Forebygging og respons på oljesøl offshore - Offshore oil spill prevention and response

Inspektør på offshore oljeboringsrigg

Forebygging og respons på oljesøl offshore er studien og praksisen med å redusere antall offshore hendelser som frigjør olje eller farlige stoffer i miljøet og begrense mengden som frigjøres under disse hendelsene.

Viktige aspekter ved forebygging inkluderer teknologisk vurdering av utstyr og prosedyrer, og protokoller for opplæring, inspeksjon og beredskapsplaner for å unngå, kontrollere og stenge offshore-operasjoner. Svaret inkluderer teknologisk vurdering av utstyr og prosedyrer for rensing av oljesøl , og protokoller for påvisning, overvåking, inneslutning og fjerning av oljesøl, og restaurering av berørt dyreliv og habitat.

I USA er beredskapsplaner for forebygging av oljevern og beredskapsplaner føderalt obligatoriske krav til alle offshore oljeanlegg i amerikanske føderale farvann. For tiden administreres av Minerals Management Service (MMS), ble disse reguleringsfunksjonene bestilt 19. mai 2010 til å overføres til USAs innenriksdepartementets nyopprettede Bureau of Safety and Environmental Enforcement . Oljeutslipp i innlandsvann er ansvaret for Environmental Protection Agency (EPA), mens oljesøl i kystvann og dypvannshavner er den amerikanske kystvakten .

I motsetning til BAT-kriteriene ( Best Available Technology ) som er fastsatt i Clean Air Act og Clean Water Act , ble det i endringene fra 1978 om ytre kontinentalsokkel lov endret at offshore boring og oljeutslippsreaksjoner innebærer bruk av beste tilgjengelige og sikreste teknologier (BAST ). Mens Technology Assessment and Research (TAR) -programmet har til oppgave å forskning og utvikling av slike teknologier gjennom kontraktprosjekter, er menneskelige faktorer også svært relevante for å forhindre oljesøl. Som William Cook, tidligere sjef for Performance and Safety Branch of Offshore Minerals Management for MMS, uttrykte det: "Teknologi er ikke nok. Før eller senere kommer den ansikt til ansikt med et menneske. Hva det mennesket gjør eller gjør ikke gjør, sørger ofte for at teknologien fungerer som den var ment - eller ikke. Teknologi - spesielt - ny, innovativ, banebrytende teknologi må integreres med menneskelige og organisatoriske faktorer (HOF) i en systemsikkerhetsstyringsmetode. . "

Topp 10 største oljesøl i historien

Link

Regelverk og konsekvenser

På grunn av behandling og avhendingskrav for boring og produksjon, vil avfall sannsynligvis bli strengere. Forbud mot deponering av land vil utgjøre enda større utfordringer, spesielt for eksterne olje- og gassoperasjoner. De betydelige kostnadene for olje- og gassprodusenter som oppfyller denne nye reguleringsbølgen vil kun oppveies av de enda større kostnadene ved manglende overholdelse. Det føderale miljøvernbyrået (EPA) i USA og lignende organer globalt, så vel som mange statlige og lokale byråer, har økt deres håndhevelsesevner og aktiviteter sterkt. De fleste miljølover er strafferettslige. På grunn av dette har mange operasjonspersoner og medlemmer av toppledelsen i store selskaper funnet seg på feil side av miljøhåndhevelsesaksjoner gjennom uvitenhet om de stadig mer komplekse kravene og de alvorlige konsekvensene av å bryte miljølovene.

Internasjonale traktater, som den internasjonale konvensjonen for forebygging av forurensning fra skip (MARPOL), administrert av Den internasjonale sjøfartsorganisasjonen og implementert i mange land som lovgivning (for eksempel den amerikanske oljeforurensningsloven fra 1973 ), legger obligatoriske restriksjoner, registrering og straff. for søl av olje fra skip.

I 1967 lekket Torrey-kløften utenfor kysten av Storbritannia enorme mengder olje i havet. Blant de mange problemene denne hendelsen fremhevet var problemet med økonomisk kompensasjon. Da de eksisterende lovene ikke tillot den britiske og franske regjeringen å saksøke det ansvarlige selskapet for tilstrekkelig kompensasjon. I dag er det flere forskrifter, som rent vannloven, og International Convention on Civil Liability for Oil Pollution Damage (CLC) som gir et rammeverk for hvordan man skal håndtere spørsmålet om erstatning. Regelverket tar sikte på å identifisere hvem som er ansvarlig part, hvilke skader de må kompensere for, og hvem som er partene som skal motta erstatning. Det er også ikke-statlige organisasjoner som håndterer erstatningskrav for oljeutslipp, som den internasjonale forurensningsforbundet for tankskipseiere Limited (ITOPF), en ideell organisasjon. Selv om internasjonale regler, som CLC, eksisterer og er vidt vedtatt, gjelder de ikke overalt . USA har for eksempel bidratt til opprettelsen av CLC, men er ikke signatær for CLC fordi de har omfattende nasjonale forskrifter, som rentvannsloven og oljeforurensningsloven som de stoler på i stedet, mens Kina bare har implementert deler av det.

Teknologier

Hydrokarbonproduserende brønner er designet og håndtert på grunnlag av 'barrierer' for å opprettholde inneslutning. En 'dobbelt barriere'-filosofi brukes vanligvis der to uavhengig verifiserte barrierer mot hydrokarbonreservoaret og miljøet er nødvendig til enhver tid. Svikt i en enkelt barriere vil ikke føre til utslipp av hydrokarbon. I løpet av de forskjellige fasene av boring, produksjon, bearbeiding og forlatelse, vil mange forskjellige utstyrsutstyr brukes til å opprettholde kontroll over brønnvæskene og trykket.

Boring av utblåsningsforebyggere

Figur 1. Av de testede skjærstøttene mislyktes 50% under forventet trykk ved havboring.

Figur 2. I en skjærstamme drives de to bladene hydraulisk for å kutte det tykke borerøret av stål.

Figur 3. Skjær ende av et borerør.

De primære sikkerhetskontrollanordningene for brønnboring er utblåsningsforebyggere (BOPs), som har blitt brukt i nesten et århundre i kontroll av oljebrønnboring på land. BOP-utstyrsteknologien har blitt tilpasset og brukt i offshore brønner siden 1960-tallet. Inspeksjon og reparasjon av BOP-er er mye mer kostbare, og konsekvensene av feil er potensielt mye verre. Det er to varianter av offshore BOP i bruk; utblåsningsbeskyttelsen som havner på havbunnen, og overflaten for utblåsing som sitter mellom stigerøret og boreplattformen . Overflatenheten er mindre, lettere, billigere og lettere tilgjengelig for rutinemessige tester og vedlikehold. Det forhindrer imidlertid ikke utblåsninger som involverer et ødelagt stigerør.

Blowout Preventers inneholder ofte en bunke med uavhengig opererte avskjæringsmekanismer, så det er redundans i tilfelle feil, og evnen til å arbeide under alle normale forhold med borerøret inn eller ut av brønnboringen. BOP-en som ble brukt i Deepwater Horizon , hadde for eksempel fem "værer" og to "ringformede" utblåsningsforebyggere. Væddene var av to typer: "rørvader" og "skjærvader". Hvis borerøret er i brønnen, glir rørstativene vinkelrett på røret og lukkes rundt det for å danne en tett tetning. De ringformede hindringene lukkes også rundt røret, men har mer vertikal bevegelse, slik at de løsner litt hvis borerøret skyves nedover, slik det kan være nødvendig i en "snubbing" eller "well kill" -operasjon. Skjærstøtter kan brukes som en siste utvei for å skjære gjennom borerøret og stenge av alt, inkludert det som måtte komme opp inne i borerøret.

Studier utført for Minerals Management Service har stilt spørsmålstegn ved påliteligheten til skjærrams ved dypvannsboring. Figur 1 viser resultatet av en studie fra 2002 om oljerigger til havs. Denne studien ble designet for å svare på spørsmålet "Kan en gitt riggs BOP-utstyr skjære røret som skal brukes i et gitt boreprogram i den mest krevende tilstand som kan forventes?" Syv av de fjorten tilfellene i denne studien valgte ikke å teste, en annen hadde utilstrekkelige data til å trekke en endelig konklusjon, og tre klarte ikke å skjære røret under realistiske forhold med forventet borehull og sjøvannstrykk. I hvert tilfelle av feil, skjæres røret med å øke trykket på værene over designverdien. En oppfølgingsstudie i 2004 bekreftet disse resultatene med et mye større utvalg av borerør og typiske utblåsningsforebyggere fra tre forskjellige produsenter.

I tillegg til utilstrekkelig ramtrykk, oppførte en New York Times- undersøkelse av Deepwater Horizon oljeutslipp andre problemområder for dypvannsblåsning. Hvis en av de gjengede skjøtene mellom rørseksjonene er plassert i en skjærstøtte, ville stammen trolig ikke skjære gjennom den, fordi skjøtene er "nesten uforgjengelige". Å kreve to skjærvader i hver utblåsningsvern kan bidra til å unngå dette problemet og til å unngå noen typer "enkeltpunktsfeil". Andre teknologier som kan forbedre påliteligheten til BOP-er inkluderer sikkerhetskopisystemer for sending av kommandoer til BOP og kraftigere nedsenkbare enheter som kobles til BOPs hydraulikksystem.

Vel foringsrør

Figur 4. Typiske brønnforingsrør under de siste testene før innstenging.

Foring av oljebrønner til havs gjøres med et sett med nestede stålrør, sementert til bergveggene i borehullet som i figur 4. Hver seksjon er suspendert av en gjenget adapter inne i bunnen av seksjonen ovenfor. Feil i foringsrør eller sement kan føre til injeksjon av olje i grunnvannslag, strømme til overflaten langt fra brønnen, eller en utblåsing ved brønnhodet.

I tillegg til foringsrør inneholder oljebrønner vanligvis en "produksjonsforing" eller "produksjonsrør", som er et annet sett med stålrør suspendert inne i foringen. "Ringrommet" mellom foringsrøret og produksjonsforingen er fylt med "gjørme" med en spesifikk tetthet for å "balansere" trykket inne i foringsrøret med "poretrykket" av væsker i de omkringliggende bergformasjonene.

For å sikre at sementet danner en sterk, kontinuerlig 360 graders tetning mellom foringsrøret og borehullet, plasseres "sentraliseringsanordninger" rundt foringsseksjonene før de senkes ned i borehullet. Sement injiseres deretter i rommet mellom bunnen av den nye foringsseksjonen og bunnen av borehullet. Sementen flyter opp rundt utsiden av foringsrøret og erstatter gjørmen i det rommet med ren, ukontaminert sement. Deretter holdes sementen helt stille i flere timer mens den stivner.

Uten sentralisatorer er det høy risiko for at en kanal med boreslam eller forurenset sement blir igjen der foringsrøret kommer i kontakt med borehullet. Disse kanalene kan gi en vei for en senere utblåsning. Selv en tynn sprekk kan skyves opp av det enorme oljetrykket nedenfra. Da kan erosjon av sementen oppstå fra høyhastighets sandpartikler i oljen. En hårsprekk kan dermed bli en vidåpent strømningskanal.

En annen årsak til sementfeil venter ikke lenge nok til at sementen stivner. Dette kan være et resultat av en forhastet boreplan, eller det kan skje hvis det oppstår en lekkasje som får sementen til å krype i løpet av den tiden den skal settes. En "sementevalueringslogg" kan kjøres etter hver sementjobb for å gi en detaljert, 360-graders sjekk av integriteten til hele tetningen. Noen ganger hoppes disse loggene på grunn av tidsplanstrykk.

Sement brukes også til å danne permanente barrierer i ringrommet utenfor produksjonsforingen, og midlertidige barrierer inne i foringen. De midlertidige barrierer brukes til å "stenge" brønnen etter boring og før produksjonsstart. Figur 4 viser en barriere som testes ved å erstatte det tunge gjørmen over det med lettere sjøvann. Hvis sementpluggen er i stand til å inneholde trykket fra gjørmen nedenfor, vil det ikke være noen oppstrømning av sjøvann, og den kan erstattes med gjørme for den siste innstengingen.

Det er ingen sementbarrierer i ringrommet i figur 4. Selv om det ikke er noe krav til slike barrierer, kan tilsetning av dem minimere risikoen for en utblåsning gjennom en direkte vidåpnet kanal fra reservoaret til overflaten.

Menneskelige faktorer

Se også

• Automatisert dataforespørsel for oljesøl

Referanser

Eksterne linker

1. US Coast Guard and Environmental Protection Agency , oljevernforebygging, kontroll og mottiltak
2. American Petroleum Institute , Oil Prevention and Response
3. NOAA , 2002. Forebygging og respons på oljeutslipp: En valgt bibliografi om Exxon Valdez oljesøl
4. Offshore Technology Resource Center . 2001. Sammenlignende risikoanalyse for dypvannsproduksjonssystemer
5. Oil & Gas UK , Oil Prevention and Response Advisory Group (OSPRAG)
6. International Oil Spill Conference (IOSC), 1969 – nåtid. Arkiv med over 3000 artikler og konferanser i fulltekst som dekker sølforebygging, planlegging, respons og restaurering, protokoller og teknologi.