Полупогружная нефтяная буровая платформа — Википедия

Полупогружна́я плавучая бурова́я установка (ППБУ) — тип плавучих буровых установок (ПБУ, вид морского нефтегазового сооружения (МНГС)), используемый при разведке и добыче углеводородов в открытом море для строительства поисково-оценочных, разведочных и добычных скважин.

Используются на глубинах от 20 до 12000 футов (от 60 до 3658 м). В зависимости от максимально допустимой глубины моря в точке бурения подразделяются на Midwater (200—400 футов / 60—1219 м), Deepwater (до 7500 футов / 2286 м) и Ultra-deepwater (свыше 7500 футов / 2286 м).

По состоянию на 2018 год различают 7 поколений ППБУ.^[1] Принадлежность ППБУ к тому или иному поколению определяется её годом постройки, техническими характеристиками и комплексом технологического и бурового оборудования.

Современные ППБУ обычно представляют собой верхнее технологическое строение, опирающееся на колонное основание (встречаются проекты с различным количеством опорных колонн) с раздельными понтонами по правому и левому борту. Однако, имеются ППБУ однокорпусные, цилиндрической формы.

Во многих случаях понтоны соединены между собой горизонтальными, а опорные колонны — боковыми трубчатыми распорками. Такая конструкция служит для увеличения структурной прочности основания и поглощения волновых нагрузок.

В рабочем положении ППБУ принимает балласт в понтоны и погружается до рабочей осадки, что обеспечивает высокую остойчивость и стабильность. Удержание на точке бурения осуществляется посредством якорения, либо с использованием системы динамического позиционирования (в зависимости от глубины моря в точке бурения).

В транспортном положении ППБУ всплывает до транзитной осадки (понтоны остаются частично под водой), что уменьшает сопротивление воды при движении. Перемещение ППБУ осуществляется буксированием, либо самостоятельно при наличии самоходности.

Наряду с буровыми судами^[2], ППБУ применяется для строительства скважин с подводным расположением устья. При удержании на точке бурения имеют место постоянные вертикальные и горизонтальные перемещения ППБУ относительно устья скважины, вследствие чего отличительной особенностью ППБУ и буровых судов является наличие системы компенсации вертикальных перемещений бурильной колонны и системы натяжения морского бурового райзера.

Полупогружная конструкция для осуществления морских буровых работ была впервые разработана в начале 1960-х годов^[3]. Сотрудник компании Shell Брюс Коллипп считается^[4] изобретателем подобной конструкции, однако, подобные концепции предлагались и ранее. В частности в конце 1920-х Эдвардом Робертом Армстронгом для создания плавучих взлётно-посадочных полос предлагалась идея использования опорных колонн, опирающихся на балластные танки под водой, и закреплённых на якорях ко дну моря^[5].

До 1960-х годов для бурения на нефть и газ в море уже использовались самоподъёмные и погружные буровые установки, однако их использование было возможно только на мелководье, ориентировочно до 30 м.

Первая ППБУ была изобретена случайно в 1961 году. Компания Blue Water Drilling владела четырёхколонной погружной буровой установкой Blue Water Rig No.1, которая работала на Shell Oil Company в Мексиканском заливе. Буксирование установки между точками работ проводилось на осадке средней между верхом понтонов и палубой, так как понтоны буровой не обладали достаточной плавучестью, чтобы выдержать вес буровой установки и её расходных материалов. Во время буксировки было отмечено, что перемещения установки на такой осадке очень малы, и компании Blue Water Drilling и Shell совместно решили, что установка может работать в «плавающем» режиме^[6]. После этого Shell арендовал установку на беспрецедентно долгий для того времени срок в пять лет при условии, что установку можно будет модифицировать, а модификации останутся секретом компании. После модификации и успешного запуска установка Blue Water Rig No.1 стала первым поколением ППБУ, способным работать на глубинах воды до 200 м.

В 1963 году компанией Odeco (Ocean Drilling Exploration Company) была построена первая специализированная ППБУ Ocean Driller. С тех пор для нужд нефтегазовой отрасли было разработано много специализированных проектов ППБУ.

По состоянию на конец 2018 года в отрасли насчитывается более 140 ППБУ различных классов и поколений (активных, находящихся в холодном и горячем отстое, на ремонте/модификации)^[7]. Однако, данное число постоянно меняется ввиду вывода из строя и продажи старых установок в утилизацию и постройке новых ППБУ.

Среди полупогружных плавучих буровых установок можно выделить следующие поколения:

• Буровая вышка

• How Do Semisubmersibles Work? / RIGZone, (англ.)
• Semisubmersibles / Petrowiki (англ.)
• Semisubmersible Rig / Oil & Gas Journal (англ.)
• Gallala, Joakim Rise. «Hull Dimensions of a Semi-Submersible Rig: A Parametric Optimization Approach.» Diss. (2013). (англ.)