عملیات نفت دریایی

در طول بیست سال گذشته دو نوع مهم از سکوهای ثابت دریایی متداول گردید: نوع پروفیل فلزی از خلیج مکزیک شروع شد و نوع وزنی بتنی که اولین بار در دریای شمال مورد استفاده قرار گرفت. نوع سومی از سکوهای ثابت دریایی موسوم به سکوی پایه کششی ، جدیداً در حال توسعه است. اساس این نوع سکو، مهار کردن سازه شناور آن در یک محل ثابت به کمک کابل های متعدد کشیده شده به کف دریا است.
تعداد سکوهای دریایی در سواحل، خلیج ها و اقیانوس های جهان به حدود ده هزار عدد می رسد. به عنوان دور نمایی از چنین فعالیت هایی، ذیلاً چگونگی انجام عملیات نفت دریایی بطور خلاصه تشریح می شود. این زمینه ی کاری بسیار وسیع بوده و از کاوش زمین شناسان و ژئوفیزیست ها بدنبال ذخایر احتمالی نفت در چینه های کف دریا شروع شده و به حمل نفت از دریا به محل مورد نظر در خشکی پایان می پذیرد.  
عملیات نفت دریایی را می توان به پنج زمینه عمده تقسیم کرد: اکتشاف، حفاری اکتشافی، حفاری توسعه ای، عملیات تولید، و انتقال فرآورده.
1-1- اکتشاف
این مرحله شامل تلاش برای مشخص کردن محل ذخایر نفتی در چینه های زیر زمینی دریا است. زمین شناسان و ژئوفیزیست ها مسئولیت این کار را بر عهده دارند. زمین شناسی علم مربوط به ساختمان صخره ها و طبقات زمین است. زمین شناس به دنبال مطالعه ی سطوح متشکله زمین و حفاری جهت نمونه برداری و تشریح و تعیین شکل گسل ها و چینه ها می باشد. ژئوفیزیست ها با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده از راه دور از قبیل آزمایشات لرزه نگاری و وسایل حساس اندازه گیری میدان ثقل، وجود احتمالی چینه های نفت دار را بررسی می نمایند. ژئوفیزیست ها در محدوده ای تعیین شده از دریا با استفاده از قایق های مخصوص عملیات لرزه نگاری را انجام می دهند. هرگاه منطقه ای مساعدتشخیص داده شود، نمونه هایی توسط کشتی های حفاری تهیه می گردد. این کشتی های مخصوص می توانند در نقطه ای خاص در اعماق نزدیک به 4000 فوت (1200 متر) در امواجی به ارتفاع 30 فوت (9 متر) عملیات حفاری را انجام دهند.

1-2- حفاری اکتشافی
پس از تشخیص احتمال وجود ذخایر نفتی در یک حوزه، جهت تائید یا تکذیب وجود هیدروکربن ها، حفر یک چاه اکتشافی الزامی است. در این چنین حالتی امکان دارد گاز به تنهایی، یا نفت و گاز تواماً حاصل آیند. چاه های اکتشافی توسط نوعی از دکل های حفاری متحرک حفر می گردند. این دکل های حفاری روی کشتی و یا روی سکوهای متحرک قرار دارند. سکوهای ثابت خودکفا و بزرگ جهت حفاری اکتشافی مورد استفاده قرار نمی گیرند. دکل های متحرک jack-up در آب هایی به عمق 50 تا 250 فوت (15 تا 76 متر) مورد استفاده قرار می گیرند. در آب های کم عمق (کم عمق تر از 50 فوت)، دستگاه غوطه ور به کار گرفته می شود. این نوع دکل ها توسط کشتی به محل مورد نظر کشیده شده و با مستغرق کردن آن برای مدت حفاری بر کف دریا می نشیند. دکل حفاری jack-up در حالی که پایه های آن بالا کشیده شده است، به صورت شناور به محل مورد نظر کشیده می شود. در محل، پایه ها به طرف پائین داخل آب رانده شده و هنگام رسیدن به کف دریا عرشه شبیه به بارج دکل به تدریج از آب بالا کشیده می شود.
برای حفاری اکتشافی در آب هایی عمیق تر از 250 فوت (76 متر)، دکل های حفاری شناور مورد استفاده قرار می گیرد. دکل های حفاری شناور به یکی از گروه های نیمه غوطه ور و یا Ship-Shape Hull تقسیم می شوند. دکل نیمه غوطه ور شکل ساختمانی باز دارد تا امواج بتوانند به راحتی از میان آن عبور کنند. پس از رسیدن به محل، با پر کردن محفظه های خود از آب بصورت نیمه غوطه ور در می آید. Ship-Shape Hull خیلی راحت تر می تواند از یک محل به محل دیگر برای حفاری حرکت بکند، ولی در آب های متلاطم دچار چرخش و ناپایداری می گردد. بدین سبب در مقایسه با نوع نیمه غوطه ور باعث رکود کاری بیشتری خواهد شد.
1-3- حفاری توسعه ای
حفاری توسعه ای عبارت است از حفر چاه هایی به درون ذخایر شناخته شده نفت به طوریکه امکان استخراج و بهره برداری نفت به بهترین نحو فراهم گردد. حفاری توسعه ای عموماً از روی سکویی خودکفا به عمل می آید. این سکو از نظر ابعاد بایستی به اندازه ای باشد که کلیه ی وسایل و تجهیزات مورد نیاز را شامل گردد. حفاری توسعه ای با بازده مناسب ایجاب می کند، چندین حلقه چاه از یک محل در سطح با روش حفاری انحرافی حفر گردند. این روش بدین سبب سودمند است که امکان جمع آوری جریان نفت حاصل از چندین چاه را در یک نقطه جهت فرآورش و ذخیره سازی قبل از حمل به خشکی و یا صادرات فراهم می آورد. از سکوهای خود کفای اولیه 8 الی 10 حلقه چاه حفر می گشت، ولی طراحی های جدید امکان حفر 32 الی 40 حلقه چاه را از یک سکو داده است.
با وجود آنکه تعداد عرشه ها و محل تجهیزات در روی عرشه های هر سکوی خودکفا با سکوی دیگر متفاوت است، معمولاً پائین ترین عرشه به واحدهای سیمان و ذخیره سازی گل حفاری اختصاص می یابد. عرشه های میانی نیروگاه برق، پمپ ها و تجهیزات فرآورش مقدماتی و عرشه بالایی واحدهای مسکونی، برج حفاری و مخابراتی را در خود جای می دهند.
البته همواره حفاری های توسعه ای از سکو های خود کفا به عمل نمی آید. در آب هایی تا عمق حدود 50 فوت (15 متر)، دستگاه حفاری متحرک برای حفر چاه می تواند مورد استفاده قرار گیرد، در این صورت یک سکوی جاکت به عنوان محافظ در اطراف لوله ی بالا برنده ی نفت خام گذارده می شود. از این سکوی جاکت حفازی به عنوان نگهدارنده ی خطوط لوله ی حفاری جریان نفت نیز استفاده می شود.
در روش دیگری برای حفاری توسعه ای از یک کشتی tender به همراه یک سکو از نوع tender استفاده می شود. سکوی tender به اندازه ای است که بتواند فقط برج حفاری و تجهیزات محرکه ی وابسته به آن را جای دهد. محل اقامت کارکنان، گل حفاری و تجهیزات دیگر حفاری، همگی در کشتی tender قرار دارند که در نزدیکی سکوی tender پهلو می گیرد.

1-4- تولید و انتقال فرآورده
پس از اتمام حفاری توسعه ای، تولید از چاه آغاز می گردد. در آب های عمیق، تجهیزات بهره برداری و فرآورش بر روی همان سکوی خود کفایی که کار حفاری توسه ای را انجام داده است قرار دارند. در آب های کم عمق، سکوهای حفاری معمولاً خیلی کوچک هستند و با شروع تولید تنها به عنوان سکوی محافظ چاه مورد استفاده قرار می گیرد. یک سکوی دیگر جهت تجهیزات فرآورش در مجاورت سکوی محافظ چاه ها ساخته می شود.
ذخیره سازی نفت در عملیات بهره برداری دریایی مساله ی حائز اهمیتی است. گاهی اوقات بعد از اینکه کلیه ی کارهای حفاری به اتمام رسید، سکوی حفاری (اگر به اندازه ی کافی بزرگ باشد) به سکوی محافظ چاه ها و ذخیره سازی نفت تولیدی تبدیل می گردد. بدین منظور، مخازن بزرگ نفت به ظرفیت های 10000 الی 30000 بشکه بر روی سکو نصب می گردد. اگر سکو در آب های کم عمق باشد، نفت تولیدی توسط بارج یا خط لوله ی زیر دریایی به خشکی منتقل می شود. اکثراً در آب های عمیق تر یک کشتی تانکر نزدیک سکو پهلو گرفته و نفت را ذخیره می سازد. گاهی همین کشتی مبادرت به حمل نفت نموده و یا جهت صرفه جویی در زمان گذاشتن و برداشتن لنگر، نفت را برای حمل به کشتی دیگری تحویل می دهد.

1-5- نقل و انتقال کارکنان
نقل و انتقال کارکنان یکی از مسائل اساسی مرتبط با عملیات بهره برداری نفت دریایی می باشد. معمولاً رفت و آمد کارکنان توسط قایق و یا هلیکوپتر صورت می گیرد. هر گاه زمان اجازه دهد و فاصله کمتر از حدود 50 مایل (80 کیلومتر) باشد، قایق های مسافری تندرو مورد استفاده قرار می گیرد. در مواقع حساس و فواصل دورتر نقل و انتقالات توسط هلی کوپتر انجام می شود. حمل تجهیزات به دکل ها و سکوها توسط قایق های تدارکاتی صورت می پذیرد. عموماً این قایق ها حدود 30 فوت (9 متر) عرض، 140 فوت (43 متر) طول داشته و با قدرت موتور زیاد و انعطاف پذیری خوب، نقش مهمی در عملیات نفت دریایی بر عهده دارند. بدین ترتیب الزامی است که کلیه تجهیزات مجهز به پهلوگیر، دستک های طناب گیر ، سپرهای حفاظتی ، جرثقیل، پلکان و سایر تجهیزات لازم جهت استفاده از قایق های مسافری و تدارکاتی باشند.

منبع:
iranpetrotech.com