PLATFORME MARINE DE FORAJ

2013-2014

PLATFORME PETROLIERE

CLASIFICARE

dupa functiunea platformei:- PLATFORME DE EXPLORARE- PLATFORME DE FORARE- PLATFORME DE EXPLOATARE

PLATFORME PETROLIERE MARINE

dupa mobilitatea platformei:- PLATFORME MARINE FIXE

- platforme fixe din zabrele tubulare- platforme fixe tip turn- platforme monopod- platforme fixe din beton, gravitationale- platforme cu structura mixta (otel si beton)

- PLATFORME MARINE MOBILE- platforme mobile autoridicatoare- platforme mobile submersibile- platforme mobile semisubmersibile

Platforma fixa cu zabrele Platforma

fixa tip turn

Platforma submersibila cu tiranti de

ancorarePlatforma

mobila semi submersibila

Platforma tip SPAR (Surface Piercing

Articulated Reservoir)

Platforma cu tiranti de

ancorare

TIPURI DE PLATFORME PETROLIERE PENTRU EXPLOATARE

-platformele fixe pot fi:

- cu zabrele: sunt platforme rigide, fixate incastrat in fundul marii

- de tip turn: sunt mai flexibile, pot fi prevazute si cu cabluri de ancorare

- monotub: cilindru de diametru mare de 9...15m (prin interiorul acestuia pot

sapa mai multe sonde)

- pot fi utilizate att pentru foraj, ct i pentru exploatare sau producie;

- sunt utilizate la adancimi de la 30m pana la 150m;

- sunt eficiente n ap puin adnc, dar costisitoare la adncimi mai mari;

- platformele fixe pentru foraj pot fi:

- integrale (cu toate instalaiile necesare);

- asistate de o nav suport.

- durata de viata este de 20...25ani, cu recertificari din 5 in 5 ani.

- otel: S355, S275 (pentru elementele secundare); grosime minima a elementelor

submersate 25mm (spor de grosime pentru coroziune 4...6mm)

PLATFORME MARINE FIXE

modul productie

structura suport

platforma de lucru

fundatie pe piloti metalici de fundare

structura suport cu zabrele

coloane de foraj

suport facle

sonde foraj

modul social si administrativ SCHEMA CONSTRUCTIVA A UNEI PLATFORME

PETROLIERE MARINE FIXA

pilotii de ancorare

SCHEMA CONSTRUCTIVA A UNEI PLATFORME PETROLIERE MARINE FIXA

- sonda de foraj

- turn sustinere echipamente de

telecomunicatii

- macarale pivotante

- brat sustinere facle

- heliport

- modul social (dormitoare)

- platforma de procesare

- barci de salvare

- structura de sustinere (jacket)

- coloane (puturi) de foraj

- coloane de pompare

- conducte de transport petrol

PLATFORME FIXE COMPLEXE

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

EXECUTIA UNEI PLATFORME FIXE

Montajul cu ajutorul echipamentelor de ridicatMontajul prin imersie controlata

EXECUTIA UNEI PLATFORME FIXE

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

EXEMPLE / DETALII

COROZIUNEA ELEMENTELOR DIN OTEL

SISTEME DE PROTECTIE ANTICOROSIVA:- acoperiri cu pelicule de protectie;- protectia catodica cu anozi de sacrificiu (Al,Zn, Cu):

* principiul metodei de protecie catodic const nmodificarea potenialului de coroziune al sistemuluimetalic de protejat spre valori att de negative nctcoroziunea s nu mai poate avea loc.

COROZIUNEA este un proces de alterare,datorat atacurilor chimice sau electrochimiceasupra metalelor, sub aciunea substanelor denatur acid i bazic.Coroziunea oelului se produce sub aciuneaumezelii i a oxigenului, fiind accelerat deaciunea srurilor.

INCARCARI PERMANENTE- greutati proprii ale elementelor structurale si nestructurale;- greutati ale utilajelor si echipamentelor de foraj;- greutatea depunerilor biologice pe elementele de sub nivelul marii;- presiunea hidrostatica a apei si flotabilitatea

INCARCARI VARIABILE- incarcari utile- greutatea lichidelor tehnologice

INCARCARI CLIMATICE- actiunea curentilor marini si a mareelor- actiunea ghetii- actiunea valurilor- actiunea vantului

INCARCARI EXCEPTIONALE- impact: - cu ambarcatiunile de deservire

- cu echipamentele utilizate peplatforma- actiunea seismica- actiunea tsunami-urilor, uraganelor

INCARCARI ASUPRA PLATFORMELOR MARINE

ACTIUNEA MAREELOR SI A CURENTILOR MARINI

PARAMETRI DE CALCUL:- nivelul maxim al apei - nivelul minim al apei- viteza curentului marin:

- viteza de curgere a apei la suprafata- viteza de curgere a apei la adancime

ACTIUNEA VALURILOR

ACTIUNEA VALURILOR:- miscare accelerata, periodica si variabila cu adancimea;- valuri aleatoare ca inaltime si perioada;- forte de frecare;- efecte de siaj

In calculul actiunii valurilor se utilizeaza formula Morrison* formula are doua componente:-componenta inertiala (FI ) echivalenta cu forta necesara ca o masa de lichid corespunzatoare corpului considerat sa se opuna acceleratiei lichidului inconjurator;- componenta de rezistenta (FD ) datorata formarii vartejurilor si a efectelor de siaj

ACTIUNEA VALURILOR

PARAMETRI DE CALCUL:- inaltimea valului ( H )- lungimea valului ( L )- perioada valului ( T )- directia de actiune a valului :

( = 0; = 30; = 90; = 210; = 270; etc. )

Inaltimea de calcul a valurilor [m]:

Regiune IMR 1 an IMR 100 ani

Marea Nordului 14 22Golful Mexic 12 24Marea Chinei de Sud 11 24Marea Arabiei 8 18Golful Persic 5 12

ACTIUNEA VANTULUI

Conform normelor API (American Petroleum Institute), presiunea vantului este:

relatie in care V este viteza vantului:- pentru calculul platformei se ia in calcul viteza vantului mediata pe 10min.- pentru calculul elementelor individuale se ia in calcul viteza de rafala a vantului mediata pe 3 sec.

Forta globala data de actiunea vantului pe elementele structurale si nestructurale este:

ACTIUNEA GHETII

Actiunea ghetii se ia in considerare prin:

- greutatea ghetii depusa pe elementele structurale si nestructurale ale platformei;

- forta de impact a sloiurilor de gheata (zapoare)

ACTIUNEA SEISMICA

Structurile amplasare in zone seismice vor fi calculate la actiunea seismica pentru diferite stari limita:

SLS (Serviceability Limit State) ULS (Ultimate Limit State)

Cutremurele de proiectare: ELE (Extreme Level Earthquake Design) - comportare in domeniul elastic ALE (Abnormal Level Earthquake Design) - comportare in domeniul postelastic (degradari mari)

analiza neliniara, analiza P- analiza time history

Analiza bazata pe spectre de raspunsa acceleratiilor:

T = perioada (secunde)Ca, Cv = coeficienti de amplasament functie de natura terenului de fundare

Evaluarea incarcarii seismice se realizeaza in conformitate cu EN ISO 19901-2

Harta de amplasament Sa=1,0s

Harta de amplasament Sa=0,2s

CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE

METODE DE CALCUL:o METODA STARILOR LIMITA (ASD)o METODA REZISTENTELOR ADMISIBILE (LRDF)

ANALIZA:o ANALIZA STATICAo ANALIZA DINAMICAo ANALIZA TIME-HISTORY (PUSHOVER)oANALIZA LA IMPACT (STATIC SI / SAU DINAMIC)

VERIFICARI:o VERIFICARI DE REZISTENTA (ULS)o VERIFICARI DE STABILITATEo VERIFICARI DE OBOSEALA (FLS)

BIBLIOGRAFIE SELECTIVA:[1] EN ISO 19900 Petroleum and Natural Gas Industries General Requirements for

Offshore Structures[2] EN ISO 19901-1 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements

for offshore structures - Part 1: Metocean design and operating considerations[3] EN ISO 19901-2 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements

for offshore structures - Part 2: Seismic design procedures and criteria[4] EN ISO 19901-2 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements

for offshore structures - Part 3: Topsides structure[5] EN ISO 19901-2 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements

for offshore structures - Part 4: Geotechnical and foundation design considerations[6] EN ISO 19901-2 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements

for offshore structures - Part 5: Weight control during engineering andconstruction

[7] EN ISO 19901-2 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements for offshore structures - Part 6: Marine operations

[8] EN ISO 19901-2 - Petroleum and Natural Gas Industries Specific requirements for offshore structures - Part 7: Stationkeeping systems for floating offshore structures and mobile offshore units

[9] EN ISO 19902 - Petroleum and Natural Gas Industries Fixed steel offshore structures

*** - http://www.wikipedia.org/