1. Құжаттың сипаттамасы
1.1 Қасиеті мен мәртебесі
Бұл нұсқаулық — Қытай кеме классификациялық қоғамы (CCS) шығарған басшылық техникалық құжат (GD002-2026), терең су бұрғылау-жөндеу қабатқа бойлату жүйесіне жалпы талдау жасау бойынша ресми басшылық құжат. Бұл нұсқаулық 2026 жылдың 1 сәуірінде ресми түрде күшіне енді және терең су теңізшілік мұнай-газ өндіру саласындағы маңызды техникалық стандарттық анықтама болып табылады.
1.2 Қолданылу аясы
| Қолданылу сценарийі | Түсіндірме |
|---|---|
| Батып жатқан бұрғылау платформасы | Бұрғылау кемелері, жартылай батып жатқан бұрғылау платформалары |
| Су астындағы сақтандырғыш клапандар тобы | BOP (сақтандырғыш клапандар тобы) біріктірілген операциялар |
| Жаңа қабатқа бойлату жүйесі | Жалпы талдау және растау |
| Қызметтегі/қайта қолданылатын | Сілтеме бойынша орындауға болады (тарихи деректерді ескеру қажет) |
1.3 Талдау мақсаттары
- Механикалық мінез-құлықты болжау：Жобалау жағдайларында қабатқа бойлату жүйесінің жалпы механикалық сипаттамаларын болжау
- Жоғарғы тартылыс күшін анықтау：Қабатқа бойлату үшін қажетті жоғарғы тартылыс күшінің орнатуын анықтау
- Қауіпсіздікті бағалау：Операциялық теңіз жағдайларында қабатқа бойлату жүйесінің қауіпсіздігін бағалау
- Операциялық шектеулерді анықтау：Теңіз жағдайына бейімделу талдауы арқылы операциялық шектеу жағдайларын анықтау
2. Қабатқа бойлату жүйесінің құрамы мен функциялары
2.1 Жүйенің негізгі құрамы
Терең су бұрғылау қабатқа бойлату жүйесінің негізгі бөлшектері мыналарды қамтиды:
- Қабатқа бойлату құбырлары（Pipe Joints）：Негізгі құбыр конструкциясы
- Тартылыс жүйелері（Tensioners）：Жоғарғы тартылыс күшін қамтамасыз еtedі
- Көтергіш модульдер（Buoyancy Modules）：Қосымша көтергіш күш қамтамасыз еtedі
- BOP：Су астындағы ұңғы аузын қорғау құрылғысы
- LMRP：Төменгі теңізшілік қабатқа бойлату буыны — Lower Marine Riser Package
- Иілу біріктіруші（Flex Joint）：Жоғарғы және төменгі жақтарында, бұрыштық ауытқуларға рұқсат еtedі
- Созылмалы біріктіруші（Riser Tensioner）：Платформа қозғалысын өтеу
- Бағыттау жүйесі：Қабатқа бойлатуды туралау және бағыттау құрылғысы
2.2 Төрт негізгі операциялық режимі
| Режим | Жағдай сипаттамасы |
|---|---|
| Бұрғылау режимі | Дәстүрлі бұрғылау операциясы, қабатқа бойлату BOP-пен жалғанған |
| Жалғау бірақ бұрғылау емес режимі | Қабатқа бойлату BOP-мен жалғанған бірақ бұрғылау операциясы жоқ |
| Ілініп тұру режимі | Қабатқа бойлату ілініп тұр (қатты немесе жұмсақ ілініп тұру) |
| Ауытқу/ығыстыру режимі | Платформаның шұғыл түрде ұңғы аузынан босауы қажет жағдайлар |
2.3 Негізгі функциялары
Қабатқа бойлату жүйесі — батып жатқан бұрғылау платформасы мен су астындағы ұңғы аузы арасындағы негізгі жалғау арнасы, негізгі функциялары мыналарды қамтиды:
- Бұрғылау ерітіндісінің айналымы үшін арна қамтамасыз ету (жоғарыға қайту)
- Қаптамалар мен сорғы құбырларын түсіру арнасы қамтамасыз ету
- Электр/сигнал кабельдері үшін арна қамтамасыз ету
- Ұңғы аузының қысымды тығыздалуын қамтамасыз ету
3. Жобалау негіздері мен жүктемелер
3.1 Жүктеме түрлерінің жіктелуі
| Жүктеме түрі | Нақты мазмұны |
|---|---|
| Қоршаған орта жүктемелері | Толқын күші, ағыс күші, жел жүктемесі |
| Қысым жүктемелері | Ішкі қысым, сыртқы гидростатикалық қысым, су деңгейінің өзгеруі |
| Функционалды жүктемелер | Қабатқа бойлатудың өз салмағы, бұрғылау ерітіндісінің салмағы, көтергіш күш, тартылыс күші |
3.2 Толқын күшін есептеу негіздері
- Қолданылатын теориялар：Ағын функциясы теориясы, Стокс толқын теориясы, сызықты толқын теориясы
- Есептеу әдісі：Морисон формуласы
- Негізгі параметрлер：Толқын периоды, толқын биіктігі, су тереңдігі — қолданылатын толқын теориясын таңдау
- Гидродинамикалық коэффициенттер（ұсынылған мәндер）：
| Күшке ұшыраған бөлшек | Сүйреу коэффициенті Cd | Инерция коэффициенті Cm |
|---|---|---|
| Жалаңаш құбыр (тік) | 0.6～1.2 | 1.5～2.0 |
| Жалаңаш құбыр (қиғаш) | 0.6～0.8 | 1.5～2.0 |
| Шүмек/бақылау құбырлары бар | 1.0～2.0 | 1.5～2.0 |
| BOP/LMRP жабдықтары | Ерекше қарастыру қажет | Ерекше қарастыру қажет |
3.3 Жоғарғы тартылыс күші
Негізгі принцип：Тартылыс күшін қамтамасыз етуші элементтердің бірі істен шықса да, қабатқа бойлатудың төменгі жағында тиімді қалдық тартылыс күші пайда болуы керек
| Тартылыс күшінің түрі | Істен шыққаннан кейінгі тартылыс күшінің жоғалту сипаттамасы |
|---|---|
| Арқанды тартылыс күші | Кенеттен жоғалту, жоғалту мөлшері үлкен |
| Тікелей әсер етуші тартылыс күші | Штанга жағындағы қысым жоғалту, тартылыс күшінің жоғалтуы салыстырмалы түрде бірқалыпты |
4. Жауапты талдау (жалпы талдаудың негізі)
4.1 Талдау мазмұнының құрылымы
Қабатқа бойлату жүйесінің жауапты талдауы
├── Операциялық мүмкіндікті талдау（Operability Analysis）
├── Түсіру және қалпына келтіру талдауы（Launch & Recovery Analysis）
├── Ілініп тұру талдауы（Hang-off Analysis）
├── Ауытқу/ығыстыру талдауы（Drift-off / Disconnect Analysis）
├── Әлсіз нүкте талдауы（Weak Point Analysis）
└── Кері соққы талдауы（Recoil Analysis）4.2 Операциялық мүмкіндікті талдау
Мақсат：Әртүрлі бұрғылау ерітіндісі тығыздығындағы операциялық ауқымды анықтау, бұрғылау режимі мен жалғау бірақ бұрғылау емес режимі үшін қажетті жоғарғы тартылыс күші мен рұқсат етілген ауытқу ауқымын анықтау.
Негізгі нәтижелер：
- Тартылыс күші мен бұрғылау ерітіндісі тығыздығы арасындағы байланыс қисық сызығы
- Батып жатқан платформаның «Қаттылық шеңбері» шекарасы (қызыл-сары-жасыл шеңбер суреті)
- Ұсынылған ең үлкен/ең кіші жоғарғы тартылыс күші
4.3 Ауытқу/ығыстыру талдауы (негізгі қауіпсіздік талдауы)
Мақсат：Шұғыл жағдайларда платформаның ұңғы аузынан қауіпсіз ауытқуына немесе ығыстыруына жол беру, сонымен қатар қабатқа бойлату жүйесінің зақымданбауын қамтамасыз ету.
Жобалау талаптары：Толық шұғыл босату процедурасын (EDS) орнату, LMRP мен BOP жалғағыштарының сенімді босатылуын қамтамасыз ету.
