Naftna platforma

Naftna platforma Oil platform / Oil Rigs
Naftna platforma u Ohotskom moru

Naftna platforma (engleski: Oil platform, Oil ring) pojedostavljeno rečeno je umjetni otok namjenjen za traženje (bušenjem) nafte i zemnog plina po morima, jezerima i rijekama a kasnije za crpljenje.

Platforma (od francuske sintagme: plate=ravan +forme=oblik), je učvršćeno (nepokretno) ili pokretno (plovno, plutajuće) postolje sa nadgrađem namijenjeno za odobalno (engleski: offshore) bušenje dna ispod vodenih površina radi istraživanja i (ili) eksploatacije nafte ili zemnog plina.^[1]

Nadgrađe platforme je prostor je smještaj mašina i opreme, sa helidromom i prostorijama za rad i boravak posade. Najčešći režim rada na platformi je 12 sati, po mjesec dana. Na eksploatacijskim platformama se nalazi samo nužna posada potrebna za funkcioniranje, a postoje i one bez posada, kojima se može i daljinski upravljati. Na platformama na kojima se obavljaju probna bušenja i eksploatacija može istovremeno biti smješteno i više od 100 ljudi, pa pored spavaonica, dnevnog boravka imaju i prostorije za rekreaciju i brojne druge zajedničke prostorije.^[1]

Prema namjeni se razlikuju dva osnovna tipa naftnih platformi:

• platforme za izradu istražnih bušotina i
• eksploatacijske platforme
  

Pored toga platforme mogu biti procesne, servisne (za smještaj radnika i opreme) i za specijalne namjene.^[1]

Naftna platforma je u principu autonomno plovilo sa vlastitim (ili bez njega) pogonom. Prema načinu postavljanja sidrenja u radni položaj razlikuju se:

• poduprte platforme (samopodizne i uronjive), koje rade poduprte u dno, a jedino se za vrijeme premještanja sa jedne lokacije na drugu koriste vlastitim pogonom
• plutajuće platforme - barže
• poluuronjive platforme i
• brodovi za bušenje, koji se u svim fazama rada stabiliziraju jedino vlastitim pogonom.^[1]

Samopodizne (lift) poduprte platforme ograničene su na dubine mora do najviše 150 metara, većina ih radi do dubina od 100 m.^[1] Najpopularnija vrsta fiksne platforme zove se dizalica. To je plutajuća (ali ne samohodna) platforma sa nogama koje se mogu podići iznad morskog dna dok se platforma tegli do mjesta bušenja. Tamo se noge uz pomoć zupčanika vrate na dno a platforma se podigne 10 do 20 m iznad površine. Donji dio nogu se najčešće fiksira za dno pilotima.^[2] Drugi tip takvih platformi, podupire se fleksibilnim čeličnim ili betonskim bazama konstruiranim na kopnu na odgovarajuću visinu. Nakon što se takva platforma odvuče do mjesta bušenja, flotacijski rezervari ugrađeni u bazu se pune vodom i baza tone na dno. Često se rezervari za skladištenje proizvedene nafte ugrađuju u djelove podvodne baze.^[2]

Za veće dubine mora koriste se poluuronjive platforme i brodovi za bušenje.^[1]

Poluuronjiva platforma tegli se na lokaciju predviđenu za bušenje, zatim se zavisno o dubini mora, sidri ili se njen položaj stabilizira dinamičkim pozicioniranjem. Za vrijeme rada platforma pluta, djelomično uronjena do gaza za tegljenje.^[1]

Plitko bušenje u moru na dubinama manjim od 152 m, omogućuje korištenje fiksnih platformi sa betonskim ili metalnim nogama usađenim u morsko dno. Kontrolna oprema nalazi se na površini, na platformi (nadgrađu) a ušće bušotine na dnu mora. Kada je dubina manja od 457 m, ronioci mogu lako doći do ušća bušotine kako bi izvršili rutinsko održavanje prema potrebi, što plitko bušenje na moru čini jednom od najsigurnijih metoda proizvodnje na moru.^[2]

Počevši od 1970-ih ronioci se koriste sve manje za montažu cijevi na ušću bušotine, već to umjesto njih rade daljinski upravljani roboti.^[2]

U dubljim, otvorenijim vodama do 1.524 m dubine, bušenje se vrši sa slobodno plutajućih platformi ili sa platformi dizajniranih sa dnom koje leži na dnu. Plutajuće platforme najčešće se koriste za istražna bušenja u vodama dubljim od 914 m, dok su platforme sa dnom koriste u vodama plićim od 914 m.^[2]

Postoje četiri karakteristična tipa eksploatacijskih platformi; nepomična (fiksna), fiksna gravitacijska, plutajuća sa zategnutim kracima i platforma fleksibilno pričvršćena za morsko dno.^[1]

Fiksna konvecionalna čelična platforma najčešći je tip eksploatacijske platforme, fiksira se na dno čeličnim rešetkastim tornjem i pilotima.^[1]

Fiksna gravitacijska platforma je armiranobetonska konstrukcija sa dugim nogama i donjim dijelom od kesona. Kada se dotegli na proizvodnu lokaciju, noge i kesoni se pune vodom, tako da vlastitom težinom uranja do morskog dna. Velike platforme tog tipa su Statfjord B i Troll u Sjevernome moru^[1], a najveća je Berkut pored ruskog otoka Sahalina. To inženjersko čudo teško oko 200,000 tona crpi oko 4,5 miliona tona nafte godišnje, smješteno je na 35 m iznad morskog dna.^[3]

Platforma je dizajnirana da podnese subarktičku klimu (-44 °C) i valove od 18 m. °C. Masivna gornja strana platforme duga je 105, široka 60 i visoka 144 m.^[3]

Eksploatacijska platforma služi za crpljenje nafte ili plina iz bušotine i u principu je proizvodni pogon, koji cijeli radni provede na istom za mjestu.^[4]

Plutajuća platforma fiksira se za morsko dno sidrenim lancima, cijevima ili sajlama, koristi se kod većih dubina i može se premještati. Fleksibilno pričvršćena platforma fiskira se za dno zglobno ili pomoću temeljnih ploča i zatega.^[1]

Sa jedne platforme može se izraditi i do 60 bušotina, što ovisi o veličini polja, dubini i broju ležišta te načinu opremanja. Nafta i plin transportiraju se podmorskim cjevovodima na obalu ili se skladiše na samom mjestu a kasnije transportiraju tankerima.^[1]

Metode plutajućeg dubokovodnog bušenja i proizvodnje nafte se jako razlikuju, ali sve uključuju korištenje fiksnih (usidrenih) sistema, koji se mogu postaviti nakon završetka bušenja i demobilizacije bušilice. Crpljenje se vrši direktnom vezom sa eksploatacijskom platformom ili povezivanjem uspona podmorskih ušća bušotine sa esploatacijskom platformom.^[2]

I kod fiksnih i plutajućih platformi cijev bušilice mora prenositi rotacijsku snagu i isplaku na dlijeto, pored tog blato se mora vratiti na platformu za recirkulaciju. Kako bi se te funkcije ostvarile kroz morsku vodu, vanjsko kućište (lift), mora se protezati od platforme do dna. Sistem za navođenje, najčešće se sastoji od kablova pričvršćenih za dno. On se mora postaviti kako bi se oprema i alati sa površine mogli montirati u bušotinu.^[2]

Počevši od 1970-ih ronioci se koriste sve manje za montažu cijevi na ušću bušotine, već to umjesto njih rade daljinski upravljani roboti.^[2]

Pod terminom „duboko more“ podrazumijevaju se dubine koje se ne mogu dohvatiti korištenjem samopodižućih platformi (engl. jack-up platform). Najveća dubina mora koja je dohvatljiva samopodižućim platformama najnovije generacije je 170 m. Za veće dubine se moraju koristiti platforme različitih konstrukcija koje omogućuju bušenje ili proizvodnju do danas ekstremnih dohvatljivih dubina koje imaju i više od 3,000 m.^[4]

Spar je plutajuća platforma dizajnirana za bušenje u dubokom moru. One se montiraju na veliki šuplji cilindar (bovu) koji uranja u vodu do 213 m. On stabilizira platformu, i omogućuje rad do 3,048 m.^[5]

Cilindar se puni materijalom veće gustoće od gustoće vode. Sidri se sajlama o dno. Postoje tri tipa takvih platformi;

• klasična spar platforma, ima trup (cilinar) iz jednog komada
• truss spar platforma, centralni dio podvodnog trupa je rešetkaste konstrukcije
• cell spar platforma, trup je sastavljen od više cilindričnih vertikalnih cijevi.^[4]

Najdublja svjetska platforma tipa Spar je Perdido u Meksičkom zaljevu , otprilike 322 km južno od Galvestona u Teksas, usidrena na 2,450 m koja crpi naftu i plin iz dubine između 2,300 i 2,800 m.^[3]

Cilindar Perdida ima 170 m, a trup mu je visok 267 m, gotovo kao Eiffelov toranj i težak 22,000 tona. Platforma crpi 100,000 barela nafte i 5,66 miliona m³ plina dnevno. Služi kao centar za tri polja u Meksičkom zaljevu - Great White, Tobago i Silvertip, i povezana je sa 22 naftne bušotine sa 44 km cjevovoda na dnu oceana.</>

Glavna karakteristika tih platformi sa zategom u nogama (engleski: Tension leg platform, TLP) je što se platforma vertikalno gotovo ne pomiče. Plutajući sistem Seastar sa zateznim nogama, radi u vodama do 1,067 m dubine.^[2]

Jedan tip plutajuće platforme je brod za bušenje, koji se koristi gotovo isključivo za istražna bušenja. To je oceansko plovilo sa dizalicom u sredini, iznad otvora za bušenje. Takve brodove ispočetko se stabiliziralo sa šest ili više sidara, iako su poneki od njih ravnotežu održavali vlastitim propelerima. I pored toga, oni se za velikih valova kotrljaju i naginju, što otežava bušenje. Trenutačno se koristi sistem sa zupčanicima za dinamičko pozicioniranje, koji im omogućuje rad i po uzburkanom moru ili drugim teškim uvjetima.^[2]

Glavna prednost im je velika mobilnost, a mana održavanje ravnoteže za orkanskih oluja.^[1]

Brod za bušenje Dhirubhai Deepwater KG1 kompanije Transocean izradio je bušotinu za Indiaˈs Oil and Natural Gas limited u moru dubine 3,174 m.^[4]

Oko 1891. izbušene su prve bušotine sa platforme na pilotima u akumulacionom jezeru St. Marys u Ohiju. Prva bušotina u moru, izbušena je oko 1896. kod Santa Barbare u Kaliforniji.

Tokom 1920-ih napravljene su prve bušotine sa betonskih platformi u Jezeru Maracaibo u Venecueli.

Jedna od najstarijih podmorskih bušotina je Bibi Eibat iz 1923. u Kaspijskom moru. Početkom 1930-ih, Texas Co. (današnji [[Chevron Corporation|Chevron) razvio je prve mobilne čelične barže za bušenje u plitkim vodama Meksičkog zaljeva.^[6]

Istraživanje jadranskog akvatorija započelo je 1970-ih. Danas su u vlasništvu hrvatskih kompanija dvije platforme; samopodižuća Labin (izgrađena 1985. u Brodogradilištu Viktor Lenac u Rijeci te poluuronjiva platforma Zagreb I, izgrađena 1977. u Dunkerqueu. Na prostoru Sjevernog Jadrana izbušeno je više od 130 istražnih i ekspoloatacijskih bušotina.^[4]

Naftna platforma na Wikimedijinoj ostavi

• Offshore platforms (en)