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LOS FUNDAMENTOS DEL OFFSHORE OIL & GAS

Los océanos del mundo poseen algunas de las reservas más increíbles de petróleo y gas natural. Acceder a estos recursos clave requiere innovación, ingenio y dedicación a la seguridad. Solo en dos mil diecinueve, Estados Unidos produjo un estimado de dos con tres millones de barriles de petróleo equivalente (BOE) al día. El offshore oil y el gas natural no solamente se utilizan para hacer funcionar nuestros vehículos y calentar nuestros hogares, sino asimismo se convierten en incontables productos, desde ropa y lentes de sol hasta teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, máquinas de resonancia magnética y marcapasos. 

EXPLORACIÓN 

Antes de que se pueda extraer petróleo y gas (offshore oíl ) natural en alta mar, se debe encontrar.

Las empresas geofísicas realizan estudios científicos en áreas marinas haciendo rebotar ondas sonoras en el lecho marino. En el agua, la fuente de energía acostumbra a ser una matriz de cámaras de aire de diferentes tamaños, llenas de aire comprimido. La fuente se arrastra detrás de un barco de estudio sísmico y libera rachas de energía de alta presión en el agua. Las ondas de sonido que retornan son detectadas y registradas por hidrófonos que están apartados durante una serie de cables. Se usan estrictas medidas de mitigación a lo largo de este proceso para asegurar la salud y la seguridad de los mamíferos marinos y otras especies marinas.

Si bien los estudios geofísicos se emplean ampliamente para la exploración de offshore oil & gas natural, también se emplean para una variedad de otros propósitos, incluida la ubicación de parques eólicos marinos y la ubicación de arena y grava para la restauración costera.

offshore oil & gas

PERFORACIÓN

Una vez que se encuentra una reserva prospectiva, las empresas horadarán pozos de exploración altamente regulados con unidades móviles de perforación en altamar (MODU). Algunas MODU se convierten en plataformas de producción, lo que significa que pasan de horadar en busca de petróleo a atrapar petróleo cuando lo encuentran. La mayoría de las veces, la compañía petrolera sustituirá la MODU con una plataforma de producción de petróleo más permanente para capturar petróleo. Hay 4 tipos principales de MODU:

  • Una MODU sumergible o barcaza por norma general consiste en una barcaza que descansa en el fondo del mar a profundidades de alrededor de 30 a 35 pies (9,1 a diez con siete metros). En la cubierta de la barcaza hay postes de acero que se extienden sobre la línea de flotación. Una plataforma de perforación descansa sobre los postes de acero. Estos equipos se utilizan típicamente en áreas con aguas tranquilas.
  • Un jackup es una plataforma que se asienta sobre una barcaza flotante. Un navío arrastra la barcaza hasta el sitio de perforación. Una vez posicionado, el autoelevable puede extender las patas hasta el fondo del mar. Las piernas se cargan de tal forma que no penetran en el suelo. Una vez que cada pata está asegurada, el elevador continúa haciendo virar las patas a fin de que la plataforma se eleve por encima del nivel del agua. Esto sostiene la plataforma a salvo de los movimientos de las mareas y las olas. Los jackups pueden operar en profundidades de hasta 525 pies (ciento sesenta metros).
  • Los navíos de perforación son barcos que tienen una plataforma de perforación en la cubierta superior. El taladro opera mediante un agujero en el casco. Los barcos de perforación pueden navegar hasta el lugar de perforación y luego usar una combinación de anclas y hélices para corregir la deriva mientras que la plataforma horada en pos de petróleo. Pueden operar en condiciones de aguas profundas.
  • Los semisumergibles flotan en la superficie del océano encima de enormes pontones sumergidos. Algunos tienen sistemas de propulsión, que les permiten navegar a los sitios de perforación por sus propios medios, al paso que otros requieren una segunda embarcación para remolcarlos al lugar correcto. La mayoría utiliza múltiples anclajes, hasta una docena, que asisten a mantener la orientación de la estructura. Las computadoras controlan la tensión en todos y cada cadena del ancla para corregir la deriva. Algunos pueden transformarse de plataformas de perforación a plataformas de producción, lo que reduce la necesidad de una segunda plataforma para ocupar su sitio cuando se halla petróleo.

El trabajo de MODU es perforar el fondo del océano para localizar reservas de petróleo y gas natural.

La parte del taladro que se extiende por debajo de la plataforma y a través del agua tiene por nombre ascensor. El ascensor deja que los fluidos de perforación se muevan entre el piso y la plataforma. Los ingenieros bajan una sarta de perforación, una serie de cañerías diseñadas para perforar hasta el depósito de petróleo, a través del ascensor.

En el fondo del mar se encuentra el preventor de pinchazos (BOP). El dispositivo de prevención de pinchazos tiene un par de abrazaderas accionadas hidráulicamente que pueden cerrar la tubería que conduce a la plataforma en caso de reventón. El BOP es solo una de las múltiples capas sobrepuestas de precauciones de seguridad que toma la energía en altamar.

Para agregar estabilidad al pozo, los ingenieros emplean cubiertas de metal, tal como lo hacen con las plataformas petrolíferas en tierra. Estos revestimientos asisten a evitar que el pozo se derrumbe sobre sí mismo. Cada carcasa está revestida con paredes de cemento. Los revestimientos se vuelven más estrechos a medida que el pozo se hace más profundo. Las compañías petroleras utilizan brocas de perforación poco a poco más pequeñas a medida que aumenta la profundidad del pozo. En cada espacio cancelar, el lugar donde una carcasa más angosta se une con una más ancha, los ingenieros emplean una junta tórica para colgar el revestimiento para sellar las 2 secciones.

Cuando la MODU encuentra petróleo, los ingenieros deben sellar el pozo para prepararlo para una plataforma de producción. Los ingenieros emplearán un par de tapones para sellar el pozo. El tapón inferior se encuentra cerca del depósito de aceite. El lodo de perforación o el agua de mar proporcionan la presión para sostener el tapón en su lugar mientras los ingenieros colocan un tapón superior para tapar el pozo petrolífero. Luego, el pozo está listo para que lo sustituya una plataforma de producción.

Una vez que se encuentra un pozo comercialmente viable y una empresa sigue las regulaciones apropiadas, las operaciones pasan de exploración y perforación a producción.

La industria del Offshore oil and gas natural en altamar ha desarrollado enormes maravillas de la ingeniería que horadan a altas temperaturas y altas presiones en aguas ultraprofundas. Para cada género de entorno offshore, supuestamente existe una plataforma de producción adecuada.

  • La plataforma fija (FP) consiste en una cubierta (una sección vertical alta hecha de elementos tubulares de acero sostenidos por pilotes clavados en el fondo del mar) con una plataforma puesta en la parte superior, que brinda espacio para los alojamientos de la tripulación, una plataforma de perforación y las instalaciones de producción. La plataforma fija es económicamente viable para su instalación en profundidades de agua de hasta 1500 pies.
  • Compliant Tower (CT) consta de una torre estrecha y flexible y una base de conduzcas que puede soportar una plataforma convencional para operaciones de perforación y producción. A diferencia de la plataforma fija, la torre obediente resiste grandes fuerzas laterales al aguantar importantes desviaciones laterales y, generalmente, se emplea en profundidades de agua de entre mil y 2000 pies.
  • La plataforma de patas de tensión (TLP) consiste en una estructura flotante sostenida en su sitio por tendones tensados ​​verticales conectados al fondo del mar por plantillas aseguradas con conduzcas. Los tendones tensados ​​permiten el uso de un TLP en un extenso rango de profundidad de agua con movimiento vertical limitado. Los TLP más grandes se han desplegado con éxito en profundidades de agua cercanas a los 4000 pies.
  • La plataforma de patas minitensadas (Mini-TLP) es una plataforma flotante de patas minitensadas de costo relativamente bajo desarrollada para la producción de reservas de aguas profundas más pequeñas que no sería económico generar utilizando sistemas de producción de aguas profundas más convencionales. También se puede usar como plataforma de servicios públicos, satélite o bien de producción temprana para descubrimientos más grandes en aguas profundas. El primer Mini-TLP del planeta se instaló en el Golfo de México en mil novecientos noventa y ocho.
  • La plataforma SPAR (SPAR) consta de un solo tubo vertical de gran diámetro que soporta una plataforma. Tiene una parte superior de plataforma fija habitual (cubierta de superficie con equipo de perforación y producción), tres tipos de ascensores (producción, perforación y exportación) y un casco que se amarra mediante un sistema de catenaria tensa de 6 a veinte líneas ancladas en el fondo marino. . Los SPAR se utilizan hoy día en profundidades de agua de hasta 3000 pies, aunque la tecnología existente puede extender su uso a profundidades de agua de hasta siete mil quinientos pies.
  • El Sistema de Producción Flotante (FPS) consiste en una unidad semisumergible que está equipada con equipos de perforación y producción. Se ancla en su sitio con cable y cadena, o bien se puede posicionar dinámicamente usando propulsores giratorios. La producción de los pozos submarinos se transporta a la plataforma de superficie mediante ascensores de producción diseñados para amoldarse al movimiento de la plataforma. El FPS se puede usar en aguas ultraprofundas.
  • El Sistema Submarino (SS) abarca desde pozos submarinos únicos que producen a una plataforma próxima, FPS o TLP hasta múltiples pozos que producen por medio de un sistema de cañerías y recolectores a una instalación de producción distante. Estos sistemas se emplean en la actualidad en profundidades de agua superiores a 5000 pies.
  • El sistema flotante de producción, almacenamiento y descarga (FPSO, por sus siglas en inglés) consiste en una gran embarcación tipo cisterna amarrada al lecho marino. Un FPSO está desarrollado para procesar y almacenar la producción de pozos submarinos próximos y para descargar periódicamente el petróleo guardado en un navío cisterna más pequeño. El camión cisterna luego transporta el petróleo a una instalación en tierra para su posterior procesamiento. Un FPSO puede ser conveniente para campos económicos marginales ubicados en áreas remotas de aguas profundas donde no existe una infraestructura de tuberías.

Esas son solo las plataformas que puedes ver.

La industria ha desarrollado sistemas de producción submarinos que pueden cambiar desde un solo pozo submarino en el fondo del océano que se conecta a una plataforma más grande hasta múltiples pozos que producen a través de un sistema de recolectores y cañerías hasta instalaciones lejanas. El petróleo se extrae del lecho marino y luego se vincula a una plataforma de producción existente. Una plataforma de producción ubicada estratégicamente para ofrecer servicio de forma segura a muchos pozos en un área enorme.

Las plataformas de producción en alta mar son maravillas modernas, más el offshore oil & gas no pueden llegar desde bajo el lecho marino hasta el consumidor sin mano de obra humana. De hecho, las plataformas petroleras más grandes a menudo emplean a más de 100 trabajadores para mantener la plataforma en funcionamiento. Como muchas de estas plataformas están ubicadas lejos de las ciudades y las costas, los empleados (que van desde ingenieros y geólogos hasta buzos y médicos) viven a lo largo de semanas en estas enormes estructuras.

Los oleoductos en alta mar son una parte clave de la producción de offshore oil & gas natural en alta mar. Los oleoductos construidos en el lecho marino transportan offshore oil & gas desde pozos submarinos hasta la plataforma y, posteriormente, gas o bien petróleo desde la plataforma hasta la costa para su procesamiento y distribución.

Los oleoductos se clasifican en 3 categorías:

  • Los oleoductos Infield  transportan fluidos dentro del campo. A menudo se les llama líneas de flujo o líneas de alimentación. Los oleoductos Infield transportan una mezcla de petróleo, gas y agua desde los pozos submarinos hasta un colector o bien directamente desde el pozo hasta la plataforma de proceso. Un número menor de líneas en el campo transportan agua procesada desde la plataforma hasta los pozos de inyección para su supresión.
  • Los oleoductos de exportación transportan petróleo o bien gas procesado desde la plataforma hasta la costa. Si el oleoducto transporta una mezcla de petróleo y gas, entonces es un oleoducto multifásico. Si el oleoducto transporta solo petróleo o bien solo gas, entonces es un oleoducto monofásico.
  • Los oleoductos  transportan petróleo o bien gas de una costa a otra primordialmente, de exactamente la misma forma que un navío cisterna transporta petróleo con fines de tipo comercial.

EL ECOSISTEMA MAR AFUERA

Las empresas geofísicas, los perforadores y los productores son solo 3 géneros de empresas que son parte del ecosistema de producción de offshore oil and gas en alta mar. Miles de otras empresas, que van desde operadores de buques de carga pesada, fabricantes de acero, transporte marítimo y de helicópteros, fabricantes de ROV, constructores navales, especialistas en informática e inteligencia artificial, empresas de ingeniería, fabricantes y distribuidores de equipos, soldadores, empresas de cañerías y construcción en alta mar, así como legal Se precisan servicios, prestamistas y otros servicios profesionales para sostener el flujo de energía en alta mar de U.S.A..

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