4.4 Негізгі жобалау критерийлері (жалғанған жағдайда)
| Жобалау параметрі | Бұрғылау операциясы жағдайы | Жалғау бірақ бұрғылау емес жағдайы | Шекті жағдай |
|---|---|---|---|
| Жоғарғы иілу біріктірушінің орташа бұрылыс бұрышы | 2° | 2° | 2° |
| Жоғарғы иілу біріктірушінің ең үлкен бұрылыс бұрышы | 4° | 4° | 4° |
| Төменгі иілу біріктірушінің орташа бұрылыс бұрышы | 2° | 2° | 2° |
| Төменгі иілу біріктірушінің ең үлкен бұрылыс бұрышы | 4° | 4° | 4° |
| Қабатқа бойлатудың эквиваленттік кернеуі/ағысу кернеуі | 0.67 | 0.8 | 1.0 |
| Ұңғы аузының иілу моменті/шекті иілу моменті | — | 90% қол жетімді | 90% қол жетімді |
4.5 Ілініп тұру операциялық режимдерінің айырмашылығы
| Режим | Түсіндірме | Ерекшелігі |
|---|---|---|
| Қатты ілініп тұру | Тартылыс күші жүйелерін алып тастап, созылмалы біріктірушілікті бекітіп, қабатқа бойлатуды қабатқа бойлату ілгішінде қатты іліп қою | Тартылыс күшін өтеу мүмкіндігі жоқ |
| Жұмсақ ілініп тұру | Тартылыс күші/бұрғылау бағаны өтегіші арқылы ілініп тұру, тартылыс күшін өтеу мүмкіндігі бар | Платформа қозғалысын сіңіре алады |
5. Шаршау талдауы
5.1 Толқыннан туындаған шаршау (Wave-Induced Fatigue)
- Негізінен тұрақсыз толқындардан туындаған циклдік жүктемелерден туындайды
- Қабатқа бойлатудағы стрессті шоғырландыру аймақтарына (дәнекерлер, жалғау бөлшектері) назар аудару керек
- Спектрлік талдау әдісі немесе уақыттық облыс симуляциясы әдісі арқылы бағалау
5.2 Құйынды қозғалыстан туындаған шаршау（VIV - Vortex-Induced Vibration）
- Ағыс қабатқа бойлату арқылы өткенде периодтық құйындар пайда болады, бұл көлденең дірілге әкеледі
- Шаршау зақымдануы ағыс жылдамдығына, қабатқа бойлату диаметріне, меншікті жиілікке тығыз байланысты
- Құйынды қозғалысты талдау қабатқа бойлату орналасуын және көтергіш конфигурациясын оңтайландыру үшін қажет
6. Жөндеу қабатқа бойлату жүйесінің ерекше талаптары
Бұрғылау қабатқа бойлатуымен салыстырғанда, жөндеу қабатқа бойлату жүйесінің ерекше талдау талаптары бар:
- Операциялық цикл қысқару：Жиі жалғау/босату операциялары
- BOP конфигурациясының айырмашылығы：Жөндеу операцияларында қолданылатын BOP түрлері бұрғылаудан өзгеше болуы мүмкін
- Тартылыс күші талаптары：Жөндеу режимінде тартылыс күші конфигурациясы жеңілдетілуі мүмкін
- Ерекше жағдайлар：Жөндеу режимінде қабатқа бойлату ілініп тұру салмағын есептеу әдісі өзгеше
- LMRP босату процедурасы：Жөндеу режимінде LMRP пен BOP босату шарттары қатаңырақ
7. Талдау бағдарламалық қамтамасыз ету талаптары
Жиі қолданылатын бағдарламалық қамтамасыз ету мыналарды қамтиды:
- OrcaFlex（салада ең кең қолданылады）
- ABAQUS
- MOSES
- SAPE（ішкі өндірілген бағдарламалық қамтамасыз ету）
8. Негізгі қысқартылған сөздерді салыстыру
| Қысқартылған | Толық атауы | Қазақша |
|---|---|---|
| CCS | China Classification Society | Қытай кеме классификациялық қоғамы |
| BOP | Blowout Preventer | Сақтандырғыш клапандар тобы |
| LMRP | Lower Marine Riser Package | Төменгі теңізшілік қабатқа бойлату буыны |
| VIV | Vortex-Induced Vibration | Құйынды қозғалыстан туындаған діріл |
| EDS | Emergency Disconnect Sequence | Шұғыл босату процедурасы |
| DP | Dynamic Positioning | Динамикалық позициялау |
| Morison | Morison Equation | Морисон теңдеуі（толқын-ағыс күшін есептеу） |
9. Негізгі негізгі тезистерді қорыту
Бұрғылау жабдықтарын экспорттау бизнесі үшін құндылығы
- Клиенттермен техникалық қарым-қатынас：Терең су мұнай-газ кен орындары жобаларының клиенттері (CNOC, CNPC, Ресей мұнай компаниялары, Қазақстан ұлттық мұнай компаниясы және т.б.) бұрғылау платформаларын немесе қабатқа бойлату жүйелерін сатып алу кезінде CCS нұсқаулығына сүйеніп, техникалық қарым-қатынастың кәсібилігін арттыра алады
- Технологиялық есік туралы хабардарлық：Терең су қабатқа бойлату жүйесі — теңізшілік мұнай-газ өндірудегі ең жоғары технологиялық есік пен ең күрделі бөліктерінің бірі, бұл білімді меңгеру клиенттердің сатып алу қажеттіліктерінің техникалық тереңдігін түсінуге көмектеседі
- Салалық сәйкестік стандарттары：CCS Қытайдың ресми кеме классификациялық қоғамы ретінде, оның нұсқаулығы IMO, API стандарттарымен бірге салалық сәйкестік жүйесін құрайды, халықаралық мұнай-газ жобаларының техникалық кіру талаптарын түсінуге көмектеседі
- Орталық Азия нарығына қосылу：Қазақстанның, Өзбекстанның Каспий теңізі бойындағы мұнай-газ жобалары (Kashagan, Kara gas және т.б.) батып жатқан платформа операцияларын қамтиды, қабатқа бойлату жүйесі — маңызды қосалқы жабдық