DSC06349

Metody badań dna oceanu i złóż kopalin 59

Konieczność prowadzenia wierceń na wodach o dużych głębokościach spowodowała rozwój pływających jednostek wiertniczych, jakimi są obecnie statki wiertnicze i platformy półzanurzaine (rys. 3.12). Najbardziej -intensywny rozwój tego rodzaju jednostek wiertniczych nastąpił w USA, gdzie na początku lat pięćdziesiątych zastosowano I wiercenie otworów z niewielkich barek dostosowanych do celów wiertnictwa. Począwszy od drugiej połowy lat 50. pojawiły się już konstrukcje platform półzanurzalnych i barek oraz statków wiertniczych o dużej doskonałości technicznej.

Platformy półzanurzaine charakteryzują się znaczną różnorodnością układów pływaków i zbiorników wypornościowych, które dostosowywane są do pracy w rejonach o zmiennym falowaniu, w najcięższych warunkach morskich. Nowsze typy platform są na ogół samobieżne, a. w razie potrzeby stosuje się dodatkowe holowniki. Wyporność ich dochodzi do 10-20 tys. t, a zanurzenie w-czasie' wiercenia I może sięgać do 20 m. Z badań i doświadczeń wynika, że ekstremalnie trudnym: warunkom meteorologicznym odpowiada platforma półzanurzaliia ■ o wyporności około- 30 tys. t; przy zanurzeniu w czasie wiercenia wynoszącym 35—45 m oraz z pływakami cylindrycznymi o długości do 140 m. Optymalnym jest trójkątne ułożenie pływaków lub. pentagonalne. Konstruuje się także układy typu katamaran względnie czteropływakowe o równolegle rozmieszczonych czterech pływakach. Stosowane są też różnorodne konstrukcje filarów łączących

pływaki z pokładami roboczymi. Platformy z pływakami w układzie katamaran mają zwykle własny napęd. Aktualnie zaznaczają się dwa kierunki roz-wojowe. Pierwszy obejmuje budowę platform półza-nuizalnych z udoskonalonymi systemami kotwiczenia, na przykład użycie do 10-20 cięgien kotwicz- . nych w trudnych warunkach morskich (np. Morze Północne). Natomiast drugi dotyczy platform stosowanych przy głębokościach większych niż 300 m, z wykorzystaniem dynamicznego pozycjonowania, tj. utrzymywania platformy półzanurzalnej w stałej pozycji za pomocą śrub napędowych i pomocni- I czych (dodatkowe kotwiczenie cięgnami ma miejsce również na wodach o głębokości do 900-1000 m).

Z platform półzanurzalnych typu ciężkiego można wykonywać wiercenia pod dnem morskim do głębokości 6000-7500 m, a nawet do 9000 m.

Liczba statków wiertniczych systematycznie wzrasta. Mogą one odbywać dalekie rejsy bez pomocy holowników i zabierać znacznie większe ładunki. Prototypem tego rodzaju statków wiertniczych był „Glomar Challenger”. Statki te mają znaczącą zaletę - ich dynamiczne pozycjonowanie me wymaga dużej mocy, co oznacza dodatkowe

Rys. 3.12. Schemat platformy półzanurzalnej czteropływakowej „Ocean Endea-vour”

Źródło: Ocean Drilling - Exploration Company.

zmniejszenie wrażliwości ną działanie bocznej fali powodującej przechyły. Problem ten został rozwiązany w statkach typu „Discoverer” dzięki zastosowaniu . tzw. obrotowej płyty kotwicznej (rys. 3.13). Zakotwiczona zostaje tylko centralna część statku z wieżą wiertniczą, reszta może się obracać wokół osi, co umożliwia ustawienie kadłuba statku względem zmiennego kierunku fali. Wyporności'statków przekraczają już 20 tys. t (np. „Diścoverer 534”, tzw. „Super Discoverer”). Ze statków serii „Glomar” można, przy znacznych głębokościach oceanii, prowadzić wiercenia do głębokości sięgających nawet około 7500 m pod dnem morskim. Konstruowane są też statki wiertnicze dwukadłubowe typu katamaran.

Ważnym zagadnieniem jest wyposażenie morskich wiertni w uzbrojenie wylotu otworu i w urządzenia zabezpieczające przed niekontrolowaną erupcją ropy naftowej, względnie gazu ziemnego. Rolę tę spełnia specjalne podwodne zagłowiczenie eksploatacyjne, przykładowo produkcji Cooper-Came-ron, Celle RFN (fot. 3.14). Urządzenia te mają podstawowe znaczenie dla bezpiecznego wykonywania morskich wierceń naftowych (rys. 3.14). • Szybki postęp w badaniach zaznacza się także w zakresie podmorskiego górnictwa odkrywkowego [Felleler, Neuweiler, 1978; Woronow, 1975; Plewa, 1983]. Głównym obiektem eksploatacji są obecnie okruchowe złoża surowców mineralnych na obszarach szelfowych (rys. 3.15).- Rozwijane są także metody eksploatacji nagromadzeń surowców mineralnych występujących w głębszych strefach dna oceanicznego, poza obszarami szelfowymi.