Uso questo blog per pensare. Lo uso per arrabbiarmi per le cose non giuste. Lo uso per condividere il mio pensiero con chi voglia farlo. Non ho altro che abbia senso mettere in comune. Gionata

mercoledì 12 maggio 2010

Come distruggere una piattaforma

Ho pensato di portare una spiegazione in termini semplici di come puó succedere che, nel tentativo di estrarre petrolio o gas dal sottosuolo, si finisca per distruggere un’intera piattaforma di trivellazione, uccidere 13 persone e causare un disastro ecologico senza precedenti.

Intanto dobbiamo capire che il Transocean Deepwater Horizon non é una piattaforma. E’ un cantiere di perforazione. Praticamente un grosso trapano, costruito dalla Hyundai, alto un centinaio di metri, grande come un campo da calcio e con posti letto per 130 persone. Non poggia sul fondo del mare, non potrebbe avere gambe lunghe un chilometro e mezzo: galleggia, ancorata al fondo, e tenuta in posizione da motori guidati dal GPS.

Perché spiego questo? Perché il lavoro del Deepwater Horizon non é quello di estrarre petrolio. E’ quello di fare un buco, farlo bene, seguendo esattamente la traiettoria programmata e raggiungendo la profonditá giusta.
Fatto questo, i geologi controllano che nella roccia intorno al fondo del pozzo ci sia effettivamente il petrolio. In questo caso c’é. La BP probabilmente é sul punto di annunciare la scoperta di un grosso giacimento. A questo punto peró il trapano deve essere rimosso, e sostituito con una infrastruttura che serve a estrarre il greggio e inviarlo a una raffineria. Questa infrastruttura di solito é una piattaforma, quei giganti di acciaio o di cemento che si vedono per lo piú nei documentari, immensamente piú grandi del Deepwater Horizon. Ma in acque cosí profonde avrebbero usato un altro sistema, che non descrivo per brevitá.

Il momento in cui il cantiere se ne va dal pozzo (plug & abandon), é delicato. Il pozzo deve essere messo in sicurezza.

Come si fa, a parole, é relativamente semplice. Bisogna pompare, a una certa profondita’ dentro al pozzo, del cemento che forma dei “tappi” che isolano quella parte della formazione che potrebbe eruttare petrolio o gas. Quando il cemento é solido, allora si puó recuperare il riser ovvero il lungo tubo di acciaio che collega la piattaforma alla valvola che si trova sul fondo del mare; rimuovere la valvola situata a fondo pozzo (il famoso BOP o Blow Out Preventer), sostituirla con una valvola piú semplice, staccare il rig e trainarlo a fare un altro buco da un’altra parte.

Cosa é andato storto in questo caso? Beh, esattamente non si sa, non lo dicono, ma sappiamo che il problema é collegato alla cementazione: supponiamo che la cementazione non sia stata fatta bene. Ovvero che abbiamo messo il tappo di cemento nel posto sbagliato. O che il cemento non si sia indurito come si deve. A questo punto, dalla roccia comincia a uscire il petrolio, e a risalire verso la superficie lungo il condotto del pozzo. Quando questo succede, in superficie ci sono una serie di sensori di volume, di flusso e di pressione che indicano con precisione cosa stia succedendo. Gli operatori ai monitor informano il capo della perforazione che ordina la chiusura della valvola di sicurezza, il BOP. L’eruzione del pozzo viene in questo modo prima arrestata, e poi controllata, pompando un fluido denso nel pozzo, che ricaccia giú il petrolio e/o il gas. Quindi, anche se sbagli la cementazione, la situazione resta sotto controllo.

In questo caso peró la valvola non ha funzionato. Non si é chiusa. E questa é la cosa incredibile.

Questa che chiamiamo valvola, é un marchingegno di acciaio, alto come una casa di due piani, che resiste alla pressione di 1000 atmosfere, e che ha tutta una serie di saracinesche che servono a chiudere il pozzo in tutti i modi possibili. Viene comandata con tubi idraulici dalla superficie. E se si inceppa o rompe il tubo idraulico? Ce ne sono due. Tutto il sistema é ridondante, per sicurezza. Il testing del funzionamento del BOP, viene fatto, di norma, ogni due settimane. Migliaia di cantieri in tutto il mondo, ogni giorno, continuano a funzionare e non vengono distrutti perché protetti dal BOP. Io ho lavorato tranquillamente per anni sui cantieri confidando ciecamente sul mio BOP. Abbiamo preso diversi “kicks” (ovvero le eruzioni dei pozzi) e li abbiamo controllati sempre. Anzi, una delle mie mansioni era quella di monitorare l'insorgenza di questi kicks. Quando capitava, li identificavo, e correvo a avvertire il perforatore di chiudere tutto. Insieme magari andavamo a verificare se il pozzo "buttava". E poi si chiudeva il BOP. Il tutto in pochi minuti. Se non avessimo avuto quella fiducia nel BOP, ci saremmo buttati tutti in mare, suppongo.

Tutto ció serve a spiegare che questo disastro non é stato causato da cowboys impazziti, ma ha coinvolto la punta di diamante dell’ingegneria petrolifera mondiale. BP e Transocean hanno perforato alcuni tra i pozzi piú difficili al mondo. E questo era uno di quelli tosti. Condizioni di alta pressione e alta temperatura. Trivellazione in 1500m di acqua (per fare un paragone, la stragrande maggioranza dei pozzi offshore viene fatta in 150-200 m d’acqua al massimo). Svariati chilometri di profonditá.

E’ in queste condizioni che oggi si cerca il petrolio. Il greggio facile, superficiale, abbondante, o in acque basse, lo abbiamo giá trovato tutto, restano piccole tasche qui e lá, ma la roba grossa, quella che serve a rimpolpare le riserve, si trova solo al largo, e in profonditá. Questa é la frontiera dell'esplorazione petrolifera, l’unico modo per allungare la durata degli idrocarburi e chiudere il gap che ci separa dal giorno, ancora lontano, in cui potremo farne a meno e utilizzare solo le energie rinnovabili.

Gionata

13 commenti:

  1. complimenti per la chiara spiegazione e grazie.

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  2. Bello, chiaro e interessante.

    Posso usare il tuo post nel mio blog, citandoti sia all'inizio che alla fine?

    Grazie in ogni caso

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  3. ZaX,

    volentieri. Ho scritto questo post proprio per dare un contributo possibilmente di chiarezza.
    Normalmente non affronto temi tecnici sul blog.
    Gionata

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  4. Fatto, ecco il link:
    http://www.blogzero.it/2010/05/14/a-caccia-di-petrolio-funziona-cosi/

    Complimenti ancora

    p.s. mi sono permesso di aggiungere un paio di immagini

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  5. spiegazione chiarissima e illuminante. utile a capire in questo caso, una piccola cosa di ciò che succede in questo pazzo mondo. lavoro prezioso, il tuo. utile e scritto con grande talento letterario!!!!! bacioni, paola

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  6. Ciao Tota
    ho letto con molto interesse il tuo articolo.
    Cercavo esattamente qualcosa del genere per capire se la mia idea per affrontare situazioni simili (che speriamo non accadano mai più) potesse funzionare. Immaginati una enorme canna da pesca il cui anello inferiore possa contenere tutta la zona perforata. Si cala con 4 navi (o più) in modo da poterla far scendere nel luogo giusto e contrastare la pressione, quindi, una volta sul fondo, si stende la canna sollevando semplicemente l'anello più piccolo che a quel punto, giungendo in superficie, dovrebbe contenere tutto (o quasi) il petrolio che esce dal sottosuolo.
    Mi immagino che il primo anello debba avere un peso molto maggiore per potersi rendere inamovibile, non mi sono posta il problema di come ancorarla, ne tantomeno di come vuotare il contenuto, suppongo che già questi tipi di problemi siano risolti. Mi sono solo domandata come calare una guaina che sapesse contenere la pressione che potesse essere poi fatta arrivare fino alla superficie.
    Io non so se sia una buona idea, ma pensando che lo sia non posso tenermela per me. Magari faccio solo la figura dell'ingenua o magari, certo perfezionata, può essere utile.
    Mi piacerebbe cmq ricevere un tuo commento.
    Grazie mille, Clara

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  7. ... aggiungo che ho scoperto che c'è un sito della Casa Bianca che accetta proposte di cittadini del mondo.
    Chissà che non sia naive la metto anche lì.
    Grazie mille davvero
    Clara

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  8. Clara,

    credo che l'intera industria petrolifera sia in difficolta' a trovare soluzioni, anche teoriche, per questo macello che hanno fatto, per il semplice motivo che e' la prima volta che succede. Mai, prima d'ora, si era perso completamente il controllo di un pozzo trivellato in una zona di mare cosi' profonda. Quell'enorme valvola, il BOP, rappresenta l'unica linea di difesa contro l'eruzione del pozzo. Per questo ha controlli ridondanti e viene testata spesso.
    Perche' non c'e' un piano B, se salta la valvola.

    La tua soluzione, date le dimensioni coinvolte, mi sembra molto difficile da realizzare. tuttavia, e' possibile che il meccanismo da te proposto possa in qualche modo stimolare la fantasia di un ingegnere che magari trovi in questo modo una soluzione. Invece, se fai la figura dell'ingenua, beh, non succede nulla.
    Se nessuno dei tentativi di superficie funzionera', dovranno aspettare il completamento del "relief well", il pozzo che stanno scavando e ce andra' a intercettare quello principale per spegnerlo. Ma ci vorranno un altro paio di mesi. Il danno, nel frattempo, sara' enorme.
    Gionata

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  9. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

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  10. Grazie per la tua risposta, davvero.
    Alla fine quello a cui ho pensato è un grande tubo telescopico, è vero che le dimesioni sono enormi però ho visto che si costruiscono cose enormi quando si tratta di petrolio. Alla fine, penso io, le pareti di questo "tubo" non dovrebbero neppure essere tanto spesse .. non dovrebbero sopportare nessuna pressione solo evitare che il petrolio si disperda fino ad arrivare in superficie.
    Tu, pensandoci e sapendo cosa c'è sul fondo dell'oceano, non riesci ad intravvedere delle migliorie? Solo perché qualcuno più esperto possa prendere l'idea in considerazione e lavoraci su.
    Ho chiamato effettivamente la Casa Bianca, ti risponde con la massima cortesia, c'è un bellissimo formulario da riempire pare che gente di tutto il mondo stia mandando idee. L'ho fatto anch'io, ma figurati con che proprietà di linguaggio: problema tecnico e per di più in inglese, che parlo ma non con quegli argomenti.
    L'idea che ho avuto, ho la presunzione di credere, sia buona, "non inquinante" o non più di quanto già è stato fatto. Sembra solo un problema di dimensione?
    Magari insieme riusciamo a farci ascoltare?
    Sono matta? O come ti dicevo troppo ingenua?
    Grazie anche per la pazienza.

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  11. Intanto hai fatto bene a inviare, come ti dicevo non si sa mai.
    E poi, ingenuity, in inglese, e' la capacita' di applicare idee alla risoluzione dei problemi.

    Per quanto riguarda la mia personale opinione sul tuo meccanismo, il problema principale sono le dimensioni: un riser standard da 20 pollici di diametro pesa circa 300 kg al metro. Per 1500 metri, si arriva a 450 tonnellate. Per maneggiare un oggetto piu' largo, anche se telescopico, ci vorrebbe una nave da trivellazione o una gru che sia in grado di portare e poi calare in acqua un peso almeno doppio, ma credo anche oltre. Non so quante siano le navi da trivellazione al mondo capaci di fare una cosa simile. Il secondo problema e' che un oggetto simile andrebbe progettato e costruito. Non so quanto tempo ci vorrebbe, ma sospetto che ci vogliano mesi, e a quel punto conviene aspettare il risultato dei "relief wells" che stanno costruendo.
    Aggiungo che il relief well, ovvero il pozzo parallelo che stanno scavando, e che sara' finito tra due mesi, e' l'unica tecnica di spegnimento tra quelle fino ad ora tentate che funziona di sicuro. Solo che e' lenta. L'italiana ENI ci ha spento un'eruzione di un pozzo al largo dell'Egitto qualche anno fa.

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  12. Eccomi e scusa se non ho più scritto .. problemini personali.
    A me piacerebbe tanto che questo ingenuity possa essere preso in considerazione, per fare qualcosa per il mondo ..
    Per non dirti di quanto sia contenta del fatto che ti sia preso la briga di prendere in considerazione la mia idea.

    Proseguendo nella mia elucubrazione, a dire il vero, pensavo che tra ingenieri potessero immaginarsi materiali alternativi, in realtá io pensavo a qualcosa che fosse flessibile (lamiera?) con l'unico scopo di contenere il petrolio e portarlo a galla in un solo punto e da li raccoglierlo.
    In quanto ai problemi di dimensione non li nego, però ho visto la foto di un trasporto di un "pozzo di altra profondità" mi sembra si chiamasse così dove quella struttura misurava 328 metri di altezza e il diametro era proporzionato (cercavo il link della foto ma non ricordo come l'ho trovata)
    Certo dici tu ci vuole tempo: ma magari il tubo telescopico lo facevano più corto fino a stringersi al diametro di tubi per oleodotti.
    Se il problema era lavorare sul fondo a causa della pressione e dello spargimento, questo "cono" avrebbe spostato il punto di lavoro un po' più in alto dove, con un diametro tanto grande la pressione non sarebbe stata della stessa violenza.
    Un amico che si occupa di esplosivi, esattamente nel tuo mondo, mi ha detto che quel foro era di circa un metro e mezzo (io posso solo crederci) se il diametro iniziale al fondo fosse 10m (anche per contenere la pressione e perché possa essere calato dall'alto) a che distanza dalla sorgente potrebbe diventare diventare la metà perché per evitare che la pressione aumenti di nuovo?
    A me affascinano gli aspetti puramente empirici della faccenda, non so fare un calcolo neppure per finta.

    Con un tubo telescopico più corto magari ci voleva meno in fabbricarlo, era meno pesante per collocarlo ... beh .. la fantasia è libertà .. ma alla fine non credi che sviluppare un'idea del genere possa servire per evitare distri in caso di emergenze che speriamo non capitino mai più?
    Se l'idea ti piace perché non provi a migliorla tu? e magari a presentarla?
    Tanto oramai il disastro è tale che anche se passa un giorno in più..
    Un piacere fantasticare di salvare il mondo
    Clara

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  13. Alla fine la BP ha trovato un modo di piazzare un tappo sul pozzo in eruzione.
    Questa soluzione, come le altre tentate fino ad ora, e' estemporanea. Ma sembra funzionare.
    I tecnici hanno prima tagliato con un cavo diamantato il tubo in fondo al mare. Poi, hanno calato un tubo dotato di guarnizione di gomma, che, dopo il taglio di precisione, riesce a combaciare e a sigillare il collegamento con il BOP in avaria.
    Questa soluzione, dal punto di vista teorico, e' tanto buona come le altre che sono fallite. La differenza sta nella messa in pratica in queste condizioni: 150 atmosfere di pressione, 1500 m di profondita', temperatura vicino allo 0, e un flusso sfrenato di petrolio. Condizioni aliene all'esperienza e alla tecnica umane.
    In queste condizioni quasi tutte le tecniche per tappare il pozzo sono impraticabili.
    Attenzione pero': il LMRP Cap non sta catturando tutto il petrolio che esce. Ne cattura una parte. Quanta parte? Non si sa, ma e' qualcosa.

    continuo a pensare che l'unica soluzione definitiva verra' dai pozzi che stanno perforando e che dovranno intercettare quello principale. Ad Agosto, ne riparliamo.

    Gionata

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