عمليات المساحة البحرية الداعمة لصناعة استخراج البترول من قاع البحر

[Mohamed Hashem]

العمليات المساحية البحرية
الداعمة لصناعة استخراج البترول من قاع البحر
Handbook for OFFSHORE SURVEYING

======================
بسم الله الرحمن الرحيم
وَلَقَدْ كَرَّمْنَا بَنِي آدَمَ وَحَمَلْنَاهُمْ فِي البَرِّ وَالْبَحْرِ وَرَزَقْنَاهُم مِّنَ الطَّيِّبَاتِ وَفَضَّلْنَاهُمْ عَلَى كَثِيرٍ مِّمَّنْ خَلَقْنَا تَفْضِيلاً (70) سورة الإسراء
=======================
الفهرس

مقدمة

الفصل الأول: صناعة استخراج البترول من البحر Offshore Oil & Gas Industry


الفصل الثاني: أجهزة المساحة البحرية Instrumentation


الفصل الثالث: العمليات البحرية لصناعة إنتاج البترول من البحر Offshore Operations

=======================
مقدمة

هناك عدد ضخم من المراجع والمقالات والأوراق البحثية المتخصصة فى مجال المساحة البحرية فضلا عن العديد من المواصفات القياسية و الأكواد لهذه الصناعة وكلها موجهة للمهندسين المتخصصين والجيولوجيين ، بينما يكاد ينعدم وجود الكتب الموجهة لغير المتخصصين ممن لهم علاقة وثيقة بمجال استخراج البترول من قاع البحر ...
إن الهدف من هذا البحث هو رسم ملامح دور المساح البحري داخل تلك الصناعة المتطورة والتى نجد أنفسنا – خريجو شعبة المساحة و الخرائط – مقحمين فى تفاصيلها الكثيرة المعقدة.. لقد حاولنا - قدر المستطاع - سرد القصة الكاملة بصورة عامة مبسطة مع اختزال الكثير من التفاصيل ومراعاة عرضها بالشكل الذى يتفق وتسلسل العمليات البحرية
نأمل من الله عز وجل أن نكون قد وفقنا فى ذلك ولكنه يبقى فى النهاية عمل بشر يحتمل النقصان والخلل.. والله من وراء القصد

محمد هاشم


السعودية


مايو 2009

الفصل الأول
صناعة استخراج البترول من البحر
Offshore Oil & Gas Industry

تمهيد

عرف الإنسان البترول منذ حوالي 5000 سنة حين ظهر على سطح الأرض في بعض مناطق الشرق الأوسط على شكل رشح خلال طبقات الصخور المسامية فاستخدمه في الإضاءة والعزل وبعض الاستخدامات العلاجية الأولية

والبترول مصدر غير متجدد للطاقة تكون منذ ملايين السنين تحت سطح الأرض و قيعان البحار والمحيطات وهو يوجد في طبقات الصخور الرسوبية المسامية التي تكونت في بيئة بحرية أو قريبة من البحار والتى يتراوح عمرها التكوينى بين حقبة الحياة العتيقة Paleozoic و الحياة الحديثة Cenozoic وذلك على هيئة حبيبات دقيقة داخل تلك الصخور الرسوبية وتحرك خلال الطبقات الأرضية وتجمع في تراكيب جيولوجية خاصة احتوته وحدت من ترحاله وتسمى مصائد البترول

إلا أن استخراج البترول من على اليابسة بأسلوب صناعي منظم لم يبدأ إلا عام 1901 بعد بناء أول برج حفر نظامي في ولاية تكساس جنوب الولايات المتحدة الأمريكية ومنذ هذا التاريخ استمر إنتاج البترول من على اليابسة يتزايد..

وقد أدى التنوع العظيم في المنتجات البترولية والاستخدام الواسع لها في شتى مجالات الإنتاج الزراعي والصناعي والخدمات إلى زيادة الطلب عليه حيث يمثل البترول والغاز حاليًا نحو ٦٠ % من موارد الطاقة في العالم (سترتفع هذه النسبة إلى ٦٥ % بنهاية عام ٢٠١٠) مما أدى إلى اتجاه العالم إلى البحث عن البترول في البحر ولكن في حدود المناطق الضحلة نسبيا حتى عمق حوالي 100 متر فقط

ومع الزيادة المطردة في استهلاك الوقود أبان وبعد الحرب العالمية الثانية حدث ارتفاع ضخم في استهلاك البترول لتوفير الطاقة المطلوبة الأمر الذى انعكس على تطور تقنيات المسح الجيوفيزيائي وتكنولوجيا الحفر والإنتاج للحقول البحرية فامتدت أعمال استكشاف وإنتاج البترول من البحر حتى وصلت حاليا إلى أعماق كبيرة تتعدى ألفى متر ، لقد بدأ الاستكشاف والإنتاج من المناطق الضحلة قرب الشواطئ أولاً فقد كان البترول يستخرج من قاع البحر بالردم من البر إلى داخل المياه للوصول إلى الطبقات الحاملة للزيت
ومع تطور تكنولوجيا الحفر تم ابتكار الحفر الأفقى أو الموجه الذى يمكننا من تجاوز العديد من العقبات الطبيعية للوصول إلى مكامن البترول وتم استخدام ذلك للوصول إلى البترول الموجود فى قيعان البحار بإقامة الآبار على الأرض قرب الساحل مع امتداد الحفر إلى التراكيب الجيولوجية تحت سطح مياه تلك البحار

إلا أن هناك حدوداً لتطبيق تلك التقنية فإذا كان التكوين الصخري المطلوب الوصول إليه بعيدا عن أقرب شاطئ ولم يكن عميقا بالدرجة الملائمة وجب إقامة برج الحفر فوق الماء والتى تسمى الرصيف البحرى أو المنصة Platform ومن هنا تجرأ الإنسان وقام ببناء منصة في البحر لاستكشاف البترول في المنطقة المستهدفة ، وتم بناء أول منصة لاستكشاف واستخراج البترول في خليج المكسيك في عمق لا يتجاوز خمسة أمتار فقط وعلى مسافة ميل واحد من الساحل وكانت مصنوعة من الخشب إلا أن هذه المنصة دمرت بالكامل بفعل إعصار سنة 1938 فاتجه التفكير إلى استخدام الصلب في التصميم وتم بناء أول منصة معدنية في البحر لاستكشاف البترول ثم استخراجه سنة 1946 بخليج المكسيك

ولما كانت هذه الأنشطة تتم في البحر فقد اضطر الرواد فى هذه الصناعة إلى الاستعانة بدعم بحري لتنفيذ أنشطتهم لنقل الأفراد والوقود والمياه ومعدات الحفر والإنتاج إلى مواقع العمل ، وفي البداية استخدموا قوارب الصيد كما استعانوا بالسفن الحربية التى خرجت من الخدمة إلا أن إمكانياتها لم يجعلها تتواكب مع متطلبات الصناعة فبدأ المجتهدون في تصميم وبناء وحدات بحرية متخصصة لهذه الصناعة إلى أن وصلنا لتصميمات غاية فى التعقيد ولاسيما بالنسبة للحفر فى المياه العميقة حيث يتطلب الاعتماد على منصات عائمة semi-submersible أو من خلال سفن حفر مزودة بأجهزة المحافظة على الموقع ذاتيا Dynamic position (سيأتي شرح ذلك لاحقا)

كلمة أخيرة..

آفاق صناعة إنتاج البترول من البحر فى مصر والعالم العربي

وإذا نظرنا إلى إنتاج مصر من البترول فسنجد أن معظمه يأتي من حقول بحرية بدأت فى خليج السويس فى الخمسينيات وامتدت للبحر الأبيض فى الستينيات من القرن الماضي وكانت كلها بلا استثناء فى أعماق لا تتجاوز الخمسين متراً

وجدير بالذكر أن الاقتصاديات العربية تعتمد على البترول والغاز إلى حد كبير
ويملك العرب ٦٣ %من احتياطيات العالم المؤكدة من البترول، وإن كانوا لا ينتجون حاليًا سوى نحو ٣٨ % من الإنتاج العالمي ، ولا يزال حوض الترسيب العربي الكبير غنيا بمكامن بترولية لم تكتشف بعد حيث يزداد ترجيح وجود مكامن كبرى في المياه العميقة في البحر المتوسط والخليج العربي