海洋掘削

カリフォルニア州サンタバーバラ沖の石油掘削プラットフォーム- 2011 年 12 月 6 日

海洋掘削は、海底下に坑井を掘削する機械的プロセスです。これは通常、海底下の岩層にある石油を探索し、その後抽出するために行われます。最も一般的には、この用語は大陸棚での掘削活動を表すために使用されますが、この用語は湖、沿岸水域、内海での掘削にも適用できます。

海洋掘削は、生産された炭化水素と掘削作業中に使用される材料から、海洋と陸上の両方で環境上の課題を提示します。論争には、進行中の米国の沖合掘削論争が含まれます。^[1]

海洋掘削作業が行われる施設には、さまざまな種類があります。これらには、底部掘削リグ (ジャッキアップ バージおよびスワンプ バージ)、底部掘削または浮体式プラットフォームの複合掘削および生産施設、および半潜水艇または掘削船を含む深海移動式海洋掘削ユニット (MODU) が含まれます。これらは、最大 3,000 メートル (9,800 フィート) の水深で動作できます。浅い水域では、モバイル ユニットは海底に固定されますが、水深 1,500 メートル (4,900 フィート) を超える水域では、半潜水艇とドリルシップが動的測位を使用して必要な掘削場所に維持されます。

歴史

1891 年頃、最初の水中油井が、オハイオ州のグランド レイク セント メアリーズ湖の淡水にある杭の上に構築されたプラットフォームから掘削されました。井戸は、Bryson、Riley Oil、German-American、Banker's Oil などの小さな地元企業によって開発されました。^[2]

1896 年頃、カリフォルニア州のサンタバーバラ水路の下に広がるサマーランド油田の一部で、最初の塩水中の水中油井が掘削されました。井戸は、陸地から水路に伸びる桟橋から掘削されました。^{[3] [4]}

その他の注目すべき初期の水中掘削活動は、1900 年代にエリー湖のカナダ側で、1910 年代にルイジアナ州のカドー湖で発生しました。その後まもなく、テキサス州とルイジアナ州の湾岸沿いの潮間帯に井戸が掘削されました。テキサス州ベイタウン近郊のグースクリーク油田はその一例です。1920 年代、ベネズエラのマラカイボ湖のコンクリート プラットフォームから掘削活動が行われました。^[5]

最も古い海底井戸の 1 つは、1923 年にアゼルバイジャンで操業を開始したBibi Eibat井戸です。^{[6] [疑わしい–議論する]井戸は、}カスピ海 の浅瀬にある人工島にありました。1930 年代初頭、テキサス カンパニーは、メキシコ湾の汽水域で掘削するための最初の移動式鋼製はしけを開発しました。

1937 年、ピュア オイルとそのパートナーであるスーペリア オイルは、固定プラットフォームを使用して、ルイジアナ州カルカシュー教区の沖合 1 マイル (1.6 km) 、水深 14 フィート (4.3 m) の油田を開発しました。

1938 年、Humble Oilは、メキシコ湾のマクファデン ビーチで海につながる線路を備えた長さ 1.6 km の木製の架台を建設し、その端にデリックを設置しました。これは後にハリケーンによって破壊されました。^[7]

1945 年、米国が沖合の石油埋蔵量を管理していることへの懸念から、ハリー トルーマン大統領は、米国の領土を大陸棚の端まで一方的に拡大する大統領令を発令しました。 . ^[8]

1946 年、マグノリアは海岸から 18 マイル (29 km) 離れた場所で掘削を行い、ルイジアナ州セント メアリー教区沖の水深 18 フィート (5.5 m) にプラットフォームを建設しました。^[9]

1947 年初頭、スーペリアオイルは、ルイジアナ州バーミリオン郡沖約 18 マイル (29 km) の水深 20 フィート (6.1 m) に掘削および生産プラットフォームを建設しました。& Gasは、1947 年 10 月に歴史的なシップ ショール ブロック 32 の油井を完成させました。これは、スーペリアが実際にはるか沖合のバーミリオン プラットフォームから掘削を行う数か月前のことです。いずれにせよ、それがカー・マギーの油井を、土地の見えない場所で掘削された最初の石油発見にしました。^[10]

沖合掘削が最大 30 メートル (98 フィート) の深海に移行したとき、湾の 100 フィート (30 m) から 120 メートル (390 フィート) の深さで掘削装置の需要が必要になるまで、固定プラットフォーム リグが構築されました。メキシコでは、最初のジャッキアップ リグが専門の海洋掘削請負業者から登場し始めました。^[11]

最初の半潜水艇は、1961 年^の予想外の観測結果から生まれました。ポンツーンは、リグとその消耗品の重量を支えるのに十分な浮力がなかったため、ポンツーンの上部とデッキの下側の中間の喫水で場所間を牽引されました。この喫水での動きが非常に小さいことに気付き、Blue Water Drilling と Shell は共同でリグをフローティング モードで操作することを決定しました。固定された安定したフローティング深海プラットフォームのコンセプトは、1920 年代にエドワード ロバート アームストロングによって設計され、テストされていました。「シードローム」として知られる発明で航空機を操作する目的で。最初の掘削専用の半潜水型 オーシャン ドリラーは、 ODECOによって 1963 年に発売されました。

最初の海洋掘削船は、地球の地殻を掘削するモホールプロジェクト用に開発されたCUSS 1でした。^[13]

2010 年 6 月の時点で、世界中のオフショア リグ フリートでサービスに利用できる移動式オフショア ドリル リグ (ジャッキアップ、セミサブ、ドリルシップ、バージなど) が 620 台以上ありました。^[14]

世界で最も深いハブの 1 つは現在、メキシコ湾のペルディドで、2,438 メートル (7,999 フィート) の水に浮かんでいます。ロイヤル ダッチ シェルによって運営されており、30 億ドルの費用で建設されました。^[15]最も深い運用プラットフォームは、水深 2,600 メートル (8,500 フィート) のウォーカー リッジ 249 フィールドにあるペトロブラス アメリカ カスケード FPSO です。^[16]

主な洋上フィールド

注目すべきオフショア分野は次のとおりです。

• 北海_
• メキシコ湾（テキサス、ルイジアナ、ミシシッピ、アラバマ沖）
• カリフォルニア州(ロサンゼルス盆地とサンタバーバラ海峡、ベンチュラ盆地の一部)
• カスピ海 (特にアゼルバイジャン沖のいくつかの主要なフィールド)
• ブラジル沖のカンポス盆地とサントス盆地
• ニューファンドランドとノバスコシア(大西洋カナダ)
• 西アフリカ沖のいくつかの畑、特にナイジェリアとアンゴラの西
• 東南アジアおよびロシアのサハリンの海洋油田
• 主要な海上油田は、サウジアラビアに属し、サウジアラムコによって開発されたサファニヤ、マニファ、マルジャンなどのペルシャ湾に位置しています。^[17]
• インドのフィールド(Mumbai High, KG Basin-East Coast Of India, Tapti Field, Gujarat , India)
• ニュージーランドのタラナキ盆地
• シベリア北部のカラ海^[18]
• アラスカ沖の北極海とカナダのノースウェスト準州^[19]

課題

オフショアの石油およびガスの生産は、遠隔地で過酷な環境のため、陸上の設備よりも困難です。オフショア石油部門のイノベーションの多くは、非常に大規模な生産施設を提供する必要性など、これらの課題を克服することに関係しています。生産および掘削施設は、深さ 300 メートル (980 フィート) に立つトロール A プラットフォームのように、非常に大規模で多額の投資になる場合があります。^[20]

別のタイプのオフショア プラットフォームは、係留システムを使用して浮いている場合があります。浮体式システムは、固定式プラットフォームよりも深海で低コストになる可能性がありますが、プラットフォームの動的な性質により、掘削および生産施設に多くの課題が生じます。

海洋は、流体柱に数千メートル以上追加することができます。この追加により、井戸掘削における等価循環密度とダウンホール圧力が増加し、生成された流体をプラットフォーム上で分離するために持ち上げるのに必要なエネルギーも増加します。

今日の傾向は、プラットフォームにポンプで汲み上げたり、陸上に流したりするのではなく、水を油から分離して再注入することにより、海面下で生産作業を行うことであり、海の上には設備が見えません。海底設備は、これまでアクセスできなかった深海の資源を徐々に活用し、バレンツ海などの海氷によってもたらされる課題を克服するのに役立ちます。より浅い環境でのそのような課題の 1 つは、漂流氷の特徴による海底のえぐりです(氷の作用からオフショア設備を保護する手段には、海底への埋設が含まれます)。

オフショアの有人施設には、ロジスティクスと人的資源の課題もあります。オフショア石油プラットフォームは、カフェテリア、寝室、管理、その他のサポート機能を備えた小さなコミュニティです。北海では、職員は 2 週間のシフトでヘリコプターで運ばれます。彼らは通常、陸上労働者よりも高い給与を受け取ります。物資と廃棄物は船で輸送されますが、プラットフォームの保管スペースが限られているため、物資の配送は慎重に計画する必要があります。現在、経営陣と技術専門家がビデオ会議でプラットフォームと連絡を取り合っている陸上に、できるだけ多くの人員を移転することに多大な努力が払われています。陸上での仕事は、石油業界の高齢労働者にとってより魅力的です、少なくとも西側の世界では。これらの取り組みは、確立された「統合事業」という用語に含まれています。海中施設の使用が増えることで、より多くの労働者を陸上に留めるという目的を達成するのに役立ちます。海中施設は、新しいセパレーターやさまざまなオイルの種類に対応するさまざまなモジュールを使用して拡張することも容易であり、水上設備の固定床面積に制限されません。

環境への影響

オフショア石油生産には環境リスクが伴います。最も顕著なのは、プラットフォームから陸上施設に石油を輸送する石油タンカーまたはパイプラインからの油流出、およびプラットフォームでの漏出や事故 (例:ディープウォーター ホライズン油流出およびイクストク I 油流出) です。^[21] 生成水も生成されます。これは、石油とガスとともに地表に持ち込まれた水です。通常は塩分濃度が高く、溶解または未分離の炭化水素が含まれる場合があります。

も参照

参考文献

外部リンク

• 生物多様性センター v 内務省2009 年 4 月 17 日 DC 上訴決定により、アラスカのオフショア石油リースが停止されました。
• IODP-USIO: 出版物: Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program
• 「深海底からの新しい石油」。 ポピュラー サイエンス、1975 年 10 月、106 ～ 108 ページ。