Upload
others
View
11
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
1
ANALIZA RIZIKA IZLIJEVANJA NAFTE U MORE S
BUŠAĆIH I EKSPLOATACIJSKIH PLATFORMI
RISK ANALYSIS OF OIL SPILLS ACCIDENT FROM
OFFSHORE DRILLING AND PRODUCTION PLATFORMS
Prof. dr. sc. Nediljka Gaurina-Međimurec, redovita profesorica
Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu
Doc. dr. sc. Borivoje Pašić, docent
Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu
Igor Medved, mag. ing. naft. rud., asistent
Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu
Petar Mijić, mag. ing. naft. rud., asistent
Rudarsko-geološko-naftni fakultet, Sveučilište u Zagrebu
Ključne riječi: izlijevanje nafte, bušaća platforma, bušotina, analiza rizika, erupcija
Key words: oil spills, offshore drilling rig, well, risk analysis, blowout
Sažetak
Sve aktivnosti u naftnoj industriji predstavljaju potencijalni rizik za okoliš. Primaran rizik na
bušaćim platformama predstavlja nekontrolirano izlijevanje nafte (erupcija) tijekom izrade
kanala bušotine. U posljednjih nekoliko desetljeća ovom problemu posvećuje se sve veća
pažnja i ulažu značajna financijska sredstva što rezultira znatno manjim brojem iznenadnih
događaja (akcidenata). Kontinuiranim praćenjem brojnih iznenadnih događaja i njihovom
analizom donesene su smjernice za preventivno djelovanje kako bi se njihova pojava u
budućnosti izbjegla. Izdvojene su spoznaje koje ukazuju na najbolja moguća tehnička i
tehnološka rješenja za prevenciju i smanjenje svih rizika vezanih uz različite tehnološke
procese u naftnoj industriji. U ovom radu prikazat će se statistički podaci o vjerojatnosti
izlijevanja nafte u more tijekom izrade, opremanja i održavanja bušotina, a koji pokazuju da
vjerojatnost nekontroliranih izlijevanja nafte postaje sve manja.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
2
Abstract
The petroleum industry activities pose potential environmental risk. Primary risk on offshore
drilling rigs is uncontrolled oil spill (blowout) during drilling operations. Over the past
decades, increasing attention has been devoted to this issue with significant financial
investments, resulting in a significantly smaller number of accidents. Continuous monitoring
of numerous accidents and their analysis provided guidelines for preventive action to avoid
their occurrence in the future. Valuable findings are highlighted that point to the best possible
technical and technological solutions for the reduction and prevention of all risks related to
the various technological processes in petroleum industry. This paper will present statistical
data on the probability of offshore oil spills during drilling, completion and workover of
wells, showing that the the probability of uncontrolled oil spills is becoming less and less.
1. UVOD
Sve aktivnosti u naftnoj industriji potencijalan su rizik za cjelokupni okoliš. Primaran
rizik predstavlja izlijevanje nafte tijekom faze bušenja, opremanja i održavanja bušotina te
pridobivanja ugljikovodika. Prema Zakonu o sigurnosti pri odobalnom istraživanju i
eksploataciji ugljikovodika („Narodne novine” br. 78/15) iznenadni događaj znači neželjeni,
nenamjerni ili neočekivani događaj, ili slijed takvih događaja, koji ima za posljedicu situaciju
koja može završiti velikom nesrećom, a koja uzrokuje ili će vjerojatno prouzročiti znatne
nepovoljne učinke na okoliš i prirodu. Kontinuiranim praćenjem svih iznenadnih događaja uz
izradu detaljnih analiza i velikim financijskim ulaganjima, u posljednjih nekoliko desetljeća
znatno je smanjen broj iznenadnih događaja. Na taj način su naftne kompanije došle do
kvalitetnih tehničkih i tehnoloških rješenja za prevenciju i smanjenje svih rizika u procesima
naftne industrije.
U prošlosti su najgori iznenadni događaji u naftnoj industriji prvenstveno povezani s
izlijevanjem nafte, posebno na bušaćim odobalnim postrojenjima. Izlijevanje nafte definirano
je kao događaj tijekom kojeg se nafta ispušta u okoliš zbog tehnološkog problema, ljudske
pogreške ili bilo kojeg drugog slučajnog ili namjernog izazivanja iznenadnog događaja
(Hrnčević, 2014.). Takav događaj traje relativno kratko, što znači da se kontinuirano
izlijevanje u malim količinama kroz dulji vremenski period ne smatra izlijevanjem nafte. Na
slici 1 prikazani su mogući uzročnici izlijevanja nafte iz odobalnih bušotina.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
3
Slika 1. Shematski prikaz povezanosti uzročnika izlijevanja nafte iz odobalnih bušotina
2. UZROCI IZLIJEVANJA NAFTE IZ ODOBALNIH BUŠOTINA
Ekološke katastrofe dobivaju veliku medijsku pažnju kada se dogodi izlijevanje
značajnog volumena nafte uzrokovano erupcijom iz bušotine. Međutim, prema dostupnim
podacima, preko 95% izlijevanja u odobalnom području SAD-a nije posljedica erupcije već je
uzrokovano raznim drugim događajima (Schmidt Etkin, 2014). Takva izlijevanja nafte
uključuju prosječne volumene manje od 32 m3 (200 bbl). Republika Hrvatska ima na
sjevernom dijelu Jadranskog mora 19 eksploatacijskih platformi i jednu kompresorsku
platformu u funkciji pridobivanja prirodnog plina. Plin se pridobiva 51 plinskom bušotinom iz
ležišta eksploatacijskih polja „Sjeverni jadran“, „Izabela“ i „Marica“ (http://www.azu.hr,
17.8.2017.). Na navedenim eksploatacijskim poljima, u razdoblju od 2006. do 2016. godine
izbušene su 34 bušotine i to: 25 usmjerenih bušotina, 6 vertikalnih, 2 horizontalne i 1 bočna
horizontalna bušotina (Gaurina-Međimurec i drugi, 2017.). Prema javno dostupnim podacima,
tijekom izrade istražnih i razradnih bušotina te pridobivanja prirodnog plina do sada na
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
4
navedenim eksploatacijskim poljima nije zabilježen niti jedan iznenadni događaj koji bi
rezultirao erupcijom.
