Erdgasfelder gibt es nicht nur an Land. Es gibt Offshore-Vorkommen - Öl und Gas werden manchmal in den vom Wasser verborgenen Eingeweiden gefunden.
Küste und Regal
Geologen erforschen sowohl Land als auch Meere und Ozeane. Wenn die Lagerstätte in Küstennähe gefunden wird - in der Küstenzone - werden geneigte Erkundungsbohrungen vom Land zum Meer gebaut. Lagerstätten, die weiter von der Küste entfernt sind, gehören bereits zur Schelfzone. Das Schelf wird als Unterwasserrand des Festlandes mit der gleichen geologischen Struktur wie das Land bezeichnet, und seine Grenze ist der Rand - ein scharfer Tiefenabfall. Für solche Lagerstätten werden schwimmende Plattformen und Bohrgeräte verwendet, und wenn die Tiefe gering ist, nur hohe Pfähle, von denen aus gebohrt wird.
Für die Förderung von Kohlenwasserstoffen in Offshore-Feldern gibt es schwimmende Bohrinseln – spezielle Plattformen – hauptsächlich in drei Typen: Schwerkraft-, Halbtaucher- und Jack-up-Bohrinseln.
Für geringe Tiefen
Selbsthebende Plattformen sind schwimmende Pontons, in deren Mitte ein Bohrgerät installiert ist, und in den Ecken Stützsäulen. An der Bohrstelle sinken die Säulen auf den Boden und gehen tief in den Boden, und die Plattform erhebt sich über das Wasser. Solche Plattformen können riesig sein: mit Unterkünften für Arbeiter und Besatzung, einem Hubschrauberlandeplatz, einem eigenen Kraftwerk. Sie werden jedoch in geringen Tiefen eingesetzt, und die Stabilität hängt davon ab, welche Art von Boden sich auf dem Meeresboden befindet.
Wo ist tiefer
Halbtauchplattformen werden in großen Tiefen verwendet. Plattformen erheben sich nicht aus dem Wasser, sondern schweben über der Bohrstelle, gehalten von schweren Ankern.
Schwerkraft-Bohrplattformen sind am stabilsten, da sie einen starken Betonsockel haben, der auf dem Meeresboden ruht. In diese Basis sind Bohrsäulen, Lagertanks für abgebauten Rohstoffe und Rohrleitungen eingebaut, auf der Basis befindet sich eine Bohranlage. Dutzende und sogar Hunderte von Arbeitern können auf solchen Plattformen leben.
Das von der Plattform produzierte Gas wird entweder auf speziellen Tankschiffen oder durch eine Unterwasser-Gaspipeline (wie zum Beispiel im Projekt Sachalin-2) zur Verarbeitung transportiert.
Offshore-Produktion in Russland
Da Russland das umfangreichste Schelf der Welt besitzt, auf dem sich viele Felder befinden, ist die Entwicklung der Offshore-Förderung für die Öl- und Gasindustrie äußerst vielversprechend. Die ersten Offshore-Bohrungen für die Gasförderung in Russland wurden 2007 von Sakhalin Energy im Feld Lunskoye in Sachalin gebohrt. 2009 begann die Gasförderung auf der Lunskaya-A-Plattform. Heute ist das Sachalin-2-Projekt eines der größten Projekte von Gazprom. Zwei der drei auf Schwerkraft basierenden Plattformen, die vor der Küste von Sachalin installiert wurden, sind die schwersten Offshore-Strukturen in der Geschichte der globalen Öl- und Gasindustrie.
Darüber hinaus führt Gazprom das Sachalin-3-Projekt im Ochotskischen Meer durch und bereitet die Entwicklung des Feldes Shtokman in der Barentssee und des Feldes Prirazlomnoye in der Petschora-See vor. In den Gewässern der Buchten von Ob und Taz werden Explorationsarbeiten durchgeführt.
Gazprom arbeitet auch in den Regalen von Kasachstan, Vietnam, Indien und Venezuela.
Wie der Unterwasser-Gasförderkomplex funktioniert
Derzeit gibt es weltweit mehr als 130 Offshore-Felder technologische Prozesse zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen aus dem Meeresboden.
Die Verbreitungsgeographie der Unterwasserproduktion ist umfangreich: die Regale des Nord- und Mittelmeers, Indiens, Südostasiens, Australiens, Westafrikas, Nord- und Südamerikas.
In Russland wird der erste Produktionskomplex von Gazprom im Rahmen der Erschließung des Kirinskoje-Feldes auf dem Sachalin-Schelf errichtet. Es ist auch geplant, im Shtokman-Gaskondensatfeld-Erschließungsprojekt Unterwasser-Produktionstechnologien einzusetzen.
Minenspinne
Der Unterwasser-Produktionskomplex (MPS) mit mehreren Bohrlöchern sieht aus wie eine Spinne, deren Körper ein Verteiler ist.
Ein Verteiler ist ein Element von Öl- und Gasarmaturen, das aus mehreren Rohrleitungen besteht, die normalerweise auf einer Basis befestigt, für Hochdruck ausgelegt und nach einem bestimmten Schema verbunden sind. Der Verteiler sammelt Kohlenwasserstoffe, die von mehreren Bohrlöchern produziert werden. Die Ausrüstung, die über dem Brunnen installiert ist und seinen Betrieb steuert, wird als Weihnachtsbaum bezeichnet, und in der ausländischen Literatur wird sie als Weihnachtsbaum (oder X-Baum) - „Weihnachtsbaum“ bezeichnet. Mehrere dieser „Weihnachtsbäume“ lassen sich wie Eier in einem Eierkörbchen mit einer Schablone (Bodenplatte) kombinieren und befestigen. Auch Steuerungssysteme sind im MPC installiert.
Die Komplexität von Unterwassersystemen kann von einem einzelnen Bohrloch bis zu mehreren Bohrlöchern in einer Vorlage oder in der Nähe eines Verteilers geclustert sein. Die Produktion aus Bohrlöchern kann entweder zu einem Offshore-Verarbeitungsschiff transportiert werden, wo zusätzliche technologische Prozesse durchgeführt werden, oder direkt zum Ufer, wenn es nicht weit vom Ufer entfernt ist.
Hydrophone zur dynamischen Schiffsstabilisierung
Das Boot hat eine Tauchausrüstung.
Mitteltiefer Bogen unterstützt Riser vor der Lieferung an das Schiff
Durch flexible Produktionssteigleitungen wird produziertes Gas von der Bodenplatte zur schwimmenden Einheit geleitet
Riser-Durchmesser - 36 cm
Der MPC wird mit speziellen Schiffen eingestellt, die mit Tauchausrüstung für geringe Tiefen (mehrere zehn Meter) und Robotik für größere Tiefen ausgestattet sein müssen.
Die Höhe der Schutzstruktur des Verteilers - 5 m
Verteilersäulen, die bis zu einer Tiefe von 0,5 m in den Meeresboden eingeschnitten sind
Hintergrund
Technologien zur Förderung von Kohlenwasserstoffen unter Wasser begannen sich Mitte der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts zu entwickeln. Zum ersten Mal wurde im Golf von Mexiko eine Unterwasser-Bohrlochausrüstung in Betrieb genommen. Heute stellen etwa 10 Unternehmen weltweit Unterwasserausrüstung für die Kohlenwasserstoffproduktion her.
Ursprünglich bestand die Aufgabe der Unterwasserausrüstung nur darin, Öl zu pumpen. Frühe Konstruktionen reduzierten den Gegendruck (Gegendruck) im Reservoir unter Verwendung eines Unterwasser-Druckbeaufschlagungssystems. Gas wurde unter Wasser von flüssigen Kohlenwasserstoffen getrennt, dann wurden flüssige Kohlenwasserstoffe an die Oberfläche gepumpt, und das Gas stieg unter seinem eigenen Druck auf.
Gazprom ist zuversichtlich, dass die Nutzung von Unterwasser-Produktionsanlagen sicher ist. Aber so komplex moderne Technologien erfordern hochqualifiziertes Personal, daher werden bei der Personalauswahl für Offshore-Entwicklungsprojekte Ingenieure mit umfassender Felderfahrung bevorzugt. Dieser Ansatz wird das Risiko von Vorfällen wie dem Unfall auf der BP-Bohrplattform im Golf von Mexiko verringern, der größtenteils durch den menschlichen Faktor verursacht wurde.
Heutzutage ermöglichen Unterwasserfördertechnologien das Unterseepumpen von Kohlenwasserstoffen, die Gas-Flüssigkeits-Trennung, die Sandabscheidung, die Wiedereinspritzung von Wasser, die Gasbehandlung, die Gaskompression sowie die Überwachung und Steuerung dieser Prozesse.
Wo werden "Bergbauspinnen" benötigt?
Zunächst wurden Unterwassertechnologien nur in ausgereiften Feldern eingesetzt, da sie eine Erhöhung des Kohlenwasserstoffrückgewinnungsfaktors ermöglichten. Reife Felder sind in der Regel durch einen niedrigen Lagerstättendruck und einen hohen Wasseranteil (hoher Wassergehalt im Kohlenwasserstoffgemisch) gekennzeichnet. Um den Lagerstättendruck zu erhöhen, durch den Kohlenwasserstoffe an die Oberfläche steigen, wird dem Kohlenwasserstoffgemisch entzogenes Wasser in die Lagerstätte gepumpt.
Neue Felder können sich jedoch auch durch einen niedrigen anfänglichen Lagerstättendruck auszeichnen. Daher wurden Unterwassertechnologien sowohl in neuen als auch in ausgereiften Bereichen eingesetzt.
Darüber hinaus reduziert die Organisation eines Teils der Prozesse unter Wasser die Kosten für den Bau riesiger Stahlkonstruktionen. In manchen Regionen ist es sogar sinnvoll, die gesamte Technologiekette zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen unter Wasser zu verlegen. Diese Option kann beispielsweise in der Arktis eingesetzt werden, wo Oberflächenstahlkonstruktionen Eisberge beschädigen können. Wenn die Meerestiefe zu groß ist, ist der Einsatz eines Unterwasserkomplexes anstelle riesiger Stahlkonstruktionen einfach notwendig.
Die Offshore-Ölförderung wird zusammen mit der Erschließung von Schiefer- und schwer abbaubaren Kohlenwasserstoffreserven schließlich die Erschließung traditioneller „schwarzer Gold“-Lagerstätten an Land verdrängen, da letztere erschöpft sind. Gleichzeitig erfolgt die Gewinnung von Rohstoffen in Offshore-Gebieten überwiegend mit teuren und arbeitsintensiven Methoden, die jedoch mit den komplexesten verbunden sind technische Komplexe- Ölplattformen
Besonderheit der Offshore-Ölförderung
Reduzierung der Bestände an traditionellen Ölfelder an Land zwang die führenden Unternehmen der Branche, ihre Anstrengungen der Entwicklung reicher Offshore-Blöcke zu widmen. Pronedra schrieb zuvor, dass der Anstoß für die Entwicklung dieses Produktionssegments in den siebziger Jahren gegeben wurde, nachdem die OPEC-Länder ein Ölembargo verhängt hatten.
Nach übereinstimmenden Schätzungen von Experten erreichen die geschätzten geologischen Ölreserven in den Sedimentschichten der Meere und Ozeane 70% des gesamten Weltvolumens und können Hunderte von Milliarden Tonnen betragen. Etwa 60 % dieses Volumens fallen auf Regalflächen.
Bis heute bedeckt die Hälfte der vierhundert Öl- und Gasvorkommen der Welt nicht nur die Kontinente an Land, sondern erstreckt sich auch auf den Schelf. Derzeit werden etwa 350 Felder in verschiedenen Zonen des Weltozeans erschlossen. Sie befinden sich alle innerhalb der Schelfbereiche und die Förderung erfolgt in der Regel in bis zu 200 Metern Tiefe.
Beim gegenwärtigen Stand der Technologieentwicklung ist die Offshore-Ölförderung mit hohen Kosten und technischen Schwierigkeiten sowie einer Reihe externer negativer Faktoren verbunden. Hindernisse für effektive Arbeit Auf See gibt es oft eine hohe Seismizitätsrate, Eisberge, Eisfelder, Tsunamis, Hurrikans und Tornados, Permafrost, starke Strömungen und große Tiefen.
Die schnelle Entwicklung der Offshore-Ölförderung wird auch durch die hohen Kosten für Ausrüstung und Feldentwicklungsarbeiten behindert. Die Höhe der Betriebskosten steigt mit zunehmender Fördertiefe, Gesteinshärte und Mächtigkeit sowie der Entfernung des Feldes von der Küste und der Komplexität der Bodentopographie zwischen der Abbauzone und der Küste, an der die Pipelines verlegt werden. Auch mit der Umsetzung von Maßnahmen zur Vermeidung von Ölaustritt sind erhebliche Kosten verbunden.
Allein die Kosten für eine Bohrplattform, die für Arbeiten in Tiefen von bis zu 45 Metern ausgelegt ist, belaufen sich auf 2 Millionen US-Dollar, Geräte, die für eine Tiefe von bis zu 320 Metern ausgelegt sind, können bis zu 30 Millionen US-Dollar kosten (113 Millionen US-Dollar).
Transport des produzierten Öls zu einem Tanker
Der Betrieb einer mobilen Bohrplattform in einer Tiefe von fünfzehn Metern wird auf 16.000 USD pro Tag geschätzt, 40 Meter auf 21.000 USD, eine selbstfahrende Plattform bei Verwendung in Tiefen von 30 bis 180 Metern auf 1,5 bis 7 Millionen USD Fälle, in denen wir über große Ölreserven sprechen.
Es sollte auch berücksichtigt werden, dass die Kosten der Ölförderung in verschiedenen Regionen unterschiedlich sein werden. Die mit der Entdeckung eines Feldes im Persischen Golf verbundenen Arbeiten werden auf 4 Millionen US-Dollar geschätzt, in den Meeren Indonesiens auf 5 Millionen US-Dollar und in der Nordsee steigen die Preise auf 11 Millionen US-Dollar für die Genehmigung zur Erschließung von Land.
Arten und Anordnung von Ölplattformen
Bei der Ölförderung aus den Feldern des Weltozeans nutzen Betreibergesellschaften in der Regel spezielle Offshore-Plattformen. Letztere sind technische Komplexe, mit deren Hilfe sowohl Bohrungen als auch direkte Gewinnung von Kohlenwasserstoffrohstoffen unter dem Meeresboden durchgeführt werden. Die erste Offshore-Ölplattform wurde 1938 im US-Bundesstaat Louisiana vom Stapel gelassen. Die weltweit erste direkt vor der Küste liegende Plattform namens „Oil Rocks“ wurde 1949 im aserbaidschanischen Kaspischen Meer in Betrieb genommen.
Hauptarten von Plattformen:
- stationär;
- frei fixiert;
- Halbtaucher (Exploration, Bohrung und Produktion);
- Hubbohrinseln;
- mit verlängerten Stützen;
- schwimmende Öllager.
Schwimmendes Bohrgerät mit einziehbaren Beinen „Arctic“
Verschiedene Arten von Plattformen sind sowohl in reiner als auch in kombinierter Form zu finden. Die Wahl des einen oder anderen Plattformtyps ist mit spezifischen Aufgaben und Bedingungen für die Entwicklung von Lagerstätten verbunden. Im Folgenden wird die Verwendung verschiedener Arten von Plattformen bei der Anwendung der Haupttechnologien der Offshore-Förderung erörtert.
Strukturell besteht die Ölplattform aus vier Elementen – dem Rumpf, dem Ankersystem, dem Deck und der Bohrinsel. Der Rumpf ist ein dreieckiger oder viereckiger Ponton, der auf sechs Säulen montiert ist. Die Struktur wird über Wasser gehalten, da der Ponton mit Luft gefüllt ist. Auf dem Deck befinden sich Bohrgestänge, Kräne und ein Hubschrauberlandeplatz. Der Turm senkt den Bohrer direkt auf den Meeresboden und hebt ihn bei Bedarf an.
1 - Bohrturm; 2 - Hubschrauberlandeplatz; 3 - Ankersystem; 4 - Körper; 5 - Deck
Der Komplex wird von einem Ankersystem gehalten, das neun Winden an den Seiten der Plattform und Stahlseile umfasst. Das Gewicht jedes Ankers erreicht 13 Tonnen. Moderne Plattformen werden an einem bestimmten Punkt nicht nur mit Hilfe von Ankern und Pfählen stabilisiert, sondern auch fortgeschrittene Technologien, einschließlich Positionierungssysteme. Die Plattform kann unabhängig von den Wetterbedingungen auf See mehrere Jahre an derselben Stelle festgemacht werden.
Der Bohrer, der von Unterwasserrobotern gesteuert wird, wird in Sektionen zusammengebaut. Die Länge eines Abschnitts, bestehend aus Stahl Röhren, ist 28 Meter. Bohrer werden mit einer ziemlich breiten Palette von Fähigkeiten hergestellt. Beispielsweise kann der Bohrer der EVA-4000-Plattform bis zu dreihundert Abschnitte umfassen, was es ermöglicht, um 9,5 Kilometer tiefer zu gehen.
Bohrinsel für Ölplattformen
Der Bau von Bohrplattformen erfolgt durch Lieferung an das Produktionsgebiet und Fluten der Basis der Struktur. Bereits auf dem erhaltenen „Fundament“ werden die restlichen Komponenten aufgebaut. Die ersten Ölplattformen entstanden durch Schweißen von Profilen und Rohren zu Gittertürmen in Form eines Pyramidenstumpfes, die mit Pfählen fest auf den Meeresboden genagelt wurden. Auf solchen Strukturen wurde Bohrausrüstung installiert.
Bau der Troll-Ölplattform
Die Notwendigkeit, Lagerstätten in den nördlichen Breiten zu erschließen, wo eisbeständige Plattformen erforderlich sind, veranlasste die Ingenieure, ein Projekt zum Bau von Kassettenfundamenten zu entwickeln, die eigentlich künstliche Inseln waren. Der Senkkasten ist mit Ballast gefüllt, normalerweise Sand. Mit seinem Gewicht wird das Fundament gegen den Meeresgrund gedrückt.
Stationäre Plattform "Prirazlomnaya" mit Caisson-Basis
Die allmähliche Vergrößerung der Plattformen machte eine Überarbeitung ihres Designs erforderlich, weshalb die Entwickler von Kerr-McGee (USA) ein Projekt eines schwimmenden Objekts in Form eines Navigationsmeilensteins erstellten. Das Design ist ein Zylinder, in dessen unterem Teil ein Ballast platziert ist. Der Boden des Zylinders wird an den unteren Ankern befestigt. Diese Entscheidung ermöglichte den Bau relativ zuverlässiger Plattformen mit wahrhaft zyklopischen Abmessungen, die für Arbeiten in extrem großen Tiefen ausgelegt sind.
Schwimmende Halbtaucher-Bohrinsel „Polyarnaya Zvezda“
Allerdings ist zu beachten, dass es direkt bei den Verfahren zur Förderung und Verschiffung von Öl keinen großen Unterschied zwischen Offshore- und Onshore-Bohrinseln gibt. Beispielsweise sind die Hauptkomponenten einer feststehenden Offshore-Plattform identisch mit denen einer Onshore-Bohrinsel.
Offshore-Bohrinseln zeichnen sich vor allem durch eine autonome Betriebsweise aus. Um diese Qualität zu erreichen, sind die Anlagen mit leistungsstarken Stromgeneratoren und Wasserentsalzungsanlagen ausgestattet. Die Auffüllung der Bestände an Plattformen erfolgt mit Hilfe von Serviceschiffen. Außerdem, Seetransport Es wird auch verwendet, um Strukturen zu Arbeitspunkten, bei Rettungs- und Brandbekämpfungsaktivitäten zu bewegen. Der Transport der angelieferten Rohstoffe erfolgt selbstverständlich über Pipelines, Tanker oder schwimmende Lager.
Offshore-Technologie
Im gegenwärtigen Entwicklungsstadium der Industrie werden in kurzen Abständen vom Produktionsort zur Küste Schrägbrunnen gebohrt. Gleichzeitig wird manchmal eine fortschrittliche Entwicklung verwendet - die Fernsteuerung der Prozesse zum Bohren eines horizontalen Bohrlochs, die eine hohe Steuergenauigkeit bietet und es Ihnen ermöglicht, Bohrgeräten in einer Entfernung von mehreren Kilometern Befehle zu erteilen.
Die Tiefen an der Meeresgrenze des Schelfs betragen normalerweise etwa zweihundert Meter, erreichen aber manchmal bis zu einem halben Kilometer. Je nach Tiefe und Entfernung zur Küste werden unterschiedliche Technologien zum Bohren und Fördern von Öl eingesetzt. In seichten Bereichen werden befestigte Fundamente, eine Art künstliche Inseln, errichtet. Sie dienen als Grundlage für die Installation von Bohrgeräten. In einigen Fällen umgeben die Betreiberfirmen die Baustelle mit Dämmen, wonach Wasser aus der entstandenen Grube gepumpt wird.
Wenn die Entfernung zur Küste Hunderte von Kilometern beträgt, wird in diesem Fall entschieden, eine Ölplattform zu bauen. Stationäre Plattformen, die einfachsten im Design, können nur in Tiefen von mehreren zehn Metern verwendet werden, flaches Wasser ermöglicht die Befestigung der Struktur mit Betonblöcken oder Pfählen.
Stationäre Plattform LSP-1
In Tiefen von etwa 80 Metern werden schwimmende Plattformen mit Stützen verwendet. Unternehmen in tieferen Gebieten (bis zu 200 Meter), wo die Befestigung der Plattform problematisch ist, verwenden Halbtaucher-Bohrgeräte. Die Fixierung solcher Komplexe erfolgt über ein Positionierungssystem bestehend aus Unterwasserantrieben und Ankern. Wenn wir von supergroßen Tiefen sprechen, dann sind in diesem Fall Bohrschiffe beteiligt.
Bohrschiff Maersk Valiant
Die Brunnen sind sowohl mit Einzel- als auch mit Clustermethoden ausgestattet. Seit kurzem werden mobile Bohrbasen eingesetzt. Das direkte Bohren im Meer erfolgt mit Steigleitungen - Säulen mit Rohren mit großem Durchmesser, die auf den Grund sinken. Nach Abschluss des Bohrens werden am Boden ein Multi-Tonnen-Preventer (Blowout-Preventer) und Bohrlochkopfarmaturen installiert, die es ermöglichen, das Austreten von Öl aus einem neuen Bohrloch zu vermeiden. Die Ausrüstung zur Überwachung des Brunnenzustands wird ebenfalls in Betrieb genommen. Nach Produktionsbeginn wird Öl durch flexible Pipelines an die Oberfläche gepumpt.
Anwendung verschiedener Offshore-Fördersysteme: 1 - geneigte Bohrlöcher; 2 - stationäre Plattformen; 3 - schwimmende Plattformen mit Stützen; 4 - Halbtauchplattformen; 5 - Bohrschiffe
Die Komplexität und Hochtechnologie von Offshore-Entwicklungsprozessen sind offensichtlich, auch ohne auf technische Details einzugehen. Ist es ratsam, dieses Produktionssegment angesichts der damit verbundenen erheblichen Schwierigkeiten auszubauen? Die Antwort ist eindeutig - ja. Trotz der Hindernisse bei der Entwicklung von Offshore-Blöcken und hohe Ausgaben im Vergleich zur Arbeit an Land ist jedoch das in den Gewässern der Ozeane geförderte Öl unter den Bedingungen des unaufhörlichen Überschusses der Nachfrage über das Angebot gefragt.
Daran erinnern, dass Russland und die asiatischen Länder planen, die Kapazität der Offshore-Produktion aktiv zu erhöhen. Eine solche Position kann mit Sicherheit als praktisch angesehen werden - da die Reserven an "schwarzem Gold" an Land erschöpft sind, wird die Arbeit auf See zu einer der wichtigsten Möglichkeiten, um Ölrohstoffe zu gewinnen. Auch unter Berücksichtigung der technologischen Probleme, der Kosten- und Arbeitsintensität der Offshore-Förderung ist das auf diese Weise gewonnene Öl nicht nur wettbewerbsfähig geworden, sondern hat seine Nische auf dem Industriemarkt lange und fest besetzt.
Schwimmende Stahlinseln mit einer Höhe von einem zwanzigstöckigen Gebäude arbeiten in einer Tiefe von anderthalb Kilometern durch die Weltmeere, bohren bis zu 10 km lange Löcher und suchen mit einzigartigen Technologien nach Schätzen.
Diese Wunderwerke der Ingenieurskunst stillen den weltweiten Kraftstoffdurst von Millionen von Menschen und ihren Maschinen. Allerdings sind die Arbeiter dieser Offshore-Strukturen kann jeden Moment verletzt werden. Hier widersteht nur Eisen den Menschen, aber es macht keine Zugeständnisse. Als also ein monströser Hurrikan im Golf von Mexiko Ölplattformen zum Einsturz brachte, reduzierte sich das Volumen der Ölförderung für die Vereinigten Staaten um ein Viertel. Die Besatzung dieser massiven Maschine musste sie wieder auf See setzen und wieder in Betrieb nehmen, um Löcher in den Meeresboden zu bohren, eine der komplexesten technischen Leistungen, die man sich vorstellen kann.
240 km vor der Küste von Louisiana im Golf von Mexiko, wo die Meerestiefe 1600 m übersteigt, arbeitet eine schwimmende Fabrik - die Bohrplattform EVA-4000 von Noble Jim Thompson - ohne Unterbrechung. Diese Struktur des Weltraumzeitalters wurde geschaffen, um nach Schätzen zu suchen - Öl, dem Motor der modernen Welt, der bereits Millionen von Jahren alt ist. Die riesige Ölplattform ist ausschließlich darauf ausgelegt, danach zu suchen. Dies ist eine der größten mobilen Offshore-Plattformen in der Geschichte der Ölförderung.
Arten von Offshore-Plattformen:
Stationäre Ölplattform;
Offshore-Ölplattform, frei am Boden befestigt;
Mobile Offshore-Plattform mit einziehbaren Beinen;
Bohrschiff;
Schwimmendes Öllager (FSO) – ein schwimmendes Öllager, das Öl lagern oder Offshore lagern und transportieren kann;
Floating Oil Production, Storage and Offloading (FPSO) – eine schwimmende Struktur, die Öl speichern, entladen und produzieren kann;
Ölplattform mit gestreckten Stützen (schwimmende Basis mit vertikaler Spannverankerung).
Ein Offshore-Feld kann an einem Tag 250.000 Barrel Rohöl fördern. Das reicht aus, um die Tanks von 2,5 Millionen Autos zu füllen. Dies ist jedoch nur ein kleiner Teil des Marktbedarfs. Täglich verbrennen wir weltweit bis zu 80 Millionen Barrel Öl. Und wenn sich die Situation nicht ändert, wird sich der Energiebedarf in den nächsten 50 Jahren verdoppeln.
Bis heute gibt es nur 100 Aufklärungsbohrplattformen in den Weltmeeren. Der Bau einer neuen Ölplattform dauert 4 Jahre und kostet 500 Millionen US-Dollar.
die weltweit größte stationäre Gasförderplattform „Troll A“
Das Deck der Ölplattform EVA-4000 besteht aus 10 Basketballplätzen. Sein Derrick steigt auf 52 m und sein Rumpf kann sein gesamtes Gewicht von 13.600 Tonnen über Wasser halten. Noch heute ist das Ausmaß dieses Giganten erstaunlich. Und noch vor rund 150 Jahren waren die Tage der ersten Ölquelle unvorstellbar.
1859 entdeckte die erste Bohrinsel der Geschichte in Titusville, Pennsylvania, nur 21 Meter unter der Erdoberfläche Öl. Seit diesem amerikanischen Erfolg hat die Suche nach Öl alle Kontinente außer der Antarktis erfasst. Jahrzehntelang haben Onshore-Bohrungen den Brennstoffbedarf der Welt gedeckt, aber mit ihrem Wachstum sind viele Ölfelder versiegt. Und dann begannen die Unternehmen, im Meer nach Öl zu suchen, und zwar in so reichen Gewässern wie dem Golf von Mexiko. Zwischen 1960 und 1990 siedelten sich 4.000 Ölplattformen im seichten Wasser in Küstennähe an.
Aber die Nachfrage übersteigt die Reserven dieser Lagerstätte. Die Ölkonzerne begannen, sich immer weiter von der Küste wegzubewegen, jenseits des Festlandsockels, und sanken um fast 2400 Meter. Und Ingenieure bauen Meeresriesen, von denen niemand auch nur träumen kann.
Die Bohrinsel EVA-4000 ist eine der größten und langlebigsten Bohranlagen der neuen Generation. Es führt Erkundungen in abgelegenen Gebieten durch, deren Erschließung einst als unmöglich galt. Aber solch ein Mut hat einen hohen Preis. In solchen ozeanischen Weiten sind diese Strukturen ständig in Gefahr - Explosionen, zerschmetternde Wellen und die gefährlichsten - Hurrikane.
Im August 2005 tauchte Hurrikan Katrina am Horizont auf, bedeckte einige Tage später New Orleans und verwüstete die Golfküste. Zwanzigtausend Ölarbeiter von Ölplattformen mussten evakuiert werden. Die Höhe der Wellen erreichte 24 Meter und der Wind wehte mit einer Geschwindigkeit von 274 km / h. Achtundvierzig Stunden lang wütete der Hurrikan über den ölhaltigen Regionen. Als sich das Wetter endlich aufklärte, erstaunte das Ausmaß der Zerstörung die Ölarbeiter. Mehr als 50 Bohrplattformen wurden beschädigt oder zerstört, mehr als zehn Plattformen wurden von ihren Ankern gesprengt. Eine Plattform wurde 129 km landeinwärts gesprengt, eine andere stürzte gegen eine Hängebrücke in Mobile, Alabama, und eine dritte wurde irreparabel an Land gespült. In den ersten Tagen nach dem Hurrikan spürte die ganze Welt die Auswirkungen des Hurrikans. Der Ölpreis schoss sofort in die Höhe.
Die Ölplattform besteht hauptsächlich aus vier Komponenten, dank denen der gesamte Komplex funktioniert - dem Rumpf, dem Ankersystem, dem Bohrdeck und der Bohrinsel.
Der Rumpf ist ein Ponton, eine Art stählerner Rettungsring mit einer dreieckigen oder viereckigen Basis, die von sechs riesigen Säulen getragen wird. Jeder Abschnitt ist mit Luft gefüllt, wodurch Sie die gesamte Offshore-Struktur über Wasser halten können.
Über dem Rumpf befindet sich ein Bohrdeck, das größer als ein Fußballfeld ist. Es ist stark genug, um Hunderte Tonnen Bohrgestänge, mehrere Kräne und einen Hubschrauberlandeplatz in voller Größe zu tragen. Aber der Rumpf und das Deck sind nur eine Bühne, auf der sich die Hauptereignisse abspielen. Auf der Höhe eines 15-stöckigen Gebäudes erhebt sich über dem Bohrdeck ein Bohrturm, dessen Aufgabe es ist, den Bohrer auf den Meeresboden abzusenken (anzuheben).
Auf See wird die gesamte Struktur von einem Ankersystem gehalten, das aus 9 riesigen Winden besteht, drei auf jeder Seite des Rumpfes der Ölplattform. Sie ziehen fest an stählernen Festmacherleinen, die am Meeresboden verankert sind, und halten die Plattform an Ort und Stelle.
Stellen Sie sich vor, was für ein Mechanismus die Ölplattform hält. 8 cm lange Stahlkabel, die an Ketten mit größeren Gliedern befestigt sind menschlicher Kopf. Das Stahlseil befindet sich am oberen Ende der Abspannleine, es wird von einer Winde auf Deck ab- und aufgewickelt. Am unteren Ende des Abspanns befindet sich eine Stahlkette, die viel schwerer ist als das Kabel, was in Verbindung mit den Ankern zusätzliches Gewicht hinzufügt. Ein Kettenglied kann 33 kg wiegen. Die Stahlankerleinen sind stark genug, um der kombinierten Kraft von fünf Boeing 747 standzuhalten. Am Ende jeder Kette ist ein Bruce-Anker mit einem Gewicht von 13 Tonnen und einer Breite von 5,5 m befestigt, dessen scharfe Pranken sich in den Meeresboden bohren.
Nicht selbstfahrende Offshore-Ölplattformen werden mit Hilfe von Schleppern mit einer Geschwindigkeit von 6 km/h zu den Bereichen der Ölfelder bewegt. Aber um Ölvorkommen zu finden, beleuchten Geologen den Meeresboden mit Schallwellen und erzeugen ein Sonarbild der Felsformationen, das dann in ein dreidimensionales Bild umgewandelt wird.
Trotz der hohen Einsätze garantiert jedoch niemand das Ergebnis. Niemand kann sagen, dass er Öl gefunden hat, bis es aus dem Brunnen sprudelt.
Bohrer müssen den Boden sehen, um zu wissen, dass der Bohrer das Ziel getroffen hat, und die Arbeit kontrollieren. Speziell für diesen Zweck haben Ingenieure einen ferngesteuerten Apparat (RCA) entwickelt, der einem Druck von 140 kg pro Kubikmeter standhalten kann. siehe Dieser Unterwasserroboter wurde entwickelt, um dort zu arbeiten, wo ein Mensch nicht überleben kann. Die bordeigene Videokamera übermittelt ein Bild aus der kalten dunklen Tiefe.
Zum Bohren baut das Team den Bohrer in Teilstücken zusammen. Jeder Abschnitt ist 28 Meter hoch und besteht aus Eisenrohren. Beispielsweise kann die Ölplattform EVA-4000 maximal 300 Abschnitte verbinden, wodurch Sie 9,5 km tief in die Erdkruste vordringen können. Sechzig Abschnitte pro Stunde, mit dieser Geschwindigkeit wird der Bohrer abgesenkt. Nach dem Bohren wird der Bohrer entfernt, um das Bohrloch abzudichten, damit kein Öl ins Meer austritt. Dazu wird eine Blowout-Control-Ausrüstung oder ein Preventer auf den Boden abgesenkt, wodurch keine einzige Substanz den Brunnen verlässt. Der Preventer mit einer Höhe von 15 m und einem Gewicht von 27 Tonnen ist mit einer Kontrollausrüstung ausgestattet. Es wirkt wie eine riesige Hülse und kann den Ölfluss in 15 Sekunden blockieren.
Wenn Öl gefunden wird, kann die Ölplattform an einen anderen Ort fahren, um nach Öl zu suchen, und eine schwimmende Ölproduktions-, Lager- und Entladeeinheit (FPSO) kommt an ihrem Platz an, die Öl aus der Erde pumpt und es zu den Raffinerien an Land schickt.
Eine Ölplattform kann jahrzehntelang verankert werden, ungeachtet aller Überraschungen des Meeres. Seine Aufgabe ist es, Öl und Erdgas aus den Eingeweiden des Meeresbodens zu fördern, die umweltschädlichen Elemente zu trennen und Öl und Gas an die Küste zu befördern.
Ölplattformbauer haben lange versucht, das Problem zu lösen, wie man diese Meeresriesen während eines Sturms stabil vor Anker hält, wo Hunderte von Metern Wasser bis zum Grund reichen. Und dann entwickelte der Schiffsingenieur Ed Horton eine geniale Lösung, die von seinem Dienst auf einem U-Boot der US Navy inspiriert war. Der Ingenieur entwickelte eine Alternative zu typischen Ölplattformen. Die Spar-Plattform besteht aus einem Spar (Zylinder) mit großem Durchmesser, an dem das Bohrdeck befestigt ist. Der Zylinder hat sein Hauptgewicht an der Unterseite des Holms, gefüllt mit einem Material, das dichter als Wasser ist, was den Schwerpunkt der Plattform senkt und für Stabilität sorgt. Der Erfolg der weltweit ersten Neptune Spar-Plattform markierte den Beginn einer neuen Ära für Tiefsee-Ölplattformen.
Schwimmende Ölplattformen mit einem bis zu 200 Meter unter Wasser reichenden Holm werden mit einem speziellen Verankerungssystem (Pfähle), das 67 m in den Meeresboden einschneidet, am Meeresboden befestigt.
Im Laufe der Zeit wurden auch Ölplattformen wie Spar modernisiert. Die erste schwimmende Ölplattform hatte einen einteiligen Rumpf, aber jetzt ist der Holm nur noch bis zur Hälfte seiner Länge einteilig. Sein unterer Teil ist eine Maschenstruktur mit drei horizontalen Platten. Zwischen diesen Platten wird Wasser eingeschlossen, wodurch ein Flüssigkeitszylinder entsteht, der zur Stabilisierung der gesamten Struktur beiträgt. Dies geniale idee ermöglicht es Ihnen, mehr Gewicht mit weniger Stahl zu halten.
Heutzutage sind Ölplattformen vom Spar-Typ der Haupttyp von schwimmenden Ölplattformen, die verwendet werden, um Öl in sehr tiefen Gewässern zu bohren.
Die tiefste schwimmende Ölplattform der Welt, die in einer Tiefe von etwa 2450 Metern im Golf von Mexiko betrieben wird, ist Perdido. Ihr Besitzer Öl Firma Hülse.
Eine Bohrplattform fördert täglich Öl im Wert von 4 Millionen US-Dollar. Nur 24 Arbeiter werden für die Rund-um-die-Uhr-Kontrolle benötigt, den Rest erledigen Maschinen. Sie gewinnen Rohöl aus dem Gestein und trennen das Erdgas. Überschüssiges Gas wird abgefackelt. Hundert Millionen Jahre lang schien Öl für den Menschen unerreichbar, aber jetzt sind die Technologien des 21. Jahrhunderts in die Arme der Zivilisation gestürzt. Ausgedehnte Pipelinenetze auf dem Meeresboden liefern Öl zu Verarbeitungszentren an der Küste. Wenn alles richtig läuft, ist die Öl- und Gasförderung Routine und harmlos, aber eine Katastrophe kann im Handumdrehen passieren und dann werden diese Superplattformen zur tödlichen Hölle.
So begann im März 2000 eine neue Ära der Tiefsee-Ölplattformen. Die brasilianische Regierung hat den größten aller „Petrobras-36“ in Betrieb genommen. Nach Inbetriebnahme muss die Ölplattform in einer Tiefe von bis zu 1,5 km täglich 180.000 Barrel Öl fördern, wurde aber ein Jahr später zur „Titanic“ unter den Offshore-Plattformen. Am 15. März 2001 um 00:00 Uhr führte ein Erdgasleck unter dem Verteilerventil einer der Stützsäulen zu einer Reihe heftiger Explosionen. Infolgedessen neigte sich die Plattform um 30 Grad gegenüber der Oberfläche des Atlantischen Ozeans. Fast alle Ölarbeiter wurden mit Rettungsausrüstung gerettet, aber 11 von ihnen wurden nie gefunden. Nach 5 Tagen ging die Ölplattform Petrobras-36 bis zu einer Tiefe von 1370 Metern unter Wasser. Damit ging ein Gebäude im Wert von einer halben Milliarde Dollar verloren. Tausende Gallonen Rohöl und Gastreibstoff flossen ins Meer. Bevor die Plattform sank, konnten die Arbeiter den Brunnen verstopfen und so eine große Naturkatastrophe verhindern.
Aber das Schicksal des stählernen Schiffsgiganten „Petrobras-36“ erinnert an die Risiken, die wir eingehen, wenn wir uns immer weiter von der Küste entfernen, um nach dem schwarzen Gold zu suchen. Die Einsätze in diesem Rennen sind unzählbar und die Brunnen sind eine Bedrohung für Umfeld. Große Ölverschmutzungen können Strände zerstören, sumpfige Nebengewässer zerstören, Flora und Fauna zerstören. Und die Säuberung des Gebiets nach einer solchen Katastrophe kostet Millionen von Dollar und jahrelange Arbeit.
Zum Zwecke der Exploration oder Ausbeutung von Bodenschätzen unter dem Meeresboden.
Bohrplattformen sind meistens nicht selbstfahrend, die zulässige Schleppgeschwindigkeit beträgt 4-6 Knoten (bei Seegang bis zu 3 Punkten beträgt der Wind 4-5 Punkte). In Arbeitsstellung an der Bohrstelle halten Bohrplattformen der kombinierten Einwirkung von Wellen bis zu einer Wellenhöhe von 15 m und Wind mit einer Geschwindigkeit von bis zu 45 m/s stand. Das Betriebsgewicht schwimmender Bohrplattformen (mit technologischen Reserven von 1700-3000 Tonnen) erreicht 11.000-18.000 Tonnen, die Autonomie der Arbeit an Schiffen und technologischen Reserven beträgt 30-90 Tage. Die Kapazität der Kraftwerke der Bohrplattform beträgt 4-12 MW. Je nach Bauart und Einsatzzweck werden Jack-Up, Halbtaucher, Taucher, stationäre Bohrplattformen und Bohrschiffe unterschieden. Am gebräuchlichsten sind Jack-up- (47 % der Gesamtzahl, 1981) und Halbtaucher- (33 %) Bohrplattformen.
Selbsthebende (Abb. 1) schwimmende Bohrplattformen werden zum Bohren hauptsächlich in einer Meerestiefe von 30 bis 106 m verwendet, sie sind ein Verdrängungsponton mit drei oder vier Stützen Produktionsausrüstung, angehoben über der Meeresoberfläche mit Hilfe von Hebe- und Verriegelungsmechanismen auf eine Höhe von 9-15 m. Beim Abschleppen ist der Ponton mit angehobenen Stützen über Wasser; An der Bohrstelle werden die Stützen abgesenkt. Bei modernen selbsthebenden schwimmenden Bohrplattformen beträgt die Geschwindigkeit beim Anheben (Absenken) des Pontons 0,005 bis 0,08 m/s, Stützen - 0,007 bis 0,01 m/s; Die Gesamttragfähigkeit der Mechanismen beträgt bis zu 10.000 Tonnen.Je nach Hebemethode werden Gehlifte (hauptsächlich pneumatisch und hydraulisch) und kontinuierliche Aktionen (elektromechanisch) unterschieden. Die Konstruktion der Stützen bietet die Möglichkeit, Bohrplattformen mit einer Tragfähigkeit von mindestens 1400 kPa auf den Boden zu stellen mit einer maximalen Eindringtiefe in den Boden von bis zu 15 m. Die Stützen haben eine quadratische, prismatische und kugelförmige Form, sind ausgestattet mit einem Gestell über die gesamte Länge und enden mit einem Schuh.
Schwimmende Bohrplattformen vom Typ Halbtaucher werden zum Bohren hauptsächlich in einer Meerestiefe von 100-300 m verwendet und sind ein Ponton mit Produktionsausrüstung, die mit Hilfe von 4 über die Meeresoberfläche (in einer Höhe von bis zu 15 m) angehoben wird oder mehr Stabilisierungssäulen, die von Unterwasserschiffen getragen werden (2 oder mehr). Auf den Unterschiffen werden Bohrplattformen mit einem Tiefgang von 4-6 m zum Bohrpunkt transportiert. Zur Halterung von halbtauchenden Bohrplattformen wird ein Achtpunkt-Ankersystem verwendet, das sicherstellt, dass die Bewegung der Bohrinsel vom Bohrlochkopf auf nicht mehr als 4 % der Meerestiefe begrenzt ist.
Tauchbohrplattformen dienen zum Bohren von Explorations- oder Produktionsbohrungen in und in Meerestiefen bis zu 30 m. Sie sind ein Ponton mit Produktionsausrüstung, die mit quadratischen oder zylindrischen Säulen über die Meeresoberfläche gehoben werden, deren untere Enden von einem Verdrängungsponton getragen werden oder Schuh, wo sich Ballasttanks befinden. Durch das Füllen der Ballasttanks des Verdrängungspontons mit Wasser steht die tauchfähige schwimmende Bohrplattform auf dem Boden (mit einer Tragfähigkeit von mindestens 600 kPa).
Stationäre Offshore-Bohrplattformen dienen zum Bohren und Betreiben eines Clusters von Öl- und Gasbohrungen in einer Meerestiefe von bis zu 320 m. Von einer Plattform aus werden bis zu 60 Richtbohrungen gebohrt. Stationäre Bohrplattformen sind eine Struktur in Form eines Prismas oder einer tetraedrischen Pyramide, die sich über den Meeresspiegel (um 16-25 m) erhebt und mit Hilfe von in den Boden gerammten Pfählen (Rahmenbohrplattformen) oder Fundamentschuhen auf dem Boden ruht (Schwerkraftbohrplattformen). Der Oberflächenteil besteht aus einer Plattform, auf der Strom, Bohren u technologische Ausstattung, ein Wohnblock mit einem Hubschrauberlandeplatz und anderen Geräten mit einem Gesamtgewicht von bis zu 15.000 Tonnen.Der Stützblock der Rahmenbohrplattformen besteht aus einem röhrenförmigen Metallgitter, das aus 4-12 Säulen mit einem Durchmesser von 1 besteht -2,4 m. Der Block wird mittels Ramm- oder Bohrpfählen befestigt. Schwerkraftplattformen bestehen vollständig aus Stahlbeton oder kombiniert (Metallstützen, Stahlbetonschuhe) und werden von der Masse der Struktur getragen. Die Fundamente der Schwerkraftbohrplattform bestehen aus 1-4 Säulen mit einem Durchmesser von 5-10 m.
Stationäre Bohrplattformen sind für den Dauereinsatz (mindestens 25 Jahre) auf hoher See ausgelegt und unterliegen hohen Anforderungen an die Standsicherheit Dienstpersonal, erhöhter Brand- und Explosionsschutz, Korrosionsschutz, Umweltschutzmaßnahmen (siehe Offshore-Bohren), etc. Eine Besonderheit stationärer Bohrplattformen ist die konstante Dynamik, d.h. Jedes Feld entwickelt sein eigenes Projekt für die Ausrüstung von Plattformen mit Strom, Bohr- und Betriebsausrüstung, während das Design der Plattform von den Bedingungen im Bohrgebiet, der Bohrtiefe und der Anzahl der Bohrlöcher und der Anzahl der Bohranlagen bestimmt wird.
Der Abbau erfolgt mit Hilfe spezieller Ingenieurbauwerke - Bohrplattformen. Sie schaffen die notwendigen Voraussetzungen für die Entwicklung. Die Bohrplattform kann in unterschiedlichen Tiefen ausgestattet werden – es kommt darauf an, wie tief sie liegen und das Gas.
Landbohrungen
Öl kommt nicht nur an Land vor, sondern auch in der von Wasser umgebenen kontinentalen Wolke. Aus diesem Grund sind einige Anlagen mit speziellen Elementen ausgestattet, dank denen sie auf dem Wasser bleiben. Eine solche Bohrplattform ist eine monolithische Struktur, die als Stütze für die übrigen Elemente dient. Die Installation der Struktur erfolgt in mehreren Schritten:
- Zunächst wird ein Testbohrloch gebohrt, das zur Bestimmung des Standorts des Feldes erforderlich ist. wenn die Aussicht besteht, eine bestimmte Zone zu entwickeln, werden weitere Arbeiten durchgeführt;
- ein Standort für eine Bohrinsel wird vorbereitet: Dafür wird die Umgebung so weit wie möglich eingeebnet;
- das Fundament wird gegossen, besonders wenn der Turm schwer ist;
- ein Bohrturm und seine anderen Elemente werden auf einer vorbereiteten Basis montiert.
Methoden zur Bestimmung der Anzahlung
Bohrplattformen sind die Hauptstrukturen, auf deren Basis Öl und Gas sowohl an Land als auch auf dem Wasser erschlossen werden. Der Bau von Bohrplattformen wird erst durchgeführt, nachdem das Vorhandensein von Öl und Gas in einer bestimmten Region festgestellt wurde. Dazu wird ein Brunnen mit verschiedenen Methoden gebohrt: Rotation, Rotation, Turbine, volumetrisch, Schraube und viele andere.
Am gebräuchlichsten ist das Rotationsverfahren: Dabei wird ein rotierender Meißel in den Fels getrieben. Die Popularität dieser Technologie erklärt sich aus der Fähigkeit des Bohrens, über lange Zeit erheblichen Belastungen standzuhalten.
Lasten auf Plattformen
Die Bohrplattform kann sehr unterschiedlich gestaltet sein, muss aber kompetent gebaut werden, vor allem unter Berücksichtigung von Sicherheitsindikatoren. Werden sie nicht behandelt, können die Folgen schwerwiegend sein. Beispielsweise kann die Anlage aufgrund falscher Berechnungen einfach zusammenbrechen, was nicht nur zu finanziellen Verlusten, sondern auch zum Tod von Menschen führt. Alle Lasten, die auf Anlagen einwirken, sind:
- Konstante: Sie bedeuten die Kräfte, die während des Betriebs der Plattform wirken. Dies ist das Gewicht der Strukturen selbst über der Installation und der Wasserwiderstand, wenn es sich um Offshore-Plattformen handelt.
- Temporär: Solche Lasten wirken unter bestimmten Bedingungen auf die Struktur. Lediglich zu Beginn der Installation kommt es zu starken Vibrationen.
In unserem Land entwickelt verschiedene Typen Bohrplattformen. Bis heute sind 8 stationäre Produktionssysteme an der russischen Pipeline in Betrieb.
Oberflächenplattformen
Öl kann nicht nur an Land, sondern auch unter der Wassersäule vorkommen. Um es unter solchen Bedingungen zu fördern, werden Bohrplattformen verwendet, die auf schwimmenden Strukturen platziert werden. In diesem Fall werden Pontons, selbstfahrende Lastkähne als schwimmende Einrichtungen verwendet - dies hängt von den Besonderheiten der Ölförderung ab. Offshore-Bohrplattformen haben bestimmte Konstruktionsmerkmale, damit sie auf dem Wasser schwimmen können. Je nachdem, wie tief das Öl oder Gas ist, kommen unterschiedliche Bohranlagen zum Einsatz.
Etwa 30 % des Öls werden aus Offshore-Feldern gefördert, daher werden Brunnen zunehmend auf Wasser gebaut. Meistens geschieht dies in seichtem Wasser, indem Pfähle befestigt und Plattformen, Türme und die erforderliche Ausrüstung darauf installiert werden. Schwimmende Plattformen werden verwendet, um Brunnen in tiefen Wassergebieten zu bohren. In einigen Fällen wird ein Trockenbohren von Wasserbrunnen durchgeführt, was für flache Öffnungen bis zu 80 m ratsam ist.
schwimmende Plattform
Schwimmende Plattformen werden in einer Tiefe von 2-150 m installiert und können unter verschiedenen Bedingungen eingesetzt werden. Solche Strukturen können kompakt sein und in kleinen Flüssen funktionieren, oder sie können auf offener See installiert werden. Eine schwimmende Bohrplattform ist eine vorteilhafte Struktur, da sie selbst bei geringer Größe ein großes Volumen an Öl oder Gas abpumpen kann. Und das macht es möglich, Transportkosten zu sparen. Eine solche Plattform verbringt mehrere Tage auf See und kehrt dann zur Basis zurück, um die Tanks zu leeren.
