深海ホライズン海底油田での事故に伴う炭化水素の漏出に対する非核的な解決策（メキシコ湾）
「解決策を探して」
2010年6月30日〜2010年7月5日
ルイジアナ州の海岸から60キロ離れた場所で発生したこの災害の原因は、海底油田の掘削中に突然の炭化水素の上昇（ブローアウト）によるものです。ウィキペディアを少し見てみれば、多くの地上型または海底型の油田でも、掘削中に突然の噴出現象が発生したことが分かります。
通常、すべての井戸の上部にはブローアウト防止装置（BOP）が設置されており、これは単にドリルパイプを圧縮することで、即座に閉塞させ、圧力が300〜1000バールに達しても、通常はこれを制御できます。
イタリア製のブローアウト防止装置（BOP）で装備されたドリルヘッド
以下の写真は、その装置の大きさを示しています。
ブローアウト防止装置
インターネット上には、2台の装置がドリルパイプを切断して動作する仕組みを示したアニメーションがあります。
2台のブローアウト防止装置がドリルパイプを締め付ける
同じ装置がドリルパイプを2か所で切断した後
これらの装置は、オペレーターがプラットフォームから手動で操作するか、またはドリルヘッド周辺に設置された音響センサーによって自動的に作動します。これは、ドリルビットが突然高圧の炭化水素を含む空洞に到達した際に、急激な圧力上昇を検出するためです。10キロの深さでは、この圧力は地殻変動によって生じることがあります。ネット上の記事によると、Deep Water Horizonでは掘削深度が5000メートルだったとされています。
なぜか、これはおそらく解明されないままになるでしょう。ただし、関係者が情報を漏らさない限り、BPはプラットフォームから手動で制御するシステムを選択しました。その結果、ブローアウトが発生し、大規模なメタンガスの泡が海面に噴出しました。そのメタンガスは海面で火を発し、プラットフォームを直ちに火災に巻き込み、11人の労働者を死亡させ、17人を負傷させました。火災が広がる中、BOPは作動できず、プラットフォーム全体が燃え、緊急避難を余儀なくされ、2日後に沈没しました。
環境問題に詳しい弁護士ロバート・ケネディ・ジュニアは、2010年5月10日に『ハフィントン・ポスト』に掲載した記事で、この掘削を管理していた企業に対して重大な批判をしています。彼によると、多くの国では音響信号で作動するこの装置が必須とされています。しかし、ブッシュ政権が米国を統治する中、リック・チェイニーの影響で、オフショア油田の会社はこの装置の設置を免除されました。この装置の費用は約50万ドル（オフショアプラットフォームでは半日の作業に相当）で、それほど高額ではありません。ロバート・ケネディ・ジュニアによると、米国政府は系統的な腐敗に満ちており、最も高い金額を提示した企業に許可や免除を与えていたと述べています。
オフショア油田の掘削の基本的な仕組みについて少し説明します。
以下に地上型のドリルの仕組みを示します。
ドリルはドリルビットを動かし、通常は3つの回転する砥石を備えています。
ドリルビット（やや摩耗しています）。中央にはドリル泥の注入口があります
ドリルパイプの長さは標準化されており、30フィート（約9メートル）です。予備のパイプは通常、ドリルの横に置かれています。これらは、標準的なピッチでねじによって順次接続されます。最後に設置されたパイプは、上部に取り付けられた「角パイプ」に固定され、その角パイプは回転テーブルに挟まれ、モーターによって回転します。新しいドリルパイプが掘り進んだら、モーターを停止し、角パイプから分離します。次に新しいパイプを設置し、上部に角パイプに接続します。その後、角パイプは再び回転テーブルに挟まれ、モーターが再び動作します。これにより、掘削が再開されます。
このように、岩盤1000メートルの深さでの掘削には100本のドリルパイプが必要です。Deep Water Horizonの掘削深度が5000メートルで、作業が78日間かかったとすると、1日あたり約7本のドリルパイプが必要です。
ドリルビットの直径によって決定される掘削の直径は、ドリルパイプの直径よりも大きく、これにより、ドリルパイプと岩盤や堆積層に掘られた穴の間には空間が生じます。この空間は、破砕された岩屑の上昇と、岩盤に接する「カスティング（管）」や「チューブ」の設置に使われます。この管はコンクリートで岩盤に固定されます。
ドリルビットは冷却が必要です。これは、ドリルパイプを通じて圧力で注入された液体によって行われ、その液体はドリルパイプの周囲を上昇し、岩屑を一緒に運びます。石油掘削では、粘土とポリマーを基盤とした特殊なドリル泥が使用され、これは潤滑性とトキシトロピーの性質を持っています。このドリル泥は、動きが続く限り流動性を保ち、動きが止まると固体のように変化します。したがって、掘削が停止すると、この物質はその場にとどまります。この性質がなければ、掘削は不可能です。掘削再開時には、ドリル泥は再び流動性を取り戻します。
これは、ベノデットの河口など、いくつかの場所で見られる「流動砂」の性質と非常に似ています。私は11歳のときにスカウトキャンプで、このような状況に陥ったことがあります。もし松の枝を持っていなければ、今ここに話すことはできなかったでしょう。
潮が引いたとき、黒い泥の上を歩いたのですが、それは固まって見えるように思えました。しかし、突然、私はその泥に一気に腰まで沈みました。私の足音がその瞬間に状態変化を引き起こしたのです。しかし、私は動かなかったため、トキシトロピー性の泥はすぐに固体に戻り、私の体の半分をしっかり固定しました。私は考えを巡らし、木の枝を使ってその罠から抜け出しました。しかし、それほど簡単なことではありませんでした。信じてください。
石油業界で一般的なドリル泥の成分はベントナイトと呼ばれ、粘土を基盤としており、密度は約1.8です。この密度は、炭化水素の上昇を防ぐために重要な役割を果たします。これは単なる水圧の効果によるものです。
10メートルの水＝1気圧、または1バール
10メートルのベントナイト＝1.8気圧、1.8キログラム/平方センチメートル
深海ホライズンのオフショア掘削を例に考えると、このプラットフォームは海底から1500〜1600メートルの高さにあります。この深さと、掘削深度（推定）を合計すると、6600メートルになります。この深さでのドリル泥の圧力は、ドリルビットの位置で1188バールになります。この圧力は、炭化水素が海面のプラットフォームまで上昇することを防ぎます。この圧力は66...