U nastavku rada prikazani su podaci vezani za izlijevanje nafte tijekom istraživanja i
proizvodnje iz odobalnog pojasa SAD-a i Sjevernog mora, obzirom da se za navedena
područja kontinuirano bilježe podaci o iznenadnim događajima te su navedene baze podataka
u ovom trenutku najopsežnije. Analiza uzroka iznenadnih događaja koji za posljedicu imaju
izlijevanje nafte u more prikazani su u tablici 1. Pod ljudskim pogreškama smatra se
izvođenje operacija protivno procedurama, dok se u ostale čimbenike ubrajaju prirodne više
sile (osim uragana), akcidentne situacije prilikom manipuliranja sa sidrima i drugo.
Tablica 1. Uzroci izlijevanja nafte na bušaćim i eksploatacijskim platformama u SAD-u od
1968. do 2012. godine (Schmidt Etkin, 2014.)
Broj
iznenadnih
događaja
Udio od
ukupnog
broja (%)
Broj
iznenadnih
događaja
po godini
Broj
iznenadnih
događaja
Udio od
ukupnog
broja (%)
Broj
iznenadnih
događaja po
godini
Erupcija 20 4,5 0,4 6 4,1 0,6
Kvar opreme 231 51,6 5,1 17 11,6 1,7
Uragani 106 23,7 2,4 99 67,3 9,9
Ljudska pogreška 69 15,4 1,5 5 3,4 0,5
Sudar broda s platformom 2 0,3 0,0 0 0,0 0,0
Ostali čimbenici 16 3,6 0,4 16 10,9 1,6
Nepoznato 4 0,9 0,1 4 2,7 0,4
Ukupno 448 100 10,0 147 100 14,7
Iznenadni događaj
Od 1968. do 2012. god. Od 2003. do 2012. god.
Generalno gledajući, u razdoblju od 1968. do 2012. godine gotovo 52% izlijevanja
nafte na platformama uzrokuju kvarovi razne opreme, dok se u 24% slučajeva to događa zbog
oluja i uragana. Ovdje svakako treba uzeti u obzir da je većina platformi u odobalnom
području SAD-a locirana u Meksičkom zaljevu, regiji koju često pogađaju uragani. Dakle,
kada bi se analizirali podaci vezani uz tehniku i tehnologiju bušenja, opremanja i održavanja
bušotina, uz izuzimanje prirodnih katastrofa, podjela bi definitivno bila drugačija zbog znatno
manjeg udjela uragana među uzročnicima ovakvih iznenadnih događaja.
Prema ovim podacima vidljiv je napredak u opremi s obzirom da je u analiziranom
periodu od 44 godine zabiležen 231 kvar opreme, od čega samo 17 u periodu od 2003. do
2012. godine. Iz navedenih podataka je vidljivo da se godišnji prosjek kvara opreme smanjio
za čak tri puta zbog razvoja tehnologije. Također, prvenstveno zahvaljujući kvaliteti radnih
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
5
procedura bušaćih kompanija došlo je do smanjenja broja iznenadnih događaja uzrokovanih
ljudskom pogreškom. Može se uočiti da je u razdoblju od 1968. do 2012. godine broj
iznenadnih događaja vezanih uz ljudsku pogrešku iznosio 15,4% od svih uzročnika izljevanja
nafte, dok se u razdoblju od 2003. do 2012. godine značajno smanjio, na samo 3,4%, što
ukazuje na to da su kompanije implementirale detaljnije i strožije radne procedure čime je
mogućnost ljudske pogreške svedena na minimum. S druge strane, u razdoblju od 2003. do
2012. godine porastao je jedino broj iznenadnih događaja uzrokovanih višom silom, odnosno
prirodnim katastrofama na koje se ne može utjecati te je broj izlijevanja nafte u more zbog
uragana zabilježen u 99 takvih slučajeva, dok ih je prije 2003. godine zabilježeno samo 7 što
je posljedica sve izraženijih negativnih klimatskih promjena. Također, vrijedi istaknuti
podatak kako bi se u novijoj prošlosti ukupan broj iznenadnih situacija u odobalnom području
SAD-a smanjio za čak dvije trećine (sa 147 na 48 u razdoblju od 2003. do 2012. godine) kada
ne bi bilo uragana.
Iako je odobalnom području SAD-a u razdoblju od 1968. do 2012. godine zabilježeno
samo 20 erupcija i njihov udio u ukupnom broju iznenadnih događaja iznosi samo 4,5%, one
su doprinijele najvećim udjelom u ukupnom volumenu izlivene nafte čime se u novijoj
prošlosti posebno ističe havarija bušotine Macondo MC-252 bušena s platforme Deepwater
Horizon. Na slici 2 prikazana je platforma Deepwater Horizon prije nesreće (a), eksplozija
nakon erupcije (b), izlijevanje nafte u more (c) te posljedice na okoliš (d).
a) Deepwater Horizon prije
nesreće
b) Eksplozija platforme
Deepwater Horizonc) Izlijevanje nafte u more
d) Posljedice za okoliš nakon
izlijevanja nafte u more
Slika 2. Bušaća platforma Deepwater Horizon (prije i poslije erupcije) (www.geographic.org,
25.8.2017.; www.slate.com, 25.8.2017.; www.dw.com, 25.8.2017.; www.edition.cnn.com,
25.8.2017.)
