Nükleer bomba olmadan, Meksika Körfezi'ndeki BP'nin Deep Water Horizon kara dışı platformunda meydana gelen kazanın ardından hidrokarbon sızıntısına çözüm arayışı
30 Haziran - 5 Temmuz 2010
Louisiana kıyılarından 60 km uzakta, Deep Water Horizon kara dışı platformunda meydana gelen felaketin nedeni, okyanus tabanında bir kuyu açılırken ani bir hidrokarbon yükselişi olan bir blow out (patlama) oldu. Wikipedia'da bir göz atmak, hem karada hem de deniz altında birçok platformun, kuyu açılırken ani bir patlama yaşandığına dair bilgileri gösteriyor.
Genellikle tüm kuyu başlıklarında blow out preventer (BOP) adı verilen bir sistem bulunur ve bu sistem, kuyu borusunu basılarak hemen kapatır. Bu sayede, 300 ila 1000 bar arasında değişen basınç artışları kontrol altına alınabilir.
İtalyan kökenli bir "Blow Out Preventer" sistemi, kuyu başlıklarında kullanılmaktadır.
Aşağıdaki resim, bu cihazın boyutlarını göstermektedir:
Bir blow out preventer
İnternet üzerinde, iki birimden oluşan bir BOP bataryasının nasıl çalıştığını gösteren bir animasyon mevcuttur. Bu sistem, kuyu borusunu keserek çalışır.
İki blow out preventer bataryası, kuyu borusunu sıkarak
Aynı sistem, borunun iki yerde kesilmesinden sonra.
Bu cihazlar, platformdan çalışan personel tarafından veya kuyu başının yakınında yer alan ses sensörleri aracılığıyla otomatik olarak çalıştırılabilir. Bu sensörler, kuyu borusunun aniden yüksek basınca maruz kalması durumunu algılar. Bu basınç artışı, sadece kuyu borusunun yüksek basınçlı hidrokarbon dolu bir boşluğa açılıp açılmadığına bağlıdır. 10 km derinlikte bu basınç, levha hareketlerine bağlı olarak jeolojik kökenli olabilir. İnternet üzerinde yayımlanan makalelerde, Deep Water Horizon için 5000 metre derinlikte kuyu açıldığı belirtilmiştir.
Bir nedeni bilinmeyen, muhtemelen çalışanların itiraf etmeyi reddetmesi durumunda da bilinmeyecek bir sebeple, BP, platformdan yapılan manuel kontrol sistemine bağlı kalmıştır. Bir blow out meydana gelmiş ve yüzeye büyük bir metan kabarcığı göndermiştir. Bu kabarcık yüzeyde alev almış ve platformu hemen ateşe vermiş, 11 işçiyi öldürmüş ve 17 kişiyi yaralamıştır. Ateşli okyanusun ortasında, BOP'lerin aktive edilmesi mümkün olmamıştır. Ateş platformun tümünü sarmış ve acil olarak terk edilmesi gerekmekle birlikte, iki gün sonra batmıştır.
Çevre konularında uzman bir avukat olan Robert Kennedy Jr., 10 Mayıs 2010 tarihli bir makalede Huffington Post'ta Deep Water Horizon'u yöneten şirkete ciddi suçlamalarda bulunmuştur. Buna göre, bu tür sinyalle çalışan otomatik BOP sistemleri, birçok ülkede zorunlu olarak yer alır. Ancak, Bush yönetimi, Dick Cheney'in müdahalesiyle, kara dışı petrol arama şirketlerinden bu sistemi kurmalarını istememiştir. Bu sistemin maliyeti yaklaşık 500.000 dolar (platformda yarım gün çalışmanın maliyeti) olarak belirtilmiştir. Robert Kennedy Jr.'ye göre, Amerikan yönetimi sistematik bir yolsuzlukla dolu olup, en yüksek teklif verenlere izin ve muafiyetler vermektedir.
Petrol kuyusu açma yöntemlerinin temel prensipleri hakkında kısa bir açıklama.
Aşağıda, karada kullanılan bir derrick (kuyu kulesi) nasıl çalışır gösterilmiştir.
Derrick, genellikle üç döner taşınan çarka sahip bir trapanı hareket ettirir.
Bir trapan (biraz aşınmış). Merkezde, kuyu sıvısı (boue) dolum deliği.
Kuyu boruları standart uzunlukta (30 fit, yaklaşık 9 metre) olur. Yedek borular genellikle derrick'in yanında yerleştirilir. Borular, standart bir vida adımına göre birbirine vidalanarak yerleştirilir. Son olarak yerleştirilen boru, üst kısmında sağlam bir "kare boru" ile birleştirilir. Bu kare boru, döner bir masa (table tournante) tarafından sıkıca tutulur ve motorla döndürülür. Bir kuyu borusu incektikten sonra, hareket durdurulur. Kare boru gevşetilir ve kaldırılır. Yeni bir boru yerleştirilir, vidalanır ve üst kısmında kare boruya bağlanır. Daha sonra kare boru tekrar döner masaya yerleştirilir ve motor yeniden çalıştırılır. Kuyu açma işlemi devam eder.
Bir kuyu 1000 metre derinliğe kadar açıldığında, 100 adet kuyu borusu kullanılır. Deep Water Horizon'da kuyu 5000 metre derinliğindeyse ve işlem 78 gün sürdüyse, bu da günlük 7 boru demektir.
Kuyu çapı, trapanın kesim çapına göre belirlenir ve bu çap, kuyu borusunun çapından büyüktür. Bu da, kuyu borusu ile kuyu duvarı arasında boşluk bırakır. Bu boşluk, kuyu duvarında kesilen parçacıkların yukarı çıkmasını ve kuyu duvarına betonla birlikte bir "casing" (korumalı boru) yerleştirilmesini sağlar.
Trapan soğutulması gerekir. Bu soğutma işlemi, kuyu borusu içinden yüksek basınçla pompalanan bir sıvı ile yapılır. Bu sıvı, borunun etrafında yukarı doğru hareket eder ve kuyu duvarında kesilen parçacıkları taşır. Petrol kuyularında, kil ve polimerlerden oluşan özel bir "kuyu sıvısı" kullanılır. Bu sıvının hem yağlayıcı hem de thixotropik (yapısal özelliklerinin hareket halindeyken akışkan, durduğunda katı hâle geçmesi) özellikleri vardır. Bu sıvı, hareket halindeyken akışkan kalır, hareket durduğunda katı hâle gelir. Bu yüzden, kuyu açma işlemi durduğunda bu sıvı yerinde kalır. Bu temel özellik olmadan kuyu açma mümkün olmaz. Kuyu açma işlemi tekrar başladığında, kuyu sıvısı tekrar akışkan hâle gelir.
Bu özellik, Bretagne'daki Bénodet estuarinde karşılaşabileceğiniz "hareketli kum"ların özelliklerine benzer. Bu yüzden, 11 yaşında bir kampçı olarak, bu tür bir durumda kaybolmaktan kurtulduğumu anlatmak istiyorum. Eğer bir kere benimle bir kuru dal taşıyamazdım, o zaman burada olmayacaktım.
Düşük su seviyesinde, koyu renkli, katı gibi görünen çamurlar üzerinde yürüyordum. Birdenbire, belime kadar çöktüm. Ayağımın çarpması, aniden fazla bir faz değişimi yarattı. Ama hareketsiz kaldığım için, bu thixotropik çamur hemen katı hâle gelerek vücudumun yarısını sıkıca tuttu. Düşündüm ve ağaç dalımı destek olarak kullanarak bu tuzaktan kurtuldum. Ama bu kolay bir iş değildi, inanın.
Petrol kuyularında kullanılan sıvının temel bileşeni bentonit adı verilen kil bazlı bir maddedir. Bu maddenin yoğunluğu yaklaşık 1,8'dir. Bu yoğunluk, hidrokarbonların istemsiz yükselişini önlemek için basıncın hidrostatik etkisiyle önemli bir rol oynar.
10 metre su = 1 atmosfer, yani 1 bar
10 metre bentonit = 1,8 atmosfer, yani 1,8 kg/cm²
Deep Water Horizon kara dışı kuyusu için, platformun deniz tabanına 1500 veya 1600 metre yükseklikte olduğu düşünülür. Bu derinlik ile kuyu derinliği (5000 metre) toplanırsa, toplam 6600 metre elde edilir. Bu durumda trapanın bulunduğu yerde kuyu sıvısının basıncı 1188 bar olur. Bu basınç, hidrokarbonların platforma kadar yükselmesini engeller. Bu basınç, kuyu sıvısı suyla değiştirildiğinde 660 bar'a düşer.
İlk petrol platformları, birkaç on metre derinlikte, sağlam ayaklar üzerine kurulmuştu. Neden kara dışı kuyu açımı? Çünkü okyanuslarla kaplı kıta kırıklarında petrol bulunmaması için bir neden yoktu. Texas kıyısındaki kara dışı kuyular, sadece kara petrol alanlarının deniz altı uzantısıydı. İlk kara dışı kuyu açımları Meksika Körfezi'nde yapıldı. 1970'lerin başlarında petrol krizinden sonra, İngilizler ve Norveçliler, Kuzey Denizi'ndeki gaz ve petrol kaynaklarını, düşük derinlikteki tabanlarda geliştirmeye başladılar.
Bir açıklama: Bu İngiliz ve Norveç kuyularında, blow out preventer sistemleri tamamen otomatik olarak, ses sensörü ile tetiklenir. Bu, orada zorunlu bir güvenlik önlemi olarak kabul edilir.
Fırtınalara karşı direnç sağlamak için platformlar büyük boyutlara sahip olmalıdır.
300 metreden fazla derinlikte platformlar yerleştirilmeye başlandığında, platformların tabana dayanması artık mümkün olmazdı. Bu yüzden, yüzen yapılara yönelinir. Başlangıçta bu platformlar tabana sabitlenirdi. Ancak derinlik arttıkça, platformların motorlarla konumlandırılması mümkün hâle gelir. Yapı, kuyu başının hemen altına oturacak şekilde otomatik olarak konumlanır. En son yapılan platformlar, çok derin kuyu açımları için tasarlanan "yarı batık" türdedir. Bu platformlar, yoğunluğu 0,9 olan bir sıvı ile doldurulmuş büyük kovalar üzerinde yüzer. Bu büyük kütle, platforma büyük bir inertial (eylemsizlik) kazandırır ve en şiddetli dalgalar ve fırtınalara karşı neredeyse duyarlı olmaz hâle gelir. Deep Water Horizon platformu da bu türdür. Çözülmesi gereken bir teknik sorun, kuyu borusunun "riser" (yüzeye çıkan) kısmının kendi ağırlığı altında mekanik direnciyle ilgilidir.
Bu teknik hızlı bir şekilde gelişti ve şu anda 2000 metre derinlikte kuyu açımı yapılabilmektedir (mevcut rekor: Alaska'da 2500 metre derinlik). Petrol şirketleri, "üç bin metre sınırı" olarak bilinen daha derin alanlara hedefleniyor. Gelecek yıllarda, çok derin kara dışı alanlarda büyük petrol rezervlerinin keşfedildiğini düşünerek, derinlik rekabeti yaşanacaktır. Bu rezervler, Brezilya kıyısından yüzlerce kilometre uzakta, 3 ila 5 bin metre derinlikte, hatta 7 bin metre derinlikte yer alıyor.
Bir not: Brezilya Cumhurbaşkanı Lula, önceki gibi bu petrol alanlarını yabancı şirketlere tahsis etmek istemiyor. Brezilya petrolünün Brezilyalılar tarafından işletilmesini istiyor. Ayrıca, bu işletmelerden elde edilen gelirlerin, kıyı yakınlarında bulunan şehirler olan Rio de Janeiro gibi yerlerin değil, tüm Brezilya halkına fayda sağlamasını istiyor.
Bir "havacılık kazası" perspektifinde mi?
AGIP (Azienda Generale Italiana Petrol) 1926'da İtalya'da kuruldu. Savaşın ardından 1950 yılında, 1943'ten itibaren II. Dünya Savaşı'nda Almanlara karşı mücadele eden Enrico Mattei, bu fasizm kökenli yapıyı çözüme koydu. Ancak bu sırada Po Vadisi'nde doğal gaz yatağı keşfedildi. Mattei bu projeyi bıraktı ve yerine İtalya hükümetine, enerji sektörünü devletleştirmesini önerdi. Bu, ENI (Ente Nazionale idrocarburi) adı verilen bir kurumun kurulmasıyla gerçekleşti ve Mattei bu kurumun ilk başkanı oldu.
Enrico Mattei, 1962'de öldürüldü
Mattei, petrol arama, rafinasyon ve dağıtım alanlarında çok dinamik bir politika geliştirdi. Petrol pazarlarını, petrol ve gaz yataklarına sahip ülkelerin bu faydayı paylaşmasını sağlayan "elli-elli" anlaşmaları ile ele geçirdi. 1950'lerin sonunda, tüm İtalya, ünlü "Roma kurt" emblemiyle donatılmış benzin istasyonlarıyla doldu. Wikipedia'da bir bilgisiz kişi bu emblemi "altı ayaklı köpek" olarak tanımlar.
Mattei'nin petrol yataklarına sahip ülkelerlere sunduğu imkanlar, Kartel tarafından rahatsız edildi. Sonunda, özel uçaklarının bombalanmasıyla öldürüldü. 1972'de L'affaire Mattei adlı bir film, Cannes Film Festivali'nde Altın Yıldız ödülünü aldı. Ana rolü Gian Maria Volontè oynadı. Ancak film çıkışı, Amerikan şirketi Paramount tarafından satın alındı ve film gizlendi. Şu anda film için hiçbir CD veya DVD kopyası mevcut değil ve sinemateklerde de bulunmuyor.
Bu araştırmadan sonra, Brezilya kıyısının açık denizinde derin petrol yataklarının keşfedilmesi, "petrol zirvesi" kavramına odaklanan bu "kafaya sarma"yı sorgulamamızı sağlıyor. Kara dışı petrol üretimi gelişirse, büyük rezervler hâlâ keşfedilmemiş ve işlenebilecek. Bu durumda, bu gezegende petrolün azalması yakın gelecekte olmayabilir mi? Tahminlere göre, eğer kara dışı petrol üretimi gelişirse, yeni ihtiyaçların %80'ini karşılayabilir.
Derin deniz petrolüne yönelik olan bu imkanlar, sınırlarını bilmeden, petrol şirketlerinin tüm çabalarını topluyor. Bu da, OPEC (Petrol İhracatçı Ülkeleri Örgütü) ülkelerinden enerji bağımsızlığına ulaşma gibi önemli bir politik hedefi oluşturuyor. Bu kadar önemli bir hedef, şirketlerin yetkililerinin, yeni bir Eldorado'ya doğru koşmalarının durdurulamayacağını söylemesine neden oluyor. Ancak Obama'nın, bu derin kuyu açımlarını altı ay süreyle askıya almak için bir yasak çıkardığını biliyoruz. Şirketler, bir platformun işsiz kalmış günlük maliyeti nedeniyle öfkelendi. Ancak muhtemelen, Amerikan vergi mükellefi bu kayıpları karşılayacak.
Bu jackpot'ları elde etmek için şirketler, bizi tüm risklere atmakta kararlılar.
Ayrıca, bir BOP (blow out preventer) bataryası, kuyu başının yakınında deniz tabanında yer alır.
Kara dışı kuyu açımında BOP bataryası
Kara dışı petrol üretimi, karada yapılan üretimden daha pahalıdır. Deep Water Horizon gibi bir platformun kurulumu, günlük bir milyon dolar maliyetlidir. Yukarıdaki şemadan da görüleceği gibi, kuyu sıvısı genellikle geri kazanılamaz. Kuyu borusu boyunca aşağı iner ve yukarı çıktığında okyanus yüzeyinde birikir.
Bu sıvının yüksek yoğunluğu, istemsiz hidrokarbon yükselişini engellemek için hayati bir öneme sahiptir. Deep Water Horizon platformu altında 5000 metre derinlikte kuyu açıldığını varsayalım. Trapanın altındaki delik, kaya üzerinde şu basınç uygular:
(1600 metre su + 5000 metre kuyu) x 1,8 = 1.188 bar.
Eğer kuyu sıvısı yerine, soğutma ve yağlama için deniz suyu kullanılırsa, sistem sadece 660 bar basınçta tutabilir. Şüphesiz, Deep Water Horizon'da yapılan kuyu açımında, maliyet tasarrufu için, kritik anlarda kuyu sıvısının deniz suyu ile değiştirildiği ve uzmanların açıkça uyarılarına rağmen, bu riskin kabul edildiği söyleniyor.
Eğer trapan, petrol dolu bir çukura (yoğunluk 0,9) rastlarsa, bu petrol, üzerlerindeki kaya ve tortuların ağırlığına maruz kalır. Bu durumu hayal edebilmek için, bir su torbasını düşünün. Üzerine toprak veya kum koyun. Bu ortama bir iğne sokarsanız, torbadaki sıvı dışarı fışkırır. Bu yüzden, bu "yukarı çıkışları" kontrol etmek çok önemlidir. Petrol şirketleri kuyu açılırken, kesilen parçacıklar sürekli analiz edilir. Ayrıca, petrol, otomatik olarak bir çukurda birikmiş sıvı olarak görünmez. Genellikle, bu tür yataklar, bu değerli sıvıyı barındıran gözenekli bir kaya kütlesidir ve basınç, bu sıvının çıkarılmasını sağlar.
Deep Water Horizon olayı, 1979'da gerçekleşmiş olan kara dışı kuyu açımı IXTOC olayının bir tekrarıdır:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ixtoc_I_oil_spill
**1979'da Yucatán'ın kuzeyinde, kıyıdan 100 km uzakta, bir blow out sonucu meydana gelen kara dışı kuyu açımı sonuc