы 5, которые продолжают до слоя 4 вечной мерзлоты.

В шурфы устанавливают термоэлементы, причем в качестве их хладоносителя используют вводимый в них рассол, который образуется при вымерзании пресной составляющей морской воды ° B некоторых случаях шурфы сами могут выполнять роль термоэлементов, по Ко торым циркулирует хладоноситель, В результате 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 рассолом поверхностью, благодаря чему увеличивается поверхность и повышается эффективность хладообмена. Дополнительным положительным эффектом является попутная утилизация концентрированного рассола беэ дополнительных затрат устранение необходимости создания специального хладоносителя.

Предлагаемый способ по сравнению с другими известными способами позволяет (применительно к созданию искусственных островов для бурения нефтегазовых скважин на море) получить ряд преимуществ, которые заключаются в повышении прочности и устойчивости острова и в удешевлении его сооружения, что в конечном итоге приводит к повышению безопасности буровых работ на нем, сокращению сроков строительства, снижению риска аварий и загрязнения моря и в результате — к снижению удельной стоимости нефтегаз одо бычи .

Фиг.2

Составитель В.Казаков

Редактор Т.Колб Техред Т.Фанта Корректор М.Демчик

Заказ 3216/19а Тираж 644 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4