Αξιολόγηση της τεχνολογικής εφικτότητας και των κινδύνων εκτέλεσης γεωτρήσεων μεγάλου βάθους στη θαλάσσια περιοχή του Ιονίου και νότια της Κρήτης

Abstract

Για πολλά χρόνια η έρευνα και η εκμετάλλευση σε βαθιά νερά ήταν οικονομικά ανέφικτη. Σήμερα όμως, με τις συνεχώς αυξανόμενες τιμές του πετρελαίου, πολλές εταιρείες επενδύουν στον τομέα των θαλάσσιων γεωτρήσεων σε βαθιά νερά, με το ύψος μιας τέτοιας επένδυσης να φτάνει κατά μέσο όρο τα 108 δις δολάρια το 2012. Αξίζει να σημειωθεί ότι το 30% της παγκόσμιας παραγωγής πετρελαίου προέρχεται από θαλάσσιες γεωτρήσεις, συμβάλλοντας έτσι στην παγκόσμια οικονομία και καθιστώντας τις γεωτρήσεις σε βαθιά νερά, ζήτημα ανεκτίμητης σημασίας. Αντικείμενο της εργασίας αυτής είναι να παρουσιάσει το υφιστάμενο επίπεδο τεχνολογίας για την έρευνα και παραγωγή Υ/Α σε μεγάλα βάθη θάλασσας, να αναδείξει τις τεχνικές ιδιαιτερότητες των θαλάσσιων γεωτρήσεων μεγάλου βάθους, αλλά και τις προκλήσεις και τους κινδύνους που σχετίζονται με αυτές. Στόχος είναι ο καθορισμός των παραμέτρων που εξετάζονται κατά την επιλογή της εξέδρας και του λοιπού εξοπλισμού, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τις τεχνικές ιδιαιτερότητες, όσο και τους εξωγενείς κινδύνους, επιχειρώντας μία πιο συγκεκριμένη προσέγγιση στο Ιόνιο Πέλαγος και στη θάλασσα νότια της Κρήτης. Κύριο κίνητρο για αυτή την έρευνα αποτέλεσε η έναρξη των σεισμικών ερευνών στις περιοχές αυτές σε συνδυασμό με μία γενικότερη αφύπνιση όσον αφορά την έρευνα και παραγωγή υδρογονανθράκων στον ελλαδικό χώρο. Η παρούσα εργασία, τέλος, επιδιώκει την ανάδειξη των κινδύνων των βαθιών θαλάσσιων γεωτρήσεων υπό το πρίσμα των κανονισμών που διέπουν τις λειτουργίες τους και της παγκόσμιας εμπειρίας σε ζητήματα καίρια για αυτές που αφορούν κυρίως την περιβαλλοντική και την ανθρώπινη ασφάλεια και υγεία. Η εκτίμηση των περιβαλλοντικών κινδύνων λαμβάνει υπόψη τους κανονισμούς που διέπουν τις θαλάσσιες γεωτρήσεις καθώς και την εμπειρία άλλων χωρών της Ευρώπης, αλλά και των ΗΠΑ. Στο Κεφάλαιο 1 διασαφηνίζονται θεμελιώδεις για αυτή την εργασία ορισμοί, παρουσιάζεται το ιστορικό, χωρικό και οικονομικό πλαίσιο ανάπτυξης των βαθιών θαλάσσιων γεωτρήσεων. Στο Κεφάλαιο 2 περιγράφονται οι τεχνικές ιδιαιτερότητες (ρευστά διάτρησης, σωλήνωση, τσιμέντωση) και οι προκλήσεις που καλείται να αντιμετωπίσει ο σχεδιασμός γεωτρήσεων σε βαθιά νερά. Στο Κεφάλαιο 3 αναλύονται οι τύποι των εξεδρών όρυξης γεωτρήσεων και παραγωγής επισημαίνοντας παράλληλα το φάσμα των βαθών νερού στο οποίο ενδείκνυνται. Το Κεφάλαιο 4 πραγματεύεται τα θέματα της ασφάλειας και της υγείας των εργαζομένων και των εγκαταστάσεων στις υπεράκτιες γεωτρήσεις. Επιπλέον, συνοψίζονται οι δυνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τις δραστηριότητες έρευνας και εκμετάλλευσης υδρογονανθράκων. Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται συνοπτικά τα βασικά χαρακτηριστικά του σχετικού νομοθετικού και κανονιστικού πλαισίου που διέπει τις θαλάσσιες δραστηριότητες έρευνας & παραγωγής υδρογονανθράκων παγκοσμίως, στην Ευρώπη και στην Ελλάδα. Στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζεται η γεωλογία της Δυτικής Ελλάδος καθώς και θέματα που σχετίζονται με τη σεισμικότητα της περιοχής αυτής. Επιπλέον, αναδεικνύονται οι περιβαλλοντικές ιδιαιτερότητες της περιοχής αυτής και επιχειρείται μία διακριτοποίηση της περιοχής ως προς τα βάθη της θάλασσας και ως προς την τοπογραφία του θαλάσσιου πυθμένα. Στο Κεφάλαιο 7 παρουσιάζονται θέματα επικινδυνότητας των θαλάσσιων γεωτρήσεων σε βαθιά νερά, ως αφετηρία για την άμβλυνσή της με την επιλογή κατάλληλης τεχνολογίας και συνεκτιμώντας ορισμένους καίριους παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό αυτού του τύπου γεωτρήσεων. Στο τελευταίο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα τελικά συμπεράσματα και καταγράφονται ορισμένες παρατηρήσεις για τις μελλοντικές γεωτρήσεις αυτού του τύπου που πρόκειται να επιχειρηθούν στον ελλαδικό χώρο.

The purpose of this thesis is to show the current technological level for exploration and production of hydrocarbons in deep water, to bring to the surface the technical particularities of offshore deep water drilling, and in addition to show the challenges and dangers that are related to them. The goal is the determination of the criteria for rig selection, taking into account the technical particularities and the external risks. The ultimate goal is a more specialised approach for the offshore area of the Ionian Sea and South Crete. This project was mainly motivated by the start of seismic exploration in this area in combination with a general awakening considering the hydrocarbons’ exploration and production activities in Greece. Finally, this work attempts to show the hazards of deep water drilling, taking into consideration the regulatory and legislative framework regarding offshore hydrocarbon activities worldwide, as well as to examine key issues mainly related to environmental and human health and safety. The evaluation of environmental risks takes into consideration the regulations governing offshore drilling and the experience from other relevant projects of European countries and the United States of America. In Chapter 1 basic definitions, for this work, are introduced, as well as a review on the historical, local and economical background of the development of offshore drilling. In Chapter 2, the potential technical particularities (cementing, casing and drilling fluids) and challenges of deepwater drilling design are analysed. In Chapter 3, the main types of production and exploration rigs are presented while indicating the range of water depths that they can be used. In Chapter 4, issues regarding operational and human health and safety are presented. Moreover, the potential environmental impact of exploration and development of offshore hydrocarbons is summarised. In Chapter 5, the basic components of the regulatory framework governing the offshore activities of exploration and production of hydrocarbons worldwide, in Europe and Greece are presented briefly. In Chapter 6, the geology of Western Greece and matters that are related to seismic activity in this area are presented. In addition, a presentation of environmental particularities of the area is held and also a categorisation of the sea depths of the area and an illustration of the topography of the seafloor. In Chapter 7, topics related to the risk of offshore drilling in deep water are presented, while selecting the right technology for its mitigation, evaluating certain factors that must be bore into mind while planning the drilling. In the last Chapter, final conclusions are extracted and certain observations are made concerning future drilling in the Greek area.