Θαλάσσια Πετρελαϊκή Έρευνα Εκμετάλλευση (Τεχνολογία Τεχνογνωσία)

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Θαλάσσια Πετρελαϊκή Έρευνα Εκμετάλλευση (Τεχνολογία Τεχνογνωσία) ΖΑΧΟΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΦΙΛΙΠΠΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Αναπλ. Καθηγητής Κ. Ιωάννης Π. Πιστοφίδης ΚΑΒΑΛΑ

2 ΕΓΚΡΙΝΕΤΑΙ Ο ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ Αναπλ. Καθηγητής Κ. Ιωάννης Π. Πιστοφίδης 2

3 3

4 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Θαλάσσια Πετρελαϊκή Έρευνα Εκμετάλλευση (Τεχνολογία Τεχνογνωσία) ΖΑΧΟΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΦΙΛΙΠΠΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Αναπλ. Καθηγητής Κ. Ιωάννης Π. Πιστοφίδης ΚΑΒΑΛΑ

5 5

6 ABSTRACT Around 1891, the first submerged oil wells were drilled from platforms built on piles in the fresh waters of the Grand Lake St. Marys (a.k.a. Mercer County Reservoir) in Ohio. The wells were developed by small local companies such as Bryson, Riley Oil, German-American, and Banker's Oil. Around 1896, the first submerged oil wells in salt water were drilled in the portion of the Summerland field extending under the Santa Barbara Channel in California. The wells were drilled from piers extending from land out into the channel. Other notable early submerged drilling activities occurred on the Canadian side of Lake Erie in the 1900s and Caddo Lake in Louisiana in the 1910s. Shortly thereafter wells were drilled in tidal zones along the Texas and Louisiana gulf coast. The Goose Creek Oil Field near Baytown, Texas is one such example. In the 1920s drilling activities occurred from concrete platforms in Venezuela's Lake Maracaibo. One of the oldest subsea wells is the Bibi Eibat well, which came on stream in 1923 in Azerbaijan. The well was located on an artificial island in a shallow portion of the Caspian Sea. In the early 1930s, the Texas Co., later Texaco (now Chevron) developed the first mobile steel barges for drilling in the brackish coastal areas of the Gulf of Mexico. In 1937, Pure Oil (now Chevron) and its partner Superior Oil (now ExxonMobil) used a fixed platform to develop a field 1 mile offshore of Calcasieu Parish, Louisiana in 14 feet of water. In 1946, Magnolia Petroleum (now ExxonMobil) drilled at a site 18 miles off the coast, erecting a platform in 18 feet of water off St. Mary Parish, Louisiana.In early 1947, Superior Oil erected a drilling and production platform in 20 feet of water some 18 miles off Vermilion Parish, La. But it was Kerr-McGee Oil Industries (now Anadarko Petroleum), as operator for partners Phillips Petroleum (ConocoPhillips) and Stanolind Oil & Gas (BP) that completed its historic Ship Shoal Block 32 well in October 1947, months before Superior actually drilled a discovery from their Vermilion platform farther offshore. In any case, that made Kerr-McGee's well the first oil discovery drilled out of sight of land. When offshore drilling moved into deeper waters of up to 100 feet, fixed platform rigs were built, until demands for drilling equipment was needed in the 100- to 400-foot depth of the Gulf of Mexico, the first jackup rigs began appearing from specialized offshore drilling contractors such as forerunners of ENSCO International. The first semi-submersible resulted from an 6

7 unexpected observation in Blue Water Drilling Company owned and operated the four-column submersible Blue Water Rig No.1 in the Gulf of Mexico for Shell Oil Company. As the pontoons were not sufficiently buoyant to support the weight of the rig and its consumables, it was towed between locations at a draught mid-way between the top of the pontoons and the underside of the deck. It was noticed that the motions at this draught were very small, and Blue Water Drilling and Shell jointly decided to try operating the rig in the floating mode. The concept of an anchored, stable floating deepsea platform had been designed and tested back in the 1920s byedward Robert Armstrong for the purpose of operating aircraft with an invention known as the 'seadrome'. The first purpose-built drilling semi-submersible Ocean Driller was launched in Since then, many semi-submersibles have been purpose-designed for the drilling industry mobile offshore fleet. The first offshore drillship was the CUSS1 developed for the Mohole project to drill into the Earth's crust. As of June, 2010, there were over 620 mobile offshore drilling rigs (Jackups, semisubs, drillships, barges) available for service in the competitive rig fleet. One of the world's deepest hubs is currently the Perdido in the Gulf of Mexico, floating in 2,438 meters of water. It is operated by Royal Dutch Shell and was built at a cost of $3 billion. The deepest operational platform is the Petrobras America Cascade FPSO in the Walker Ridge 249 field in 2,600 meters of water 7

8 8

9 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ. 1. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΣΤΑ ΜΙΚΡΑ ΡΙΧΑ ΒΑΘΗ (ΜΙΑ ΣΥΝΤΟΜΗ ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ) ΟΡΟΣΗΜΑ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΑΣΑΝ ΤΗΣ ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΕΣ OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ( ) ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΣΤΙΣ OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ. 1.4 ΤΑ ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ 30 ΧΡΟΝΙΑ.. 2. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΤΥΠΟΙ OFFSHORE ΕΞΕΔΡΩΝ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ ΠΛΩΤΕΣ ΦΩΡΤΗΓΙΔΕΣ (DRILLING BARGES) 2.2 ΕΞΕΔΡΕΣ ΤΥΠΟΥ JACK UP 2.3 ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΕΞΕΔΡΕΣ (FIXED PLATFORM & COMPLIANT TOWER) ΗΜΙΒΥΘΙΖΟΜΕΝ ΕΞΕΔΡΕΣ (SEMISUBMERSIBLE RIG) ΕΞΕΔΡΕΣ ΤΥΠΟΥ SPAR ( SPAR PLATFORM) ΠΛΩΤΟ ΓΕΩΤΡΥΠΑΝΟ (DRILLSHIP) 2.7 ΠΛΩΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΜΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 3. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΠΡΟΚΛΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ. 4. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ. 4.1 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΙΣ OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ. 4.2 ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΤΩΝ OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ 4.3 ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΕΣΟΥ ΤΟΥ ΕΞΩΠΛΙΣΜΟΥ COPILOT 9

10 5. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΜΕΓΑΛΑ ΒΑΘΗ Η ΝΕΑ ΠΡΟΚΛΗΣΗ 5.1 ΕΝΑΡΞΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΣΕ ΜΕΓΑΛΑ ΒΑΘΗ. 5.2 Η ΕΤΑΙΡΙΑ TRANSOCEAN ΘΕΤΕΙ ΝΕΑ ΡΕΚΟΡ ΒΑΘΟΥΣ 10

11 11

12 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματοποιήθηκε στο Τμήμα Τεχνολογίας Πετρελαίου και Φυσικού Αερίου του ΤΕΙ Καβάλας και το θέμα της είναι η ιστορική αναδρομή πάνω στην εξέλιξη των Offshore τεχνολογιών-καινοτομιών και πιο συγκεκριμένα στην πρόοδο -εξέλιξη των εξεδρών και των υποθαλάσσιων τεχνολογιών που χρησιμοποιήθηκαν όλα αυτά τα χρόνια προκειμένου να φθάσουμε στο επίπεδο της σημερινής ανάπτυξης και τεχνογνωσίας, και ουσιαστικά αποτελεί την βάση για την περεταίρω ενδελεχή μελέτη πάνω σε αυτό το θέμα. 12

13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 OFFSHORE ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ 1.1 Ιστορική Αναδρομή Με τον όρο Offshore Γεώτρηση αναφερόμαστε συνήθως στην προσπάθεια για ανακάλυψη και εκμετάλλευση των ορυκτών πόρων και υδρογονανθράκων που βρίσκονται κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας. Κυρίως χρησιμοποιείται για να περιγράψει μία διαδικασία εξόρυξης πετρελαίου ή και Φυσικού Αερίου (Φ.Α.) η οποία γίνετε στο εσωτερικό της υφαλοκρηπίδας, αν και σαν όρος μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για Γεωτρήσεις που γίνονται σε λίμνες και παράκτια ύδατα. H αρχή των offshore γεωτρήσεων έγινε το 1891 στην λίμνη Saint Mary στην πολιτεία του Ohio. Εκεί χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά μία υποτυπώδης μορφή εξέδρας χτισμένη πάνω σε πασσάλους, το έργο της γεώτρησης το ανέλαβαν μικρές τοπικές επιχειρήσεις όπως: η Bryson, η Riley Oil, η German-American και η Banker s Oil. Η πρώτη γεώτρηση που έγινε σε θαλάσσιο περιβάλλον πραγματοποιήθηκε το 1896 στο πεδίο Summerland το οποίο εκτεινόταν κάτω από τα κανάλια της Santa Barbara στην Καλιφόρνια. Εκεί η διαδικασία της διάτρησης πραγματοποιήθηκε από προβλήτες στην ξηρά οι οποίες εκτείνονταν μέσα στα κανάλια. Μερικές ακόμα πρώιμες προσπάθειες για offshore γεωτρήσεις πραγματοποιήθηκαν το 1900 στην Καναδική πλευρά της λίμνης Erie αλλά και το 1910 στην λίμνη Caddo στην πολιτεία της Λουϊζιάνα. Λίγο αργότερα πραγματοποιήθηκαν γεωτρήσεις στην παράκτια ζώνη κατά μήκος του Τέξας και του κόλπου της Λουϊζιάνας. Για παράδειγμα ένα πεδίο από αυτά για ήταν το Goose Creek Oil Field κοντά στην πόλη Baytown του Τέξας. Επίσης το 1920 πραγματοποιήθηκαν γεωτρήσεις και στην Βενεζουέλα από τσιμεντένιες πλατφόρμες στην Λίμνη Maracaibo. Μία από τις παλαιότερες Offshore γεωτρήσεις είναι αυτή του Bibi Eibat στο Αζερμπαϊτζάν η οποία μπήκε σε λειτουργία το 1923 και βρίσκοντας πάνω σε ένα τεχνητό νησί σε ένα ρηχό σημείο της Κασπίας θάλασσας. Στις αρχές της δεκαετίες του 13

14 30 η Texas Co., αργότερα Texaco (και πλέον Cevron) λειτούργησε την πρώτη ατσάλινη πλωτή φορτηγίδα για γεωτρήσεις στην παράκτια ζώνη του κόλπου του Μεξικού. Το 1937 η εταιρία Pure Oil (σήμερα Chevron) και η συνεργαζόμενη Superior Oil (σήμερα ExxonMobil) χρησιμοποίησαν μια σταθερή πλατφόρμα για να εργασθούν σε ένα πεδίο σε απόσταση ενός μιλίου από την ακτή της Calcasieu Parish στην Λουιζιάνα και σε βάθος 14 ποδών. Το 1946 η εταιρία Magnolia Petroleum (σήμερα ExxonMobil) τοποθέτησε μία πλατφόρμα σε απόσταση 18 μιλίων από την ακτή του St.Mary Parish στην Λουιζιάνα και σε βάθος 18 ποδών. Στις αρχές του 1947 η Superior Oil τοποθέτηση μία εξέδρα γεωτρήσεων αλλά και άντλησης ταυτόχρονα σε απόσταση 18 μιλίων από την ακτή του Vermilion Parish στην Λουιζιάνα και σε βάθος 20 ποδών. Όμως η εταιρία Kerr McGee (σήμερα Anadarko Petroleum) ως συνεργάτης της Phillips Petroleum(ConocoPhilips) και της Stanolind Oil & Gas(BP) ολοκλήρωσε πρώτη την ιστορική γεώτρηση του Ship Shoal Block 32 των Οκτώβριο του 1947, αρκετούς μήνες προτού η Superior Oil κάνει κάποια ανακάλυψη στον θαλάσσιο χώρο. Σε κάθε περίπτωση πρωτοπόρος στην δημιουργία των πρώτον Offshore γεωτρήσεων θεωρείται η πετρελαϊκή Kerr-McGee. Όταν πια οι Offshore γεωτρήσεις προσανατολίστηκαν σε μεγαλύτερα βάθη πάνω από 100 πόδια δημιουργήθηκαν οι σταθερές πλατφόρμες και επιπλέων αναπτύχθηκε κατάλληλος νέος εξοπλισμός για τα μεγαλύτερα βάθη ( ft) στον κόλπου του Μεξικού. Στις μέρες μας αξιοσημείωτα πεδία Offshore γεωτρήσεων βρίσκονται : Στην Βόρεια θάλασσα, στον Κόλπο του Μεξικού, στο Campos και στο Santos Basins στις ακτές της Βραζιλίας, στις Καναδικές ακτές του Ατλαντικού καθώς και στις περιοχές Newfoundland και Nova Scotia του Καναδά. Σημαντικά πεδία βρίσκονται στην Αφρική, στην χώρα Νότια Αφρική, κυρίως όμως στην Νιγηρία και στην Αγκόλα. Επίσης, πολύ μεγάλα πεδία επίσης μπορούμε να βρούμε στην Σαχαλίνη της Ρωσίας, και φυσικά, στη περιοχή της Μέσης Ανατολής αλλά και, και στον Περσικό Κόλπο,. όπως και στις περιοχές Safaniya, Manifa και Marjan και τα οποία ανήκουν στην Σαουδική Αραβία και εκμεταλλεύονται από την Saudi Aramco. 14

15 Η Offshore εξόρυξη πετρελαίου είναι πολύ πιο δύσκολη σε σχέση με αυτές που γίνονται στις χερσαίες(onshore) εγκαταστάσεις κυρίως λόγω του απομακρυσμένου και γενικά σκληρού θαλάσσιου περιβάλλοντος. Η μεγάλη πλειοψηφία των καινοτόμων εφευρέσεων που γίνονται έρχονται να αντιμετωπίσουν τα όποια προβλήματα δημιουργούνται σε αυτόν τον τομέα, ακόμα και το μείζον πρόβλημα της δημιουργίας περισσότερου χώρου. Η νέα τάση των πραγμάτων σήμερα μας δείχνει ότι οι περισσότερες διεργασίες παραγωγής διεξάγονται υποθαλάσσια, με το να διαχωρίζουν το νερό από το αργό πετρέλαιο και να το εισπιέζουν πάλι αντί να το αντλούν σε μία εξέδρα, ή να το αντλούν προς την ξηρά, και αυτό χωρίς να φαίνετε κάποια εγκατάσταση στην θάλασσα. Οι υποθαλάσσιες εγκαταστάσεις βοηθούν στην περαιτέρω αξιοποίηση των μεγαλύτερων βαθών τα οποία πριν μερικά χρόνια ήταν απρόσιτα, και ταυτοχρόνως προσπερνούν τις δυσκολίες σε παγωμένες θάλασσες όπως για παράδειγμα στην θάλασσα του Barents στην Ρωσία. 15