Stationäre Plattform
Eine stationäre Offshore-Bohrplattform ist eine Struktur, die aus einer oberen Struktur und einer tragenden Basis besteht. Es ist im Boden befestigt. Die Konstruktionsmerkmale solcher Systeme sind unterschiedlich, daher werden folgende Arten von stationären Installationen unterschieden:
- Schwerkraft: Die Stabilität dieser Strukturen wird durch das Eigengewicht der Struktur und das Gewicht des erhaltenen Ballasts gewährleistet;
- Pfähle: sie gewinnen an Stabilität durch in den Boden gerammte Pfähle;
- Mast: Die Stabilität dieser Strukturen wird durch Streben oder den erforderlichen Auftrieb gewährleistet.
Abhängig von der Tiefe, in der Öl und Gas gefördert werden, werden alle stationären Plattformen in mehrere Typen unterteilt:
- Tiefsee auf Säulen: Die Basis solcher Installationen berührt den Boden des Wasserbereichs, und Säulen werden als Stützen verwendet;
- Flachwasserplattformen auf Säulen: Sie haben die gleiche Struktur wie Tiefwassersysteme;
- strukturelle Insel: Eine solche Plattform steht auf einem Metallsockel;
- Ein Einbeinstativ ist eine flache Plattform auf einer Stütze, die in Form eines Turms hergestellt ist und vertikale oder geneigte Wände hat.
Feste Plattformen stellen die Hauptproduktionskapazitäten dar, da sie wirtschaftlich rentabler und einfacher zu installieren und zu betreiben sind. In einer vereinfachten Version haben solche Installationen eine Stahlrahmenbasis, die als tragende Struktur dient. Es ist jedoch erforderlich, stationäre Plattformen unter Berücksichtigung der statischen Natur und Wassertiefe im Bohrbereich zu verwenden.
Installationen, bei denen der Sockel aus Stahlbeton besteht, werden auf den Boden gelegt. Sie benötigen keine zusätzlichen Befestigungselemente. Solche Systeme werden in Flachwasserfeldern verwendet.
Bohrkahn
Auf See wird es mittels mobiler Anlagen der folgenden Typen durchgeführt: selbsthebende, halbtauchende, Bohrschiffe und Lastkähne. Lastkähne werden in Flachwasserfeldern eingesetzt, und es gibt mehrere Arten von Lastkähnen, die in sehr unterschiedlichen Tiefen eingesetzt werden können: von 4 m bis 5000 m.
Es wird eine Bohrplattform in Form eines Lastkahns verwendet frühe Stufen Feldentwicklung, wenn es notwendig ist, Brunnen in Flachwasser oder geschützten Gebieten zu bohren. Solche Anlagen werden in Mündungen von Flüssen, Seen, Sümpfen und Kanälen in einer Tiefe von 2 bis 5 m eingesetzt.Die meisten dieser Lastkähne haben keinen eigenen Antrieb und können daher nicht für Arbeiten auf hoher See verwendet werden.
Der Bohrkahn besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Unterwasser-Tauchponton, der auf dem Boden installiert ist, einer Oberflächenplattform mit einem Arbeitsdeck und einer Struktur, die diese beiden Teile verbindet.
Kletterplattform
Jack-up-Bohrplattformen ähneln Bohrschiffen, aber erstere sind moderner und fortschrittlicher. Sie erheben sich auf Masten, die auf dem Boden ruhen.
Strukturell bestehen solche Installationen aus 3-5 Stützen mit Schuhen, die für die Dauer des Bohrvorgangs abgesenkt und in den Boden gedrückt werden. Solche Strukturen können verankert werden, aber Stützen sind eine sicherere Betriebsweise, da der Rumpf der Installation die Wasseroberfläche nicht berührt. Selbsterhebend schwimmende Plattform kann in Tiefen bis zu 150 m betrieben werden.
Diese Art der Installation erhebt sich dank der Säulen, die auf dem Boden ruhen, über die Meeresoberfläche. Das Oberdeck des Pontons ist der Ort, an dem die notwendige technologische Ausrüstung montiert ist. Alle selbsthebenden Systeme unterscheiden sich in der Form des Pontons, der Anzahl der Stützsäulen, der Form ihres Querschnitts und Design-Merkmale. In den meisten Fällen hat der Ponton eine dreieckige, rechteckige Form. Die Anzahl der Säulen beträgt 3-4, aber in frühen Projekten wurden die Systeme auf 8 Säulen erstellt. Der Derrick selbst befindet sich entweder auf dem Oberdeck oder erstreckt sich nach achtern.
Bohrschiff
Diese Bohrgeräte sind selbstfahrend und müssen nicht zum Einsatzort geschleppt werden. Das Design solcher Systeme erfolgt speziell für die Installation in geringen Tiefen, sodass sie nicht stabil sind. Bohrschiffe werden bei der Öl- und Gasexploration in einer Tiefe von 200-3000 m und tiefer eingesetzt. Auf einem solchen Schiff wird eine Bohrinsel platziert, und die Bohrungen werden direkt durch ein technologisches Loch im Deck selbst durchgeführt.
Das Schiff ist mit allem ausgestattet notwendige Ausrüstung damit Sie es bei jedem Wetter kontrollieren können. Das Ankersystem ermöglicht es Ihnen, die richtige Stabilität auf dem Wasser zu gewährleisten. Das extrahierte Öl wird nach der Reinigung in speziellen Tanks im Rumpf gelagert und dann in Frachttanker umgeladen.
Halbtaucher-Installation
Die Halbtaucher-Ölbohrinsel ist eine der beliebtesten Offshore-Bohrinseln, da sie in Tiefen von über 1500 m betrieben werden kann. Schwimmende Strukturen können in beträchtliche Tiefen eintauchen. Ergänzt wird die Installation durch vertikale und geneigte Streben und Stützen, die die Stabilität der gesamten Konstruktion gewährleisten.
Oberkörper solcher Systeme sind Wohnräume, die mit modernster Technik ausgestattet sind und über die nötigen Vorräte verfügen. Die Popularität von Halbtaucherinstallationen erklärt sich aus einer Vielzahl von architektonischen Lösungen. Sie hängen von der Anzahl der Pontons ab.
Halbtaucheranlagen haben 3 Arten von Tiefgang: Bohren, Regenwassermodus und Übergang. Der Auftrieb des Systems wird durch Stützen gewährleistet, die es der Installation auch ermöglichen, eine vertikale Position beizubehalten. Es ist zu beachten, dass die Arbeit auf Bohrplattformen in Russland hoch bezahlt wird, dafür müssen Sie jedoch nicht nur über die entsprechende Ausbildung verfügen, sondern auch große Erfahrung Arbeit.
Schlussfolgerungen
Somit ist die Bohrplattform ein modernisiertes System Anderer Typ, die Brunnen in verschiedenen Tiefen bohren kann. Die Strukturen sind in der Öl- und Gasindustrie weit verbreitet. Jeder Installation wird eine bestimmte Aufgabe zugewiesen, sodass sie sich in Designmerkmalen, Funktionalität und dem Umfang der Verarbeitung und des Transports von Ressourcen unterscheiden.
