منصات النفط والغاز البحرية وأنواعها

منصة النفط أو المنصة البحرية: هي بناء ضخم يضم مرافق حفر، لاستخراج ومعالجة النفط والغاز الطبيعي، وتخزين المنتج مؤقتا لحين أن يتم توصيله للشاطئ لتُجرى عليه عمليات التكرير والتسويق. وفي أحيان كثيرة، تضم المنصات مرافق لإسكان العمال.

وقد تكون المنصات ثابتة في المحيط، أو عبارة من مجموعة من الجزر الصناعية، وقد تكون عائمة.

يمكن توصيل الآبار المغمورة بالمنصة عن طريق الخطوط العائمة وكابلات سرية، ومن الممكن أيضا أن تتألف تلك الآبار المغمورة من مجموعة آبار مفردة أو تكون عبارة عن مركز يتشعب منه آبار متعددة.

أنواع المنصات:

هناك أنواع عديدة من منصات النفط نذكر منها:

1- المنصات الثابتة

هذه المنصات تكون مبنية على أرجل من الصلب أو الخرسانة، أو كلاهما، وتكون مثبـّتة مباشرة في قاع البحر، وبحكم عدم قابليتها للتحرك، فإن تصميمها يتم للاستخدام بعيد المدى. وكثيراً ما يخزن فيها النفط ضمن خزانات تحت سطح البحر، كما أن تلك الخزانات كثيراً ما تُستخدم للمساعدة على الطفو، ويشيع استخدام هذه الطريقة لما تتمتع من حماية وعمق كافي. هذه المنصات تمتاز بجدواها الاقتصادية وتركب في أعماق مياه تصل حتى نحو 1,700 قدم (520 م).

2- الأبراج المتوافقة

تتكون هذه المنصات من أبراج مرنة ضعيفة وأساس ركامي يدعم سطح السفينة التقليدي من أجل عمليات الحفر والانتاج. وتستخدم الأبراج المتوافقة عادة في أعماق مياه تتراوح ما بين 370 إلى 910 متر.

3- المنصات شبه المغمورة (شبه الغاطسة):

ويكون لهذا النوع هياكل عبارة عن (أعمدة وطوافات) لها قدرة كافية لتجعل المنشأ طافياً. من ميزاتها إمكانية نقلها من مكان إلى مكان آخر؛ كما يمكن زيادة تثقيلها أو تخفيف الثقل عبر تغيير كمية التدفق في خزانات الطفو.. ويمكن استخدام المنصات شبه المغمورة في أعماق مياه بين 60 إلى 3.000 متر.

4- حفارات جاك-أپ

وحدات الحفر المتنقلة جاك-أپ، كما يبين الاسم، فهي عبارة عن حفارات يمكن رفعها فوق البحر باستخدام أرجل ويمكن خفضها، بما يشبه بدرجة كبيرة الرافعات. عادة ما تستخدم وحدات الحفر البحري المتنقلة هذه في مياه يصل عمقها لأكثر من 120 متر. وهي مصممة للنقل من مكان لآخر، ثم تقوم بتثبيت نفسها بنشر الأرجل على قاع المحيط.

5- سفن الحفر

هي مركبات بحرية مزودة بجهاز حفر. غالباً ما تستعمل للحفر بغية استكشاف أبار النفط أو الغاز الجديدة في المياه العميقة كما أنها تستخدم أيضاً في الحفر العلمي. معظم سفن الحفر تكون مجهزة بنظام تموضع ديناميكي للمحافظة على التموضع فوق البئر. ويمكن لهذه السفن الحفر في مياه أعمق من 3.700 متر.

6- أنظمة الإنتاج الطافية

الأنواع الرئيسية لأنظمة الإنتاج الطافية هي (نظام انتاج طافي، أو تخزين، أوتفريغ). تتألف هذه الأنظمة من منشآت ضخمة وحيدة الهيكل، في الغالب وليس على الدوام تكون على شكل سفينة، وتزود بمرافق معالجة. ترسو هذه المنصات في الموقع لفترات طويلة، وهي في الواقع لا تحفر للتنقيب عن النفط أو الغاز بل تستخدم حصرياً لأغراض التخزين، وبها عدد قليل جداً من معدات المعالجة. وتعتبر هذه المنصات واحدة من أفضل مصادر الحصول على انتاج طافي.

7- منصة رجل الشد

هي منصة طافية تربط مع قاع البحر بطريقة تلغي معظم الحركة العمودية للهيكل. وهي عبارة عن تصميم له أربعة أعمدة تشبه المنصات الشبه مغمورة وتستخدم في أعماق المياه التي تزيد عن نحو 2.000 متر. ومنها أيضا منصات رجل الشد الصغيرة والتي من ميزاتها بأنها ذات تكلفة منخفضة نسبياً، وتستخدم في أعماق مياه من 180 إلى 1.300 متر. كما تستخدم منصات رجل الشد الصغيرة كمرفق، أو منصات سواتل أو للانتاج المبكر لاكتشافات المياه العميقة الأكبر.

8- منشأ يعتمد على الجاذبية

من الممكن أن يكون صلب أو خرسانة وعادة ما يتم إرساؤه على قاع البحر مباشرة. المنشأت الصلب منها تملك القدرة على تخزين الهيدروكربون. ويتم تركيبها بشكل رئيسي بواسطة جذبها للفناء، سواء من خلال السحب الرطب و/أو السحب الجاف، ثم تركب نفسها عن طريق التثقيل الموجه للمقصورات على سطح الماء. ومن أجل تموضع المنشأت المعتمدة على الجاذبية خلال التركيب يتم توصيلها إما بصندق نقل أو أي صندوق آخر (شرط أن يكون بحجم كبير بما يفكي لدعمها) باستخدام رافعات بالأحبال.

9- المنصات الصواري

ترسو المنصات الصواري على قاع البحر مثل منصات رجل الشد، لكن الفرق هو أن لدى منصة رجل الشد حبال شد عمودية، أما الصارية فبها خطوط إرساء أكثر تقليدية. وقد تم تصميم الصواري حتى اليوم في ثلاث تكوينات:

• الصارية ذات البدن الاسطواني من قطعة واحدة وهي النوع التقليدي.

• "صارية الجمالون" حيث القسم الأوسط منها يتألف من عناصر جمالون متصلة بالبدن الطافي العلوي (يسمى الخزان الصلب) مع خزان مرن علوي يحوي على ثقالة دائمة،

• "صارية الخلية" التي تبنى من اسطوانات عمودية عديدة.

وتعتبر الصارية أكثر ثباتاً عن منصة رجل الشد إذ أن لديها ثقل موازن أكبر عند القمة وغير معتمدة على الإرساء للحفاظ علبها قائمة. كذلك تمتلك القدرة لتنتقل أفقياً وتضع نفسها فوق الآبار على بعد قصير من موقع المنصة الأصلية وذلك من خلال ضبط توترات خط الإرساء (باستعمال رافعات سلاسل مربوطة على خطوط الإرساء)،

10 - تركيبات غير مأهولة في المعتاد

هذه التركيبات (تدعى أحيانأً toadstools) وهي منصات صغيرة، تتكون من خليج بئر، مهبط للطائرات ومأوى للطوارئ. وهي مصممة للتشغيل عن بعد تحت الظروف العادية، ويتم زيارتها أحيانا للصيانة الروتينية أو لأعمال البئر.

11- أنظمة الدعم الموصلة

هي منصات صغيرة ليست مأهولة تتكون من خليج بئر ومحطة معالجة صغيرة. وصممت لتعمل إلى جانب منصة الانتاج الثابتة والتي يتم توصيلها بالمنصة عبر خطوط تدفق أو بواسطة الكابلات السرية، أو كلاهما.