поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
Статистика
Обустройство нефтяных и газовых промыслов
Сооружение наземных объектов и разветвленной сети промысловых и
технологических трубопроводов составляет сущность обустройства нефтяных
и газовых промыслов. Отметим основные особенности нефтегазопромыслового
строительства - обустройства промыслов, вызывающие дополнительные
трудности и особенности технологии и организации этого вида
строительства. Во-первых, это малообъем-ность и разбросанность
строящихся нефтегазопромысловых объектов на больших территориях в
отличие, например, от строительства таких сосредоточенных объектов, как
нефтеперерабатывающие, газоперерабатывающие, машиностроительные заводы.
Во-вторых, обустройство нефтяных и газовых промыслов, особенно в
начальный период, в таких малообжитых и недостаточно освоенных районах,
как северные районы Тюменской области и полуостров Ямал, ведется при
отсутствии дорог, индустриальных баз строительства. В-третьих, основной
объем работ по обустройству нефтяных и газовых промыслов выполняется в
тяжелых природно-климатических (экстремальных) условиях
Западно-Сибирского нефтегазового региона. Так, нефтедобывающие районы
Среднего Приобья характеризуются сильной заболоченностью, обводнением
грунтов и наличием большого числа озер. Обычные минеральные грунты
(супеси, суглинки и др.) в этих районах часто затор-фованы (содержат до
60 % торфа) или покрыты слоем торфа толщиной 3-4 м. Достаточно привести
такой пример. Около 90 % строительных площадок в районах Среднего
Приобья на нефтяных месторождениях согласно действующей общесоюзной
классификации, по одному или нескольким природным факторам относят к
непригодным (нерекомендуемым) для промышленного и жилищно-гражданского
строительства. В зимний период в этих районах глубина промерзания
грунтов по сравнению с центральными районами увеличивается в 1,5 - 2
раза и достигает 2,4 м. Газодобывающие районы Западно-Сибирского
нефтегазового региона расположены в северных районах Тюменской области,
а перспективные на полуострове Ямал. Для этих районов также характерна
заболоченность и обводненность грунтов. Но значительные трудности
вызывает наличие вечномерзлых грунтов в этих районах. Вечномерзлыми
называют грунты, сохраняющиеся в мерзлом состоянии длительное время
(сотни лет). Частицы этих грунтов сцементированы включениями льда. Такие
грунты в летнее время оттай'-вают на незначительную глубину, а в
основной массе остаются в мерз, лом состоянии. Строительство на
вечномерзлых грунтах связано со значительной трудностью их разработки
при выполнении земляных работ (при рытье траншей, разработке котлованов
под фундаменты) Но гораздо большую трудность представляет обеспечить
существование объектов на этих грунтах. На любом объекте (промышленное
или жилое здание, различные технологические установки, трубопроводы и
др.) всегда выделяется какое-то количество тепла, что приводит к
растаиванию грунтов, разжижению и резкому снижению их несущей
способности. Последнее приводит к недопустимым кренам, провалам зданий и
инженерных сооружений и даже к их разрушению. Для обеспечения
долголетней нормальной эксплуатации зданий и инженерных сооружений на
вечномерзлых грунтах необходимо либо сохранять эти грунты в основаниях
зданий или инженерных сооружений в мерзлом состоянии в течение всего
периода эксплуатации (I принцип строительства) , либо предварительно
оттаять грунты в основаниях зданий и инженерных сооружений и сохранять
их в таком состоянии под зданиями и инженерными сооружениями в течение
всего времени их эксплуатации (II принцип строительства). Наиболее часто
в практике строительства на вечномерзлых грунтах используют I принцип.
В-четвертых, нефтегазопромысловое строительство характеризуется большим
объемом сооружения промысловых и технологических трубопроводов
различного назначения (нефтепроводы, газопроводы, конденсатопроводы,
водоводы и др.) и различных конструкций (подземные, наземные,
надземные), а также внутри- и межпромысловых дорог. На более поздних
стадиях разработки нефтяных месторождений проводят дальнейшее расширение
системы поддержания пластового давления, а в связи с переходом на
механизированные способы добычи нефти необходимо строить новые и
расширять существующие компрессорные станции (при переходе на газлифтный
метод), расширять объекты энергообеспечения, установки комплексной
подготовки нефти и воды.
Рассмотрим особенности организации работ по обустройству нефтяных и
газовых промыслов.
При обустройстве нефтяных и газовых промыслов, особенно в указанных
экстремальных условиях строительства, необходимо широкое, массовое
применение комплектно-блочного метода строительства. Именно применение
этого метода в обустройстве промыслов обеспечивает значительное снижение
трудоемкости, повышение качества и достижение высокой производительности
труда и сдачи в установленные сроки объектов по добыче нефти и газа.
При обустройстве нефтяных и газовых промыслов, прежде всего в северных
районах Тюменской области и на полуострове Ямал, широко используются
вахтовый и особенно экспедиционно-вахтовый методы строительства. Эти
методы уже широко применяют при освоении Западно-Сибирского
нефтегазового региона. Экспедиционно-вахтовым методом в этом регионе
занято свыше 170 тыс. работников, выполняется 40 % работ по бурению
нефтяных и газовых скважин, его используют при сооружении магистральных
трубопроводов, он обеспечивает примерно 33 % добычи нефти и более 60 %
строительно-монтажных работ по обустройству промыслов. При вахтовом
методе, основанном на разделении мест труда и постоянного проживания
работающих, рабочие и ИТР проживают в базовых городах и поселках и
регулярно выезжают для трудовой деятельности на строительные площадки. В
этом случае работа на строительных площадках ведется вахтами в течение
определенного (небольшого) периода времени. После этого состав смены
(вахты) полностью заменяется. Во время вахты рабочие живут в мобильных
поселках в непосредственной близости к строительным площадкам.
Экспедиционный метод в отличие от вахтового не предусматривает
регулярную смену трудовых коллективов на рабочих местах в течение всего
срока экспедиции, которая до окончания работ в данном районе проживает в
мобильном поселке из вагончиков или мобильных зданий, перебазируемом в
другой район по окончании строительства в данном районе. По окончании
работ на данной площадке рабочие и ИТР возвращаются в базовые города или
поселки. Чисто экспедиционный метод характерен для работы полевых
геологов, полярных исследователей. Экспедиционно-вахтовый метод сочетает
в себе черты как вахтового, так и экспедиционного метода. При этом
строительное подразделение (например, участок или СМУ) находится на
данной строительной площадке в течение всего периода строительства
(выполнения порученного комплекса работ), т.е. как при чисто
экспедиционном методе. Однако рабочие коллективы (звенья, бригады)
работают по вахтовому методу, т.е. в течение только определенного
времени (например, три или четыре недели). После этого рабочих и ИТР
доставляют в базовые города и поселки по бригадам или звеньям в
соответствии с заранее разработанным скользящим графиком. В то же время
при вахтовом методе коллектив (вахту) заменяют полностью через 4-15 дн.
Применение вахтового и экспедиционно-вахтового методов строительства
позволяет не возводить капитальные города или рабочие поселки вблизи
строящихся объектов нефтяной и газовой промышленности, что только при
освоении северных районов Западно-Сибирского нефтегазового региона дает
возможность экономить миллиарды рублей на строительстве этих городов и
поселков и обеспечить постоянное проживание рабочих, ИТР и их семей в
благоустроенных базовых городах и поселках в уже давно обжитых районах
(например, в южных районах Тюменской области).
При обустройстве нефтяных и газовых месторождений используют поточные
методы строительства. При обустройстве нефтяного или газового промысла
организуют комплексный поток, который обычно состоит из четырех
специализированных потоков: по подготовке территории строительства; по
прокладке различных инженерных коммуникаций и промысловых трубопроводов;
по возведению фундаментов под здания, инженерные сооружения,
оборудование; по монтажу зданий, технологического оборудования,
блок-боксов и блок-контейнеров суперблоков.
При обустройстве нефтяных и газовых месторождений выделяют четко два
вида работ: работы нулевого цикла и работы по монтажу наземного блочного
оборудования по подготовке нефти и газа к дальнему трубопроводному
транспорту. Причем определяющими по временным затратам, сдерживающими
снижение сроков обустройства промыслов, являются именно работы нулевого
цикла, так как они выполняются в сложных природно-климатических условиях
и менее индустриализованы по сравнению с монтажом наземного
оборудования, где широко применяется комплектно-блочный метод
строительства.
Большое внимание при обустройстве нефтяных и газовых месторождений
необходимо уделять организации работ по подготовке строительной площадки
и строительству дорог, особенно в сложных природно-климатических
условиях основного нефтегазодобывающего региона - Западносибирского.
Достаточно привести такой пример: замена торфяного грунта в основании
зданий и сооружений на минеральный грунт в районах Среднего Приобья
обходится в 4 руб. за 1 м3, а на полуострове Ямал по проведенным
расчетам доходит до 80-100 руб. за 1 м3 привозного грунта. Поэтому
исследуются и уже применяются на практике новые решения работ нулевого
цикла.
Так как основной объем обустройства нефтяных и газовых промыслов
сосредоточен в Западно-Сибирском нефтегазовом регионе, то рассмотрим,
как ведется подготовка территории промыслов на слабых обводненных
грунтах (торфяные и заторфованные грунты) и на вечномерзлых грунтах. В
качестве основания под здания и оборудование слабые обводненные грунты
применяться не могут. Одним из старых (традиционных) методов улучшения
(технической мелиорации) слабых торфяных грунтов является частичное или
полное выторфовывание грунтов и замена их на минеральные грунты. При
этом слой торфяного или заторфованного грунта удаляют полностью на всю
его глубину (до минерального грунта) и заменяют минеральным привозным
грунтом (например, гравийно-песчаной смесью). Этот грунт укладывают
слоями толщиной 20-30 см и послойно уплотняют механизированными катками.
