Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Undersøiske mudderskred er den største trussel mod offshore-boringer, og energiselskaber er ikke klar til dem

Aktive lejekontrakter for olie- og gasboringer i Den Mexicanske Golf. Kredit:BOEM

Ligesom generaler planlægger den sidste krig, Olieselskabers ledere og regeringsinspektører har en tendens til at tro, at fordi de overlevede BP Deepwater Horizon-olieudslippet i 2010, de er klar til alle hændelser. I dag udvider de boring til dybere og dybere vand, og Trump-administrationen åbner flere offshore-områder for produktion.

Faktisk, imidlertid, det værst tænkelige scenarie for en olieudslipskatastrofe er ikke at miste kontrollen over en enkelt brønd, som det skete i BP-katastrofen. Meget mere skade ville ske, hvis en eller flere af de omkring tusind produktionsplatforme, der nu dækker den Mexicanske Golf, blev ødelagt uden varsel af et dybhavs mudderskred.

I stedet for et beskadiget brøndhoved, et mudderskred ville efterlade et sammenfiltret rod af rør begravet under en gigantisk masse af sedimenter. Det ville være umuligt at stoppe udledningen med hætter eller propper, og der ville være lidt håb om at færdiggøre snesevis af nødhjælpsbrønde for at stoppe udledning fra beskadigede brønde. Olie kan flyde i årtier.

Dette scenarie er allerede opstået, og vi ser resultaterne ved en brønd ved Louisiana, ejet af Taylor Energy, der har lækket olie siden 2004. Baseret på denne katastrofe og mine 30 års erfaring med at studere dybhavsolie- og gasudsivninger, Jeg mener, at tilsynsmyndigheder og energiselskaber bør gøre meget mere for at forhindre sådanne katastrofer på andre steder.

Undersøiske laviner

Turbiditetsstrømme kan være forårsaget af jordskælv, kollapsende skråninger og andre geologiske forstyrrelser. Når først det er sat i gang, det grumsede vand strømmer nedad og kan ændre havbundens fysiske form. Kredit:NOAA

Mudderskredet, der forårsagede Taylor Energy-lækagen, var ikke en isoleret begivenhed. Mange store træk ved den Mexicanske Golfs kontinentale skråning – hvor havbunden går ned fra kontinentets ydre kant ned til den dybe havbund – blev dannet, da denne skråning svigtede. Deres batymetriske konturer viser umiskendelige tegn på massive mudderskred i fortiden.

På trods af generationer af olieproduktion, de sedimentære lag i den nordlige Golf rummer stadig milliarder af tønder olie. Det moderne, løst materiale, der ligger oven på disse klippelag, er også modtageligt for svigt, som genererer et fænomen kendt som turbiditetsstrømme. Disse er massive laviner af glidende materiale delvist suspenderet i vand, som kan rejse kilometervis med forbløffende hastighed.

En af de mest berømte turbiditetsstrømme fandt sted i 1929 efter et jordskælv med en styrke på 7,2 centreret nær Newfoundlands Grand Banks. Den resulterende rutsjebane forskudte over 40 kubik miles af materiale, rejser med 50 miles i timen i op til 300 miles.

Boring på gyngende jord

I 2004 indledte stormflod og monsterbølger fra orkanen Ivan det enorme mudderskred, der ødelagde Taylor Energy-platformen, en aldringsfacilitet kaldet MC20A, ligger omkring tolv miles fra Mississippi River's Birdfoot Delta. Virksomhedens ingeniører hævder, at det kun havde tre flydende brønde, før det blev væltet. Dens brønde var udstyret med underjordiske sikkerhedsventiler, der angiveligt blev lukket af, da platformen blev evakueret forud for stormen.

Sådan fungerer en dybhavsborerig.

Disse ventiler fejlede tilsyneladende, fordi der er set kilometerlange oliepletter på vandet ovenfor lige siden mudderskredet i 2004. På trods af mange års indsats og udgifter på mere end 230 millioner USD, olien flyder stadig fra under benene på den nedskudte platform i en størrelsesorden, som jeg vurderer til at være mindst 100 tønder om dagen. Denne begivenhed er det længste olieudslip i amerikansk historie.

På dybere vand, moderne platforme er specielt designet til at modstå orkaner. Imidlertid, jordskælv forekommer også i den nordlige Golf. National Earthquake Information Center havde registreret otte jordskælv i regionen før 2009, med størrelser fra 3,2 til 5,9. Den 6. maj I 2018 fandt en hændelse på 4,6 sted i en dybde på 6500 fod.

Nyere versioner af underjordiske sikkerhedsventiler på disse platforme er beregnet til at beskytte automatisk mod storme eller skibskollisioner. Mudderskred genereret af jordskælv repræsenterer kræfter i en helt anden skala. Når først et flow starter, den kunne rejse i snesevis af miles, producere en ustoppelig bølge, der ville ødelægge alle platforme og rørledninger, der lå i dens vej.

Moderne dybvandsolie- og gasplatforme dværger Taylor Energy's MC20A-platform i enhver henseende. De er placeret hundrede miles eller mere fra land i vand 10 eller 20 gange dybere. Typisk, platforme betjener et knudepunkt af rørledninger og robotstyrede strukturer, der forbinder snesevis af brønde fra andre oliefelter, der kan være 25 miles eller længere væk. De er designet til spidsproduktionshastigheder på 100, 000 til 200, 000 tønder olie om dagen.

Undervandstræk i Mississippi-deltaet, kortlagt i 1980. Hundredvis af rørledninger krydser dette mudderskredsudsatte område. Kredit:Nodine et al., 2007

Brug af platforme til at overvåge risiko

Hvordan skal planlæggere forberede sig på denne fare? En undersøgelse fra indenrigsafdelingen fra 2007 analyserede faren og foreslåede retningslinjer for vurdering af risici for platforme og rørledninger, begyndende med undersøgelser for at identificere områder med stejl eller ustabil bund. Agenturet udgav for nylig et digitalt kort over den nordlige Golfs dybere vand, der viser tegn på tidligere mudderskred med grafisk realisme. Skråningsfejl og turbiditetsstrømme er virkelig en del af Golfens natur.

Ironisk, imidlertid, kortet dækker ikke områder tættere på kysten. Vores mest omfattende undersøgelse af mudderaflejringer offshore fra Mississippi-deltaet dateres til 1980'erne, men i løbet af de sidste 40 år har udvikling og uddybning fremskyndet sedimenttab fra deltaet. Denne kystnære sedimentbelastning repræsenterer en truende risiko, meget som snepakning i lavineland.

Delta-regionen i Golfen er krydset af hundredvis af miles af olierørledninger og snesevis af stadig producerende olieplatforme. Som undersøgelsen fra 2007 indenrigsministeriet viste, disse strukturer er i fare for orkangenererede mudderskred. Indhentning af opdaterede undersøgelsesoplysninger ved hjælp af moderne metoder bør være en topprioritet.

Der er også måder at vurdere risici på i dybere områder, herunder zoner som Atlanterhavskysten, hvor Trump-administrationen ønsker at udvide offshore-efterforskning og eventuel olieproduktion. Denne kyst er også karakteriseret ved undersøiske kløfter dannet af turbiditetsstrømme.

Olieselskaber bruger milliarder af dollars på at installere og drive offshore platforme, men modstår typisk anmodninger om at bruge deres infrastruktur til overvågning af havmiljøet. Hvis de kunne få dem til at samarbejde, en mulighed ville være at installere netværk af havbundseismometre for at lytte efter jordbevægelser, der kan signalere risikabel ustabilitet. Disse systemer kunne overføre data tilbage til land via platformenes højhastighedskommunikationssystemer. Platforme kunne også bruges til at overvåge varmeindholdet i Golfens farvande, opmåling for forhold, der fremmer den hurtige intensivering af orkaner.

Efter min mening, Amerikanske regulatorer og energiselskaber har ikke været nok opmærksomme på skjulte sårbarheder og langsigtede risici på tværs af vores fossile brændstoføkonomi. Men at løse dette problem kan give reelle fordele. Udførelse af undersøgelser for at identificere ustabile skråninger vil forbedre vores forståelse af havbunden. Overvågning for kritiske advarselstegn på storme vil hjælpe kystsamfund med at forberede sig. Bedre teknologi kan gøre offshore-infrastruktur mere holdbar, og informeret regulering kan gøre offshore-industrien mere årvågen. Dette ville være det bedste scenario.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler