Forajul marin

Forajul marin

Prezenta unor mari zacaminte de petrol pe platformele continentale din diferite colturi ale lumii (Mexic, Marea Nordului, Orientul Mijlociu, Africa) a dus la dezvoltarea forajului marin de cercetare si apoi de exploatare a titeiului.

La forajul marin distingem platforma si instalatia de foraj. Platforma poate fi insula artificiala (in ape putin adanci), fixa, mobila (autoelevatoare, submersibila, semisubmersibila, vas de foraj).

Insula artificiala a fost construita de exemplu in Canada, in ape putin adanci, prin dragarea fundului marii, iar malul, nisipul si pietrisul au fost adunate si tasate. Compactarea este foarte importanta in acest caz. Conditia de stabilitate a instalatiei este impusa de rezistanta la compresiune a pamantului de fundatie. Construirea insulelor artificiale constituie solutii costisitoare.

Platformele fixe sunt utilizate pentru foraj, dar si pentru extractia hidrocarburilor. Sunt folosite in ape putin adanci. Acest tip de platforme sunt costisitoare si se folosesc de preferinta in zone sigur productive.

Platforma este fixata pe piloni, fixati la randul lor, de preferinta in roci consolidate. Malul de pe fundul marii este indepartat prin spalare, simultana pentru toti pilonii, pentru o fixare simultana a pilonilor. Structura metalica este ancorata de o macara plutitoare. In interiorul pilonilor se sapa gauri de sonda, in ele se introduc piloni din metal, care se cimenteaza pe toata lungimea si se prelungesc in interiorul pilonilor exteriori. Pilonii exteriori pot avea diametre de peste 4m. Gaurile sapate in interior au 2m si se sapa pana la 60m in roca consolidata. Se introduc piloni-burlane de 1m diametru, care se cimenteaza. Aceasta structura metalica asigura stabilitatea pe orice vreme. Pe structura se monteaza platforma care poate fi adaptata atat la lucrari de foraj, precum si de productie. Exemplu: Anglia o platforma cu patru punti distincte, proiectata pentru conditii grele (apa 122m adancime, vant 200 km/h, valuri de 23m-29m, inaltimea platformei de la fundul marii - 167m, turla de foraj 43m).

Platformele mobile sunt solutia rentabilizarii unor operatii in cercetarea si exploatarea unor zacaminte marine.

Platformele mobile autoelevatoare sunt construite din: picioare (cel putin trei, constitute din grinzi cu zabrele, sau tuburi cu diametre mari, prevazute in parte inferioara cu chesoane de sprijin) si platforma plutitoare, care sustine in timpul transportului picioarele si instalatia de foraj. Ajunsa pe locatie se fixeaza picioarele si se ridica platforma deasupra celui mai inalt val (platforma romaneasca Gloria, construita la Galati pentru adancime a apei de 90m, valuri de 12m, viteza vantului 164 km/h).

Platformele submersibile sunt utilizate in ape putin adanci (25m), forma lor plana este triunghiulara. Flotarea lor este asigurata de trei corpuri verticale, goale in timpul transportului

Vasele pentru foraj sunt folosite in apele cele mai adanci. Pentru a contracara efectul valurilor vasele se pot cupla in paralel, adica solidarizarea lor si plasarea instalatiei de foraj pe structura de legatura dintre ele.

Constructia platformelor se face tinand cont de actiunea vanturilor si valurilor asupra lor. Platformele se duc pe locatie prin remorcare, sau prin autopropulsie.

Amorsarea lucrarilor de foraj

Se construiesc capete de sonda la nivelul malului. De la acestea, coloanele sunt aduse la suprafata. Se lanseaza de la suprafata o placa grea pe fundul marii, prevazuta in centru cu un orificiu cu dubla conicitate si un sistem pentru lansare. Lateral pe placa sunt fixate patru cabluri, pe care se deplaseaza cadrul de ghidare, prevazut cu patru brate corespunzator fiecarui cablu. Cablurile se deruleaza de la suprafata de pe cate o toba, pe masura ce placa se imerseaza. Se foreaza pentru inceput gaura de sonda pentru coloana conductor, care se poate prelungi pana la suprafata (in acest caz nu mai este nevoie de cadru). Forajul se face cu apa de mare. La reluarea forajului, dupa cimentare, daca coloana conductor nu a ajuns la suprafata se monteaza coloana reizer (coloana montanta), pentru a face legatura cu platforma de lucru.

Pozitionarea platformelor mobile pune problema mentinerii platformei deasupra gaurii de sonda, in conditiile unor vanturi si valuri puternice. Se folosesc doua metode: statica si dinamica.

Pozitionarea statica se aplica la platforme submersibile. Se aduce platforma pe locatie si se ancoreaza cu lanturi sau cabluri cu grosimi apreciabile (70-90-120mm). Ancorele au greutati de 10-20 tone.

Pozitionarea dinamica este specifica vaselor de foraj, care foreaza in ape adanci (400-600m) si poate fi aplicata si platformelor semisubmersibile. Se lanseaza pe fundul marii o placa bazala, echipata cu o baliza acustica, pentru semnalizarea deplasarilor vasului fata de placa bazala. Modificarea pozitiei este corectata cu ajutorul unor elice comandate automat.

La platformele mobile se recomanda lucrul cu placa bazala. Se lucreaza de asemenea cu coloana conductor, ea avand rolul de coloana de ghidaj. Ea poate fi introdusa si prin batere de la suprafata (jetisonare). In final poate fi extrasa, sau taiata la nivelul malului. Pentru compensarea miscarii platformei, miscare care afecteaza coloana montanta (raizer) si cablurile de ghidaj, s-au construit dispozitive speciale de compensare.

La platformele mobile multe dintre agregatele din sonda (de cimentare, conducte, containere) sunt montate pe vase (vase tender), care pot deservi mai multe platforme.