Przekleństwo morskich wierceń

Bomby z bąbli
Przyczyną katastrofy platformy wiertniczej Deepwater Horizon w Zatoce Meksykańskiej mogły być hydraty metanu. To nadzieja energetyczna ludzkości i przekleństwo wierceń głębokomorskich.
Czy to się kiedyś skończy? Kolejne próby powstrzymania wycieku  z Deepwater Horizon nie przynoszą poprawy
U.S. Coast Guard

Czy to się kiedyś skończy? Kolejne próby powstrzymania wycieku z Deepwater Horizon nie przynoszą poprawy

Katastrofę da się powstrzymać chyba dopiero po wykonaniu szybu odciążającego
JR/Polityka

Katastrofę da się powstrzymać chyba dopiero po wykonaniu szybu odciążającego

Publiczne przesłuchania szefów firm odpowiedzialnych za katastrofę rozpoczęły się 11 maja w Waszyngtonie. Na razie niewiele z nich wynika. Koncern BP obwinia podwykonawców z firm Transocean i Halliburton, ci się bronią twierdząc, że wykonywali jedynie polecenia brytyjskiego koncernu.

Eksploracja złóż nafty i gazu od zawsze była związana z wysokim ryzykiem. Doskonale o tym wiedzieli już XIX-wieczni nafciarze, wiedzą również dzisiejsi eksploratorzy, wyposażeni bez porównania lepiej. Najniebezpieczniejszym momentem podczas całej skomplikowanej, wieloetapowej operacji budowy szybu wydobywczego jest dowiercanie się do skał zawierających sprężony gaz ziemny i ropę. Zazwyczaj do zrównoważenia ciśnienia panującego w złożu wystarczy wypełnienie rury wiertniczej mieszaniną wody i iłu, zwaną płuczką wiertniczą. W wyjątkowych sytuacjach, kiedy zwykła płuczka nie wystarcza, dodaje się do niej sproszkowany baryt – ciężki, naturalny minerał. Cięższa płuczka wywiera większe ciśnienie hydrostatyczne na dno otworu wiertniczego, blokując możliwość wyrzutu gazu i ropy. Jeśli i to nie pomaga, ostatnią linią obrony jest głowica przeciwwybuchowa, zwana w żargonie wiertniczym prewenterem.

Nieszczelne szczęki

To mechanicznie dosyć skomplikowane urządzenie składa się z co najmniej dwóch niezależnych zespołów stalowych szczęk, napędzanych siłownikami hydraulicznymi, które powinny w razie potrzeby zamknąć szczelnie wylot rury wiertniczej. Pierwsze modele głowic przeciwwybuchowych powstały w latach 20. zeszłego stulecia w amerykańskiej firmie Cameron International – tej samej, która dostarczyła supernowoczesny prewenter na platformę Deepwater Horizon. Właśnie to 450-tonowe monstrum, wykonane z najlepszych stali i tworzyw, precyzyjne jak szwajcarski zegarek, jest głównym podejrzanym w dochodzeniu przyczyn katastrofy, która 20 kwietnia spowodowała śmierć 11 ludzi, zatonięcie platformy i gigantyczny wyciek ropy.

Agregat wysokości 10 m wieńczy kolumnę rur okładzinowych na dnie morza. Jego stalowe szczęki powinny zatrzasnąć się na sygnał elektryczny, przesłany kablem z pokładu platformy. Jak wiemy, nie zamknęły się. Nigdy się nie dowiemy, czy taki sygnał został przesłany, bo pracownik obsługujący wyłącznik zginął podczas wybuchu. Tak czy inaczej, głowica powinna automatycznie zareagować na nagły wzrost ciśnienia, jak również na przerwanie obwodu elektrycznego. Jeśli i to zawiodło (a tak właśnie się stało), pozostaje ręczne przestawienie dźwigni wystającej z korpusu prewentera, uruchamiającej siłowniki hydrauliczne. Oczywiście na głębokości 1500 m rękę ludzką musi zastąpić stalowe ramię podwodnego robota. Ku zaskoczeniu inżynierów, wielokrotne próby przestawienia dźwigni nie odniosły skutku.