16 1.1.1 Ανάπτυξη στα μικρά ρηχά βάθη (μία σύντομη ιστορική αναδρομή) Οι Offshore γεωτρήσεις ξεκίνησαν από τις ακτές του Summerfield στην Καλιφόρνια, νότια της Santa Barbara το 1896, με στενές ξύλινες προβλήτες που έμοιαζαν με μονοπάτια και εκτείνονταν 1350 ft. από την ακτογραμμή ενώ οι πάσσαλοι στους οποίους ήταν στερεωμένοι έφταναν τα 35 ft. στον πυθμένα του Ειρηνικού. Χρησιμοποιώντας τις ίδιες τεχνικές όπως αυτές που χρησιμοποιούνταν τότε στην ξηρά, ατσάλινοι σωλήνες τοποθετήθηκαν σε βάθος 455 ft. κάτω από τον πυθμένα τις θάλασσας. Το κυνήγι για πετρέλαιο αποδείχθηκε σχετικά άκαρπο διότι η παραγωγή αρχικά ήταν πολύ μικρή, η μέγιστη απόδοση της παραγωγής έγινε το 1902 και μερικά χρόνια αργότερα τα πηγάδια αυτά εγκαταλειφθήκαν. Το όλο έργο άφησε πίσω του μία παραλία μαυρισμένη και μολυσμένη από το πετρέλαιο καθώς και από τους πασσάλους αλλά και τα derricks των γεωτρυπάνων τα οποία σκούριαζαν με την πάροδο του χρόνου. Όλα αυτά έμειναν εκεί για να θυμίζουν σε όλους, αλλά με άσχημο τρόπο την πρωτοποριακή προσπάθεια κάποιων για την εξερεύνηση πετρελαίου. Όλη η κατασκευή έμεινε εκεί μέχρι το 1942 οπότε ένα παλιρροϊκό κύμα κατέστρεψε τα πάντα στο πέρασμά του. Ένα ακόμα ορόσημο για τις Offshore γεωτρήσεις πραγματοποιήθηκε το 1947, όταν Η πετρελαϊκή εταιρία Kerr-McGee έκανε την πρώτη παραγωγική γεώτρηση μακριά από την ξηρά, η οποία βρίσκονταν 10,5 μίλια από τις ακτές τις Louisiana αλλά ακόμα σε περιορισμένο βάθος μόλις 18ft. Εκείνη την περίοδο η τεχνολογία είχε προχωρήσει πάρα πολύ κυρίως στο τρόπο που πραγματοποιόταν η γεώτρηση και είχε αλλάξει πολύ σε σχέση με αυτόν που είχε χρησιμοποιηθεί στα πεδία του Summerfield πριν από λίγα μόλις χρόνια. Εξελιγμένα περιστροφικά γεωτρύπανα αντικατέστησαν πλέον εκείνα του παλαιού τύπου (κρουστικά). Σιγά-σιγά όλο και περισσότερες εταιρίες επέλεγαν σαν υλικό κατασκευή το ατσάλι λόγω της μεγαλύτερης ανθεκτικότητάς του αλλά και λόγω του συνολικού κόστους σε σχέση με την διάρκεια ζωής του υλικού, εγκαταλείποντας έτσι για πάντα το ξύλο. Μεγάλες πετρελαϊκές εταιρίες όπως η Texaco και η Shell καινοτόμησαν με την δημιουργία των πλωτών φορτηγίδων δηλαδή μικρών πλατφορμών οι οποίες μεταφέρονταν ρυμουλκούμενες από πεδίο σε πεδίο μετά το πέρας κάθε γεώτρησης. Καθώς αυτές οι εταιρίες αναπτύσσονταν με γοργούς ρυθμούς στο 16

17 θαλάσσιο περιβάλλον κατάφεραν και προσάρμοσαν όλες τις μεθόδους που χρησιμοποιούνταν έως τότε στις χερσαίες γεωτρήσεις κυρίως στα ρηχά νερά της υφαλοκρηπίδας του Κόλπου του Μεξικού. Η πρόοδος η οποία δημιουργήθηκε από την εξέλιξη σε αυτόν τον τομέα δημιούργησε πολλά κενά στην νομοθεσία των Offshore γεωτρήσεων και έτσι το 1950 συνέβη μία εικονική διακοπή των Offshore γεωτρήσεων. Έως εκείνη την περίοδο οι εκτάσεις για Offshore γεωτρήσεις ενοικιάζονταν μισθώνονταν από τις Πολιτείες της California, του Texas και της Louisiana. Από το 1945 όμως, ο τότε πρόεδρος των Η.Π.Α Harry Truman είχε εισηγηθεί την ομοσπονδιακή δικαιοδοσία όλων αυτόν οικοπέδων που υπήρχαν εντός της υφαλοκρηπίδας των Η.Π.Α. το Τελικά το Ανώτατο Δικαστήριο των Η.Π.Α το 1947 και το 1950 επικύρωσε το αίτημα του προέδρου Truman. Όμως επειδή δεν υπήρχε τότε ισχύουσα ομοσπονδιακή νομοθεσία από το υπουργείο εσωτερικών περί θαλασσίων εκμισθώσεων, δεν μπορούσαν να υπογράφουν ούτε από τις πολιτείες και του κυβερνήτες τους αλλά και ούτε από τον ίδιο τον πρόεδρο των Η.Π.Α συμβάσεις εκμισθώσεων τέτοιων οικοπέδων για την συγκεκριμένη χρήση. Αφού τελικά ούτε και το Κογκρέσο κατάφερε να βρει κάποια λύση με το πρόβλημα των μισθώσεων επιβλήθηκε η εικονική διακοπή όλων των Offshore εργασιών κατά το τέλος του Στις προεδρικές εκλογές του 1952 δημιουργήθηκε μεγάλο θέμα για το ποιος θα αναλάβει τον έλεγχο και την ευθύνη των Offshore γεωτρήσεων, καθώς ο στρατηγός Dwight Eisenhower δεσμεύθηκε ότι θα ξαναδώσει στις παράλιες πολιτείες τα δικαιώματα για μίσθωση που είχαν χαθεί μετά από δίκες. Αυτό το ζήτημα έμεινε στην ιστορία, γνωστό ως διαμάχη Tidelands. Τελικά η εκλογή του Eisenhower οδήγησε στην ψήφιση νόμου περί υποθαλάσσιου κτηματολογίου το 1953, και έτσι δόθηκε το δικαίωμα στις πολιτείες να μπορούν να μισθώνουν εκτάσεις οι οποίες βρίσκονταν σε απόσταση έως και 3 ναυτικά μίλια από την ακτή τους. Ορισμένες πολιτείες θα μπορούσαν να μισθώσουν και εκτάσεις που έφταναν έως τα 9 ναυτικά μίλια αρκεί να τους κάλυπτε ο νόμος ή να υπήρχε κάποια παρέμβαση από το Κογκρέσο που να δικαιολογούσε την επέκταση. Μετά από πολλές δικαστικές διαμάχες μόνο η πολιτείες της Florida και του Texas κατάφεραν να έχουν την δικαιοδοσία για μίσθωση εκτάσεων εντός των 9 μιλίων. 17

18 Η άνοδος του Eisenhower στην προεδρία τον βοήθησε στο να μπορέσει να νομιμοποιήσεις και να εφαρμόσει το νέο Κτηματολόγιο περί εξωτερικής υφαλοκρηπίδας (Outer Continental Shelf Land Act OCSLA) το 1953, δίνοντας έτσι στην ομοσπονδιακή κυβέρνηση (Υπουργείο των Εσωτερικών) την αρμοδιότητα να εκδίδει μισθώσεις για παράκτιες περιοχές πέρα από την δικαιοδοσία των Πολίτειων. Η περιοχή που διοικούνταν από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση ονομάστηκε εξωτερική υφαλοκρηπίδα (Outer Continental Shelf ή OCS), αν και αυτό σαν ορισμός ήταν περισσότερο νομικού χαρακτήρα και χωρίς σχέση με την πραγματική γεωμορφολογία του πυθμένα της θάλασσας. Μετά την τελική εφαρμογή του OCSLA, το 1954 ξεκίνησε η μίσθωση των υποθαλάσσιων οικοπέδων που βρίσκονταν στην ομοσπονδιακή δικαιοδοσία. Το 1954 η παραγωγή του πετρελαίου που παραγόνταν Offshore έφτασε μόλις τα βαρέλια ημερησίως (2% της συνολική παραγωγής των Η.Π.Α. εκείνη την εποχή). Μετά από πολλές νομικές διαμάχες επιλύθηκαν όλα τα ζητήματα που είχα προκύψει για τις Offshore γεωτρήσεις και η παραγωγή άρχισε να αυξάνετε σταδιακά φτάνοντας τα 1.7 εκατομμύρια βαρέλια ημερησίως το 1971 (περίπου το 20% της συνολικής παραγωγής των Η.Π.Α. εκείνη την εποχή), όταν η βιομηχανία βρισκόταν σε ανάκαμψη μετά από ένα γεγονός ορόσημο για την εποχή. Δύο χρόνια νωρίτερα στις 28 Ιανουαρίου 1969 ένα Blow Οut (έκρηξη) στην γεώτρηση της Union Oil που βρισκόταν στα κανάλια της Santa Barbara είχε σαν αποτέλεσμα μια τεράστια πετρελαιοκηλίδα που κάλυψε 800 τετραγωνικά μίλια και μόλυνε περίπου 30 μίλια από τις ακτές τις νότιας Καλιφόρνιας μαζί με χιλιάδες πτηνά και ψάρια της γύρω περιοχής. Η διάρκεια του Blow Οut ήταν 11 ημέρες και η ποσότητα του πετρελαίου που χάθηκε στην θάλασσα έφτανε περίπου τα βαρέλια. Τα επόμενα 3 χρόνια στις εξέδρες που βρίσκονταν κατά μήκος τον αμερικανικών ακτών έγιναν άλλα τρία περιστατικά Blow Out καθώς και μία πυρκαγιά μεγάλη έκτασης, ενώ οι ζημιές που έγιναν ήταν μικρότερες σε σχέση με αυτές που προκλήθηκαν στο Blow Out στην εξέδρα της Santa Barbara. Το περιστατικό στην Santa Barbara είχε άμεσο αντίκτυπο στην ομοσπονδιακή περιβαλλοντική και ρυθμιστική πολιτική. Δέκα ημέρες μετά το ατύχημα, ο Υπουργός των 18

19 Εσωτερικών Walter Hickel, με την υποστήριξη του προέδρου Richard Nixon, εξέδωσε διαταγή για την αναστολή όλων των γεωτρήσεων και των παραγωγικών διαδικασιών που γίνονταν σε Offshore πλατφόρμες άντλησης στην Καλιφόρνια. Στις 11 Φεβρουαρίου 1969, ο Nixon ανέθεσε στον Προεδρικό Επιστημονικό Σύμβουλό του Dr. Lee A. DuBridge που ήταν φυσικός, να δημιουργήσει μια συμβουλευτική ομάδα και να προτείνει μέτρα για την αποκατάσταση των πληγεισών παράκτιων περιοχών αλλά και των μολυσμένων υδάτων. Ο Νίξον ζήτησε επίσης από τον Dr. DuBridge «Να καθορίσουν την επάρκεια των υφιστάμενων κανονισμών για όλες τις άδειες των γεωτρήσεων που εκδόθηκαν τα τελευταία χρόνια και τώρα λειτουργούν στα ανοικτά των ακτών των Ηνωμένων Πολιτειών και να δημιουργήσουν πολύ πιο αυστηρές και αποτελεσματικές ρυθμίσεις που θα δώσουν μεγαλύτερη διαβεβαίωση στους πολίτες, ότι οι κρίσεις και καταστροφές αυτού του είδους δεν θα επαναληφθούν». Με τον DuBridge στο πλευρό του, ο Nixon παρατήρησε ότι τρεις μήνες αργότερα, όταν νέα στοιχεία του Συμβουλίου Περιβάλλοντος και Ποιότητας ήρθαν στο φώς ότι «Η υποβάθμιση του περιβάλλοντος είναι σε μεγάλο βαθμό το αποτέλεσμα της αδυναμίας μας να συμβαδίσει με την πρόοδο. Έχουμε γίνει θύματα της δικής μας τεχνολογικής ιδιοφυΐας». Τον Απρίλιο του 1969 ο Υπουργός των Εσωτερικών Hickel ολοκλήρωσε μια προκαταρκτική εκτίμηση των μισθώσεων που επηρεάζονταν από το μορατόριουμ και επέτρεψε σε πέντε από τους εβδομήντα δύο μισθωτές να επαναλάβουν γεωτρήσεις ή παραγωγή. Μέχρι το τέλος του καλοκαιριού, το Υπουργείο Εσωτερικών εξέδωσε εντελώς νέους κανονισμούς για OCS χρηματοδοτικές μισθώσεις και επιχειρήσεις και αυτή ήταν η πρώτη αναθεώρηση από την έναρξη του προγράμματος δεκαπέντε χρόνια νωρίτερα. Αυτοί υπήρξαν οι πρώτοι νόμοι πάνω στους οποίους βασίστηκε το Υπουργείο και άρχισε να απαγορεύει τις μισθώσεις σε περιοχές της ηπειρωτικής υφαλοκρηπίδας, όπου ο περιβαλλοντικός κίνδυνος ήταν πολύ υψηλός. Παρά το γεγονός ότι μόνο ένα μικρό ποσοστό γεωτρήσεων συνεχίστηκε στα ανοικτά των ακτών της Καλιφόρνιας, και παρά το ατύχημα που έγινε στην Santa Barbara. Μετά την κορύφωση της βιομηχανικής παραγωγής του πετρελαίου το 1970, η οποία υποχρέωσε τις Η.Π.Α. να εξαρτώνται όλο και περισσότερο από το εισαγόμενο πετρέλαιο, και μετά το εμπάργκο που έθεσαν οι χώρες του Ο.ΠΕ.Κ. το 1973 και

20 κλιμακώθηκαν οι φόβοι για την πλήρη εξάρτηση των Η.Π.Α. από το εισαγόμενο πετρέλαιο. Έτσι αυξήθηκε το δημόσιο ενδιαφέρων για την ανάπτυξη γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου σε περιοχές OCS. Οι Πρόεδροι Nixon, Ford και Carter τάχθηκαν υπέρ της επέκτασης των υπεράκτιων γεωτρήσεων, τονίζοντας όμως ταυτόχρονα την ανάγκη για την διασφάλιση έναντι όλων των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Παρόλα αυτά τα αποτελέσματα δεν ήταν τα αναμενόμενα. Το 1981, τα επίπεδα παραγωγής τον Offshore γεωτρήσεων είχαν μειωθεί στα δύο τρίτα της παραγωγής σε σχέση με την μεγάλη άνοδο που είχε γίνει δέκα χρόνια πριν. Κανένα ατύχημα στα Αμερικανικά χωρικά ύδατα δεν μπορούσε να φτάσει την καταστροφή που είχε γίνει στην Santa Barbara, όμως σε άλλες χώρες είχαν γίνει ατυχήματα σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα και έκταση και με πολύ μεγαλύτερη διαρροή πετρελαίου σε σχέση με αυτήν που στην Santa Barbara. Αυτά συνέβησαν στον Περσικό Κόλπο και στο Δέλτα του Νίγηρα το 1980, αλλά και στην Βόρεια Θάλασσα και στον Κόλπο του Μεξικού (σε Μεξικανικά χωρικά ύδατα) το Το Blowout που έγινε στην εξέδρα Ixtoc I στον κόλπο του Μεξικού στην περιοχή του Campeche είχε σαν αποτέλεσμα την διαρροή 3.5 εκατομμυρίων βαρελιών πετρελαίου και χρειάστηκαν 9 μήνες για να σταματήσει η διαρροή αυτή. Μεγάλο ατύχημα επίσης συνέβη και στην εξέδρα Hasbah στην περιοχή του Περσικού Κόλπου οπού εκεί το Blowout το οποίο έγινε είχε σαν αποτέλεσμα να σκοτωθούν 19 άνθρωποι οι οποίοι βρίσκονταν εκεί. Το 1982 ο Υπουργός Εσωτερικών James Watt στην κυβέρνηση του Προέδρου Ronald Reagan δημοσίευσε ένα πενταετές πλάνο για την μίσθωση των θαλασσίων οικοπέδων των οποίων η έκταση είχε μεγαλώσει πλέον κατά πολύ. Ο Watt χαρακτήρισε τις περιοχές OCS ως «την ελπίδα της Αμερικής στο να μειωθεί η εξάρτησή της χώρας από το εισαγόμενο πετρέλαιο». Το αναθεωρημένο σχέδιο εκμισθώσεων υπολόγιζε πως τα έσοδα της ομοσπονδιακής κυβέρνησης θα κυμαίνονταν μεταξύ 40 και 80 δισεκατομμυρίων δολαρίων, τα οποία θα μπορούσαν να αντισταθμίσουν την διαφορά που θα προέκυπτε από της περικοπές των φόρων που θα έκανε το κογκρέσο. Ο Watt επίσης υποστήριζε ότι οι Offshore γεωτρήσεις δεν είχα μεγάλες περιβαλλοντικές επιπτώσεις και επιβαρύνσεις εκτός από το ατύχημα της Santa Barbara. Το νέο σχέδιο, γνωστό και ως Area Wide Leasing έφερε μία νέα ανάπτυξη δραστηριοτήτων στον 20

21 τομέα των Offshore γεωτρήσεων, ενώ για μία μόνο εκμίσθωση στο κέντρο του Κόλπου του Μεξικού η προσφορά έφτασε το ποσό ρεκόρ των 4.5 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Το εκτεταμένο πρόγραμμα για τις περιοχές μίσθωσης OCS επικρίθηκε πολύ από περιβαλλοντικές ομάδες, από Πολιτείες που βρίσκονταν κοντά στις ακτές αλλά και από άλλους που υποστήριζαν ότι οι τιμές σε αυτά θα έπρεπε να μειωθούν στην περίπτωση που υπάρχει μεγάλη ζήτηση στην αγορά κατά την συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Σε απάντηση όλων αυτών, το Κογκρέσο εξέδιδε ετήσιες διατάξεις, ενώ ετέθησαν και όρια για την πραγματοποίηση γεωτρήσεων στις ακτές της California, του New Jersey, της Florida και της Massachusetts. Τον Οκτώβριο του 1983 ο Watt αποχώρησε από το Υπουργείο Εσωτερικών και ο διάδοχός του William Clark επανέφερε στο προσκήνιο το σχέδιο εκμισθώσεων του Κατά την ίδια χρονική περίοδο όλες οι παράκτιες πολιτείες αγωνίζονταν προκειμένου να μπορέσουν να έχουν και αυτές κάποια έσοδα από τις εκμισθώσεις των περιοχών OCS που βρίσκονται στην επικράτειά τους. Μία συμαντική πτώση της τιμής του πετρελαίου στα μέσα της δεκαετίας του 1980 σταμάτησε την επέκταση των Onshore αλλά και των Offshore γεωτρήσεων, προκαλώντας μεγάλο πλήγμα στην οικονομία της Louisiana και του Texas. Το 1990 η παραγωγή του Offshore πετρελαίου ανήλθε μόνο στο 1.1 εκατομμύρια βαρέλια ημερησίως, αύξηση δηλαδή μόνο 5% σε σχέση με την προηγούμενη δεκαετία. Η ασφάλεια στον τομέα των Offshore γεωτρήσεων στις Η.Π.Α., άρχισε να αναπτύσσετε μέσα στην δεκαετία, όμως το 1988 ο τομέας των Offshore γεωτρήσεων υπέστη ακόμη ένα μεγάλο πλήγμα αυτή την φορά στην Βόρεια Θάλασσα. Στην εξέδρα Piper Alpha που βρίσκονταν 110 μίλια βορειοανατολικά του Aberdeen της Σκωτίας και όπου γινόταν εξόρυξη και παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου σημειώθηκε πυρκαγιά, και μάλιστα σε δύο σημεία, και αυτό οδήγησε σε έκρηξη με αποτέλεσμα τον θάνατο 167 εργαζομένων. Ήταν το πιο θανατηφόρο ατύχημα που είχε γίνει ποτέ στην ιστορία των Offshore γεωτρήσεων και ο ασφαλιστικός κλάδος το χαρακτήρισε ως την πλέον δαπανηρή ανθρώπινη καταστροφή. 21

22 1.2 Ορόσημα και Τεχνολογικές καινοτομίες που επηρέασαν της Αμερικανικές Offshore Γεωτρήσεις ( ) Σημαντικά Γεγονότα 1945 Η πολιτεία της Louisiana πραγματοποιεί την πρώτη μίσθωση θαλάσσιου οικοπέδου Η κυβέρνηση των Η.Π.Α. τίθεται υπέρ των Offshore γεωτρήσεων 1945 Ο Δεύτερος Παγκόσμιος Πόλεμος τελειώνει 1946 Δημιουργία της πρώτης αυτόνομης εξέδρας (Magnolia Creole, Louisiana) 1947 H πρώτη εξέδρα εδραιώνεται στα 9 μίλια μέσα στην θάλασσα (Ship Shoal - Κerr-Mc Gee) 1947 Διαφωνία μεταξύ Ο.Η.Ε. και Η.Π.Α. για την ιδιοκτησία των οικοπέδων της υφαλοκρηπίδας Η κυβέρνηση των Η.Π.Α. δηλώνει αδιαφορία για τα υποθαλάσσια οικόπεδα Λειτουργία της πρώτης εξέδρας υποστήριξης (Kerr-Mc Gee Ship Shoal) 1949 Ανακάλυψη 11 νέων πεδίων εξόρυξης πετρελαίου εντός του κόλπου του Μεξικού μετά από 44 ερευνητικές γεωτρήσεις 22

23 Τεχνολογικά Επιτεύγματα Χρήση, για πρώτη φορά, ατσαλιού & σκυροδέματος για την υποστήριξη των εξεδρών ( Λίμνη Maracaibo) 1941 Πρώτη Καταγραφή Νετρονίων (Neutron Log) 1943 Πρώτη υποθαλάσσια ολοκλήρωση εφαρμογής σωληνώσεων παραγωγής(casing Completion Λίμνη Erie) Ειδικά εργαλεία άρχισαν να χρησιμοποιούνται Χρήση των πρώτων ατσάλινων πασάλων για την εδραίωση εξεδρών (Eugene Island - Magnolia) 1947 Ωκεανογράφοι αποδεικνύουν ότι το μέγιστο ύψος κύματος στους αμερικανικούς κόλπους μπορεί να φθάσει τα 32ft Δημιουργία και χρήση της πρώτης εξέδρας υποστήριξης (Kerr-Mc Gee Ship Shoal) 1948 Η εταιρία Humble Oil αγοράζει 19 πρώην αμερικανικά αποβατικά πλοία για να τα μετατρέψει σε εξέδρες υποστήριξης 1949 Δημιουργία της πρώτης φορτηγίδας βαρέου τύπου για Offshore Γεωτρήσεις (150 τόνοι McDermott) 1949 Δημιουργία της πρώτης ημιβυθιζόμενης φορτηγίδας για Offshore γεωτρήσεις (Breton Sound 20 Hayward) 23

24 Σημαντικά Γεγονότα 1950 Πρώτη εφαρμογή των μελετών για την ισχύ των κυμάτων ( Morrison) 1952 Χορήγηση αδειών στις Πολιτείες από το Κογκρέσο για μίσθωση πεδίων στην εγγύτητα των 3 μιλίων Η πολιτεία του Texas πραγματοποιεί την πρώτη μίσθωση θαλάσσιου οικοπέδου Επίλυση της διαφωνίας Tideland από την αμερικανική κυβέρνηση 1954 Το ομοσπονδιακό πρόγραμμα OCS τίθεται σε εφαρμογή 1955 Ο George Bush (ο πρεσβύτερος) γίνεται πρόεδρος της πετρελαϊκής εταιρίας Zapata 1955 Το βάθος εδραίωσης των εξεδρών φτάνει πλέον τα 100 πόδια 1955 Πέντε αυτόνομες κινητές μονάδες γεωτρήσεων βρίσκονται σε λειτουργία 1957 H πρώτη ροή αερίων από εξέδρα της US Gulf σε χερσαίες εγκαταστάσεις ( Shell) 1958 Το πρώτο ελικόπτερο χρησιμοποιείται για τις ανάγκες των Offshore εγκαταστάσεων (US Gulf PHI) 1959 Προγραμματισμός για την δημιουργία 100 Γεωτρήσεων στην λίμνη Erie Το βάθος εγκατάστασης των Jacket φθάνει τα 200ft. 24

25 Τεχνολογικά Επιτεύγματα 1953 Εξέδρα αγκυροβολείτε για πρώτη φορά 1954 Ανάπτυξη του πρώτου υδραυλικού περιστροφικού Γεωτρυπάνου 1954 Δημιουργία της πρώτης εξέδρας για βάθος 100 ft (McDermott) 1954 Κατασκευή της πρώτης εξέδρας τύπου Jack up (Barge No.1 Delong design) 1954 Δημιουργία του πρώτου υποθαλάσσιου αγωγού (Gulf of Mexico - Brown & Root) Πραγματοποίηση της πρώτη κατευθυνόμενη διάτρηση Κατασκευή των πρώτο υποβρύχιων εργαλείων (Mr. Charlie - Odeco) 1955 Δημιουργία της πρώτης εξέδρα Jack up με 3 πόδια (Scorpion LeTourneau Design) 1955 Χρήση αναλογικού υπολογιστή για την μελέτη των δεδομένων των ωκεάνιων κυμάτων 1955 Κατασκευή νέων υποστηρικτικών εξεδρών σύγχρονης σχεδίασης ( Laborde Tidewater) 1956 Καθέλκυση του πρώτου πλοίου Γεωτρήσεων ( CUSS I California) 1958 Τοποθέτηση της πρώτης ενσύρματης βαλβίδας ασφαλείας (wireline) ( Camco) 1959 Ανάπτυξη τσιμέντου υψηλής θερμοκρασίας (Halliburton) 1959 Εγκατάσταση εύκαμπτου δικτύου σωληνώσεων (US Gulf Shell) 1959 Χρήση των πρώτων Offshore βαρούλκων με δυνατοτητά έλξης 800 τόνων Ανάπτυξη μονωμένων τριβέων για τους κώνους των κοπτικών άκρων 1959 Δημιουργία της πρώτης Offshore εξέδρας συμπίεσης αερίου (US Gulf Shell) 25

26 Σημαντικά Γεγονότα 1960 Δημιουργία του πρώτου συμπλέγματος εξεδρών στους Αμερικανικούς κόλπους (Freeport) 1960 Ολοκλήρωση του πρώτου Offshore ορυχείου θείου ( Freeport) 1960 Ίδρυση του Οργανισμού Πετρελαιοπαραγωγών Κρατών (Ο.ΠΕ.Κ.) 1962 Εδραίωση σταθερής εξέδρας σε βάθος 200ft. (US Gulf Gulf Oil) 1963 Διαρροή πετρελαίου στο Cook Inlet στην Αλάσκα Τοποθέτηση αγωγών σε βάθος 264ft (California - Shell) Έναρξη πυρηνοληψίας JOIDES μεγάλου βάθους.(florida-glomar Challenger) Ο στόλος των κινητών γεωτρύπανων ανέρχεται σε 75 μονάδες 1965 Η εταιρία Offshore έχει στην κατοχή της τον μεγαλύτερο στόλο σε εξέδρες ( 16 μονάδες) 1966 Δύο εξέδρες Jack up βυθίζονται στον Κόλπο του Μεξικού 1967 Τα βάθη κατάδυσης φτάνουν στα 600ft Διαρροή πετρελαίου στο Prudhoe Bay στην Αλάσκα 1968 Πραγματοποίηση του πρώτου Συνεδρίου για την ανάπτυξη της τεχνολογίας στο τομέα Offshore εξέδρες είναι ήδη τοποθετημένες και 9000 γεωτρήσεις πραγματοποιούνται στους Αμερικανικούς Κόλπους 1969 Έκρηξη σε εξέδρα στην Santa Barbara της California με ταυτόχρονη διαρροή στον αγωγό μεταφοράς. 26

27 Τεχνολογικά Επιτεύγματα Με την μέθοδο της συρόμενης αλίευσης ποντίζονται υποθαλάσσιοι αγωγοί. (Shell) 1960 Ανάπτυξη καταγραφών συνεκτικότητας τσιμέντου ( Schlumberger) Πρώτη χρήση συστήματος Dynamic-Positioning (Eureka H. Shatto) 1961 Xρήση συστήματος Dynamic Positioned στο πλοίο γεωτρήσεων CUSS I για την πραγματοποίηση της πρώτης γεώτρησης ΜΟΗΟ (La Jolla, California) Ανάπτυξη δικτύου σωληνώσεων Spool.(Aquatic Contractors) 1961 Ανάπτυξη του συστήματος B.O.P. για υποθαλάσσια χρήση 1961 Δημιουργία της πρώτης τηλεχειριζόμενης μη επανδρωμένης εξέδρας παραγωγής ( Gulf Oil) Εκσκαφή υποθαλάσσιου φρεατίου για την τοποθέτηση σωληνογραμμής (Orinoco / Phillips) 1961 Ολοκλήρωση της πρώτης υποθαλάσσιας γεώτρησης (Gulf of Mexico Shell) 1962 Δύτες φτάνουν στο βάθος των 285ft. (US Gulf Ketchman) 1962 Ρομποτικά συστήματα πρόδρομοι των σημερινών ROV τίθενται σε λειτουργία (Shell) 1962 Υποβρύχια σύστημα βάθη που φθάνουν τα 175 ft (Rig 54 - Kerr-McGee) Εμφάνιση της δεύτερης γενιάς πλοίων γεωτρήσεων (Glomar II) 1962 Ναυπήγηση πλοίων γεωτρήσεων τύπου Catamaran ( C.P. Baker Reading & Bates) 1963 Δημιουργία των πρώτον ημιβυθιζόμενων εξεδρών (Ocean Driller Laborde / Graham) 1963 Ναυπήγηση του πρώτου πλοίου μεταφοράς διατρητικού ρευστού (Baroid) 1964 Τοποθέτηση διπλού derrick γεωτρυπάνων πάνω σε εξέδρα (US Gulf Humble) 27

28 1964 Έναρξη αναμεταδόσεως δεδομένων μέσω μικροκυμάτων εντός των Αμερικανικών κόλπων (Shell) Ανάπτυξη δεύτερης γενιάς ημιβυθιζόμενων εξεδρών (Blue Water No.2) 1965 Δοκιμή ενιαίου συστήματος πρόσδεσης (Qatar Shell) 1965 Εισαγωγή σε υπηρεσία της πρώτης φορτηγίδας γεωτρήσεων 500 τόνων 1965 Ανάπτυξη σεισμικού συστήματος κοινού σημείου βάθους 1965 Έναρξη χρήσης χάλυβα αντοχής χαμηλής θερμοκρασίας Δημιουργία της πρώτης ημιβυθιζόμενης εξέδρας τριών ποδών (Sedco Southeastern) Ναυπήγηση πλοίων δεύτερης γενιάς για την τοποθέτησης υποβρύχιων σωλήνων (North Sea - Brown & Root) 1967 Ανάπτυξη πληροφοριακού συστήματος παρακολούθησης δεδομένων από γεώτρηση ( Humble) 1968 Έναρξη λειτουργίας συστήματος μετάβασης και πλοήγησης από Αμερικανικό δορυφόρο 1968 Ανάπτυξη Τεχνολογίας σεισμικών τύπου Bright Spot 1968 Πραγματοποιείται η πρώτη θαλάσσια μεταφόρτωση πετρελαίου (Shell) 1969 Ανάπτυξη Sonar τύπου Doppler για μεγαλύτερη ακρίβεια δεδομένων των θαλάσσιων σεισμικών 1969 Χρήση σωλήνων με σπείρωμα για πρώτη φορά σε εξέδρα (Bowen - Itco) 28

29 Σημαντικά Γεγονότα 1970 Έναρξη εξορύξεων μεγάλου βάθους (Deep Sea Ventures) 1970 Οι Η.Π.Α απαιτούν δηλώσεις των εταιριών ως προς τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις 1972 Το Κογκρέσο μεταβιβάζει τις πράξης διαχείρισης της παράκτιας ζώνης 1973 Οι επενδύσεις στους Αμερικανικούς κόλπους ξεπερνούν τα 16 δις δολλάρια 1973 Έναρξη εμπάργκο στην εξαγωγή αργού πετρελαίου από της χώρες της Μέσης Ανατολής 1974 Ανόρυξη των πρώτων γεωτρήσεων στην Καναδική Αρκτική (Adgo/Imperial) εξέδρες βρίσκονται εγκατεστημένες στους Αμερικανικούς Κόλπους Οι χώρες του Ο.ΠΕ.Κ. παράγουν τα δύο τρίτα του πετρελαίου σε όλο τον κόσμο Οι ολοκληρωμένες Offshore γεωτρήσεις παραγωγής σε όλο τον κόσμο φτάνουν τις To Ιράν ξεκινά πετρελαϊκό εμπάργκο 1979 Πυρηνικό ατύχημα στο νησί Three Mile 1979 Blowout στην εξέδρα Ixtoc I στα ανοικτά του Μεξικού 1979 Οι σταθερές πλατφόρμες φτάνουν σε βάθος 1000ft. 29

30 Τεχνολογικά Επιτεύγματα 1970 Ανάπτυξη συστημάτων για ευθυγράμμιση των πλαισίων επισκευής υποθαλάσσιων αγωγών Ανάπτυξη λέμβου κάψουλας για επιβίωση και διαφυγή 1970 Έναρξη διέλευσης του Βορειοδυτικού Περάσματος από τα δεξαμενόπλοια κατά την διάρκεια του χειμώνα Δοκιμή Πολυκρυσταλλικών κοπτικών άκρων(pdc Bits, Christensen / Shell) 1973 Ανάπτυξη φορητού δορυφορικού συστήματος για τον εντοπισμό του στίγματος της εξέδρας 1973 Δοκιμή μικρής κλίμακας εξέδρας τύπου Tension Leg ( California) 1973 Εισαγωγή βάρους και μαγνητικών δεδομένων στην εικόνα των σεισμικών 1974 Δοκιμή για την ανάκτηση σεισμικών δεδομένων 3-D (Gulf) 1974 Χρήση της πρώτης καταδυτικής στολής 1 atm. ( North Sea Oceaneering) Το βάθος διάτρησης φτάνει τα 2150ft. (Gabon Shell) 1975 Το πρώτο επιπλέον σύστημα παραγωγής μπαίνει σε λειτουργία (Argyll Hamilton) 1976 Εισαγωγή κυματοειδούς συστήματος για την παρακολούθηση σεισμικών δεδομένων 1976 Η εξέδρα Hondo της Exxon εγκαθίσταστε σε βάθος 850ft Ανάπτυξη του πρώτου υποθαλάσσιου συστήματος ευθυγράμμισης και συγκόλλησης 1977 Το Comex προσομοιώνει κατάδυση σε βάθος 2000ft Πρώτη εγκατάσταση συστήματος παραγωγής σε τάνκερ (Castellon Shell) 1977 Ανάπτυξη του πρώτου βραχίονα για υποβρύχια οχήματα 30

31 1978 Εισαγωγή του πρώτου συστήματος για ταυτόχρονη μέτρηση κατά την διάρκεια της διάτρησης (Teleco) 1978 Πιστοποιημένη συγκόλληση σε βάθος 300 μέτρων Η εξέδρα Cognac της Shell εγκαθιστάτε σε βάθος 1022ft Xρήση ραδιοτηλεμετρίας σε συρόμενους σεισμικούς δέκτες 1978 Χρήση συρόμενων αγωγών για πρώτη φορά. (Statfjord) Μετατροπή των δεδομένων ταχύτητας σε πληροφορίες για τους γεωλογικούς σχηματισμούς από υπολογιστικά συστήματα Κατασκευή των πρώτων ημιβυθιζόμενων κατασκευών (Uncle John) 31

32 Σημαντικά Γεγονότα 1980 To Ιράκ εισβάλει στο Ιράν 1980 Η παγκόσμια οικονομική ύφεση μειώνει την ζήτηση του πετρελαίου 1980 Ολοκληρώνεται στην Louisiana το πρώτο λιμάνι για καθαρώς Offshore πετρελαϊκή χρήση 1981 Αρχίζει η μαζική μίσθωση εκτάσεων στους κόλπους των Η.Π.Α Βυθίζεται η ημιβυθιζόμενη εξέδρα γεωτρήσεων Ocean Ranger (Hibernia Odeco) 1982 Κατασκευάζετε το πρώτο τεχνητό νησί για γεωτρήσεις στις ακτές της Αλάσκας Παραδίδονται 108 νέες κινούμενες μονάδες γεωτρήσεων 1983 Αρχίζει η πετρελαϊκή διαπραγμάτευση NIMEX 1983 Ρεκόρ μίσθωσης για έκταση OCS, ποσό που φθάνεις τα 3.5 δις δολάρια Η ζήτηση του πετρελαίου συνεχίζει να μειώνεται με αποτέλεσμα μεγάλη αύξηση των αποθεμάτων Η εξέδρα Transworld Rig 46 ολοκληρώνει το συμβόλαιο των 18 ετών παραμονής (Nigeria Gulf) 1984 H Offshore παραγωγή πετρελαίου ξεπερνά τα 14 εκατομμύρια βαρέλια ημερησίως (26% στην παγκόσμια παραγωγή) 1984 Η Σαουδική Αραβία μειώνει την μεγάλη εξαγωγή πετρελαίου με σκοπό την υποστήριξη των τιμών 1984 Η εξαγορά των πετρελαϊκών εταιριών στις Η.Π.Α κλιμακώνεται 1984 Ο αριθμός του στόλου των εξεδρών γεωτρήσεων φθάνει στον μέγιστο αριθμό των 603 μονάδων 1984 Το βάθος παραγωγής ξεπερνά τα 2000ft Ο αριθμός του στόλου των υποστηρικτικών εξεδρών φθάνει στον μέγιστο αριθμό των 5000 μονάδων 32

33 1985 Η ζήτηση για νέες εξέδρες γεωτρήσεων φθάνει τις 530 μονάδες 1985 Η τιμή του πετρελαίου πέφτει στα 10 $/βαρέλι 1986 Πυρηνική καταστροφή στο Τσερνομπίλ 1987 Η ζήτηδη για νέες εξέδρες γεωτρήσεων πέφτει στις 275 μονάδες 1988 Η τιμή του πετρελαίου παραμένει κάτω από τα 18 $/βαρέλι 1988 H εταιρία Kerr McGee αναπτύσσει σωλήνωση σε βάθος 10942ft Ατύχημα του τάνκερ Valdez της εταιρίας Exxon (Valdez, Alaska) 33

34 Τεχνολογικά Επιτεύγματα Πρώτη χρήση ενιαίου Jacket μεγάλου μεγέθους (Union - Cerveza -968 ft) Πραγματοποίηση της πρώτης οριζόντιας διάτρηση (Rospo Mare Elf) 1982 Εκτέλεση μηχανικών αρμώσεων σε βάθος 650ft (Big Inch) Εγκατάσταση του πρώτου κατευθυνόμενου πύργου (Lena Exxon) 1984 Έναρξη χρήσης των πρώτων συστημάτων κατευθυνόμενων γεωτρήσεων (Norton Christensen) Έναρξη λειτουργίας της πρώτης εξέδρας τύπου Tension Leg (Hutton Conoco) 1986 Διάνοιξη της βαθύτερη γεώτρηση Offshore στην Αμερική (25000ft Apache) 1986 Η ανυψωτική ικανότητα των derrick ξεπερνά τους τόνους (McDermott) 1987 Οι πρώτες γεωτρήσεις στην Αλάσκα φθάνουν πλέον στο παραγωγικό στάδιο (Endicott) Οι γεωτρήσεις φθάνουν σε βάθος 7,512 ft νερού (US Gulf - Shell) Εγκατάσταση της βαθύτερης σταθερής εξέδρας (1353ft. Bullwinkle/Shell) 1989 Εγκαθίσταται η πρώτη εξέδρα τύπου tension leg (Jolliet - 1,760 ft - Conoco) 1989 Ξεκινά η ανάλυση των πρώτων 3-D σεισμικών καταγραφών. 34

35 Σημαντικά Γεγονότα 1990 Το Ιράκ εισβάλει στο Κουβέιτ και η τιμή του πετρελαίου ανεβαίνει στα 35$/βαρέλι 1991 Η τιμή του πετρελαίου πέφτει καθώς η σύγκρουση μεταξύ Ιράκ και Κουβέιτ φτάνει στο τέλος της Κατάρρευση της E.Σ.Σ.Δ. και άνοιγμα των κρατών της ανατολική Ευρώπης Τα κονδύλια των πετρελαϊκών εταιριών των Η.Π.Α. ξεπερνούν τον προϋπολογισμό των H.Π.Α Οι χώρες της Ρωσίας και του πρώην Σοβιετικού μπλοκ παρέχουν νέες ευκαιρίες για επενδύσεις 1993 Η τιμή του πετρελαίου αποδυναμώνετε και πέφτει μεταξύ δολλάρια /βαρέλι Η υψηλή τιμή του Φυσικού Αερίου ωθεί σε αύξηση της offshore δραστηριότητας στον Κόλπο του Μεξικού 1993 Πρώτη ανακάλυψη κοιτάσματος κάτω από καθαλατώσεις (US Gulf - Phillips) Θέσπιση νέων διεθνών θαλασσίων νόμων από τον Ο.Η.Ε Η ζήτηση για πετρέλαιο αρχίζει να μειώνεται Η παραγωγή στην Βόρεια θάλασσα αρχίζει και κλιμακώνεται προκειμένου να αντισταθμίσει την ζήτηση για ενέργεια 1996 Η τιμή του πετρελαίου ξεπερνά τα 20 δολάρια/βαρέλι και παραμένει σταθερή σε αυτή την τιμή Οι μισθώσεις για εκτάσεις OCS προσελκύουν μεγαλύτερο ενδιαφέρον για προσφορές που σημειώθηκε μετά από το Οι ημερήσιες χρεώσεις στο εξοπλισμό των γεωτρήσεων αυξάνουν με την άνοδο της τεχνολογίας Κατασκευάζονται 10 νέες εξέδρες, και άλλες 24 αναβαθμίζονται και τροποποιούνται. 35

36 Τεχνολογικά Επιτεύγματα 1991 Πραγματοποίηση της πρώτης οριζόντιας Offshore γεώτρησης 1991 Χρήση του απομονωτή ελέγχου στερεών για πρώτη φορά σε Offshore γεώτρηση 1991 Μοντελοποίηση 3-D σεισμικών δεδομένων Εγκατάσταση και δεύτερης εξέδρα τύπου Tension Leg στον Κόλπο του Μεξικού 1993 Σχεδίαση του δέντρου Layaway για βάθη μεγαλύτερα των 6000ft (Petrobras) Ολοκλήρωση στην ανάπτυξη της τεχνικής Gas Lift (Camco) Επιτυχής εγκατάσταση του πρώτου επιπλέοντος συστήματος παραγωγής (Enserch) Πρώτη χρήση πολυμερών για παρέμβαση μέσω των σωληνώσεων Εγκατάσταση της πρώτης εξέδρας τύπου SPAR 1997 Ο παραγωγικός ορίζοντας ξεπερνά τα 5000ft σε βάθος (Shell Mensa) 36

37 1.3 Διοίκηση και Νομοθεσία στις Offshore διαδικασίες Ο κλάδος της offshore παραγωγής εξελισσόταν ραγδαία μέσα στην δεκαετία του 50. Τα έσοδα από αυτό τον τομέα ήταν τα δεύτερα μεγαλύτερα για την χώρα μετά από τους φόρους. Η κυβέρνηση των ΗΠΑ έπαιξε σημαντικό ρόλο, καθώς δημιούργησε τον Υποθαλάσσιο Κτηματολογικό Νόμο το 1953, ο οποίος καθόριζε τον τίτλο της ομοσπονδιακής κυβέρνησης και την ιδιοκτησία της γης που βρισκόταν σε απόσταση τριών μιλίων από τις ακτές των Η.Π.Α.. Η Εξωτερική Υφαλοκρηπίδα του Κτηματολογικού νόμου (OCSLA), η οποία επίσης ψηφίστηκε, προέβλεπε την ομοσπονδιακή δικαιοδοσία πάνω στα υποθαλάσσια εδάφη του OCS και εξουσιοδοτούσε τον Υπουργό Εσωτερικών να μισθώσει αυτές τις εκτάσεις για την αξιοποίηση των ορυκτών. Μετά το ατύχημα της διαρροής του πετρελαίου στην Santa Barbara το 1969 το Κογκρέσο θέσπισε νέους νόμους για την διαρροή και την εξάλειψη και την καταπολέμηση των πετρελαιοκηλίδων. Μετά από αυτό θα υπερψηφισθεί εθνικός νόμος για την περιβαλλοντική πολιτική, ο οποίος απαιτεί μια λεπτομερή περιβαλλοντική ανασκόπηση πριν από κάθε μεγάλη ή ομοσπονδιακή αμφιλεγόμενη δράση, το Clean Air Act, το οποίο ήταν υπεύθυνο για την ρύθμιση των εκπομπών ατμοσφαιρικών ρύπων από βιομηχανικές δραστηριότητες, καθώς και τη διαχείριση των παράκτιων ζωνών. Ο νόμος αυτός απαιτούσε την αναθεώρηση της κατάστασης κάθε ομοσπονδιακής δράσης που θα μπορούσε να επηρεάσει τη χρήση της γης και των υδάτων της παράκτιας ζώνης. Εν τω μεταξύ, οι επενδύσεις στους κόλπους των ΗΠΑ ανήλθαν σε 16 δισεκατομμύρια δολλάρια, και ο αριθμός των πλατφορμών στον Κόλπο του Μεξικού ανήλθε σε 800. Αν και οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν αναλογικούς υπολογιστές για να μελετήσουν τα δεδομένα των ωκεάνιων κυμάτων για τη βελτίωση του σχεδιασμού των πλατφόρμων, οι εταιρείες πετρελαίου δημιούργησαν εξέδρες παραγωγής που συνδύαζαν την ρομποτική και τηλεχειριστήριο για την λειτουργία τους. Η πετρελαϊκή εταιρία Shell ξεκίνησε τη λειτουργία ενός ρομποτικού συστήματος που ήταν πρόδρομος των σημερινών ROVs (τηλεχειριζόμενο οχήματα) και επίσης εγκαινίασε το πρώτο πλωτό γεωτρύπανο τύπου Shelf-Positioning με το όνομα "Eureka. Αυτό το καινοτόμο 37

38 πλοίο είχε αντοχές για ύψος κύματος μέχρι και 20 πόδια και μπορούσε να αντέξει σε ταχύτητες ανέμου μέχρι και 40-μίλια/ώρα. 38

39 1.4 Τα τελευταία 30 χρόνια Αν και η παγκόσμια οικονομική ύφεση την δεκαετία του 80 επηρέασε και μείωσε την ζήτηση για πετρέλαιο, ο τομέας της τεχνολογίας είχε πιεσθεί ακόμα περισσότερο. Η πρώτη οριζόντια διάτρηση είναι πλέον γεγονός και το βάθος της φθάνει τα 7500ft ή το 1,5 μίλι. Οι επιστήμονες πλέον έχουν σαφή εικόνα για το τι γίνεται αλλά και τι υπάρχει στα ταμιευτήρια πετρώματα κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας μέσω της βοήθειας των 3D σεισμικών. Το 1982 η Unocal Corporation πραγματοποιεί την πρώτη οριζόντια διάτρηση στην Βόρειο Θάλασσα και ταυτόχρονα η Shell εγκαθιστά την ψηλότερη σταθερή εξέδρα σε βάθος 1350ft με το όνομα Bullwinkle Το 1982 το Κογκρέσο εγκρίνει την Ομοσπονδιακή Πράξη για την διαχείριση των δικαιωμάτων του πετρελαίου και του φυσικού αερίου, η οποία απαιτούσε την κατασκευή εγκαταστάσεων γεωτρήσεων και εξορύξεων αλλά ταυτόχρονα διασφάλιζε την προστασία και την διαφύλαξη των εθνικών πόρων. Αργότερα το Γραφείο Ορυκτών Πόρων έγινε παράτημα του Υπουργείου Εσωτερικών. Η αποστολή του ήταν και είναι μέχρι σήμερα η διαχείριση των OCS ορυκτών και πόρων αλλά και η περιβαλλοντική ασφάλεια και διαχείριση των ορυκτών στα ομοσπονδιακά εδάφη. Ο Πρόεδρος Reagan έθεσε ένα πολιτικό ορόσημο στον χώρο της βιομηχανίας Offshore το 1983, με την υπογραφή της Διακήρυξης 5030, η οποία καθόριζε την Αποκλειστική Οικονομική Ζώνη(Α.Ο.Ζ.) των Η.Π.Α. σε απόσταση 200 μιλίων ανοικτά από τις ακτές τους. Καθώς η βιομηχανία πλησίαζε όλο και πιο κοντά στον 21 ο αιώνα, δημιουργούταν κα εξελισσόταν νέα τεχνολογία. Νέα βάθη γεωτρήσεων επιτεύχθηκαν, φθάνοντας πλέον τα 7625ft στον Κόλπο του Μεξικού, και η Shell δημιουργεί τότε την εξέδρα Troll, η οποία βρίσκεται στην Βόρειο Θάλασσα και στέκεται σε βάθος 1000ft ενώ ταυτόχρονα έχει ύψος 1500ft κι έτσι γίνετε το δεύτερο ανθρώπινο δημιούργημα που μπορεί να δει κάποιος με γυμνό μάτι από την Σελήνη μετά το Σινικό Τείχος. 39

40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΤΥΠΟΙ OFFSHORE ΕΞΕΔΡΩΝ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ Επειδή το θαλάσσιο περιβάλλον δεν είναι σαν το χερσαίο έτσι ώστε να μας παρέχει την δυνατότητα για σταθερό έδαφος προκειμένου να εγκατασταθεί εξοπλισμός και να ξεκινήσουμε την διαδικασία της γεώτρησης εδώ θα πρέπει να το δημιουργήσουμε τεχνητά με την βοήθεια διάφορων υλικών. Αυτές οι κατασκευές ονομάζονται Εξέδρες. Αυτές ανήκουν σε διάφορους τύπους και κατατάσσονται ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της Γεώτρησης που θα εκτελέσουν αλλά και ανάλογα με το βάθος του πυθμένα της θάλασσας. Το ποιό σημαντικό κομμάτι σε μία εξέδρα είναι τα συστήματα που βρίσκονται κάτω από αυτήν, αλλά και αυτά που βρίσκονται στον πυθμένα της θάλασσας. Αυτά είναι που μας εξασφαλίζουν την σύνδεση με το ταμιευτήριο πέτρωμα, χάρη στον εξοπλισμό που βρίσκεται κάτω από την θάλασσα, αλλά επίσης αυτά είναι που μας παρέχουν και ασφάλεια σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης. Υπάρχουν πολλοί και διαφορετικοί τύποι εγκαταστάσεων από τις όποιες μπορούμε να κάνουμε μία Offshore Γεώτρηση και χωρίζονται ανάλογα με το εάν μετακινούνται από πεδίο σε πεδίο ή μένουν σταθερές αλλά και από τα βάθη τα οποία μπορούν να επιχειρήσουν, Οι κυριότεροι τύποι είναι : Για μικρά μεσαία βάθη (έως 3000 Πόδια) Πλωτές Φορτηγίδες (Drilling Barges) Εξέδρες Τύπου Jack-up ( Jack-up Rigs ) Σταθερές Εξέδρες (Fixed Platforms & Compliant Towers) Για μεσαία μεγάλα βάθη( Πόδια) Επιπλέουσες Εξέδρες (Floating Platforms & Sea Star Platforms) Ημιβυθιζόμενες Εξέδρες (Semi-submersibles) Tension Leg Platform Εξέδρες Τύπου SPAR (SPAR Platforms) Πλοία Γεωτρήσεων (Drillships) 40

41 41

42 2.1 Πλωτές Φορτηγίδες (Drilling barges) Οι πλωτές φορτηγίδες είναι μεγάλες πλωτές εξέδρες οι οποίες μετακινούνται με την βοήθεια ρυμουλκού πλοίου, χρησιμοποιούνται για γεωτρήσεις σε πολύ μικρά βάθη (π.χ. παράκτιες γεωτρήσεις) και γενικά σε περιβάλλον με μικρές απαιτήσεις. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγάλα βάθη λόγω του ότι δεν μπορούν να μείνουν σταθερές όπως επίσης και σε συνθήκες ανοιχτής θάλασσας. 42

43 2.2 Εξέδρες Τύπου Jack-up Οι εξέδρες τύπου Jack-up μοιάζουν πολύ στα χαρακτηριστικά τους με τις πλωτές φορτηγίδες με την μόνη διαφορά ότι όταν τοποθετηθούν στο τελικό σημείο όπου θα γίνει η γεώτρηση εκτίνονται πόδια τα οποία φτάνουν μέχρι τον πυθμένα της θάλασσας προκειμένου αυτή η εξέδρα να παραμένει σταθερή και να περατωθεί η διαδικασία της διάτρησης. Χρησιμοποιούνται για μεγαλύτερα βάθη και είναι πολύ ασφαλέστερες σε σχέση με τις πλωτές φορτηγίδες για τον κύριο λόγο ότι το πόδια την διατηρούν σταθερή σε μία συγκεκριμένη θέση αλλά και γιατί το δάπεδο εργασιών τοποθετείται σχετικά ψηλά σε σχέση με την επιφάνεια της θάλασσας μένοντας έτσι ανεπηρέαστο από τα κύματα αλλά και από τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες. 43

44 2.3 Σταθερές Εξέδρες (Fixed platform & Compliant Tower) Είναι εξέδρες που χρησιμοποιούνται σε μεσαία βάθη, μοιάζουν πολύ με αυτές του τύπου Jack-Up αλλά αυτές κατασκευάζονται πάνω σε σταθερά πόδια τα οποία τις περισσότερες φορές δημιουργούνται είτε από σκυρόδεμα είτε από ατσάλι. Μεγάλο πλεονέκτημα τους είναι ότι μένουν ακίνητες και ανεπηρέαστες κυρίως από καιρικές και θαλάσσιες συνθήκες. Ειδικά αυτές που έχουν σαν κύριο υλικό κατασκευής το ατσάλι μπορούν να εδραιωθούν σε μεγαλύτερα βάθη σε σχέση με αυτές που έχουν σαν υλικό το σκυρόδεμα καθώς τις καθιστά ποιο εύκαμπτες και ανεκτικές στις πιέσεις αλλά και στις συνθήκες που επικρατούν στα μεγάλα βάθη. Όμως δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολύ μεγάλα βάθη καθώς το κόστος κατασκευής κυρίως των ποδιών θα είναι ασύμφορο, επίσης για να δημιουργηθεί μία τέτοια εξέδρα θα πρέπει το κοίτασμα το οποίο θα ανακαλυφθεί να είναι εκμεταλλεύσιμο και σχετικά μεγάλο για να δικαιολόγηση το κόστος μίας τέτοιας κατασκευής, δεδομένου ότι η εξέδρα αυτή δεν θα μπορέσει να χρησιμοποιηθεί σε κάποιο άλλο σημείο αφού είναι σταθερού τύπου. 44

45 2.4 Ημιβυθιζόμενες εξέδρες (Semisubmersible Rig) Οι ημιβυθιζόμενες εξέδρες είναι αυτές που χρησιμοποιούνται στα περισσότερα πεδία εφαρμογών σήμερα και συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά των πλωτών εξεδρών με το πλεονέκτημα ότι μπορούν να επιχειρήσουν σε πολύ μεγάλα βάθη. Ο τρόπος πλεύσης τους βασίζετε στην ίδια αρχή με αυτή των πλωτών εξεδρών, με μόνη διαφορά στο ότι όταν ο αέρας φεύγει από τα χαμηλά διαμερίσματα η εξέδρα δεν βυθίζεται στον πυθμένα της θάλασσας, αλλά παραμένει επιπλέουσα στην θέση της γεώτρησης όπου τοποθετήθηκε αρχικά. Όταν πραγματοποιείται η διαδικασία της διάτρησης τα χαμηλά διαμερίσματα γεμίζουν με νερό προκειμένου να δημιουργηθεί ένα είδος έρματος και να παρέχεται σταθερότητα σε όλη την κατασκευή. Αυτές οι εξέδρες παραμένουν στην θέση του με την βοήθεια ειδικών συστημάτων και αγκυρών οι οποίες πολλές φορές ζυγίζουν πάνω από 10 τόνους η κάθε μια. Αυτές οι άγκυρες αλλά και όλη η κατασκευή η οποία βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας μας εξασφαλίζουν την σταθερότητας της εξέδρας στις δύσκολες συνθήκες της ανοιχτής και βαθιάς θάλασσας. 45

46 2.5 Εξέδρες τύπου Spar (Spar platform) Οι εξέδρες τύπου Spar είναι αυτή την στιγμή οι μεγαλύτερες παγκοσμίως σε χρήση και χρησιμοποιούνται για πολύ μεγάλα βάθη τα οποία πριν απο κάποια χρόνια φάνταζαν εξωπραγματικά. Το όνομα τους το πήραν από τον κάθετο κύλινδρο πάνω στο οποίο είναι κατασκευασμένο το δάπεδο εργασίας και βοηθά κυρίως για την σταθερότητα της όλης κατασκευής αλλά και στην απορρόφηση τον κινήσεων που δημιουργούνται από τις επικρατούσες καιρικές συνθήκες. Περίπου το 90% του κυλίνδρου βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας αλλά δεν φτάνει στον πυθμένα της, ενώ η σταθεροποίησή της γίνεται με συρματόσχοινα και άγκυρες. Η πρώτη εξέδρα που δημιουργήθηκε τοποθετήθηκε στην περιοχή του κόλπου του Μεξικού τον Σεπτέμβριου του Το μήκος του κυλίνδρου ήταν 770ft η διάμετρός του ήταν 70ft ενώ το βάθος στο οποίο επιχειρούσε ήταν 1930ft. 46

47 2.6 Πλωτά Γεωτρύπανα (Drillships) Αυτές οι κατασκευές δεν είναι εξέδρες αλλά πλοία επάνω στα οποία βρίσκεται εξοπλισμός προκειμένου να γίνουν γεωτρήσεις σε αρκετά μεγάλα βάθη ανοιχτής θαλάσσης. Χρησιμοποιούνται περισσότερο για ερευνητικούς σκοπούς και γεωτρήσεις. Διαθέτουν τον ίδιο εξοπλισμό που διαθέτει και μία εξέδρα. Στην γάστρα στην μέση του πλοίου βρίσκεται μία οπή (την λεγόμενη και moonpool ) μεγάλης διαμέτρου η οποία βοηθά στο να κατεβένει στον πυθμένα όλος ο απαραίτητος εξοπλισμός. Αυτά τα πλοία διατηρούν σταθερή την θέση τους με ένα νέο σύστημα που ονομάζεται Dynamic Positioning. Αυτό δεν είναι τίποτα άλλο παρά ηλεκτροκινητήρες που βρίσκονται στην γάστρα του πλοίου και το βοηθούν να κινείται προς οποιαδήποτε επιθυμητή θέση. Αυτοί οι κινητήρες είναι συνδεδεμένη με υπολογιστές αλλά και με δορυφόρους έτσι ώστε να καθορίζεται η σωστή θέση του πλοίου επάνω από την θέση της γεώτρησης. 47

48 2.7 Πλωτά συστήματα παραγωγής (Floating production System) Καθώς οι πετρελαϊκές εταιρίες επεκτείνονται σε όλο και πιο βαθιά νερά, έπρεπε να δημιουργηθούν νέοι τρόποι προκειμένου να μεταφέρουν το πετρέλαιο στην επιφάνεια οι οποίοι θα ξέφευγαν πλέον πολύ από τους κλασσικούς τρόπους. Αυτό σημαίνει ότι θα έπρεπε να δημιουργηθούν εξέδρες οι οποίες θα επέπλεαν πάνω από την γεώτρηση και το κοίτασμα προκειμένου να γίνεται η απόληψη του πετρελαίου από την επιφάνεια. Για να γίνει αυτός πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποίησαν ειδικά συστήματα αγκύρωσης με συρματόσχοινα έτσι ώστε να παραμένει σε σταθερή θέση η πλατφόρμα. Κάποιο άλλοι ανέπτυξαν το σύστημα Dynamic Positioning χρησιμοποιώντας υπολογιστές ηλεκτροκινητήρες- προωθητήρες και συντεταγμένες προκειμένου να μενει σταθερή στο ίδιο σημείο, όπως έγινε και με την εξέδρα Deepwater Horizon της BP. Αυτά τα πλωτά συστήματα παραγωγής χρησιμοποιούνται σε βάθη νερού από 600 έως πόδια, και είναι από τους πιο κοινούς τύπους Offshore εξεδρών που βρίσκονται στον Κόλπο του Μεξικού. Δεδομένου ότι οι κεφαλές των γεωτρήσεων βρίσκονται στον πυθμένα της θάλασσας και όχι σε μία πλατφόρμα επιφανειακά, πρέπει να ληφθεί επιπλέον μέριμνα για την αποφυγή διαρροών. Επίσης, ένα σύστημα το οποίο υπάρχει στην κεφαλή της γεώτρηση και ονομάζεται αντιεκρηκτικό σύστημα (Blow Out Preventer B.O.P.) βοηθά στο να αποτραπεί κάποια έκρηξη αλλά και στο να διαφύγει το πετρέλαιο σε κάποια ανάλογη περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Παρόμοιο σύστημα απέτυχε να λειτουργήσει κατά το ατύχημα της εξέδρας Deep Water Horizon βυθίζοντας έτσι την εξέδρα αυτή και αφήνοντας χιλιάδες βαρέλια αργού πετρελαίου να διαφύγουν στο περιβάλλον. 48

49 49

50 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Προκλήσεις στις Offshore Γεωτρήσεις Η πρώτη Offshore Γεώτρηση που πραγματοποιήθηκε μακριά από την ξηρά έγινε το 1947 σε απόσταση 17Km από τις ακτές της Λουϊζιάνας στον Κόλπο του Μεξικού το. Το δάπεδο εργασίας δεν ήταν μεγαλύτερο σε διαστάσεις από ένα γήπεδο του τένις και υποστηρίζονταν από μετασκευασμένες φορτηγίδες απομεινάρια του Β Παγκοσμίου Πολέμου, οι οποίες επίσης παρείχαν κατάλυμα στο προσωπικό που εργάζονταν εκεί αλλά λειτουργούσαν και σαν αποθηκευτικοί χώροι για τον εξοπλισμό. Ο πυθμένας της θάλασσας τότε βρισκόταν μόλις στα 15 πόδια, στις μέρες μας βεβαίως έχουν επιτευχθεί πολύ μεγαλύτερα βάθη διάτρησης. Το 2008, η εξέδρα Perdido της Shell τύπου Spar και εκτοπίσματος 22000tn της Shell ρυμουλκήθηκε από την Φινλανδία όπου κατασκευάστηκε σε ένα σημείο 320Km μακριά από τις ακτές του Τέξας, και σταθεροποιήθηκε- αγκυροβολήθηκε σε βάθος 2400m. Εκεί συνδέθηκε με το υποθαλάσσιο σύστημα γεωτρήσεων που υπάρχει σε βαθύτερο σημείο αυτό των 2900m. Τέτοιου είδους offshore δραστηριοτήτων κρύβουν πολλούς κινδύνους. Επειδή απαιτείται εξοπλισμός βαρέως τύπου η σχεδίαση ολόκληρης της κατασκευής πρέπει να είναι βαρέως βιομηχανικού τύπου. Για παράδειγμα το εσωτερικό σύστημα σωληνώσεων είναι αρκετά βαρύ, περίπου 30 kg/m. Το γεγονός ότι οι συμβατικές γεωτρήσεις πετρελαίου και τα κοιτάσματα τού βρίσκονται σε χώρες όπου το πολιτικό καθεστώς είναι ασταθές ως προς αυτό της Δύσης ωθεί τις εταιρίες να κινηθούν παραπέρα και μακρύτερα σε αφιλόξενο περιβάλλον για την ανεύρεση νέων κοιτασμάτων, και όλο και πιο βαθιά νερά. Η πίεση του νερού αυξάνεται κατά μία ατμόσφαιρα για κάθε 10 μέτρα βάθος, και σε βάθος σχεδόν 3 χιλιομέτρων, είναι περίπου 300 φορές μεγαλύτερη από την κανονική ατμοσφαιρική πίεση, δηλαδή περίπου λίβρες(περίπου 2 τόνοι) ανά τετραγωνική ίντσα. Μία τέτοια πίεση στο βυθό καθιστά πολύ πιο δύσκολη την άντληση του αργού πετρελαίου μέχρι την επιφάνεια. 50

51 Το να χτυπήσει κανείς το σωστό σημείο είναι ένα κατόρθωμα από μόνο του, όπως αναφέρει ο Robin Walker υπάλληλος της πετρελαϊκής εταιρίας WesternGeco, και χρησιμοποιεί την ακόλουθη αναλογία για να μας το περιγράψει. "Φανταστείτε μία μεγάλη εξέδρα άντλησης πετρελαίου ως ένα σπιρτόκουτο. Στη συνέχεια, φανταστείτε το σπιρτόκουτο πάνω σε ένα διώροφο κτίριο, με τον επάνω όροφο γεμάτο με νερό και το κάτω όροφο γεμάτο με πετρώματα, άμμο και σε πολλές περιπτώσεις αλάτι. Τρυπώντας έναν ταμιευτήριο πέτρωμα πετρελαίου με ένα διατρητικό στέλεχος είναι σαν να χτυπάς ένα κέρμα με μία τρίχα από την κορυφή του κτιρίου! Αν το χτύπημα αυτό είναι στο λάθος σημείο τότε τα έξοδα είναι τεράστια. Ένας από τους εμπειρικούς κανόνες τις πετρελαϊκής βιομηχανίας, είναι ότι η διάνοιξη μίας στεγνής γεώτρησης -δίχως πετρέλαιο- σε μεγάλο βάθος μπορεί να αποφέρει ζημία έως και 100 εκατομμύρια δολλάρια, ενώ η εταιρία BP εκτιμά και αναφέρει ότι αυτό μπορεί να ξεπεράσει ακόμη και τα 200 εκατομμύρια δολλάρια. Για να αποφευχθούν τα λάθη, είναι αναγκαίες πολύπλοκες γεωφυσικές μετρήσεις είναι αναγκαίες, συμπεριλαμβανομένων πολυδιάστατων σεισμικών απεικονίσεων, όπου μια τρισδιάστατη εικόνα δημιουργείται για τους βράχους που υπάρχουν κάτω από την επιφάνεια. Παρά τις δυσκολίες, μια σειρά από σημαντικά ευρήματα βαθέων υδάτων έχουν εντοπιστεί πρόσφατα: το κοίτασμα Tupi, ανοικτά των ακτών του Ρίο ντε Τζανέιρο θεωρείται ότι συγκρατεί 8 δισεκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου, αυτό όμως βρίσκεται στα μέτρα κάτω από το νερό και εν συνεχεία στα μέτρα άμμου και βράχων και 2000 μέτρων από στρώσεις άλατος. Άλλες περιπτώσεις ερευνών σε βαθειά ύδατα έχουν γίνει σε βάθη μεγαλύτερα των 1500 μέτρων στα ανοικτά των ακτών της Αγκόλα, της Σιέρα Λεόνε και της Νιγηρία, μαζί με αρκετές ακόμα που έχει γίνει στον Κόλπο του Μεξικού. Η λήψη εικόνων από άλατα και πετρώματα συνενωμένα μεταξύ τους δημιουργεί δυσκολίες, επειδή τα κύματα που εκπέμπονται από τις σεισμικές πηγές ταξιδεύουν μέσα στα άλατα ταχύτερα σε σχέση με τα πετρώματα. 51

52 Όταν υπάρχει ένα μίγμα ανακλώμενων και διαθλώμενων κυμάτων κατασκευάζεται μια εικόνα του υπεδάφους η οποία όμως δεν μπορεί να δημιουργηθεί εύκολα από την οθόνη ενός Sonar. Έτσι, αντί της συλλογής σεισμικών δεδομένων σε δύο διαστάσεις, με τη χρήση τους και με την χρήση σερπαντίνων, με υπολογιστική επεξεργασία παίρνουμε μια τρισδιάστατη εικόνα. Μία λήψη πραγματικής τρισδιάστατης εικόνας επιτυγχάνεται με την χρήση υδροφώνων και πολλαπλών σεισμικών πηγών από τα τρία από τα τέσσερα σκάφη που κινούνταν παράλληλα στην περιοχή. Αυτή η έρευνα ονομάζεται «έρευνα ευρέος αζιμούθιου". Η ακρίβεια της έρευνας αυτής μπορεί να διαμορφωθεί ανάλογα με το πόσες φόρες θα περάσουν τα πλοία από την ίδια περιοχή υπό διαφορετικές γωνίες (έρευνα πολλαπλού αζιμούθιου). Ωστόσο η μεγαλύτερη πρόκληση, είναι η επεξεργασία των δεδομένων. Όταν οι έρευνες δείχνουν ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να υπάρχει πετρέλαιο στον πυθμένα, τότε μια ερευνητική γεώτρηση ξεκινά. Αυτό απαιτεί την άντληση διάμεσο των διατρητικών στελεχών ενός διατρητικού ρευστού που ονομάζεται πολφός και χρησιμοποιείτε στην απομάκρυνση των θρυμμάτων των σχηματισμών που τρυπά το κοπτικό άκρο, στην λίπανση του κοπτικού άκρου αλλά και στην διατήρηση σταθερής πίεσης σε όλο το μήκος της γεώτρησης. Καθώς το κοπτικό άκρο τρυπά σχηματισμούς άμμου και πετρώματα κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας η πίεση του πολφού καθ όλη την διάρκεια θα πρέπει να βρίσκεταί εντός των προκαθορισμένων ορίων: εάν η πίεση είναι πολύ χαμηλή τότε η πίεση των υπόγειων ρευστών (υγρών και αερίων) θα οδηγήσει στην κατάρρευση των τοιχωμάτων του φρεατίου της γεώτρησης, ενώ εάν είναι πολύ υψηλή ο πολφός μπορεί να βοηθήσει στην επέκταση των υφιστάμενων ρωγμών στα περιβάλλοντα πετρώματα και να προκαλέσει απώλεια κυκλοφορία ρευστού καθώς ο πολφός εισχωρεί στις πρόσφατα δημιουργημένες ρωγμές. Αυτό αποτελεί μία απλή επισκόπηση της συνολικής διαδικασίας στην έρευνα για την εξόρυξη και παραγωγή υδρογονανθράκων από του υποθαλάσσιους ταμιευτήρες, και η οποία εξαρτάται απολύτως από την συνεχή εξέλιξη της τεχνολογίας. 52

53 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Κίνδυνοι και Προβλήματα 4.1 Προβλήματα στις Offshore Γεωτρήσεις Πετρελαίου Υπάρχουν κάποια σημαντικά γεγονότα που δεν πρόκειται να ακούσετε ποτέ από τους υποστηρικτές των υπεράκτιων γεωτρήσεων, όμως αυτά τα θέματα θα πρέπει να γίνουν το κέντρο της συζήτησης, όπως, το εάν θα χρειαστεί να στηριχθεί από το εκάστοτε κράτος η άρση του μορατόριουμ για τις τρέχουσες γεωτρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου στα ανοικτά των ακτών. Είναι γνωστό επίσης σε όλους μας και δεν αποτελεί έκπληξη ότι οι υψηλές τιμές του φυσικού αερίου έχουν κάνει τις offshore γεωτρήσεις ένα καυτό θέμα τα τελευταία χρόνια. Δυστυχώς αυτά τα δύο θέματα δεν πολλά κοινά στοιχεία μεταξύ τους. Το Υπουργείο Ενέργειας της Κυβέρνησης Μπους είχε μάλιστα καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η άρση του μορατόριουμ δεν θα είχε σημαντική επίδραση στις τιμές του φυσικού αερίου ή στην εξάρτησή των Η.Π.Α από το ξένο πετρέλαιο. Ο κυριότερος λόγος είναι η μικρή ποσότητα πετρελαίου και φυσικού αερίου που βρίσκονται εκτός ορίων. Στο πλαίσιο της παγκόσμιας αγοράς, ο αντίκτυπος αυτής της ποσότητας είναι σταγόνα στον ωκεανό σε σχέση με την παγκόσμια προσφορά πετρελαίου. Ως αποτέλεσμα, οι υπέρμαχοι των υπεράκτιων γεωτρήσεων αναμένουν με την ελπίδα ότι η μελλοντική κερδοσκοπία στην αγορά θα οδηγήσει τις τιμές προς τα κάτω, όμως ο Ben Bernanke πρόεδρος των Ομοσπονδιακών Αποθεμάτων στις ΗΠΑ είχε απορρίψει αυτό το ενδεχόμενο. Μια άλλη ενοχλητική αλήθεια είναι ο τεράστιος όγκος των εκτάσεων που έχουν ήδη μισθώσει εταιρείες πετρελαίου, και οι οποίες δεν αξιοποιούνται για να παράγουν περισσότερο πετρέλαιο. Μια πρόσφατη μελέτη του Κογκρέσου κατέληξε στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν 68 εκατομμύρια στρέμματα ομοσπονδιακών γαιών που έχουν ήδη εκμισθώσει πετρελαϊκές εταιρείες, και τα οποία βρίσκονται σε αδράνεια. Τόσο η μελέτη DOE όσο και η μελέτη που πραγματοποιήθηκε από την Αμερικανική Βουλή των Αντιπροσώπων έδειξαν ότι το 80% όλων των αποθεμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου στην ανατολική ακτή των ΗΠΑ είναι διαθέσιμα για μίσθωση και 53

54 παραγωγή σήμερα. Γιατί τότε θα πρέπει να αναζητούμε πετρέλαιο στις πλέον ευαίσθητες περιβαλλοντικά περιοχές σύμφωνα με το μορατόριουμ και να μη αξιοποιείται ό, τι είναι ήδη διαθέσιμο; Τέλος, οι υποστηρικτές των υπεράκτιων γεωτρήσεων υποστηρίζουν ότι η τεχνολογία έχει εξελιχθεί αρκετά στο τομέα τις ασφάλειας σε αυτή την βιομηχανία. Πολλοί ως απόδειξη αναφέρουν τον τυφώνα Katrina ως απόδειξη. Όμως, σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία των Λιμενικών Αρχών των ΗΠΑ, περισσότερα από επτά εκατομμύρια γαλόνια πετρελαίου διέρρευσαν από υπεράκτιες δραστηριότητες και χερσαίες εγκαταστάσεις που συνδέονται με αυτή τη βιομηχανία ως αποτέλεσμα του τυφώνα Katrina. Πιο πρόσφατα το Καλοκαίρι του 2008, μια μεγάλη διαρροή πετρελαίου άνω των γαλονιών πετρελαίου έκανε τον ποταμό Μισισιπή να αποκλειστεί για αρκετές εβδομάδες. Σκεφτείτε πώς ακριβώς ένα ατύχημα τέτοιου, από αυτά που εξακολουθούν και συμβαίνουν στον Κόλπο του Μεξικού θα μπορούσε να επηρεάσει τη βιομηχανία του τουρισμού της Νότιας Καρολίνας, η οποία προσφέρει το 11% των θέσεων εργασίας του κράτους και 15 δισεκατομμύρια δολλάρια σε ετήσια έσοδα. Καθώς συνεχίζουμε να αναφερόμαστε στα πλεονεκτήματα των offshore γεωτρήσεων, είναι σημαντικό να θυμόμαστε αξιόπιστες μελέτες που έχουν διαπιστώσει ότι δεν θα υπάρξουν επιπτώσεις στις τιμές του φυσικού αερίου εαν αρθεί το μορατόριουμ, καθώς υπάρχουν τεράστια αποθέματα πετρελαίου και φυσικού αερίου τα οποία ελέγχονται από τη βιομηχανία και τα οποία δεν αξιοποιούνται, αλλά και τις τεράστιες απειλές που επικρέμονται, τις παράκτιες κοινότητες και το φυσικό περιβάλλον. 54

55 4.2 Κίνδυνοι των Οffshore Γεωτρήσεων Μετά την δημιουργία της πετρελαιοκηλίδα στην εξέδρα Deepwater Horizon της πετρελαϊκή εταιρίας BP απαιτήθηκε επανεκτίμηση των κινδύνων που σχετίζονται με τις Offshore γεωτρήσεις. Πριν από την 20η Απριλίου του 2010, πολλοί πίστευαν ότι οι Offshore γεωτρήσεις σε μεγάλα βάθη θα μπορούσαν να είναι πολύ πιο ασφαλείς σε σχέση με αυτές που γίνονταν σε ρηχά και αβαθή νερά. Από εξέδρες σε μεγάλα βάθη οι οποίες βρίσκονται μακρύτερα από την ακτή, χρειάζεται περισσότερος χρόνος για να φθάσει στην ξηρά το πετρέλαιο που έχει διαρρεύσει, δίνοντας έτσι περισσότερο χρόνο να γίνουν οι απαιτούμενες παρεμβάσεις για την προστασία των ακτών. Επιπλέον, οι εταιρείες που δραστηριοποιούνται στα μεγάλα βάθη θεωρούνταν ως τα «μεγάλα κεφάλια», εκείνα δηλαδή που χρησιμοποιούν περισσότερο προηγμένες τεχνολογίες από τις μικρές επιχειρήσεις που εργάζονται κοντά στην ακτή, πράγμα που τις έχει κάνει εμπειρότερες στο χειρισμό δύσκολων συνθηκών. Ακόμη και οι ισχυρές καταιγίδες προηγούμενων δεκαετιών έδειξαν ότι οι Offshore εγκαταστάσεις ήταν ασφαλείς και δεν παρουσίασαν κάποιο ιδιαίτερο πρόβλημα. Παρ όλα αυτά δημιουργήθηκαν σημαντικές ζημιές, οι οποίες όμως ευτυχώς δεν προκάλεσαν τόσο σοβαρά προβλήματα, τουλάχιστον όσα θα περίμενε κανείς. Τελικά οι εταιρίες και η Υπηρεσία Διαχείρισης Ορυκτών Πόρων των Η.Π.Α. ξεκίνησαν την δημιουργία εγκαταστάσεων οι οποίες θα είχαν πρόσθετα χαρακτηριστικά ασφαλείας και θα υφίσταντο λιγότερες ζημίες κατά την διάρκεια βίαιων καιρικών συνθηκών. Κάθε Offshore γεώτρηση έχει και ένα επιπρόσθετο πλεονέκτημα να εκτοπίζει ξένο πετρέλαιο το οποίο φτάνει εκεί από δεξαμενόπλοια. Πολλές καταστροφές από τις ορατές διαρροές πετρελαίου προέρχονται από δεξαμενόπλοια με ένα από τα μεγαλύτερα ατυχήματα να είναι αυτό του δεξαμενόπλοιου Exxon Valdez το 1989, το οποίο οδήγησε στην διαρροή βαρελιών πετρελαίου, σπέρνοντας τον όλεθρο στις ακτές της Αλάσκας. Εάν λοιπόν οι Offshore γεωτρήσεις μείωναν την χρήση δεξαμενοπλοίων, αυτό θα ήταν μία πολύ καλή λύση για την αποφυγή παρόμοιων περιστατικών. Η κυρίαρχη εικόνα του Exxon Valdez έγινε έκτοτε το μείζον κριτήριο στην αξιολόγηση των κινδύνων μεγάλου ατυχήματος στην ανοιχτή θάλασσα απαιτώντας την δημιουργία 55

56 για νέων και ισχυρότερων σχεδίων έκτακτης ανάγκης. Επειδή το ατύχημα του πετρελαιοφόρου στην Αλάσκα προκάλεσε την μεγαλύτερη πετρελαιοκηλίδα στην ιστορία μέχρι τότε, το γεγονός έτυχε μεγάλης προβολής από τα αμερικάνικα Μέσα Μαζικής Ενημέρωσης. Έτσι, η εικόνα αυτή έγινε το χειρότερο σενάριο για τους σκοπούς του σχεδιασμού. Από την άποψη αυτή, εάν το ατύχημα συνέβαινε στον Κόλπο του Μεξικού, θα φαινόταν πολύ πιο εύκολο στην διαχείριση του, επειδή το πετρέλαιο από μια τέτοια διαρροή θα μπορούσε να διασπείρονται σε μια πολύ μεγαλύτερη περιοχή. Ακόμη δεν υπήρχε λογική αιτία έπρεπε να θεωρηθεί το ατύχημα στο Prince William Sound ως η χειρότερη περίπτωση. Η έκρηξη στην εξέδρα Ixto I το 1979 είχε δημιουργήσει μια διαρροή πολύ μεγαλύτερη από αυτή του Exxon Valdez. Θα μπορούσαν λοιπόν αυτό και μόνο να πάρουν σαν αφορμή προκειμένου να δημιουργηθούν καλύτεροι νόμοι ώστε να αποφευχθεί μία νέα τέτοια καταστροφή. Μέχρι και το 1970 στις αμερικανικές ομοσπονδιακές ακτές δεν είχε γίνει κάποιο μείζον ατύχημα ή έκρηξη (διαρροή μεγαλύτερη από βαρέλια) και έτσι η πιθανότητα για μία τόσο μεγάλη καταστροφή φάνταζε πολύ μακρινή. Ένα άλλο πρόβλημα για την κατάλληλη αξιολόγηση του κινδύνου ήταν η αδυναμία να εξεταστούν επαρκώς τα δημοσιευμένα στοιχεία σχετικά με επαναλαμβανόμενα προβλήματα σε Offshore γεωτρήσεις. Αυτές περιελάμβαναν ισχυρά "χτυπήματα" από μη αναμενόμενες πιέσεις οι οποίες πολλές φορές οδηγούσαν σε απώλεια του ελέγχου της γεώτρησης αλλά και στην αποτυχία λειτουργίας του αντιεκρηκτικού συστήματος (B.O.P.), καθώς και στην μη λειτουργία των ανακουφιστικών γεωτρήσεων, τελευταία γραμμή άμυνας σε αυτές τις περιπτώσεις. Τα προβλήματα αυτά δεν ήταν τελικά τόσο μεγάλα όσο φαίνονταν, αφού ο μεγάλος αριθμός γεωτρήσεων σε όλο τον κόσμο τα έκανε να μοιάζουν μηδαμινά και ασήμαντα. Ωστόσο, τα ζητήματα αυτά που είναι γνωστά στους μηχανικούς πετρελαίου δεν αποδεικνύουν ότι οι γεωτρήσεις δεν λειτουργούν με άψογο τρόπο.η απώλεια του ελέγχου όλης της γεώτρησης, καθώς και η αστοχία του αντιεκρηκτικού συστήματος (B.O.P.) μπορούν να συμβούν και σε γεωτρήσεις που γίνονται σε ρηχά νερά καθώς και σε χερσαίες γεωτρήσεις. 56

57 Υπάρχουν όμως κίνδυνοι που μπορεί να είναι σοβαρότεροι στα μεγάλα βάθη; Τόσο η ταχύτητα όσο και αστάθεια των υποθαλάσσιων ρευμάτων, καθώς και οι ακραίες πιέσεις και θερμοκρασίες που επικρατούν σε αυτά τα βάθη αποτελούν και αυτά ένα μεγάλο πρόβλημα για τον υποβρύχιο εξοπλισμό. Επίσης και ο έλεγχος της πίεσης γίνετε ακόμα δυσκολότερος καθώς το κοπτικό άκρο κατέρχεται σε όλο και μεγαλύτερα βάθη. Στα μεγαλύτερα βάθη, όλο και πιο εξελιγμένα ρομποτικά συστήματα αντικαθιστούν τον ανθρώπινο παράγοντα. Σύμφωνα με Leffler (2007), Επειδή οι συνθήκες που επικρατούν στα μεγάλα βάθη είναι δύσκολο να μελετηθούν από τους ανθρώπους κυρίως γιατί αυτά τα βάθη είναι δυσπρόσιτα, οι επιστήμονες και οι σχεδιαστές δανείζονται στοιχεία από τις διαστημικές κατασκευές, και τις περισσότερες φορές αυτά τα στοιχεία δεν αποτυγχάνουν. Στους κόλπους της πετρελαϊκής βιομηχανίας είναι γνωστό ότι οι συνθήκες που επικρατούν στα μεγάλα βάθη είναι από μόνες τους μία πρόκληση ακόμα και για τα αντιεκρηκτικά συστήματα (B.O.P.) Σε ένα άρθρο του 2007 στο Drilling Contractor, ο Melvyn Whitby της εταιρίας Cameron s Drilling System Group περιέγραψε πώς το αντιεκρηκτικό σύστημα (BOP) γίνεται ισχυρότερο καθώς μεγαλώνει το βάθος της θάλασσας.«σήμερα», είπε, «μια υποθαλάσσια ΒΟΡ μπορεί να χρειαστεί να λειτουργούν σε βάθος νερού μεγαλύτερο από πόδια, και σε πιέσεις της τάξεως των psi ακόμη και έως psi, με τις εσωτερικές θερμοκρασίες των ρευστών της γεωτρήσεως να φθάνουν τους 400 F ενώ ταυτόχρονα η εξωτερική θερμοκρασία του νερού να φθάνει τους 34 F. Έτσι συζητείται και η ενδεχόμενη βελτίωση για την ενίσχυση και την αύξηση της αντοχής των υλικών εκείνων που κυρίως απαρτίζουν το σύστημα της BOP επωφελούμενη από την εξέλιξη της μεταλλουργίας. Γενικώς, έχει προταθεί ένα ευρύ φάσμα από αλλαγές που θα έπρεπε να εφαρμοσθούν στις νέες BOP προκειμένου να ανταπεξέρχονται σωστά σε όλες τις δυσμενείς συνθήκες των μεγάλων βαθών. Περαιτέρω εργασίες κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού μπορούν να δημιουργήσουν μυριάδες προβλήματα μετά από την απώλεια του πλήρους ελέγχου της γεώτρησης, ή μετά από μία μεγάλη έκρηξη ευρείας έκτασης. Τέτοια προβλήματα λύνονται πολύ πιο δύσκολα σε πραγματικό χρόνο καθώς η λήψη των αποφάσεων 57

58 πρέπει να γίνει πολύ γρήγορα την στιγμή που οι πληροφορίες που διαθέτουμε για τα ωκεάνια βάθη είναι λιγοστές. Μέχρι την στιγμή που συνέβη το ατύχημα στην εξέδρα Deepwater Horizon της BP κάτι τέτοιο θεωρείτο απίθανο και έτσι είχε δοθεί ελάχιστη έμφαση στην πιθανότητα να συμβεί μία έκρηξη ευρείας έκτασης σε τόσο μεγάλα βάθη. Ίσως ο μεγαλύτερος παράγοντας κινδύνου είναι εκείνο το χαρακτηριστικό που έκανε αυτήν την έκρηξη ευρείας έκτασης σε μεγάλος βάθος να βρεθεί στην πρώτη θέση της επικαιρότητας και της μελέτης των επιπτώσεων. Τα τεράστια ποσοστά ροής στα μεγάλα βάθη βοήθησαν στην δημιουργία ελεφάντων όρος που χρησιμοποιείται στην βιομηχανική αργκό για να περιγράψει κοιτάσματα με αρκετά μεγάλη παραγωγή, και οπωσδήποτε πέρα από τα συνηθισμένα. Τέτοια κοιτάσματα έχουν πολύ υψηλή ημερήσια παραγωγή και πολύ καλή συνολική οικονομία. Όμως, σε περιπτώσεις ανεξέλεγκτων εκρήξεων, αυτά τα κοιτάσματα έχουν υψηλό ρυθμό ροής πράγμα που γίνεται εχθρός ακατανίκητος, καθώς μεγάλες ποσότητες πετρελαίου και φυσικού αερίου διασκορπίζεται ανεξέλεγκτα στο περιβάλλον. Ο μείζων κίνδυνος λοιπόν για μία έκρηξη σε ένα υποθαλάσσιο ταμιευτήρα ήταν προφανής αλλά είχε αγνοηθεί μέχρι τον Απρίλιο του 2010, οπότε και έγινε το πρώτο θέμα των συζητήσεων παγκωσμίος. 58

59 4.3 Γεωτρήσεις βελτιστοποίησης και διαχείριση του κινδύνου Ως γεώτρηση βελτιστοποίησης μπορεί να οριστεί η διαδικασία παροχής δεδομένων σε πραγματικό χρόνο με σκοπό την επίσπευση λήψης αποφάσεων βάση των πληροφοριών που φθάνουν από τον πυθμένα της γεώτρησης. Τα στοιχεία που πρέπει να εξεταστούν για την εξαγωγή των συμπερασμάτων σχετίζονται με την ακριβή κατάσταση του κοπτικού άκρου, την μεταφορά βάρους, την δυναμική κατάσταση της γεώτρησης, την κατάσταση του φρεατίου κλπ. και έχουν στόχο την επίτευξη μεγαλύτερης αποτελεσματικότητας στην γεώτρηση και την βελτιστοποίηση της διάταξης του πυθμένα (B.H.A.). Η εταιρία INTEQ έχει δημιουργήσει ένα ευέλικτο εργαλείο - καταγραφικό το CoPilot το οποίο βοηθά στην ανάκτηση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο από τον πυθμένα της γεώτρησης και χρησιμοποιείται προκειμένου να βελτιστοποιηθεί η γεώτρηση. Αυτό το εργαλείο πυθμένα έχει αισθητήρες οι οποίοι καταγράφουν το βάρος στο κοπτικό άκρο, την ροπή, την πίεση και την επιτάχυνση. Όλοι οι αισθητήρες είναι συνδεδεμένοι με ένα σύστημα υψηλής ανάλυσης ανάκτησης και επεξεργασίας δεδομένων υψηλών ταχυτήτων (1000 Hz) το οποίο αναλύει συνεχώς το εισερχόμενο ρεύμα από τους αισθητήρες. Ως μια καινοτομία στον κλάδο του, το εργαλείο - καταγραφικό CoPilot μετρά τις ροπές κάμψης στον πυθμένα της γεώτρησης (B.H.A.) οι οποίες παράγονται από τις πλευρικές δυνάμεις στα σημεία επαφής με το κοπτικό άκρο και το φρεάτιο της γεώτρησης. Μέσα στο εργαλείο, δύο μετρητές εγκαθίστανται κάθετα μεταξύ τους για να μετρηθούν οι τάσεις κάμψεως επί της διατάξεως του πυθμένα. Η συνολική ροπή κάμψης προσδιορίζεται ως το διανυσματικό άθροισμα των επιμέρους σημάτων των δύο αξόνων. Οι πληροφορίες για την κάμψη αλλά και άλλες βασικές παραμέτρους όπως η μηχανική διατήρηση και η δυναμική μεταδίδονται στην επιφάνεια μέσω του πολφού με παλμική τηλεμετρία. Τα δεδομένα του CoPilot και τα δεδομένα που ανακτήθηκαν στην επιφάνεια εμφανίζονται σε μία οθόνη μαζί με διαγραφίες που έγιναν από τον περιβάλλοντα χώρο της γεώτρησης. Με βάση την ανατροφοδότηση από τον πυθμένα μπορούν να γίνουν διορθωτικές ενέργειες οι οποίες αποσκοπούν στην αποτελεσματικότερη παρακολούθηση. 59

60 Σαν παράδειγμα, τα δεδομένα για την ροπή κάμψης παρέχουν συνεχείς πληροφορίες σχετικά με το dogleg(απόκλιση από τον κατακόρυφο άξονα) σε σχέση με μία τυποποιημένη κατευθυνόμενη διάτρηση όπου τα αντίστοιχα στοιχεία για την απόκλιση του dogleg λαμβάνονται κάθε 100ft. Εάν αναπτυχθεί μία τοπική απόκλιση από το dogleg, αυτό ανιχνεύεται από το σύστημα AutoTrak Rotary Closed Loop System της INTEQ και έτσι οι περιστροφικοί παράμετροι μπορούν να ρυθμιστούν άμεσα από έναν καθοδικό σύνδεσμο για την αντιμετώπιση της αποκλίνουσας τάσης. Η αποτελεσματικότητα αυτού του συστήματος έχει αποδειχθεί σε πολύπλοκες τρισδιάστατες γεωτρήσεις που απαρτίζονταν από πολύ δύσκολους σχηματισμούς. Ειδικές γεωτρητικές διαδικασίες πλέον έχουν μειώσει την δημιουργία τοπικών doglegs, επιτρέποντας έτσι ομαλότερα αλλά και σε μικρότερο χρόνο την δημιουργία κατευθυνόμενων και πλευρικών γεωτρήσεων. Πεδία εφαρμογών αυτού του συστήματος με πολύ καλό αποτελέσματα μπορούμε να βρούμε σε πολλές γεωτρήσεις που έχουν γίνει στο κόλπο του Μεξικού αλλά και στις περισσότερες γεωτρήσεις που έχουν γίνει στα κοιτάσματα της εξέδρας Troll στην Νορβηγία η οποία αποτελεί σήμερα την μεγαλύτερη εξέδρα παραγωγής φυσικού αερίου στον κόσμο. 60

61 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Μεγάλη Βάθη η Νέα Πρόκληση 5.1 Έναρξη Εργασιών σε Μεγάλα Βάθη Τα σχετικά σταθερά επίπεδα παραγωγής στην ανοικτή θάλασσα κατά την δεκαετία του 1980 συγκάλυπταν μια σημαντική αλλαγή που συνέβαινε στον Κόλπο του Μεξικού. Η παραγωγή στα ρηχά νερά αυξανόταν και μειωνόταν ανάλογα με την αύξηση και την ύφεση της ζήτησης στην πετρελαϊκή βιομηχανία. Επίσης είχαν βρεθεί πολλά νέα κοιτάσματα σε ρηχά νερά, τα οποία όμως υπόκειντο σε παρά πολλούς περιορισμούς λόγω της σημαντικής σεισμικότητας στη περιοχή τους οδήγησε στην εγκατάλειψη τους. Το φυσικό αέριο έκανε και αυτό πλέον τα πρώτα του βήματα στην αγορά και η ζήτησή του ήταν αρκετά μεγάλη. Έτσι, αυτοί οι παράγοντες έδωσαν την απαραίτητη ώθηση προκειμένου να ξεκινήσουν οι εργασίες για την ανεύρεση νέων κοιτασμάτων σε πολύ μεγαλύτερα βάθη. Η πρώτη ανακάλυψη σε μεγάλο βάθος (βάθη των ποδών και άνω) έγινε το 1975 στο πεδίο Cognac το οποίο ανήκε στην πετρελαϊκή Shell. Η τεχνολογία δεν είχε ακόμα εξελιχθεί από τα ρηχά νερά προς τα βαθιά, όπως ακριβώς είχε συμβεί και κατά την πορεία ανάπτυξης από τη στεριά στη θάλασσα. Στο πεδίο Cognac χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σταθερή πλατφόρμα που είχε δημιουργηθεί για τα μικρά βάθη τελικά όμως αυτή η λύση κρίθηκε οικονομικά ασύμφορη κυρίως λόγω της δυσχέρειας στην μετακίνηση της από την ακτή σε μεγάλη απόσταση από αυτήν. Ωστόσο, με την εμφάνιση των νέων τεχνολογιών, το 1980 δημιουργήθηκαν πολλές πρωτοπόρες ανακαλύψεις. Παράλληλα η εργασία από την Shell σε μεγάλα βάθη στην εξέδρα Augur το 1987, όπως επίσης και άλλες ανακαλύψεις που έγιναν σε άλλα πεδία μέσα στην δεκαετία του 80, προώθησαν πάρα πολύ τις εργασίες στα μεγάλα βάθη και σε σχέση με αυτά που είχαν γίνει πριν πολλά χρόνια στο πεδίο Cognac. Η εξέδρα Augur ήταν ημιβυθιζόμενου τύπου, ενσωμάτωνε πολλές καινοτομίες και είχε μόνο ένα πόδι το οποίο όμως της εξασφάλιζε καλύτερη σταθερότητα στα μεγάλα βάθη, ακόμα και σε σχέση με τις σταθερές πλατφόρμες. Κάτι ακόμα σημαντικό ήταν το γεγονός ότι οι 61

62 γεωλόγοι οι οποίοι εργάζονταν σε αυτές τις εξέδρες κατανόησαν καλύτερα τις αποθέσεις άμμου που βρίσκονταν σε αυτά τα βάθη, αλλά και την σχέση που είχαν αυτές με το ορυκτό άλας που βρίσκονταν κάτω από τον πυθμένα. Επίσης οι ίδιοι ανακάλυψαν πώς το πορώδες των ψαμμιτών είχε αυξηθεί εξαιτίας των θαλασσίων ρευμάτων που επικρατούσαν σε περιοχές κατά τόπους πράγμα που έκανε τους ψαμμίτες ακόμα πιο διαπερατούς, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι τα αποθέματα αυτών των βαθών ήταν/είναι πολύ καλύτερα από τα αναμενόμενα. Ενώ τα καλά κοιτάσματα που βρίσκονταν στα μικρά βάθη είχαν φθάσει να παράγουν έως και βαρέλια ημερησίως τα κοιτάσματα που βρίσκονταν σε πολύ μεγαλύτερα βάθη πολλές φορές ξεπερνούσαν ακόμη και τα βαρέλια σε ημερήσια παραγωγή. Η εξέδρα Auger είχε σχεδιαστεί με εκτιμώμενη ημερήσια παραγωγή βαρελιών παραγωγή. Όμως αφού η παραγωγή έφθασε στο ανώτατο σημείο της, σύντομα κατάφερε να ξεπεράσει τα βαρέλια σε ημερήσια παραγωγή. Για την εκμετάλλευση του πεδίου όπου βρισκόνταν η εξέδρα Auger απαιτήθηκαν λιγότερες από τις μισές γεωτρήσεις από όσες είχαν προγραμματιστή αρχικά, πράγμα που βοήθησε πολύ στην μείωση του κόστους άντλησης. Πλέον όλα τα πηγάδια που βρίσκονται σε αυτά τα βάθη είναι τύπου υψηλής ποσότητας μεγάλης αποδοτικότητας και αποτελούν βασικούς παράγοντες για την επιτυχία ενός τέτοιου έργου. Το πεδίο Mensa της Shell που ολοκληρώθηκε το 1986 βρίσκεται σε βάθος μεγαλύτερο των 5.000ft. Τέτοια όρια ορίζονται πλέον και ως υπέρ-βαθέων υδάτων. Η Shell δεν ήταν η μόνη εταιρία που έκανε σημαντικές ανακαλύψεις και επενδύσεις στα μεγάλα βάθη υδάτων στον Κόλπο του Μεξικού κατά την δεκαετία του Η Conoco η οποία αργότερα συγχωνεύτηκε με την Phillips, η British Petroleum (BP αργότερα), η Mobil η οποία αργότερα συγχωνεύθηκε με την Exxon, η Amoco που αργότερα συγχωνεύτηκε με την BP, η Oryx που αργότερα συγχωνεύτηκε με την Kerr McGee, και η Exxon κινήθηκαν περαιτέρω προκειμένου να βρεθούν νέα κοιτάσματα υδρογονανθράκων. Η Petrobas η οποία ιδρύθηκε από την κυβέρνηση της Βραζιλίας, το 1953 ξεκίνησε και αυτή εργασίες σε μεγάλα βάθη κατά μήκος των ακτών της Βραζιλίας. Όλη η πρόοδος στην εξερεύνηση αυτών των βαθών στηρίχτηκε στην δημιουργία της τεχνολογίας των τρισδιάστατων σεισμικών (3-D). Το 1980 χρησιμοποιούνταν σε τέτοιου είδους γεωτρήσεις μόνο σε ποσοστό 5%. Έως το 1996 σημειώθηκε μία ραγδαία 62

63 ανάπτυξη φθάνοντας και ξεπερνώντας το 80% σε χρήση τέτοιων γεωτρήσεων. Έτσι η τεχνολογία των 3-D σεισμικών έφθασε στο απόγειό της μέσα από τις διάφορες βελτιώσεις που δέχθηκε όλα αυτά τα χρόνια. Επίσης, στο ίδιο διάστημα, το ποσοστό επιτυχίας των ερευνών -κυρίως των μεγάλων αμερικανικών εταιριών- από το αρχικό 36% κατάφερε να ανέλθει σε 51%. Ωθούμενη από την εξέλιξη της τεχνολογίας στον τομέα των σεισμικών, από την κατασκευή και την εξελίξη νέων τύπων εξεδρών αλλά και μέσα από την καλύτερη κατανόηση των δυνατοτήτων των υποθαλάσσιων ταμιευτήρων, μέσα σε ένα διάστημα 11 ετών από το 1991 έως το 2002 η παραγωγή στις Η.Π.Α. αυξήθηκε κατακόρυφα φθάνοντας το τεράστιο ποσό των βαρελιών ημερησίας παραγωγής. Ταυτόχρονα η παράγωγη των χερσαίων γεωτρήσεων μειώθηκε σημαντικά και πλέον το μεγαλύτερος μέρος της παραγωγής καλύπτεται από τις Offshore γεωτρήσεις. 63

64 Η προσοχή όλων είχε στραφεί πλέον προς τα offshore οικόπεδα και κυρίως αυτά που βρίσκονταν σε μεγάλα βάθη. Έτσι οι γεωτρήσεις οι οποίες έγιναν για ερευνητικούς σκοπούς κατά την δεκαετία του 80, την δεκαετία του 90 χρησιμοποιούνται πλέον για καθαρά παραγωγικούς σκοπούς. Επίσης μέχρι το τέλος της δεκαετίας η παραγωγή των γεωτρήσεων μεγάλου βάθους ξεπερνά για πρώτη φορά την παραγωγή των γεωτρήσεων που βρίσκονταν σε ρηχά ύδατα, ενώ μετά από πέντε χρόνια αυτή η παραγωγή καταφέρνει και διπλασιάζετε σε σχέση με αυτή των ρηχών υδάτων. Έκτοτε βλέπουμε την παραγωγή από αυτά τα μεγάλα βάθη να αυξάνεται διαρκώς. Η κίνηση προς αυτά τα μεγάλα βάθη υδάτων δεν ήταν σταδιακή, αφού οι εταιρείες ξεπέρασαν γρήγορα όλα τα προβλήματα το ένα μετά το άλλο, προκειμένου να πάνε όλο και πιο βαθιά προς αναζήτηση νέων κοιτασμάτων υδρογονανθράκων. Η όλη κίνηση έγινε εν μέσω της τεράστιας ενεργειακής κρίσης που αντιμετώπιζε τότε ολόκληρος ο 64