Design of Cylindrical Hull Offshore Platforms for Production from Arctic Shelf Fields

Authors

  • P. V. Glushan Far Eastern Federal University
  • A. V. Balabukha Far Eastern Federal University
  • S. A. Shchegoleva Far Eastern Federal University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-4-59-65

Keywords:

Russian Maritime Register of Shipping, anchor holding system, semi-submersible drilling platform, arctic shelf, design

Abstract

The paper substantiates the choice of a cylindrical offshore floating platform with the possibility of construction and operation in harsh Arctic conditions. The characteristics of calculating the required clearance from ice and waves are given. A calculation of the working draft for the planned platform is presented. The permissible mass of the body has been determined as a first approximation. A calculation was performed for the characteristics of the superstructure (SS). The main criteria for designing an anchor retention system are determined. The design of the nuclear power supply system was carried out in the “Anchored Structures” program. Based on the design results, the stability of the structure was also checked. When choosing the fundamental design of the platform, the seaworthiness characteristics of the moored platform, global ice loads, integral assessments of resistance to ice formations, and the placement of technological equipment were taken into account. Based on the main dimensions of the platform and the territorial proximity to the field, a manufacturing plant was selected that has the appropriate capacity to implement the project. The metacentric height of the structure was calculated. The volume of hydrocarbon resources on the Arctic shelf has huge estimates, which vary from 50-60 billion tons of oil equivalent to 100 billion. In addition to the problems characteristic of the Arctic zone associated with the short Arctic season, the fragile ecology, and the lack of logistics bases, there are other problems, related to sectoral sanctions that were announced by the United States and the European Union. Under the conditions of these sanctions, the question of localizing the production of our own equipment in Russia became very acute. The development of the Arctic shelf under sanctions is the main strategic objective of the Russian Federation, and the result of the work may be the possibility of designing a platform with a cylindrical hull that complies with the rules of the Russian Maritime Register of Shipping and a positive coefficient of buoyancy.

Author Biographies

P. V. Glushan, Far Eastern Federal University

Post-graduate

A. V. Balabukha, Far Eastern Federal University

Post-graduate

S. A. Shchegoleva, Far Eastern Federal University

PhD in Physics and Mathematics, Associate Professor

References

Крыжевич Г. Б. Динамическое взаимодействие моноблоков между собой и с судном при монтаже буровых платформ наплывным способом в условиях волнения // Труды Крыловского государственного научного центра. 2018. № 4 (386). С. 62-72.

Добродеев А. А., Сазонов К. Е. Модельный эксперимент по определению ледовой нагрузки на морские инженерные сооружения // Труды Крыловского научного центра. 2019. № 2 (338). С. 24-40.

Вилков С. М. Контроль остойчивости корабля по углу крена на установившейся циркуляции // Труды Крыловского государственного научного центра. 2023. № 1 (403). С. 60-66.

Барышев В. Н., Сабодаш О. А. Проектирование ледостойкой платформы для разведочного бурения в мелководной зоне арктических морей на слабых грунтах // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2018. № 4. С. 89-95.

Бережной К. Г. Определение основных характеристик плавучих добычных нефтегазовых платформ на ранних стадиях проектирования // Труды Крыловского государственного научного центра. 2019. № 1. С. 247-251.

Бережной К. Г., Вербицкий С. В. Тенденции развития флота морских технологических платформ в период 2015-2021 гг. // Труды Крыловского государственного научного центра. 2022. № 1 (399). С. 189-196.

Бережной К. Г., Вербицкий С. В. Основные аспекты воздействия морских платформ на окружающую среду // Труды Крыловского государственного научного центра. 2022. № 2 (400). С. 169-176.

Кузнецов Н. А. Забытые герои Арктики. Люди и ледоколы. Москва: Paulsen, 2018. 544 с. (Деятели науки).

Численное моделирование процесса позиционирования сложных плавучих объектов при выполнении морских операций / А. А. Науменко, И. Л. Благовидова, А. В. Пьянов, О. А. Иванова // Труды Крыловского государственного научного центра. 2019. № 2 (спецвыпуск). С. 239-247.

Бураковский Е. П., Бураковский П. Е., Дмитровский В. А. Конструктивное обеспечение безопасности мореплавания: монография. Санкт-Петербург: Лань, 2022. 300 с.

Сочнева И. О. Добыча углеводородов на арктическом шельфе: старые мифы и современные реалии: монография. Москва: Московский государственный институт международных отношений университета Министерства иностранных дел Российской Федерации, 2021. 337 с.

Благовидова И. Л., Мемет А. И. Особенности расчетов остойчивости заякоренных шельфовых сооружений по правилам морского регистра судоходства // Вестник СевНТУ. 2014. № 147. С. 2-5.

Патлай К. И., Цуприк В. Г. Роль защитного слоя бетона в обеспечении коррозионной стойкости железобетонных конструкций морских гидротехнических сооружений // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2023. № 2 (55). С. 86-101.

Перспективы обустройства шельфовых газоконденсатных месторождений комплексами по сжижению природного газа / И. М. Ванчугов, С. М. Ватузов, К. С. Резанов, К. В. Вовкодав, В. В. Бараков, Р. А. Шестаков // Нефтегазовое дело. 2022. № 6. С. 124-134.

Зуев В. А., Калинина Н. В. Модельные испытания ледокольной платформы на воздушной подушке в поле мелкобитого льда // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2019. № 59. С. 52-61.

Никитин В. С. Эффективный подход к решению прикладных задач судостроения // Труды Крыловского государственного научного центра. 2018. № 2 (384). С. 5-8.

Лаптева Т. И., Мирзоев Д. А., Архипова О. Л. Штокмановское ГКМ. Технико-технологические предложения по освоению месторождения силами отечественных научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, промышленно-производственных заводов оборонной промышленности и машиностроения // Neftegaz.RU. 2022. № 9. С. 82-87.

Митина Н. Н. Развитие Арктики: предложения и проекты // Neftegaz.RU. 2020. № 5. С. 65-66.

Состояние и перспективы освоения углеводородных ресурсов Арктического шельфа России / А. Н. Дмитриевский, Н. А. Еремин, Н. А. Шабалин, А. Т. Кондратюк // Neftegaz.RU. 2023. № 2. С. 112-115.

Мировой рынок СПГ Структурные особенности и прогноз развития / И. В. Филимонова, И. В. Проворная, В. Ю. Немов, А. А. Карташевич // Neftegaz.RU. 2023. № 2. С. 20-22.

Published

09.01.2024

How to Cite

Glushan П. В., Balabukha А. В., & Shchegoleva С. А. (2024). Design of Cylindrical Hull Offshore Platforms for Production from Arctic Shelf Fields. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 26(4), 59–65. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-4-59-65

Issue

Section

Articles