Prześwietlenie głowicy promieniami rentgena 11 i 12 maja wskazało, że prewenter jest częściowo zamknięty. Co zawiodło? Bez wydobycia głowicy na powierzchnię nigdy się tego nie dowiemy, ale pojawiły się doniesienia, że już wcześniej urządzenie sprawiało kłopoty – odnotowano wycieki płynu hydraulicznego i spadek ciśnienia gazu w tzw. akumulatorach hydraulicznych, które dostarczają energii koniecznej do pracy systemu.

Otwarta pozostaje sprawa dodatkowego wyłącznika – akustycznego, którego nie zainstalowano na feralnej platformie. Ten wyłącznik to nadajnik impulsów ultradźwiękowych, umieszczony na statku pomocniczym krążącym w pobliżu platformy. W razie totalnej katastrofy, można za jego pomocą wysłać sekwencję impulsów do odbiornika na prewenterze, co powinno uruchomić jego mechanizm hydrauliczny blokujący otwór wiertniczy.

Takie urządzenia ostatniej szansy stosują obowiązkowo dwa państwa – Norwegia (od 1993 r.) i Brazylia (od eksplozji w 2007 r., w której zginęło 11 ludzi). Niektóre platformy Shella i francuskiego koncernu Total są również wyposażone w wyłączniki akustyczne. Nie ma jednak pewności, czy obecność czwartego z kolei wyłącznika zapobiegłaby katastrofie. BP argumentuje, że jego funkcję pełni dźwignia obsługiwana przez podwodne roboty. Nie bez znaczenia jest koszt takiego urządzenia – 500 tys. dol., nie licząc stałej obsługi.

Wybuchowe hydraty

Niepokojący scenariusz przedstawił 8 maja prof. Robert Bea z University of California w Berkeley. Specjalista w dziedzinie bezpieczeństwa inżynieryjnego rurociągów naftowych, doradca BP w latach 90., twierdzi, że przyczyną katastrofy mogły być hydraty metanu. Ta niezwykła substancja, podobna do zwykłego lodu, powstaje, gdy metan miesza się z wodą w niskiej temperaturze, przy odpowiednio wysokim ciśnieniu. Hydraty metanu należą do grupy struktur klatkowych – w sieci cząsteczek wody zamykają, jak w klatkach, cząsteczki gazu. Z nietypowej budowy wewnętrznej wynikają niesamowite właściwości hydratów – są one bowiem zamrożonym paliwem. Po wydobyciu na powierzchnię białe bryły rozpadają się błyskawicznie na metan i wodę. Podpalone płoną jasnym ogniem. Nic dziwnego – 1 m sześc. metanowego lodu zawiera 164 m sześc. metanu.

Hydraty występujące powszechnie w szelfowych częściach oceanu – również w Zatoce Meksykańskiej – uważane są za nadzieję energetyczną ludzkości, znane złoża zawierają bowiem ilości gazu porównywalne z dotychczas eksploatowanymi złożami klasycznymi (POLITYKA 19/06). Jednocześnie są najbardziej niebezpieczną naturalną substancją, jaką można spotkać na dnie morza. Ich strukturę utrzymuje w całości jedynie wysokie ciśnienie i niska temperatura; przy zmianie jednego lub obu parametrów rozpadają się, czasami w sposób gwałtowny. Świadczą o tym kratery głębokości 350 m, jakie zdobią dno Morza Barentsa. Powstały podczas obniżenia o kilkadziesiąt metrów poziomu morza podczas ostatniej epoki lodowej, co spowodowało spadek ciśnienia hydrostatycznego i w konsekwencji wybuchowy rozpad hydratów. Z uwagi na tę nieprzyjemną cechę nie ma, jak dotąd, chętnych do przemysłowej eksploatacji metanowego lodu, aczkolwiek badania są prowadzone.

Czytaj także

Co nowego w nauce?

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną