И. К. Бейсембетов ректор Зам главного редактора

 

●

 Технические науки 

 

304                                                                                            

№2 2016 Вестник КазНИТУ

 

 

Вывод. Таким образом, предлагаемая методика позволяет спроектировать рыхлитель с заведо-

мо минимальными реакциями в звеньях и давлением в цилиндрах, а также рациональной траекторией 

рабочего  органа.  Преимущества  предлагаемой  конструкции  рыхлителя,  по  сравнению  с  известными 

четырехзвенными навесками, приведены выше. В  то же время, настоящая методика проектирования 

состоятельна  для  синтеза  всех  рыхлителей,  в  основе  которых  лежит  подвижный  четырехзвенник,  в 

том  числе  и  для  навесок  с  диагональным  расположением  цилиндров,  выпускаемых  отечественной 

промышленностью. При этом неизбежно появление различных отклонений от рекомендуемых разме-

ров  и  компоновки  механизма,  ввиду  различных  конструкций  задних  стенок  базовых  тракторов,  их 

клиренса и т.п. Для определения максимальных реакций в звеньях таких рыхлителей, целесообразно 

воспользоваться  программой  их  расчета  на  ЭВМ,  затем,  после  анализа  всех  расчетных  положений, 

исключить параметры, вызывающие пиковые давления в силовых цилиндрах, и наконец, определить 

окончательное расположение цилиндров подъема-опускания рабочего органа. 

 

ЛИТЕРАТУРА 

[1] Захарчук Б.З., Шлойдо Г.А., Яркин А.А., Телушкин В.Д. Навесное тракторное оборудование для раз-

работки высокопрочных грунтов  - М.: Машиностроение, 1979.-189 с. 

[2] Яркин А.А. Навесные рыхлители. - М.: ЦИНТИМаш, 1962, - 79 с 

[3] Ветров Ю.А. Расчеты сил резания и копания грунтов. - Киев; Изд-во Киевского ун-та, 1965. - 168 с. 

 

Козбагаров Р.А., Калиев Е.Б., Камзанов Н.С. 

Тізбектеріндегі минималды реакциямен төрттізбекті қопсытқыштың синтезі 

Түйіндеме.  Мақалада  төрттізбекті  параллелограммды  қопсытқышты  тиімдеу  әдістемесінің  синтезі  қа-

растырылған.  Қопсытқышты  механизмдердің  тұжырымы  және  олардың  кинематикалы  сұлбасының  тиімдеуі, 

конструкциясының жұмысшы балкасын және тіреу рамасының биіктігін жоғарылату, сонымен қоса трактордың 

артқы  қабырғасына ұштағын  жақындату  арқылы  тізбекке  түсетін  күшті  төмендетеді  және    гидроцилиндрдағы 

реактивті күшті басқарады. 

Негізгі сөздер: Қопсытқыш, гидроцилиндр, топырақ, шығару, тереңдету, ұштық. 

 

Kozbagarov R. A., Kaliev E. B., Kamzanov N. C. 

Synthesis of four-bar rippers with minimal reactions in the links 

Summary. The article describes a method for the synthesis of four-bar parallelogramme Ripper. The analysis of 

the  mechanisms  of  rippers  and  optimization  of  kinematic  schemes  showed  that  increasing  the  height  of  the  working 

beam and the reference frame, as well as the approach of the tip to the rear of the tractor reduce efforts in links and 

reactive pressure in the hydraulic cylinders of the control. 

Key words: Ripper, hydraulic, soil, depth, tip. 

 

 

 

УДК: 622.276.04 

Г.М. Абаева 

(Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И.Сатпаева,  

Алматы, Республика Казахстан, galya93-93@mail.ru) 

 

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ ОСТРОВОВ МОРСКИХ 

МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ПОСЛЕДНЕЙ СТАДИИ ИХ РАЗРАБОТКИ (ОБЗОР) 

 

Аннотация: В статье дан анализ применения гидротехнических сооружений, то есть искусственные ост-

ровов,  предназначенные  для  освоения  и  обустройства  морского  шельфа  для  добычи  и  глубокой  переработки 

углеводородного сырья. Они позволяют близкое расположение сложнейших технологических  и гидротехниче-

ских сооружений, сохраняя качества окружающей среды, обоснована эффективность их применения.  В насто-

ящее время в связи с ростом морской нефтедобычи на Каспийском море  данные сооружения являются весьма 

эффективными и имеют дальнейшее развитие. 

Ключевые слова: искусственные острова, гидротехнические сооружения, шельф, Каспий, нефть. 

 

Прибрежные месторождения нередко продолжаются на расположенной под водой части мате-

рика,  которую  и  называют  шельфом.  Его  границами  служат  берег  и  так  называемая  бровка  –  четко 

выраженный  отступ,  за  которым  глубина  стремительно  возрастает.  Обычно  глубина  моря  над  бров-

 

●

 Техникалық ғылымдар 

 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016                                          

305 

 

кой составляет  100-200 м, но иногда она доходит и до 500 м, и даже до полутора километров, напри-

мер, в южной части Охотского моря или у берегов Новой Зеландии.[6] 

В  зависимости  от  глубины  применяют  различные  технологии.  На  мелководье  обычно  соору-

жают укрепленные «острова», с которых и осуществляют бурение. Именно так нефть издавна добы-

валась на Каспийских месторождениях в районе Баку.   

Искусственный  остров  -  стационарное  гидротехническое  сооружение  на  открытой  аквато-

рии, построенное из  донных  и  береговых  грунтов,  естественного  и  искусственного  льда,  обломков 

скал, камня и т.п. Искусственные  острова издавна использовались в качестве  основания для маяков. 

В России их возведение началось в середине XIX века в восточной части Финского залива в связи со 

строительством фортификационных сооружений. Начиная с 40-х гг. XX века искусственные острова 

широко применяются для разведки и добычи нефти и газа на морском шельфе.[3]                   

Искусственные  острова  используют  для  бурения  разведочных  и  эксплуатационных  скважин, 

размещения нефтяных и газовых промыслов , в качестве укрытий для отстоя технического и вспомо-

гательного  флота,  посадочных  площадок  для  вертолетов  и  самолетов.  Искусственные  острова  ис-

пользуемые для разведочного бурения, имеют срок службы 1-3 года, диаметр рабочей площадки 50-

100 м. Эксплуатация острова рассчитана на круглогодичную работу в течение всего времени эксплу-

атации  месторождения  (20-30лет),  диаметр  их  рабочей  площадки  500-600м,  горизонтальная  ледовая 

нагрузка 850 т. на 1 м. диаметра острова, толщина ледяного покрова 4-6 м. С учетом всех коэффици-

ентов запаса искусственный остров должен выдержать нагрузку около 1300 т. на 1 м. диаметра. При 

долговременной  эксплуатации  острова  предусматривается  защита  от  наползающего  льда.  В  аквато-

риях  с  тяжелым  ледовым  режимом  искусственный  остров  сооружается  на  глубине  20  м.  и  более,  в 

незамерзающих морях – на глубине нескольких метров. 

Различают искусственные  острова  грунтовые  (талые  и  мерзлые),  ледогрунтовые  и  ледяные. 

Каждый их этих типов может  быть в свою  очередь подразделён на подтипы и модификации в зави-

симости  от  сочетания  материалов,  способов  защиты  от  эрозии,  назначения,  срока  эксплуатации  и 

прочее.  При  строительстве  грунтовых  искусственных  островов  (песчаных,  глинистых,  крупнообло-

мочных, каменных) применяются землесосные снаряды и землечерпалки, шаланды, саморазгружаю-

щиеся и самоопрокидывающиеся баржи, плавучие и самоходные краны и др.      Наиболее экономич-

ный  способ  сооружения  грунтовых  искусственных  островов  –  намыв  высокопроизводительными 

землесосными снарядами. Надводные и подводные откосы искусственных островов, рассчитанных на 

длительный  срок  эксплуатации,  укрепляются  с  целью  предотвращения  волновой  и  ледовой  эрозии 

путем  каменной  отсыпки,  укладки  мешков  песком,  габионов,  шпунтовых  стенок,  железобетонных 

плит, массивов-гигантов.[6] 

 

 

Рис. 1. Грунтовый остров без крепления откосов. 

 

 

Рис. 2. Грунтовый остров с каменно-набросным ограждением: 1 -засыпка (намыв) грунта;  

2 - каменнаяпризма по периметру. 

 

●

 Технические науки 

 

306                                                                                            

№2 2016 Вестник КазНИТУ

 

 

 

 

Рис. 3. Остров с железобетонным кессонным ограждением: 1 - песок; 2 - железобетонный кессон;  

3 -каменная наброска; 4 - гравийно-песчаная смесь. 

 

 

Рис. 4. Остров с металлическим (шпунтовым) ограждением: 1 - грунт; 2 - металлическое ограждение. 

 

В  мировой  практике  четко  обозначались  тенденция  к  строительству  крупнотоннажных  танке-

ров  дедвейтом  (грузоподъемностью)  в  500  тыс.  т  и  более.  Эти  танкеры  имеют  осадку  в  полностью 

загруженном состоянии до 20 м. Такой танкер подойти близко к берегу не может; тем более пробле-

матичен заход его в нефтеналивной порт, если в нем нет причала с высотой причальных стенок более 

20 м. Для обеспечения перевалочных работ по  обслуживанию крупнотоннажных танкеров в послед-

нее  время  начали  создавать  искусственные  острова  с  глубоководными  рейдовыми  причалами.    Эти 

острова  располагаются  обычно  на  возвышениях  морского  дна  вблизи  городов  (портов)  и  регионов 

добывающих,  т.е.  поставляющих  нефть  или  потребляющих  ее.  Острова  могут  быть  двух  основных 

типов: а – сооружаемых на дне отсыпкой каменного материала и грунта или с помощью сооружений 

типа эстакад и б – плавучий остров.[4] 

Каждый  из  этих  островов  имеет  свои    преимущества  и недостатки.  Однако  несомненным  или 

уже  доказанным  практикой  преимуществом  является  то,  что  островные  причалы  обходятся  как  при 

строительстве, так и при обслуживании намного дешевле, чем традиционные прибрежные порты.  

Стационарные сооружения островного вида, такие МНГС (морские нефтегазопромысловые со-

оружения) можно отнести к трем подвидам: островные МНГС из бетона, камня, гравия и песка; ост-

ровное сооружение из насыпного материала (камень, песок) в контуре  из металлических цилиндри-

ческих оболочек; в форме малой островной конструкции.[1] 

Островные  сооружения  первых  двух  подвидов  представляют  искусственный,  но  самый  насто-

ящий  остров,  размеры  которого  позволяют  не  только  принимать  танкеры  любого  дедвейта  (грузо-

подъемности),  но  и  построить  на  нем  резервуарные  парки  (нефтехранилище),  оборудование  для  от-

чистки балластной воды, вытесняемой из танкеров при заполнении их нефтью, взлетно-посадочную 

площадку для самолетов и вертолетов, склады для хранения материалов, техники, продовольствия и 

т.п.  и поселок для проживания обслуживающего персонала. 

Такие  острова-причалы  будут  совершенно  необходимы  при  освоении  морских  нефтегазовых 

морских месторождений. Особенно для морей, имеющих подводные возвышенности. К острову при-

чалу  прокладывается  подводные  трубопроводы  на  глубине,  где  не  сказывается  воздействие  на  них 

любых льдов, что дает возможность обеспечить надежную работу трубопроводов.  

На рисунке 5 показана схема такого  острова из набросного камня 1. Габаритные размеры ост-

рова:  А  =  400  :  500  м,  ширина  В  =  100  :  120  м.  На  рисунке  показан  жилой  комплекс  5,  склады  4, 

нефтехранилища и резервуары для балластной воды 3, взлетно-посадочная полоса 7, железобетонная 

облицовка  откосов  2,  металлические  трубы    6  диаметром  3,5-4  м,  железобетонное  ограждение  9  и 

швартовые палы 8, оборудование швартовыми быстродействующими крюками. К швартовым палам 

могут швартоваться сразу два (по одному с каждой  стороны) танкера дедвейта до 500 тыс.т. [4] 

 

●

 Техникалық ғылымдар 

 

ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016                                          

307 

 

 

 

Рис.5. Островное нефтегазовое сооружение массивной формы. 

 

Другой  подвид  острова  показан  на  рис.  6.  Островное  сооружение  представляет  двухпалубную 

конструкцию из железобетонных плит 1 и 4, с фермой между ними 3. В плане плиты имеют форму 

многоугольника,  по  боковым  торцам  которого  устроены  палы  2  (причальные  устройства).  Такая 

форма  островной  конструкции  позволяет  обеспечить  швартовку  танкеров  при  любом  направлении 

ветра или течения. Уровень верхней палубы находится на высоте h

ш

 , обеспечивающий не затопляе-

мость палубы при любом шторме. Двухъярусные верхнее  строение 1-4, на котором  устанавливается 

поворотный грузоподъемный кран, используемый для подъема нефтегазоналивных  шлангов, присо-

единенных  к  подводным  трубопроводам  6,  размещается  на  трубчатых  сваях  5,  забиваемых  в  грунт 

(глубина забивки h

c

 определяется расчетом) вверх свай находится выше глубины воды Н на величину 

h

0

  называемых с учётом уровня спокойного моря.[4] 

Насыпные острова получили широкое применение и в Казахстане, в связи с интенсивной добы-

чей углеводородов Каспийского шельфа.  

 

 

 

Рис.6. Насыпной остров с двухпалубной конструкцией. 

 

 

В  Каспийском  море  разрабатывается  множество  месторождений нефти и газа.  Доказанные  ре-

сурсы нефти в Каспийском море  составляют около 10 миллиардов тонн, общие ресурсы нефти и га-

зоконденсата оцениваются в 18 — 20 миллиардов тонн. 

 

●

 Технические науки 

 

308                                                                                            

№2 2016 Вестник КазНИТУ

 

 

Нефтедобыча  в  Каспийском  море  началась  в  1820  году,  когда  на  Апшеронском  шельфе  была 

пробурена  первая  нефтяная  скважина.  Во  второй  половине  19  века  началась  добыча  нефти  в  про-

мышленных объёмах на Апшеронском полуострове, затем — и на других территориях.[5] 

Запасы  нефти  Каспийского  региона  определяются  в  основном  шестью  крупнейшими  место-

рождениями.  Это  Тенгиз  и  Карачаганак,  находящиеся  на  берегу  и  уже  эксплуатируемые,  и  четыре 

недавно открытых на шельфе - Кашаган, Азери-Чираг-Гюнешли, Шах-Дениз и блок северных место-

рождений  России.  Так  вот  на  долю  Кашагана  из  суммы  запасов  этих  шести  месторождений  прихо-

дится более 25 процентов. Другое крупное месторождение (оно на границе азербайджанского и турк-

менского  участков) - Азери-Чираг-Гюнешли. Его запасы нефти - 700 млн. тонн. Добыча там уже ве-

дется. 

Вблизи Баку расположено месторождение Шах-Дениз с запасами 1000 млрд. м

3

 газа и 400 млн. 

тонн конденсата.  

Туркменистан оценивает суммарные запасы своего участка шельфа в 12 млрд. тонн.[6] 

Кашаган  - крупное шельфовое нефтегазовое  месторождение Казахстана,  расположено  в  80 км 

от города Атырау, в северной части Каспийского моря. 

Глубина  шельфа  составляет  3—7 м.  Разработка  месторождения  ведётся  с  помо-

щью искусственных островов.[5] 

 

 

 

Рис.7. Месторождение Кашаган. 

 

Бурение оценочной скважины было начато в мае 2001 г. в восточном Кашагане с помощью ле-

достойкой  стационарной  6000-тонной  платформы  «Сункар».  .  Первая  оценочная  скважина  была  за-

кончена в средине 2000 г., вторая скважина была пробурена на западном Кашагане в 40 км от первой 

и закончена в начале следующего года. Результаты бурения  обеих скважин были успешными с оце-

ночной  добычей  нефти  вплоть  до  20.000  баррелей  в  день  (бвд)  нефти  с  плотностью  42-45  градусов 

АНИ, при высоком давлении, высоком содержании газа и концентрации сероводорода от 18 до 20 %. 

Однако в связи с тем, что бурение первой скважины в Кашагане с помощью плавучей буровой уста-

новки «Сункар» стало причиной задержек проекта и оттянуло начало добычи, а также в связи с силь-

ным  мелководьем  в  этой  части  Каспия,  консорциум  OKIOC  принял  решение  разработки  морского 

комплекса  насыпных  мелководных  буровых  платформ.  Созданные  насыпные  сооружения  стали 

называться  «искусственными»  или  «буровыми»  островами.  В  общей  сложности  было  построено  че-

тыре буровых острова, остров A и остров D для Кашагана и два отдельных острова для Актоте и Ка-

ирана. Четыре этих острова вместе с рядом других, планируемых в будущем, будут соединены между 

собой и берегом трубопроводами. Острова будут также использоваться для сбора и хранения нефти, а 

также обеспечения начального разделения нефти и газа.[6] 

Конечно  геологическая  изученность  прикаспийского  региона,  особенно  в  морской  его  части 

(как и любого другого «нового» нефтегазоносного района – в котором добыча только разворачивает-

ся) на сегодня является меньшей, чем изученность «старых» нефтедобывающих районов. В соответ-

жүктеу/скачать 51,43 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: