Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов, находящихся в акватории, в том числе нефти и газогидратов.
Недостатки известных платформ: низкая надежность устройства, неспособность его противостоять штормам, течению и смещению ледяного покрова.
Сущность изобретения раскрывается на рисунках рис. 1, где приведена схема морской буровой платформы.
Морская буровая платформа содержит установленное на опорах 1 основание 2.Основание 2 установлено на грунте 3, ниже которого находится продуктивный пласт 4, под которым имеется водоносный пласт 5. Морская буровая платформа имеет колонну добывающей скважины 6 и колонну нагнетательной скважину 7.

Колонна добывающей скважины 6 подключена к входу в сепаратор 8, первый вы-ход из которого подключен к нефтеперекачивающему насосу 9, а второй – к первому входу трехходового крана 10. К второму входу трехходового крана 10 подсоединен водозаборный патрубок, а к его выходу – водяной насос 12 с приводом 13. Трубопровод подачи воды 14 через управляемый клапан 15 соединен с входом в теплообменник 15, выход которого соединен трубопроводом подачи горячей воды 17 с нагнетательной колонной труб 7.
В состав устройства входит газотурбинный привод 18, содержащий газотурбинный двигатель 19 и свободную турбину 20, ротор свободной турбины 21 соединен с насосом для перекачки нефти 9 и сепаратором 8.
Кроме того, в состав газотурбинного привода 18 входят: воздухозаборное устройство 22, компрессор 23, камера сгорания 24 с форсунками 25, турбина 30 с ротором турбины 31 и выхлопное устройство 32, установленное за свободной турбиной 30. Внутри него установлен теплообменник 16. К газотурбинному приводу валом 33 подсоединен электрогенератор 34, а к приводу 13 насоса 12 электрическими связями 35 подсоединен электрогенератор 34.
К форсункам 25 камеры сгорания 24 подключена топливная система двигателя 36, содержащая насос 37с приводом 38, регулятор расхода 39 и отсечной клапан 40.
Топливная система двигателя 36 подсоединена к нефтепроводу 41, который содержит задвижку 42. В системе предусмотрен блок управления 43, соединенный электрическими связями 35 с приводами 13 и 38, регулятором 39 и отсечным клапаном 40.
При работе запускают газотурбинный двигатель 19, для этого с блока управления 43 подаются электрические команды на привода 13 и 38 и открытие отсечного клапана 40. Топливо (природный газ) по топливной системе двигателя 36 топливным насосом 37 по-дается в форсунки 25 камеры сгорания 24, где воспламеняется при помощи электроза-пальников (электрозапальники на фиг. 1 не показаны).
В результате продукты сгорания раскручивают ротор турбины 31 и ротор свобод-ной турбины 21. Приводится в действие насос для перекачки нефти 9, который повышает давление нефти в нефтепроводе 41. Одновременно насос 12 забирает воду и по трубопро-воду подачи воды 14 через управляемый клапан 15 вода поступает в теплообменник 16, где подогревается выхлопными газами, выходящими из газотурбинного привода 18, и да-лее по трубопроводу подачи горячей воды 17 поступает в нагнетательную скважину 1. Давление в продуктивном пласте 4 повышается. При наличии твердых газогидратов они расплавляются и становятся пригодными для отбора в добывающих скважинах.
Применение источника тепловой энергии, работающего на добываемом топливе дает ряд преимуществ, связанных с тем, что в отдаленные районы страны трудно доставить топливо и компактный и мощный источник энергии, каким является газотурбинная установка. Кроме того, применение замкнутой схемы подогрева, без расходования воды также дает преимущество, уменьшает загрязнение добываемой смеси.
Применение в качестве основного теплоносителя горячей воды, имеющей высокую температуру и большую теплоемкость, позволяет быстрее и эффективнее произвести термическую обработку продуктивного пласта, состоящего преимущественно из углеводородов в твердой фазе и льда и не загрязняет окружающую среду, т. к. вода непрерывно циркулирует по замкнутому контуру, отделяясь в сепараторе. Кроме того, утилизация тепла в выхлопном устройстве газотурбинной установки повышает ее КПД. Обеспечивается автоматическое согласование распределения мощности, идущей на подогрев воды и привод компрессора и насоса для перекачки нефти и сепаратора.
Предложенное устройство позволяет:
— утилизировать, ранее не используемую энергию газотурбинного двигателя для подогрева воды перед ее подачей в продуктивный пласт и способствовать разложению газовых гидратов на газ и воду, при их добыче,
— поддерживать пластовое давление в продуктивных пластах за счет закачки горячей воды и обеспечить экологичность процесса добычи углеводородов (нефти).

Авторы статьи: Патентный поверенный РФ Болотин Николай Борисович

Варламов С.Е.,  Дурнева Ю.М.