Nakon erupcije iz navedene bušotine 12. lipnja 2013. godine donešena je Direktiva
2013/30/EU Europskog parlamenta i Vijeća o sigurnosti odobalnih naftnih i plinskih
djelatnosti i o izmjeni direktive 2004/35/EZ. Prema navedenoj Direktivi ovlaštenici dozvole
bi trebali smanjiti rizik od velike nesreće na najmanju moguću mjeru koja je izvediva u
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
6
praksi, dakle do razine na kojoj bi trošak daljnjeg smanjivanja rizika bio uvelike nerazmjeran
koristima od takvog smanjenja. Ovom se Direktivom utvrđuju minimalni zahtjevi za
sprječavanje velikih nesreća tijekom odobalnih naftno-rudarskih djelatnosti i ograničavanje
posljedica takvih nesreća. Države članice EU zahtijevaju od operatorske i kontraktorske
kompanije izradu dokumenata u kojima se određuje politika tvrtke za sprečavanje velikih
nesreća. Navedenu Direktivu su sve države članice Europske unije morale transponirati u
nacionalno zakonodavstvo do 19. srpnja 2015. godine, što vrijedi i za Republiku Hrvatsku
koja je istu transponirala kroz Zakon o sigurnosti pri odobalnom istraživanju i eksploataciji
ugljikovodika, koji je na snazi od 25. srpnja 2015. godine („Narodne novine” br. 78/15).
3. ERUPCIJE NAFTE IZ BUŠOTINA NA MORU
Najopasniji scenarij za okoliš koji se može dogoditi tijekom bušenja jest neočekivana
erupcija nafte iz bušotine i njeno izlijevanje u more. Erupcija je definirana kao gubitak
kontrole nad tlakom u bušotini što za posljedicu ima nekontrolirani utok slojnog fluida u
kanal bušotine. Općenito gledajući, jedini iznenadni događaj koji se po količini izlivene nafte
u more može mjeriti s erupcijom je havarija tankera (Rana, 2008.). Vezano za dotok slojnog
fluida u bušotinu tijekom procesa bušenja generalno se razlikuju dvije situacije. Prva situacija
je regularna i obuhvaća povremeni utok slojnog fluida u kanal bušotine te kontroliranu
erupciju koja se može sanirati konvencionalnim metodama gušenja bušotine. U slučaju
pravilnog rada preventerskog sklopa i cjelokupnog sustava opreme koji se koristi za gušenje
bušotine te pravilnog rada odgovornih članova posade na bušaćoj platformi ovakva rizična
situacija bez većih se problema rješava kroz nekoliko sati ili u najgorem slučaju nekoliko
dana. Druga situacija je nekontrolirana erupcija koja se ne može riješiti regularnim metodama
gušenja bušotine zbog prevelikog tlaka ili kvara preventerskog sklopa. U takvoj situaciji može
se izbušiti rasteretna bušotina kako bi se preko nje zaustavilo istjecanje nafte u more te
situacija dovela pod potpunu kontrolu (Upchurch i drugi, 2015.). Abnormalno visok slojni
tlak, a time i veći rizik za erupciju, češće se može pojaviti tijekom bušenja istražnih bušotina
na nerazrađenom novom naftnom ili plinskom polju, nego tijekom bušenja kroz iscrpljena
ležišta (Johnsen, 2012.).
Najopsežniju bazu podataka o erupcijama vodi norveški istraživački institut SINTEF,
a uključuje 607 erupcija iz bušotina na moru koje su se dogodile diljem svijeta od 1955.
godine. U njihovom izvješću iz 2013. godine obrađena je učestalost erupcija u ovisnosti o
vrsti radova u bušotini (Tablica 2).
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
7
Tablica 2. Učestalost pojave erupcija prema vrsti radova u bušotini (Holand, 2013.)
Razradno
bušenje
Istražno
bušenje
Opremanje
bušotine
Remont
bušotinePridobivanje
EK
mjerenja
Nepoznati
uzroci
Ostali
uzrociUkupno
1955 - 1980. 24,3 42,4 6,8 10,2 11,3 1,7 0,6 2,8 100
1980 - 2011. 22,7 34,4 6,2 16,3 11,5 2,2 2,2 4,5 100
Vremenski period
Udio erupcija prema vrsti radova u bušotini (%)
Prema podacima prikazanim u tablici 2 moguće je zaključiti da je u razdoblju od 1955.
do 1980. godine tijekom istražnog bušenja češće dolazilo do pojave erupcije (u 42,4%
slučajeva) nego tijekom razradnog bušenja (u 24,3% slučajeva). Nakon navedenog razdoblja
broj erupcija tijekom istražnog i razradnog bušenja se smanjio i u razdoblju od 1980. do 2011.
godine je do erupcije došlo u 34,4% slučaja tijekom istražnog bušenja odnosno u 22,7%
slučaja tijekom razradnog bušenja. To se prvenstveno postiglo uslijed razvoja tehnologije
bušenja i opremanja, te primjene strožijih radnih procedura i zahtjeva vezanih uz obvezu
zaštite okoliša kao i boljom obučenošću zaposlenika uključenih u radne procese na platformi.
3.1. VOLUMEN NAFTE IZLIVENE IZ BUŠOTINE I ŠIRENJE NAFTNE MRLJE
Pretpostavljeni ukupni volumen izlivene nafte od iznimne je važnosti kako bi se
mogao procijeniti eventualni utjecaj na okoliš u slučaju erupcije. Izlijevanje nafte može se
prema volumeni podijeliti u sljedećih pet kategorija (Schmidt Etkin, 2014.):
- zanemarivo izlijevanje: manje od 0,16 m3,
- umjereno izlijevanje: 0,16 m3 – 160 m3,
- veliko izlijevanje: 160 m3 – 1 600 m3,
- vrlo veliko izlijevanje: 1 600 m3 – 16 000 m3,
- ekstremno veliko izlijevanje: više od 16 000 m3.
Kao što je ranije spomenuto, velik volumen nafte izlivene zbog erupcije iz bušotine
vrlo je rijedak slučaj, a tablica 3 detaljno prikazuje raspodjelu volumena nafte izlivene zbog
erupcije u odobalnom području SAD-a.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
8
Tablica 3. Raspodjela volumena izlivene nafte zbog erupcije u odobalnom području SAD-a
(Schmidt Etkin, 2014.)
Kategorija Volumen izlivene
nafte (m3)
Udio u ukupnom
broju erupcija
(%)
Umjereno izlijevanje do 160 67,8
Veliko izlijevanje 160 - 1 600 16,1
Vrlo veliko izlijevanje 1 600 - 16 000 12,9
16 000 - 160 000 0,0
160 000+ 3,2
100,0
Ekstremno veliko izlijevanje
UKUPNO
Prema podacima prikazanima u tablici, erupcije koje uzrokuju veliki volumen izlivene
nafte vrlo su rijetke u odnosu na erupcije manjih volumena i posljedica po okoliš. Najčešće su
zabilježeni slučajevi umjerenog izlijevanja nafte uslijed kojih volumen izlivene nafte ne
premašuje 160 m3 (67,8% slučajeva), dok su se ekstremno velika izlijevanja uslijed erupcija
(više od 160 000 m3) dogodila u tek 3,2% slučajeva.
Prema podacima u odobalnom području SAD-a u more se izlije 0,12 do 0,18 m3 nafte
na svakih 1000 m3 pridobivene nafte od 1968. do 2012. godine (0,012% do 0,018%) (Schmidt
Etkin, 2014.). U vremenskom periodu od 2003. do 2012. godine u more se izlila veća količina
nafte (0,042% do 0,072%) zbog izljevanja nafte iz bušotine Macondo MC-252 2010. godine
koje iznosi 90,5% do 94,2% cjelokupnog volumena izlivene nafte u odobalnom području
SAD-a u cjelokupnom razmatranom 44-godišnjem razdoblju (Schmidt Etkin, 2014.). Osim iz
bušotine Macondo MC-252, tijekom ostalih razmatranih iznenadnih događaja u more su se
izlile vrlo male količine nafte.
Rasprostranjenost nafte prolivene na površini mora prvenstveno ovisi o utjecaju
gravitacijske sile i viskoznosti nafte. Mogućnost disperzije nafte je obrnuto proporcionalna u
odnosu na viskoznost nafte (Daling et al., 1990). Nafta koja se gotovo tri mjeseca izlijevala u
Meksički zaljev iz bušotine Macondo imala je viskoznost od maksimalno 1 mPas u ležištu, a
da je hipotetski imala vrijednost od 1000 mPas protok ne ni mjerio 9 540 m3 (60 000 bbl)
dnevno, već samo 9,54 m3 (60 bbl) dnevno uz nepromjenjene ostale uvjete (NOAA Oil
Budget, 2010). Već deset minuta nakon izlijevanja 1 tone nafte, mrlja se može raspršiti na
polumjeru većem od 50 m, stvarajući sloj debljine od 10 mm. Sloj nafte postupno se
razrjeđuje (na manje od 1 mm), ali se i dalje nastavlja širiti, pokrivajući površinu do 12 km2
(Patin, 2008). Daljnje promjene se odvijaju u skladu s kombiniranim utjecajem meteoroloških
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
9
i hidroloških čimbenika te ovise uglavnom o snazi i smjeru vjetra, valova i morskih struja.
Naftna mrlja se najčešće kreće u smjeru vjetra i kako sloj gubi debljinu (posebno nakon
kritičnih 0,1 mm) razdvaja se u fragmente koji se počinju rasprostirati na sve veću površinu.
Ovakvu pojavu dodatno ubrzavaju i pojačavaju oluje i snažne morske struje. Znatan dio nafte
raspršuje se u vodi kao sitne kapljice koje se mogu lako transportirati na velike udaljenosti u
odnosu na mjesto izlijevanja. Nakon izljevanja nafte u more, prvenstveno je potrebno uočiti
smjer širenja naftne mrlje na moru te zatim poduzeti mjere sprječavanja širenja mrlje
postavljanjem brana. Skimerima se nafta uklanja s površine u nepromijenjenom obliku te se
primjenjuju do određene debljine sloja nafte na morskoj površini, dok je posljednja metoda
koja se primjenjuje kontrolirano spaljivanje nafte na moru. Sanacija naftne mrlje nakon
izljevanja nafte iz bušotine Macondo MC-252 u more prikazana je na slici 3.
Slika 3. Shematski prikaz sanacije naftne mrlje nakon izljevanja nafte iz bušotine Macondo
MC-252 u more (www.oilspillsolutions.org, 1.1.2015.)
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
10
3.2. POVIJEST ERUPCIJA IZ BUŠOTINA NA MORU
Pretpostavljeni ukupni volumen nafte izlivene u more od iznimne je važnosti kako bi
se mogao procijeniti eventualni utjecaj na okoliš u slučaju erupcije te se pravovremeno i
adekvatno pripremiti za uklanjanje nafte i saniranje posljedica. U tablici 4 prikazano je 20
erupcija s najvećim količinama nafte izlivene u more.
Tablica 4. Najveće erupcije u povijesti naftnih aktivnosti na moru (Schmidt Etkin, 2014.)
Naziv bušotineDatum početka
erupcijeLokacija
Količina
izlivene nafte
(m3)
Faza radova
u bušotini
Trajanje
erupcije
(dan)
1 620 081 (viša
procjena)
524 658 (niža
procjena)
667 747 (viša
procjena)
389 519 (niža
procjena)
Bull Run / Atwood Oceanics 1.1.1973. Dubai, UAE 317 975Bušenje razradne
bušotineNepoznato
Abkatun 91 1.10.1986.Bahia del Campeche,
Meksiko39 270 Remont bušotine Nepoznato
34 071 (viša
procjena)
4 547 (niža
procjena)
Ekofisk Bravo B-14 20.4.1977.Sjeverno more,
Norveška32 176 Remont bušotine 7
Funiwa 5 17.1.1980.Forcados,
Nigerija31 797
Bušenje razradne
bušotine16
Hasbah 6 2.10.1980.Perzijski zaljev,
Saudijska Arabija16 694
Bušenje istražne
bušotine9
Alpha Well 21,
Platforma A28.1.1969. Tihi ocean 15 899 Pridobivanje 11
Iran Marine Intl. 1.12.1971.Perzijski zaljev,
Iran15 899
Bušenje razradne
bušotineNepoznato
Main Pass Block 41-C 1.3.1970. Meksički zaljev 10 334 Pridobivanje 30
Yum II / Zapoteca 10.10.1987.Bahia del Campeche,
Meksiko9 323
Bušenje istražne
bušotine51
South Timbalier B-26 1.12.1970. Meksički zaljev 8 441 EK mjerenja Nepoznato
Trinimar Marine 327 8.8.1973.Zaljev Paria,
Venecuela5 827
Bušenje razradne
bušotine5
Ship Shoal 149/199 1.10.1964. Meksički zaljev 1 884 Nepoznato Nepoznato
Greenhill Timbalier Bay 251 29.9.1992. Meksički zaljev 1 828 Pridobivanje 14
Hebert Bravo 1A 19.2.1979. Meksički zaljev 556 Nepoznato Nepoznato
Ship Shoal 29 1.7.1965. Meksički zaljev 269 Nepoznato Nepoznato
Uniacke G-72 22.2.1984.Nova Scotia,
Kanada238
Bušenje istražne
bušotine10
Ship Shoal 72 16.3.1969. Meksički zaljev 169 Nepoznato Nepoznato
Macondo MC-252 20.4.2010. Meksički zaljev, SAD
Bušenje istražne
bušotine85
Ixtoc I 3.6.1979.
Bahia del Campeche,
Meksiko
Bušenje istražne
bušotine290
Montara 21.9.2009.
Timorsko more,
Australija
Bušenje razradne
bušotine74
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
11
Na temelju podataka u tablici 4 može se uočiti da se 14 od 20 najvećih erupcija u
povijesti dogodilo do 1980. godine i to: 6 erupcija u razdoblju od 1960. do 1970. godine, a 8
erupcija u razdoblju od 1971. do 1980. godine. U idućem razdoblju od 1980. do 2000. godine
zabilježene su 4 velike erupcije, a od 2000. do danas samo dvije iz čega se vidi trend
smanjivanja broja erupcija koje za posljedicu imaju veliko izlijevanje nafte u more. Također,
od navedenih 20 erupcija, 10 ih se dogodilo tijekom bušenja, dvije tijekom remontnih radova,
tri tijekom pridobivanja, jedna tijekom EK mjerenja, a za četiri erupcije uzrok nije poznat.
3.3. MOGUĆNOST POJAVE ERUPCIJE U OVISNOSTI O DUBINI MORA
Mogućnost pojave erupcije u ovisnosti o dubini mora u kojem se buši prikazana je u
tablici 5.
Tablica 5. Analiza erupcija po bušotini u odnosu na dubinu mora od 1980. do 2011. godine
(Holand, 2013.)
Dubina mora
(m)
Broj istražnih
bušotinaBroj erupcija
Broj erupcija
po bušotini
˂50 6291 25 0,003974
50 - 100 2589 20 0,007725
100 - 200 848 8 0,009434
200 - 400 484 4 0,008264
400 - 600 364 3 0,008242
600 - 1000 659 3 0,004552
1000 - 1500 566 0 0,000000
1500 - 2500 456 1 0,002193
2500 - 3000 39 0 0,000000
˃3000 3 0 0,000000
Ukupno 12299 64 0,005204
˂1000 11235 63 0,005607
1000 - 2500 1022 1 0,000978
˃2500 42 0 0,000000
Ova analiza pokazuje da je u razdoblju od 1980. do 2011. godine zabilježna samo
jedna erupcija tijekom bušenja u morima od 1000 m do 2500 m dubine što daje vjerojatnost
od 0,000978 erupcije po bušotini, u odnosu na mora plića od 1000 m gdje su zabilježene 63
erupcije. Također, od navedene 63 erupcije čak 45 ih se dogodilo tijekom bušenja u morima
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
12
do 100 m dubine. Na dubini mora većoj od 2500 m izbušene su 42 istražne bušotine bez
prijavljene erupcije (Holand, 2013.).
3.4. TRAJANJE ERUPCIJE
Rezultati analize SINTEF-ovih podataka koji razmatraju trajanje erupcije prije gušenja
bušotine i količinu ispuštene nafte u more prikazani su na slici 4. Iz slike je vidljivo kako se
izlijevanje nafte zbog erupcije najčešće sanira nakon više od pet dana, dok se ostali uzročnici
u velikoj većini slučajeva uspješno rješavaju već unutar istog dana.
Slika 4. Vrijeme izlijevanja nafte iz istražnih bušotina (Holand, 2013.)
Općenito gledajući, vrijeme izlijevanja nafte iz bušotine zbog erupcije relativno je
kratko, te je štetan utjecaj na morski okoliš manji zbog manje količine nafte u moru. Gotovo
40% erupcija nafte iz istražnih bušotina traje dulje od pet dana, dok se u 95% slučajeva
istjecanje nafte uzrokovano ostalim uzročnicima (kvar opreme, ljudska pogreška, uragan i
drugo) uspijeva sanirati u vremenskom periodu kraćem od pet dana (Holand, 2013.).
