Будущее нефтяной цивилизации: репортаж сбуровой платформы

Будущее нефтяной цивилизации: репортаж сбуровой платформы

    Буровик Шон Дайк посредством джойстика направляет буровую головку, которая тем временем грызет нефтеносные породы где-то километров на пять ниже буровой башни
    Noble также — полупогружная плавучая буровая платформа. Компания Shell Oil ведет бурение пробных скважин в сверхглубоких водах Мексиканского залива
    Как отпирают природные кладовые Вскрытие месторождения Perdido, залегающего в трех сотнях километров от берега в Мексиканском заливе, должно дать доступ сходу к трем нефте- и газоносным месторождениям на дне океана под 2,4-километровой толщей воды. Вот как ведутся эти работы
    Любая 12-метровая секция алюминиевого подъемного трубопровода весит 14 тысячь киллограм — на треть меньше, чем металлические секции, каковые применяют на вторых платформах.
    Трубы одеты в «рубаху» из уплотненного пенопласта — это додаёт плавучести
    Под буровой площадкой расположено окно, которое принято именовать буровой шахтой. В том месте буровая колонна входит в подъемную трубу — собственного рода направляющую, которая тянется прямо до дна океана.

    Контактное кольцо буровой установки сочленено с пневматическими амортизаторами — благодаря этим механизмам вся буровая колонна не болтается и пребывает в напряженном состоянии, не смотря на то, что платформа взлетает и падает на океанских волнах
    Рабочие замечают, как буровая колонна — цепочка состыкованных между собой металлических труб массой по 270 кг и длиной по 9 м — уходит вниз через отверстие в буровой площадке
    Буровики расслабляются на курительной палубе — это единственное место на Будро, где возможно насладиться сигареткой и снять на минутку защитные очки и пластмассовый шлем

Мы находимся на платформе Noble Clyde Boudreaux, грандиозной конструкции из алюминия и стали, зависшей над подводным каньоном Аламинос в глубоководной части Мексиканского залива. Не смотря на то, что уже давно за полночь, платформа Будро залита светом, как автостоянка на федеральной автостраде. Тут разрабатывают одни из последних великих нетронутых залежей нефти. Месторождение в собственности США, не смотря на то, что отстоит так на большом растоянии от береговой линии, что практически входит в мексиканские территориальные воды.

За оконными переплетами стеклянной будки, которую тут именуют кабиной оператора, неутомимо вращается по часовой стрелке металлическая труба. Механики, развалившись в эргономических капитанских креслах, руководят данной трубой, пошевеливая зажатыми в руках джойстиками. С того времени как в июле 2007 года буровая начала работу, эта труба так и крутится — по 24 часа в день и по семь дней в неделю.

Кабина загромождена компьютерными мониторами, измерительными устройствами, разнообразными ручками управления и напоминает кокпит современного самолета. Целый данный высокотехнологический антураж не умаляет драматизм момента — посмотрите, как эта узкая металлическая нить, непрерывно вращаясь, медлительно уходит вниз через дыру в полу. «Вот из данной дыры мы и кормимся», — говорит один из буровиков. Он имеет в виду, что именно так они и получают себе на хлеб.

Я выхожу из кабины, пара ступеней вниз и узкие мостки над открытым пространством в середине палубы — этот провал к океанской воде именуют «буровой шахтой». Тут я и осознаю, что самое основное тут — то, чего мы не видим. Под двухметровыми волнами, колотящими по опорам Будро, живут собственной судьбой два с половиной километра неспокойной, всегда движущейся среды, в которой царят завихряющиеся течения, ужасающие давления и низкие температуры.

И через отверстие в буровой палубе свисает вниз одна-единственная узкая металлическая нить длиной в те же два с половиной километра. Ни одна людская рука не касалась данной нити, в то время, когда она нащупала на океанском дне собственную цель размером с крышку мусорного бака, и сейчас буровая головка прогрызает 5 км илистых наслоений, залежей соли и скальных пород. Временами нить отклоняется градусов на 60 от вертикали, а буровики, каковые направляют головку и приводят в перемещение целый механизм, находятся так высоко и без того на большом растоянии, что с таким же успехом имели возможность бы руководить процессом из другого мира.

Еще десять лет назад бурение в океане на таких глубинах было нереально. на данный момент в заливе действует 4000 платформ, но их большинство установлено на глубинах не более 60 м. Но, эти легкодоступные нефтяные месторождения вскрыты уже давно. Сохранившиеся остатки запрятаны в местах, каковые принято именовать «пограничной территорией».

Это океанские глубины от 1,5 км. Растущие стоимость бареля нефти в сочетании с современными технологическими достижениями подтолкнули нефтедобывающие компании к применению таких передовых буровых платформ, как Будро. Нефтяникам не терпится выбить затычку из грандиозной бочки, вместившей 56 млрд баррелей нефти, и вот они ставят друг за другом новые рекорды глубины.

Подобные удачи бывали и раньше. В то время, когда компания Shell вскрыла нефтяное месторождение Coulomb («Кулон»), расположенное в 230 км к юго-востоку от Нового Орлеана, был поставлен очередной рекорд — это было самое глубоководное действенно применяемое месторождение, залегающее на глубине 2270 м. Двумя годами позднее, уже в 432 км от Нового Орлеана, пройдя водную толщу в 2100 м, компания Chevron удачно испытала собственную скважину Jack № 2. Эта скважина обеспечила доступ к месторождению, содержащему 15 млрд баррелей нефти.

Лишь одно это открытие имело возможность бы расширить нефтяные запасы США на 50%. Платформа Будро в собственности техасскому предприятию Noble, которое специализируется на эксплуатации новых и разведке залежей уже открытых. Это часть единого проекта Perdido, в соответствии с которому компания Shell, поставив очередной рекорд, сохраняет надежду организовать региональную океанскую структуру.

К 2010 году три нефтеносных месторождения, раскинувшиеся на 200 км? дна моря, будут соединены с единым, самым глубоководным в мире «эксплуатационным объектом». Для двух месторождений, Silvertip и Tobago, оценка запасов пока не опубликована, но геологи считают, что в третьем, Great White, суммарные запасы нефти и газа эквивалентны 500 млн баррелей.

Ночь идет к концу, бур крутится не останавливаясь, буровики посматривают за вращением буровой головки, отслеживая смещение и действующие силы. К нынешнему моменту под буровой платформой Будро уже смонтировано целое хозяйство. В толщу дна загнали металлическую обсадную колонну длиной 27 м, а над ней установили оборудование, оснащающее устье скважины, и без того именуемую противовыбросовую задвижку — 14-метровую башню, в которой заключены гидравлические клапаны и аппаратура управления.

Из алюминиевых секций длиной по 22,5 м собрали 2,5-км трубу, связывающую платформу с ложем океана, и установили ее на донную конструкцию.

После этого пришло время связать девятиметровые секции металлических труб в единую буровую колонну и опустить вовнутрь алюминиевой трубы. Эта колонна обязана пройти через все придонные конструкции, позже через обсадную колонну. Когда буровая головка на финише колонны коснется дна и начнется процесс бурения, вниз по алюминиевому трубопроводу начнут подавать синтетический буровой раствор — он нужен чтобы смазывать и охлаждать буровую головку, удерживать стены скважины от обрушения и вымывать буровой шлам на поверхность.

Девятиметровые секции буровой колонны опускаются со скоростью приблизительно 1 см/с, так что не проходит и 15 мин., как к ней требуется добавить новую секцию. Не успевает верхняя секция уплыть в отверстие буровой площадки, как особенный механизм, «металлический буровик», хватает трубу и мгновенно отсоединяет ее от расположенного вверху привода. Еще один механизм, манипулятор трубного стеллажа, захватывает новую секцию и сцепляет с другой колонной.

Все эти действия управляются всего лишь несколькими перемещениями ладони, каковые совершают живые буровики, сидящие в кондиционированной кабине.

Обрисованная тут автоматизация разительно отличается от тех приемов, каковые были в ходу на прошлых буровых платформах, — тогда рабочим приходилось нервничать прямо на буровой площадке и на башне у подъемного крана. Стыковать и расстыковывать трубы вручную — тяжелая, нечистая и страшная работа. Десять лет назад чтобы пробурить скважину глубиной в 5 км, потребовалось бы 75 дней.

Команда платформы Будро делает эту работу всего за 14 дней.

А в кабине продолжительные рабочие часы текут за неспешной беседой — о том, как разводят лошадей для скачек, о бедолагах, застрявших по аэропортам Западной Африки, о детях и жёнах, каковые ждут дома. Это, само собой разумеется, непростая, поделённая на две половины жизнь. 12-часовые смены 14 дней подряд, а позже 14 выходных. Но, практически всем данный режим нравится.

На платформе имеется тренажерный зал, в каждой каюте — телевизор с плоским экраном, не смотря на то, что экипаж по большей части предпочитает одно-единственное занятие — работу.

До самых 1990-х годов под бурением в океане осознавали установку башен прямо на дне, на долгих ногах, притом совсем рядом с берегом. До таких буровых и добираться было не тяжело. Но бурение на громадных глубинах сходу формирует цепочку из цепляющихся приятель за приятеля сложностей. «На глубоководье любой материальный компонент буровой установки получает совсем второй вид. По большей части это относится проблем и размеров с логистикой», — говорит Тералд Мартин, буровой мастер компании Noble.

На громадных глубинах платформу уже не поставить прямо на дно, а это значит, что ее или удерживают на якорях, растягивая около десятки километров канатов и якорных цепей, или пускают в свободное плавание, и тогда она сама удерживается на месте посредством спутниковой навигации и подруливающих двигателей. Громадные глубины — это значит долгая буровая колонна, огромное количество алюминиевых секций для подъемного трубопровода.

Громадные глубины требуют больше людей, другими словами больше еды, постелей, вертолетных рейсов; больше электричества, а следовательно, больше генераторов, больше места для хранения горючего. Платформа Будро находится в 300 км от Галвестона, любой литр горючего, любой механизм доставляются на платформу теплоходом, а это рейс длительностью 23 часа. «В случае если, допустим, что-то сломалось и на буровой требуются запчасти, — говорит Мартин, — мы не моргнув израсходуем $200 000, только бы доставить это железо на место».

И имеется, наконец, сам океан. На глубинах в 2,5 км давления ужасны — 250 атм. Нет на свете людей, талантливых управляться с оборудованием на морском дне.

В том месте трудятся аппараты с дистанционным управлением (ROV). А какое количество проблем мы имеем с буровым раствором из-за перепадов температур! «На дне у нас температура воды ниже 7 °C, а около буровой головки — 135 °C, — говорит Рикетсон, присматривая за вращающимся буром. — Получается, что раствор обязан действенно трудиться и при высоких, и при низких температурах. С таковой задачей справляются лишь синтетические растворы».

Масштабы впечатляют. Корпус платформы имеет 80 м в длину и 70 м в ширину, над ватерлинией возвышается шесть палуб. Дабы укрепить данный агрегат, потребовалось завести на дно 16 якорей весом по 18 т. От якорей к платформе тянутся 50 км якорных цепей и металлических тросов. Noble — первая компания, которая вместо металлических секций в подъемном трубопроводе начала использовать алюминиевые. В следствии хотя бы подъемный трубопровод стал легче на треть.

В то время, когда буровая трудится на материке, ей достаточно одного-двух генераторов по 1500 л.с. На платформе Будро крутятся шесть генераторов по 3500 сил, и потребляют они по тонне солярки в час. Платформа раскачивается на волнах, но датчики перемещения и 12 огромных пневматических амортизаторов (любой снабжает упрочнение в 30 т) разрешают поддерживать на буровой головке постоянный момент.

Любой килограмм поступающего на борт снаряжения нужно систематично завешивать, а после этого подгонять балластную совокупность под новую загрузку. Неспециализированная осадка обязана стабильно составлять 20 м.

Обходится вся эта техника отнюдь дорого. В среднем разработка скважины на глубине 30 м требует около $100 млн. Во столько же обошлось компании Chevron пробное бурение скважины Джек № 2. По оценкам работы природопользования США (US Minerals Management Service), неспециализированная цена освоения глубоководного месторождения легко может перевалить за $1 млрд.

Shell скрывает, во что ей должны обойтись разработки региона Perdido, но уже на данный момент компания Noble каждый день выставляет ей счета на многие много тысяч долларов в сутки за эксплуатацию одной лишь платформы. Shell уже израсходовала $554 млн лишь на лицензии в Заливе — в противном случае говоря, только за право воткнуть собственный бур в дно океана.

Вот уже восемь часов утра. Снаружи — лишь небесная и густой туман и морская лазурь, столь характерный для местных мест. В сумеречно освещенной будке управления на палубе Будро перед множеством мониторов сидит Клэй Гроувз, в каждой его руке по джойстику. на данный момент он подводит к дну океана 250-сильный глубоководный аппарат с дистанционным управлением.

По размеру он приблизительно как средний минивэн и оборудован механическими руками-манипуляторами, каковые являются виртуальным продолжением рук самого Гроувза. Аппарат уходит в глубину, камеры не показывают ничего, не считая ласкового снегопада из планктона, и вот — приехали. Около лунный пейзаж, никаких ориентиров — только прямоугольная махина противовыбросовой задвижки.

Гроувз подгоняет аппарат прикасаясь к развесистой древовидной конструкции из заслонок и патрубков, залитой броским светом. «Выглядит нормально, — говорит он. — Наподобие никаких протечек, никакой запутанности, никакого мусора». Аппарат медлено облетает установку со всех сторон, пилот заглядывает в мелкие иллюминаторы, за которыми видны воздушные пузырьки ватерпасов, — дабы убедиться, что устройство верно отгоризонтировано.

В то время, когда пришло время бурить первую скважину, данный глубоководный аппарат расставил буи по углам полутораметрового квадрата и собственными механическими руками направил буровую головку совершенно верно в цель.

Противовыбросовое устройство связано с буровой платформой оптоволоконным кабелем, но в случае если кабель оборвется либо откажут приводы заслонок, подводный аппарат сумеет заглушить все вентили собственными «руками». Гроувз пошевелил пальцами, и я вижу, как на двухкилометровой глубине манипуляторы робота смыкаются на рычагах заслонки. «Кроме того и не сообщишь, чего бы мы не могли в том месте сделать посредством этого робота, — говорит Гроувз. А помимо этого, доводится заметить таких тварей!» Позже, в то время, когда аппарат будет поднят на палубу, он продемонстрирует отснятые видеокадры — тут и похожий на привидение громадный скат, и кальмар, свесивший долгие розовые щупальца.

Металлический остров плывет по поверхности океана. Кругом шум и огромные механизмы, лабиринт выстланных линолеумом, ярко освещенных и кондиционированных комнат. Отсчет времени в далеком прошлом сбит.

И в три часа ночи, и в три часа дня вы застанете кого-нибудь потеющим в тренажерном зале. Пара парней будут прихлебывать кофе в громадной неспециализированной столовке. Тяжело отыскать в памяти, где находишься, пока не выйдешь на курительную палубу — плоскую металлическую площадку с алюминиевыми скамейками.

Снимите каску, защитные очки и поймите наконец, что вы стоите в самом центре, в случае если так возможно выразиться, края мира.

В то время, когда Будро закончит скважины, каковые бурятся на данный момент, его передвинут на пара километров и запустят проходку новых скважин. Shell установит на этом месте «спар» — плавучую нефтедобывающую установку. К ней подключат трубопровод, идущий со дна, а в том месте, на дне, к нему сойдутся трубы от трех скважин с трех различных нефтеносных участков. Из устьев трех скважин нефть отправится в цементные кессоны, заглубленные в дно океана.

В том месте благодаря центробежной силе и земному притяжению она будет отделена от газа, что кроме этого присутствует в этих месторождениях. Насосы мощностью по 1500 л.с. погонят нефтепродукты к поверхности океана.

В случае если понять масштаб положенных денег и сложность всех технических устройств, станет ясно, что это наглый замысел с множеством малоизвестных. Иногда налетающие ураганы, каковые потребуют демонтажа нефтедобывающей установки (в другом случае она будет уничтожена), флуктуации стоимости одного бареля нефти в мире, скорость истечения нефти из песчаных залежей (а она может и не оправдать отечественных надежд), сложнейшие механизмы устьев скважин, насосов и кессонов, до которых легко нереально добраться, — а ведь они должны функционировать много лет в условиях низких температур, немыслимого давления и сильных течений.

Приверженцы догадки о пиковой добыче нефти (в соответствии с данной теории, вот-вот наступит время, в то время, когда все месторождения будут разведаны и созданы и неспециализированная добыча нефти отправится сильно вниз) утверждают, что широкомасштабные операции недалеко от Залива — это всего лишь последние судороги того образа судьбы, которому в далеком прошлом пора сойти со сцены. С этим не согласен Питер Джексон, директор свободного аналитического центра Cambridge Energy Research Associates в Бостоне: «Неспециализированные количества нефтедобычи в Соединенных Штатах неспешно падают, но это понижение должно затормозиться благодаря вкладу Атлантического бассейна — от Залива до Нигерии, Бразилии и Анголы».

Джексон считает, что в первых рядах нас ожидает не большой пик нефтедобычи, а стабильное плато, пускай и не на десятилетия. «Это значит, что у нас будет запас времени, дабы смягчить стресс, сформулировать адекватную стратегию и подготовить для нее законодательную базу. А это так как совсем не похоже на прогноз, по которому мы в 2010 году достигаем пика добычи и позже обрушиваемся в пропасть».

Помимо этого, тяжело не дать согласие с одним несложным мыслью: такие компании, как Shell, не будут вкладывать миллиарды долларов без уверенности, что непременно эти деньги возвратятся сторицей. «Все отечественные свободные средства мы вкладываем в развитие нефте- и газодобычи, — говорит Расс Форд, вице-глава фирмы Shell, занимающийся вопросами перспективного развития — Мы полагаем, что углеводороды будут с нами еще много лет. Я не вижу альтернативы, талантливой победить нефтяное направление».

Тем временем, сидя в операторской будке, Рикетсон подмечает, что вырос момент на приводе буровой головки, и поднимает колонну на несколько метров. Серый буровой раствор падает лепешками на палубу, Рикетсон сверяет показания устройств. Проходит мин. пять.

В том месте, на материке, люди заправляют бензобаки, обогревают дома, тычут в клавиши компьютеров, чьи пластмассовые корпуса также сделаны из нефти. Без лишних проволочек Рикетсон отдает маленькую команду: «Спускаем на дно!»

Бурение

Буровая платформа Noble Clyde Boudreaux была построена во второй половине 80-ых годов XX века. Сравнительно не так давно она модернизирована под глубоководное бурение — как для разведывательных потребностей, так и для добычи. на данный момент с нее бурят оценочные скважины, каковые разрешат подсчитать количества углеводородных залежей Perdido.

Вот кое-какие особенности данной платформы. Сдвоенные буровые деррики (башни), талантливые трудиться одновременно и синхронно, разрешают в два раза сократить расход времени на все буровые процедуры. 16 якорных верёвок — на четыре больше, чем у простой платформы, — снабжают дополнительную устойчивость в регионах, где нередки ураганы.

Алюминиевые секции подъемного трубопровода, ведущего с дна океана до платформы, довольно легкие — это особенно принципиально важно, в случае если учесть постановку на якорь в сверхглубокой территории.

1. Подъемные трубопроводы

Трубопроводы, тянущиеся от платформы до самого дна, собирают из секций длиной по 22,5 м. Стыкуются они через шаровые шарнирные узлы — именно поэтому конструкция может изгибаться, в то время, когда буровая платформа раскачивается на двухметровых волнах.

2. Деррик для обсадных труб

Эта 15-этажная конструкция употребляется для стыковки секций подъемного трубопровода, для сборки буровой колонны, для содействия операциям, каковые выполняют с бурового деррика, и чтобы загнать в донный грунт 27-метровую обсадную трубу. Эта операция предшествует бурению разведочной и эксплуатационной скважины.

Обсадная труба не позволяет обрушиться стенкам скважины на верхнем участке.

3. Буровой деррик

Посредством 17-этажного деррика стыкуют секции буровой колонны и подъёмного трубопровода (их подают с деррика для обсадных труб) и опускают их на дно океана. В то время, когда общими усилиями будут собраны и буровая колонна, и подъемный трубопровод, на этом деррике ведется бoльшая часть рутинных буровых операций.

Нефтедобыча

В 2010 году, по окончании того как Будро пробурит 22 скважины на глубину приблизительно 3 км, его отбуксируют куда-то в второе место. После этого прямо по центру месторождения Perdido будет установлена нефтедобывающая платформа, которую принято именовать spar. Ее задачей будет сбор нефти и газа со всей территории самого широкого в мире глубоководного месторождения и доставка углеводородов на берег через сдвоенный трубопровод.

Вся эта совокупность в совокупности являет собой грандиозную инфраструктуру, и обслуживать ее смогут лишь роботы.

1. Фонтанная арматура

Эти находящиеся под давлением агрегаты являются системой вентилей для управления подачей нефти из скважин. Для выключения и включения вентилей операторы прибегают к помощи глубоководных дистанционно управляемых аппаратов (ROV). В коллекторе сходятся потоки углеводородов сходу из нескольких скважин.

2.Кессоны

Из коллекторов углеводороды подаются в эти цилиндры стометровой длины, заглубленные в дно моря. В кессонов посредством центробежной силы и земного притяжения смесь углеводородов разделяется на природный газ и нефть.

3. Подъемные трубопроводы

Насосы, смонтированные в кессонах, отправляют природный газ и нефть по трубопроводу вверх — на платформу. В том месте смесь очищают от загрязнений и примесей, по окончании чего отправляют обратно на дно моря — уже по вторым трубопроводам. Эти трубы доставляют природный газ и нефть на берег для дополнительной обработки.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№67, май 2008).

<

h4>

СУПЕР ТЕХНОЛОГИИ!! Глубоко под водой. Глубоководное бурение. Новые разработки человечества 2015

Статьи, которые будут Вам интересны: