řešení (bez jaderné bomby) úniku uhlovodíků po havárii na ropném poli Deep Water Horizon (Mexický záliv)
Hledání řešení
- června – 5. července 2010
Příčinou katastrofy, která se odehrála 60 km od pobřeží Louisiana na ropném poli Deep Water Horizon, byl blow out, náhlý výtrysk uhlovodíků při vrtání vrtu na mořském dně. Jednoduchý pohled do Wikipedie ukazuje, že mnoho plošin, jak pobřežních, tak mořských, prožilo tento jev náhlého výtrysku během vrtání.
Zařízení BOP ( blow out preventer ) je obvykle vybaveno všemi hlavami vrtů a umožňuje okamžité uzavření vrtové trubky prostřednictvím jejího stlačení, což v teorii umožňuje zadržet tlaky až 300 až 1000 barů.
Italské zařízení BOP pro hlavy vrtů.
Následující obrázek ukazuje rozměry předmětu:
Blow out preventer
Na internetu je animace, která ukazuje fungování dvou jednotek pracujících spolu, které přeruší vrtovou trubku.
Dvě jednotky BOP, stlačující vrtovou trubku
Stejná situace po přerušení trubky ve dvou místech.
Tato zařízení mohou být ovládána buď z plošiny personálem, nebo automaticky prostřednictvím akustických senzorů umístěných v blízkosti hlavy vrtu, které detekují náhlý nárůst tlaku, který je způsoben výstupem vrtáku na dutinu plnou uhlovodíků pod vysokým tlakem, bez ohledu na původ tohoto tlaku. Ve vzdálenosti deseti kilometrů může být tento tlak tectonického původu, související s pohybem desek. Četl jsem ve článcích z internetu, že u Deep Water Horizon byla hloubka vrtu 5000 metrů.
Z důvodu, který možná nikdy nebudeme znát, pokud někdo nezabere základní informace, BP rozhodlo zůstat u manuálního ovládání z plošiny. Došlo k blow outu, který vyrazil na povrch obrovskou bublinu metanu, která se vypálila na povrchu a okamžitě způsobila požár plošiny, při němž zemřelo jedenáct pracovníků a sedmnáct jich bylo zraněno. Ve středu tohoto oceánu ohně bylo nemožné aktivovat BOP. Požár se rozšířil po celé plošině, která nadále hořela, musela být zcela evakuována a potopila se dvě dny později.
Robert Kennedy Jr, právník specializovaný na otázky životního prostředí, publikoval článek z 10. května 2010 na Huffington Post, ve kterém formuluje vážné obvinění proti společnosti, která prováděla toto vrtání. Podle něj je tento systém spouštění přes akustický signál povinný na ropných plošinách mnoha zemí. Když však Bushova administrativa převzala vládu v USA, na výzvu Dicka Cheneye byly plošiny pro mořské vrtání osvobozeny od povinnosti instalovat tento systém, který stojí relativně málo – 500 000 dolarů (polovina dne práce na ropné plošině). Podle Roberta Kennedyho Jr. je americká administrativa plná systematické korupce, která uděluje povolení a osvobození nejvyšším nabízejícím.
Poznámka o základech vrtání.
Níže je ukázáno, jak funguje pevninský derrick.
Derrick pohání vrták, často s třemi rotujícími kameny.
Vrták (trochu opotřebovaný). Uprostřed otvor pro vstup vrtacího kalu.
Vrtací tyče mají standardní délku (30 stop, tedy více než devět metrů). Zásobní trubky jsou obvykle umístěny vedle derricku. Postupně se přidávají a šroubují se do sebe podle standardního závitu. Poslední trubka je spojena s pevným „čtvercovým trubkou“, která je uzavřena v otáčející se stole, která je poháněna motorem. Když je vrtací tyč zasunuta, pohyb se zastaví. Odpojí se od čtvercové trubky, která je zvednuta. Umístí se nová tyč, šroubují se a připojí se k horní části čtvercové trubky. Pak je čtvercová trubka znovu uzavřena v otáčející se stole a motor je znovu spuštěn. Vrtání pokračuje.
Vidíme, že vrtání na hloubce tisíce metrů v hornině používá sto vrtacích trubek. Pokud je vrtání Deep Water Horizon hluboké 5000 metrů a trvalo 78 dní, je to 7 trubek denně.
Průměr vrtu, určený průměrem vrtáku, je větší než průměr vrtací trubky, což zanechává prostor mezi ní a vrtaným kanálem v hornině nebo sedimentech, mezery, která umožňuje výstup kousků horniny a instalaci „casingu“, „tubáže“, v kontaktu s horninou pomocí betonu.
Vrták potřebuje chlazení. Toto chlazení se provádí pomocí kapaliny, která je pod tlakem vstřikována do vrtací trubky a stoupá po jejím okraji, odvádějící s sebou kousky horniny. Při ropném vrtání se používá speciální vrtací kal, založený na hlínu a polymerech, který má jak mazací, tak thixotropní vlastnosti. Tento kal má schopnost udržovat tekutost, pokud je v pohybu, a přebírat pevný tvar, pokud je pohyb zastaven. Takže když se vrtání zastaví, tato látka zůstává na místě. Bez této zásadní vlastnosti by bylo nemožné provádět vrtání. Když se vrtání znovu začne, vrtací kal znovu získá svou tekutost.
Přesně tato vlastnost má pohyblivý písek, který může být nalezen v ústí, jako například v ústí Bénodet v Bretani. Říkám to proto, že když jsem měl jedenáct let a byl jsem na skautském táboře, téměř jsem se v tomto druhu věci ztratil a kdybych si s sebou nepřinesl borovou větev, nebyl bych tady, abych vám to vyprávěl.
Při nízké vodě jsem šel po této černé blátě, která se zdála pevná, když jsem najednou z ní najednou zasáhl až k pánvi. Pohyb mého kroku byl dostačující k okamžité změně fáze. Ale kvůli mé nehybnosti se tato thixotropní bláta okamžitě vrátila do pevného stavu a pevně uchopila polovinu mého těla. Zamyslel jsem se a použil jsem svou větev jako podporu, abych se z tohoto pasti vytrhl. Ale nebylo to lehké, věřte mi.
Klasickým složkou vrtacího kalu jsou bentonity, které jsou založeny na hlíně, jejichž hustota se pohybuje kolem 1,8. Tato hustota hraje klíčovou roli při zabránění náhlému výstupu uhlovodíků pouhým hydrostatickým tlakem.
Deset metrů vody = 1 atmosféra, nebo 1 bar
Deset metrů bentonitu: 1,8 atmosféry, 1,8 kilogramu na centimetr čtvereční.
Uvažujme případ mořského vrtu na plošině Deep Water. Plošina se nachází nad dnem 1500 nebo 1600 metrů. Pokud přidáme tuto hloubku k předpokládané hloubce vrtu, získáme 6600 metrů, což odpovídá tlaku vrtacího kalu 1188 barů na úrovni vrtáku. Tento tlak zabrání výstupu uhlovodíků až na plošinu na povrchu. Tento tlak klesá na 660 barů, když je tento kal nahrazen mořskou vodou.
První ropné plošiny pracovaly v několika desítkách metrů hloubky, opírajíc se o pevné nohy. Proč mořské vrtání? Protože neexistovala žádná důvod, proč by se v oblastech zemské kůry pokrytých oceánem neměl nacházet ropa. Mořské vrtání před Texasem se nachází jednoduše na podmořském pokračování ropných polí v tomto státě. První mořské vrtání bylo provedeno v Mexickém zálivu. Na začátku 70. let, během ropné krize, Angličané a Němci rozvinuli mořské využití zásob zemního plynu a ropy Severního moře na plochých dních.
Poznámka: při těchto anglických a norských vrtáních jsou systémy spouštění BOP automatické, ovládané akustickým senzorem. Tam je to považováno za povinnou bezpečnostní opatření.
Aby plošiny odolaly bouřím, musí mít od začátku velké rozměry.
Když bylo zvažováno umístění plošin na dních přesahujících tři sta metrů, bylo již nemožné je opřít o dno. Zaměřili jsme se pak na plavající konstrukce. Na začátku byly tyto plošiny kotveny k dnu. Ale když se hloubka zvýšila, ukázalo se, že je možné je umístit pomocí motorů, přičemž konstrukce se automaticky zaostřila na hlavu vrtu, která byla na hladině dna. Nejnovější plošiny navržené pro extrémně hluboké vrtání jsou „poloponořené“. Mohou plavat na obrovských nádržích, které slouží k ukládání kapaliny, jejíž hustota je v průměru 0,9 v porovnání s vodou. Tato obrovská hmota jim dodává setrvačnost, která je činí prakticky nesmírně citlivé na největší vlny a bouře. Je to případ plošiny Deep Water Horizon. Technický problém, který musel být vyřešen, se týkal mechanické odolnosti části vrtové trubky nad hladinou, nazývané „riser“ (která vyčnívá), vlivem její vlastní hmotnosti.
Tato technologie se rychle rozvíjela a dnes lze provádět vrtání na dních hlubokých 2000 metrů (aktuální rekord: 2500 metrů v Aljašce). Ropné společnosti cílí na ještě větší hloubky „horizont tisíců metrů“. V příštích letech dojde ke soutěži o hloubku, protože byly objeveny obrovské mořské zásoby na hloubkách tři až pět tisíc metrů, a dokonce sedm tisíc metrů, na stovkách kilometrů od brazilského pobřeží.
Jeden detail na okraj. Brazílský prezident Lula nechce, stejně jako dříve, tyto ropné pole předávat zahraničním společnostem prostřednictvím koncesí. Chce, aby brazilská ropa byla zpracována sami Brazílci. Chce také, aby příjmy z těchto výrobků přinesly prospěch celé brazilské populaci, nikoli jen pro státy poblíž pobřeží kolem měst, jako je Rio de Janeiro.
Příští „letová nehoda“ na obzoru?
AGIP (Azienda Generale Italiana Petrol) byla založena v Itálii v roce 1926. Po válce, v roce 1950, Enrico Mattei, který bojoval proti Němcům během druhé světové války od roku 1943, byl pověřen rozboru této struktury, která pocházela z fašistické Itálie. Ale v tu chvíli byl objeven zásobník přirozeného plynu v údolí Pó. Mattei zrušil tento projekt a navrhl italskému vládnoucímu výboru, aby země nacionalizovala energetický sektor, což bylo provedeno vytvořením ENI (Ente Nazionale idrocarburi), jejímž prvním prezidentem se stal.
Enrico Mattei, zavražděný v roce 1962
Mattei pak rozvinul velmi dynamickou politiku výzkumu, zpracování a distribuce ropy, převzal trh ropy prostřednictvím dohody „padesát padesát“, která umožňuje zemím majícím ropné a plynové zásoby, aby si užívaly těchto zdrojů. Na konci padesátých let se celá Itálie plnila benzínovými stanicemi s významným emblematem římské vlčice, které nevzdělaný člověk z Wikipedie označil jako „šestnohý pes“.
Štědrost, kterou Mattei poskytoval zemím majícím zásoby, se nelíbila kartelu. Nakonec byl odstraněn sabotáží jeho soukromého letadla. V roce 1972 film L'affaire Mattei získal zlatého medaile na festivalu v Cannes, kde hlavní roli sehrál herec Gian Maria Volontè. Ale po vydání byl film koupen společností Paramount, která jej pohřbila. Momentálně neexistuje žádná kopie CD nebo DVD filmu, ani v kinotekech.
Konec této poznámky. Objevy provedené (geology brazilskými) hlubokých ropných zásob u pobřeží Brazílie, neuvěřitelně bohaté, nás přivádějí k otázce, zda je „piková ropa“ přehnaná. Pokud se mořské vrtání rozšíří, zůstávají obrovské zásoby k objevení a zpracování. Takže řídit se, že ropa na této planetě bude chybět zítra? Odhaduje se, že v příštích desetiletích, pokud se mořské vrtání rozšíří, může zahrnovat až 80 % nových potřeb.
Možnosti nabízené tímto hlubokým mořským vrtáním, jehož meze nejsou pochopeny, soustředí všechny úsilí ropných společností, a představují politickou výzvu: energetická nezávislost na zemích OPEC (Organizace zemí vývozů ropy). Tato výzva je tak důležitá, že při interview „odpovědní“ z firem říkají, že je nemožné přerušit závod do tohoto nového Eldoráda. Přestože víme, že Obama právě vyhlásil moratorium na tato hluboká vrtání na šest měsíc