4. ANALIZA RIZIKA RADA ODOBALNIH POSTROJENJA
Kako bi se utvrdio rizik od izlijevanja nafte tijekom procesa njezinog pridobivanja na
površinu, važno je proučiti: 1) vjerojatnost erupcije ili bilo kakvog drugog uzročnika
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
13
izlijevanja nafte iz bušotine, 2) utvrđivanje potencijalnog volumena izlivene nafte te 3)
potencijalne posljedice hipotetskog izlijevanja nafte.
Vjerojatnost erupcije iz bušotine ovisi o velikom broju faktora koje određuju: lokacija
radova, parametri bušotine, karakteristike bušaće platforme, i drugo. Kada se započinje
projekt bušenja na moru u područjima gdje je već izbušeno nekoliko ili gdje nije izbušena
nijedna bušotina, jedini podaci koji se mogu analizirati su oni iz povijesne baze podataka s
drugih sličnih lokacija. Korištenje analize rizika smatra se temeljnim za minimiziranje
gubitaka ili maksimiziranje vjerojatnosti odabira pravilne odluke za sprječavanje određenog
iznenadnog događaja. Naročito, za operacije bušenja napravljeni su različiti scenariji u kojima
su analizirani različiti aspekti procesa bušenja pomoću analize rizika kao pomoćnog alata u
procesu donošenja odluka (Gaurina-Međimurec i drugi, 2015.).
Iako trenutno i dalje ne postoji univerzalna metodologija analize rizika za okoliš
(Hrnčević, 2014.), osim erupcija na koje je stavljen naglasak u ovom radu, procjena rizika
može obuhvaćati i (Mesarić i drugi, 2015.): 1) određivanje područja većeg rizika za
onečišćenje mora, 2) procijenu količine mogućeg ispuštanja ulja i/ili smjese ulja i opasnih i
štetnih tvari i njihov utjecaj na posebno osjetljiva područja, 3) određivanje broja i učestalosti
uplovljavanja brodova koji prevoze ulje i/ili smjese ulja, opasne i štetne tvari, 4) analize
oceanografskih, hidrografskih i meteoroloških podataka, 5) prikaz zabilježenih onečišćenja
mora uljem i/ili smjesom ulja, opasnim i štetnim tvarima, 6) ekonomsku valorizaciju mogućeg
onečišćenja mora i druge.
Takve analize rizika obično se procjenjuju pomoću matrice rizika, kao što je matrica
rizika za okoliš prikazana na slici 5. Poznavaljući zahvat i lokaciju na kojoj se odvija proces
moguće je, korištenjem matrice rizika (vjerojatnost pojave iznenadnog događaja x očekivana
šteta ili posljedice), procijeniti rizik po okoliš (Gaurina-Međimurec, 2015.).
Za kvantitativno računanje rizika sumiranjem niza potencijalnih situacija može se
koristiti sljedeća formula (Vinnem, 2007.):
R = Σ (pi ∙ Ci)
gdje su:
R – rizik,
pi - vjerojatnost za pojedini iznenadni događaj,
Ci - posljedica pojavljivanja pojedinog iznenadnog događaja.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
14
Srednje Velike Kritične
Očekivani
Vjerojatni
Izolirani slučajevi
Iznimno rijetki
Gotovo nemogući
Zanemariv rizik ALARP Neprihvatljiv rizik
Zanemarive
Vje
roja
tnost
izn
ena
dn
og d
ogađ
aja
(p
) Posljedice za okoliš (C)
više od jednog
incidenta godišnje
jedan incident unutar
svakih 10 godina
jedan incident svakih
10 - 100 godina
jedan incident svakih
100 - 10 000 godina
jedan incident u više
od 10 000 godina
Male
Slika 5. Primjer matrice rizika za okoliš (Pinceratto i Casey, 1998.)
Na temelju prikazane matrice rizika, razina rizika za okoliš podijeljena je u tri
kategorije (Pinceratto i Casey, 1998.):
- zanemariv rizik – nema potrebe za popravnim radnjama,
- mali rizik, ALARP (engl. As Low As Reasonably Practicable) – potrebne su blage
mjere smanjenja rizika,
- neprihvatljiv rizik – promjena procedura i projekta ili odustajanje od projekta.
Smjernice za izradu matrice rizika je statistička analiza podataka kako bi se utvrdila
vjerojatnost pojedinačnih iznenadnih događaja te detaljno objašnjenje posljedica za okoliš što
je prikazano u tablici 6.
Tablica 6. Opis mogućih posljedica za okoliš (Pinceratto i Casey, 1998)
Posljedice za okoliš Opis
Zanemarive Nema uočljivih posljedica za okoliš
MaleMala šteta za okoliš (0-25% oštećenog ekosustava); lokalizirana šteta;
potrebna je jedna godina za prirodnu obnovu ekosustava
SrednjeLokalna šteta za okoliš (25 - 50% oštećenog ekosustava); potrebno je
pet godina za prirodnu obnovu ekosustava
VelikeZnatna šteta za okoliš (50 - 75% oštećenog ekosustava); potrebno je 5-
10 godina za prirodnu obnovu ekosustava
KritičneIzrazita šteta za okoliš (75 - 100% oštećenog ekosustava); potrebno je
više od 10 godina za prirodnu obnovu ekosustava
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
15
Naftne kompanije često u obzir uzimaju razine rizika prikazane u tablici 7. U ovom
slučaju prikazane su 4 kategorije štetnih posljedica za okoliš s obzirom na vrijeme oporavka.
Navedeni rizici predstavljaju najveće granične vrijednosti s kojima je većina kompanija
spremna krenuti u novi projekt (Johnsen, 2012.). Dakle, ove kriterije koriste mnogi operatori
za procjenu rizika svojih projekata.
Tablica 7. Štetne posljedice za okoliš prema vremenu oporavka i riziku za određeno
polje (Johnsen, 2012.)
Posljedice za
okolišVrijeme oporavka
Rizik za određeno
polje
Male < 1 godina < 2 x 10-2
Srednje 1 do 3 godine < 5 x 10-3
Velike 3 do 10 godina < 2 x 10-3
Kritične > 10 godina < 5 x 10-4
Analize povijesne baze podataka dokazuju da i kada dođe do izlijevanja nafte u okoliš,
u najvećem broju slučajeva se radi o malom volumenu bez značajnijih posljedica. Tijekom
procesa bušenja, opremanja i održavanja bušotina na moru, izlijevanje nafte događa se
relativno rijetko, a većina iznenadnih događaja koji se dogode imaju za posljedicu ispuštanje
manje od 15,9 m3 (100 bbl) nafte kroz vremenski period kraći od jednog dana (Schmidt Etkin,
2014.). Najčešći uzročnici iznenadnih događaja koji dovode do izlijevanja nafte su kvarovi
opreme, ljudske greške te ekstremni vremenski uvjeti (oluje, uragani, potresi, itd.). U
slučajevima kada se dogode iznenadni događaji ove vrste utjecaj na okoliš posebno je
negativan u plićim morima, odnosno zonama bližima obali gdje voda sporije cirkulira. Kao
što je već naglašeno, erupcija ima za posljedicu izlijevanje velikih količina nafte i
potencijalno velike ekološke i financijske štete, no statistika u tablici 8 dokazuje da je pojava
ovakve situacije vrlo rijetka (Schmidt Etkin, 2014.).
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
16
Tablica 8. Vjerojatnost erupcije koja rezultira većim količinama izlivene nafte (Schmidt Etkin,
2014.)
Volumen izlivene nafte
(m3)
Vjerojatnost erupcije
(po bušotini)
do 160 0,0049
160 - 24 000 0,0045
više od 24 000 0,0018
U opsežnijoj analizi svjetske baze podataka iz 2004. godine prikazane u tablici 9
vidljivo je kako je vjerojatnost erupcije vrlo mala, od 2,0 x 10-4 do 8,3 x 10-5 za naftu ili
kondenzat te 6,7 x 10-3 za plin (Schmidt Etkin, 2014.).
Tablica 9. Vjerojatnost erupcije na globalnoj razini (Schmidt Etkin, 2014.)
(m3) (bbl) Nafta ili kondenzat Plin
≥24 000 ≥150 000 2,9 x 10-5
6,7 x 10-3
≥1 600 ≥10 000 8,3 x 10-5
6,7 x 10-3
≥0,2 ≥1 2,0 x 10-4
6,7 x 10-3
Volumen erupcijom izlivene nafte Vjerojatnost erupcije po bušotini
Međutim, najmanja vjerojatnost erupcije po bušotini koja iznosi 2,9 x 10-5 rezultirala
bi najvećim izlijevanjem od preko 24 000 m3 nafte.
Također, prema dostupnoj bazi podataka u tablici 10 prikazana je i analiza rizika za
erupcije tijekom izrade istražnih bušotina u Sjevernom moru.
Tablica 10. Analiza rizika za istražno bušenje u Sjevernom moru (Dyb et al., 2012.)
Plinska bušotina Naftna bušotina Prosjek
Normalan tlak i temperatura 1,02 x 10-4
1,23 x 10-4
1,12 x 10-4
Visok tlak i temperatura 6,32 x 10-4
7,65 x 10-4
6,92 x 10-4
Uvjeti u bušotiniVjerojatnost erupcije po bušotini
Prema navedenim podacima može se zaključiti da je izrada naftnih bušotina u
Sjevernom moru nešto rizičnija od izrade plinskih bušotina te da je izrada bušotina u uvjetima
visokog tlaka i temperature otprilike šest puta rizičnija od izrade bušotina u područjima gdje
vladaju normalni uvjeti tlaka i temperature.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
17
5. ZAKLJUČAK
U posljednjih nekoliko desetljeća zaštita okoliša postala je integralni dio planiranja
svakog rudarskog projekta te se značajna sredstva izdvajaju kako ne bi došlo do izlijevanja
nafte na kopnu, a posebno pri rudarskim radovima na moru. U SAD-u grube procjene govore
da se barem 5% iznosa od ukupnih troškova istraživanja i proizvodnje nafte izdvaja za zaštitu
okoliša (Rana, 2008.). Stoga, kako bi rudarski projekt bio profitabilan i održiv potrebno je
voditi računa o zaštiti okoliša te predvidjeti potrebna sredstva za provođenje mjera zaštite
okoliša i uvrstiti ih u analizu troškova za određeni projekt. Primaran rizik povezan s
aktivnostima u naftnoj industriji jest izlijevanje ugljikovodika u okoliš. Razvojem tehnologije
postignut je značajan napredak u sprječavanju, odnosno minimiziranju uzročnika izlijevanja
nafte u more, ali i učinaka tih onečišćujućih tvari na morski okoliš. Analiza rizika na temelju
dostupnih baza podataka glavni je alat pomoću kojeg naftne tvrtke mogu unaprijediti svoja
nastojanja da smanje rizik tijekom raznih zahvata.
Baze podataka omogućavaju da se lakše indentificiraju uzroci izlijevanja, njihova
učestalost te količina nafte izlivene u okoliš. Kao što je vidljivo iz svih prikazanih statističkih
podataka vjerojatnost za izlijevanje nafte u more tijekom tehnoloških procesa u naftnoj
industriji postala je vrlo mala, no iznenadni događaji su se događali i sigurno će se događati i
u budućnosti, ali takve situacije postaju sve rjeđe. Analiza podataka iz specifičnih lokacija
rezultira primjenom rigoroznijih regulativa te specifičnih tehničkih i tehnoloških poboljšanja
za određene vrste operacija u naftnoj industriji što generalno rezultira značajnim smanjenjem
rizika od izlijevanja ugljikovodika. Za očekivati je da će se daljnjim razvojem tehnologije
lakše i još učinkovitije sanirati izlijevanja nafte u more i time dodatno smanjiti negativan
utjecaj rudarskih radova na okoliš.
6. LITERATURA
1. DALING, P. S.: Characterization of Crude Oils for Environmental Purposes. Oil &
Chemical Pollution 7, 3, 1990, 199-224.
2. DYB, K., THORSEN, L. & NIELSEN, L.: Technical Report: Blowout Risk
Evaluation in the Labrador Sea, Report No. AFT-2011-0444-02.3. Acona Flow
Technology AS for Denmark Bureau of Minerals and Petroleum, 2012.
3. GAURINA-MEĐIMUREC, N.: Ekološki aspekti istraživanje i eksploatacija
ugljikovodika na Jadranu. Nafta i plin, HUNIG, Vol. 35, 141/15, 2015, 45-53.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
18
4. GAURINA-MEĐIMUREC, N., PAŠIĆ, B., MIJIĆ, P.: Nove tehnologije izrade
naftnih i plinskih bušotina. Godišnjak Akademije tehničkih znanosti 2016, Akademija
tehničkih znanosti Hrvatske, 2017, 101-127.
5. GAURINA-MEĐIMUREC, N., PAŠIĆ, B., MIJIĆ, P.: Risk planning and Mitigation
in Oil Well Fields: Preventing Disasters. International Journal of Risk and
Contingency Management, Vol.4, 2015, 22 p.
6. HOLAND, P.: Blowout and Well Release Characteristics and Frequencies, SINTEF
Report F25705. SINTEF Technology and Society, Trondheim, Norway, 2013.
7. HRNČEVIĆ, L.: Chapter 16: Petroleum Industry Environmental Performance and
Risk. – In: Matanović, D., Gaurina-Međimurec, N., Simon, K. (ed.): Risk analysis for
prevention of hazardous situations in petroleum and natural gas engineering, IGI
Global, Hershey, 2014, 415p.
8. JOHNSEN, S.: Probabilistic blowout risk in former disputed area southeast in the
Norwegian part of the Barents Sea. MS thesis, University of Stavanger, Norway, 2012,
135p.
9. MESARIĆ, M., LIKIĆ, J., SAFNER, T., PELEŠ, P., DOBOŠ, M., BOŽIĆ, B.,
GREDELJ, M., DELIĆ, D., GUDAC, I., HARMEL, M., STRMŠNIK, K., PRIVŠEK,
A., GAURINA-MEĐIMUREC, N., VELIĆ, J., ZEC, D., GELO, B., HOLCER, D.,
MACKELWORTH, P.C., LAZAR, B.: Strateška studija o vjerojatno značajnom
utjecaju na okoliš okvirnog plana i programa istraživanja i eksploatacije ugljikovodika
na Jadranu, Ires ekologija d.o.o. za zaštitu prirode i okoliša, Zagreb, 2015, 832p.
10. NOAA OIL BUDGET: A Lot of Oil on the Loose, Not So Much to Be Found.
Science, Vol. 329., 2010.
11. PINCERATTO, E. & CASEY, J.: Environmental Risk Assessment – Case Study of an
Offshore Petroleum Development. 1998 SPE International Conference on Health,
Safety and Environment in Oil and Gas Exploration and Production, Caracas,
Venezuela, 1998, 1-11.
12. RANA, S.: Facts and Data on Environmental Risks – Oil and Gas Drilling Operations.
2008 SPE Asia Pacific Oil & Gas Coference and Exhibition, Perth, Australia, 2008, 1-
21.
13. SCHMIDT ETKIN, D.: Analysis of Probability of Potential Blowouts and Spills From
Offshore Wells and Activities. Perspectives on Shelburne Basin Venture Exploration
Drilling Project, 2014, 72p.
Časopis Nafta i Plin HUNIG
C r o a t i a n A s s o c . o f P e t r o l e u m E n g . a n d G e o l o g .
19
14. PATIN, S.A.: Oil spills and their impact on the marine environment and living
resources. - M.: VNIRO Publishing, 2008., 510p.
15. UPCHURCH, E. R., FALKNER, S., HOUSE, A., NGUYEN, C., & RUSSELL, K.:
Blowout Prevention and Relief-Well Planning for the Wheatstone Big-Bore Gas-Well
Project. SPE Annual Tehnical Conference and Exhibition, Houston, Texas, USA,
2015, 1-23.
16. VINNEM, J. E.: Offshore risk assessment: principles, modelling and applications of
QRA studies. Springer, London, 2007.
17. ***** ZAKON O SIGURNOSTI PRI ODOBALNOM ISTRAŽIVANJU I
EKSPLOATACIJI UGLJIKOVODIKA, „Narodne novine” br. 78/15
18. ***** DIREKTIVA 2013/30/EU EUROPSKOG PARLAMENTA I VIJEĆA O
SIGURNOSTI ODOBALNIH NAFTNIH I PLINSKIH DJELATNOSTI I O IZMJENI
DIREKTIVE 2004/35/EZ, Službeni list Europske unije, 28. 6. 2013.
19. http://www.azu.hr/portals/0/Dokumenti/azu-brosura-2015.pdf (17.8.2017.)
20. https://geographic.org/deepwater_gulf_of_mexico/drilling_and_development.html
(25.8.2017.)
21. http://www.slate.com/articles/health_and_science/science/2016/09/bp_is_to_blame_fo
r_deepwater_horizon_but_its_mistake_was_actually_years.html (25.8.2017.)
22. http://www.dw.com/en/us-judge-approves-final-settlement-over-bp-oil-spill/a-
19164017 (25.8.2017.)
23. http://edition.cnn.com/2013/06/10/us/gulf-oil-spill/index.html (25.8.2017.)
24. http://www.oilspillsolutions.org/evaluation.htm (1.1.2015.)