На практике используют также частичное выторфовывание, когда торф
удаляют не со всей площади застройки, а только в местах устройства
фундаментов и дорог с засыпкой остальной площади застройки минеральным
грунтом сверху торфяной залежи. Это в известной степени снижает объемы
выторфовывания итрудоемость подготовки строительной площадки. За
последние годы в практике подготовки строительных площадок на торфяных и
обводненных грунтах при относительно небольших толщинах торфа (0,8-1,5
м) и применении свайных фундаментов успешно используют гидромеханизированный способ (намыв) минерального грунта. С применением
гидронамыва была подготовлена заболоченная территория для строительства
микрорайона города Нефтеюганска. Грунтдля гидронамыва забирается из
карьера, смешивается с водой и насосами под давлением в виде пульпы по
трубопроводам подается на подготавливаемую территорию. Для отвода воды с
площадки устраивают специальную дренажную систему. Грунт намывают слоями
по 25-30 см. Намытый минеральный грунт одновременно служит пригрузом,
выжимающим воду из торфяного слоя, и уплотняет его. Подобный гидронамыв
грунта был использован и для подготовки площадок под нефтепромысловые
сооружения в районах Среднего Приобья без выторфовывания грунта.
При подготовке строительной площадки на сплошных вечномерзлых грунтах
используют первый принцип строительства, когда в течение всего периода
строительства и эксплуатации объектов грунты в основании сооружений
сохраняются в мерзлом состоянии в любое время года. Чтобы избежать
оттаивания грунтов от теплового воздействия зданий, инженерных
сооружений, дорог и не допустить механического повреждения мерзлых
грунтов, на вечномерзлые грунты засыпают или намывают минеральный грунт
(песчаный) толщиной до 1,5 м. Под здания и инженерные сооружения на
вечномерзлых грунтах в основном используют свайные фундаменты.
Наиболее трудоемкими работами нулевого цикла являются работы по
возведению фундаментов. Обязательным элементом каждого здания или
инженерного сооружения служат фундаменты, через которые давление от
зданий или инженерных сооружений передается на грунты основания. Для
промышленных зданий, оборудования и инженерных сооружений используют
следующие виды фундаментов: отдельные или столбчатые, сплошные или
плитные, свайные, в виде гравийно-песчаных подушек, массивные, рамные
(последние два применяют только под оборудование). Наиболее
индустриальными и наименее трудоемкими являются свайные фундаменты,
которые состоят из находящихся в грунте свай с размещенным на них
ростверком в виде железобетонной плиты. Назначение ростверка - связать
сваи и обеспечить равномерную нагрузку на каждую из них. При
обустройстве нефтяных и газовых промыслов, как и вообще в строительстве
объектов нефтяной и газовой промышленности, используют два вида свай -
забивные и набивные . (буронабивные). Забивные сваи изготавливают на
заводах, доставляют на строительные площадки и забивают в грунт на
проектную глубину (5-15 м) с помощью специальных агрегатов. Набивные
(буронабивные) сваи изготовляют непосредственно в грунте на строительной
площадке. Для изготовления набивной (буронабивной) сваи в грунте
пробуривают скважину диаметров, обычно 300-400 мм. В эту скважину
устанавливают стальную арматуру в виде каркаса и заполняют бетонной
смесью. Забивные сваи на заводах изготовляют тоже из железобетона в виде
стержней квадратного или круглого сечения длиной до 15 м. При возведении
свайных фундаментов практически отсутствуют земляные работы, во много
раз сокращается расход бетона, процесс забивки свай отличается высокой
степенью механизации. При этом значительно сокращается время на
возведения фундаментов и отпадает необходимость в проведении бетонных
работ. Поэтому свайные фундаменты и нашли широкое применение прежде
всего при обустройстве нефтяных и газовых промыслов. Для строительства
на слабых грунтах разработаны незаглубляемые пространственные
фундаменты. Такие фундаменты устраивают непосредственно на песчаной или
гравийно-песчаной подушке, возведенной на поверхности земли. Фундамент
состоит из двух сборных горизонтальных железобетонных плит, между
которыми находятся сборные железобетонные наклонные элементы. Такая
система отличается высокой жесткостью и несущей способностью ввиду
достаточно развитой опорной поверхности (подошвы). Кроме того, наличие
сквозных полостей в наклонных элементах обеспечивает проветривание
подполья здания и сохранение в мерзлом состоянии вечномерзлых грунтов
основания. Последнее очень важно при строительстве промысловых объектов
на вечномерзлых грунтах северных районов Тюменской области.
