Het was een hele uitdaging om een zinvolle titel voor dit artikel te construeren, want wat ik je ga beschrijven, heeft me gedwongen mijn gedachten te buigen op manieren die nog niet eerder zijn gebogen, dus in deze context was het erg handig om te kunnen mixen het concept van olieboringen en ruimtevaart.
Mijn goede colleges Johnna Crider en Jennifer Sensiba hier bij CleanTechnica heeft uitstekend werk geleverd door het nieuws van Elon Musk vorig jaar op te volgen dat SpaceX buiten gebruik gestelde boorplatforms zou gebruiken om zijn zware taak te lanceren en te landen Ruimteschepen: "SpaceX bouwt drijvende, superzware ruimtehavens voor Mars, maan en hypersonische reizen rond de aarde", schreef Elon op Twitter.
Johnna zorgde voor een geweldig overzicht in januari, en Jennifer heeft het gecoverd meer gedetailleerd kort daarna. Onlangs had ik het ongelooflijke geluk dat ik werd uitgenodigd voor een rondleiding door een van 's werelds grootste boorplatforms, en dit is mijn kans om u een idee te geven van hoe massief deze constructies zijn. Het is echt verbijsterend. Alle foto's staan hieronder.
Welkom aan boord van de Maersk Interceptor
De Maersk onderschepper is een ultra ruwe omgeving jack-up booreiland gebouwd in 2013 op basis van het prototype Maersk-innovator die toevallig in het dok was vlak naast de Onderschepper op dit moment, wat erg handig zou zijn om redenen die ik hieronder zal uitleggen. Maersk heeft ongeveer een dozijn van deze hefinstallaties, die tot de grootste ter wereld behoren.
Het verschil tussen een booreiland en een boorplatform is dat het boorplatform gewoon boort en de locatie weer verlaat als het klaar is. Booreilanden kunnen alleen voor het verpompen van olie zijn, maar kunnen vaak zowel het boren als het pompen doen. Maersk had tot voor kort een van deze dual-purpose rigs, maar dit laatste stuk olie-extractieapparatuur werd onlangs slechts een paar jaar later verkocht. Maersk verkocht zijn oliedivisie aan Total voor $ 7.45 miljard. Offshore-installaties zijn niet goedkoop - hun kosten lopen op tot honderden miljoenen dollars, afhankelijk van de grootte en functionaliteit.
Maersk is nu begonnen met het ontmantelen van honderden oliebronnen over de hele wereld, een taak om apparatuur te extraheren en boorgaten af te dekken die hen minstens een paar decennia bezig zullen houden. Dus in die zin is de boorindustrie nog steeds zeer lucratief en zal dat nog vele jaren duren nadat de laatste druppel olie is opgepompt. Tot aan deze tour op een booreiland had ik geen idee hoeveel werk het kost om de apparatuur onder en op de zeebodem te verwijderen. Maar eerst moet de boormachine klaar zijn voor de klus.
'S Werelds grootste elektrische gereedschap
Rondlopen op en in deze boorinstallatie kan het beste worden omschreven als een mier in een automaat. Gewoonlijk sta je, als je op een knop drukt om je koffie of snack te halen, gewoon te luisteren naar de zoemende geluiden van kleine hendels en grijpers en pompen en duwstangen die je uiteindelijk iets te duur serveren waarvan je waarschijnlijk spijt krijgt zodra je het proeft. Maar stel je voor dat je een mier bent in die machine met constructies die duizelingwekkend boven je uit torenen, met motoren en gewrichten en katrollen overal zo groot dat je niet eens kunt zien dat het echte motoren en gewrichten en katrollen zijn.
Het verbaasde me hoe moeilijk het was om de verhoudingen goed te krijgen en te begrijpen waar ik naar keek toen ik werd rondgeleid. Daarom was het zo handig om een bijna identieke kopie van de Maersk onderschepper in het dok ernaast, de Maersk-innovator, een paar jaar eerder gebouwd. Op deze manier kon ik naar een heel groot gebouw naast me kijken en naar de kopie naast ons kijken en het in zijn context zien.
De Maersk Interceptor heeft de modelnaam "MSC CJ70-X150 MD" en het enige wat ik me van deze naam herinner is dat de "70" staat voor de afstand tussen elk van de 3 poten waarop hij staat, in meters. Ja, dus dit is een driehoekig platform van 70 meter (230 voet) aan elke kant, opgehangen in drie 200 meter (656 voet) hoge poten. Oké, dus laten we het opsplitsen in concepten, niet alleen om te begrijpen wat nodig is voor de primaire functie van dit tuig, maar ook wat je zou moeten opknappen als je de wens hebt om er een te kopen en het om te bouwen tot een ruimtehaven. Spoiler-alert: niet doen. Bouw een nieuwe, het is waarschijnlijk goedkoper.
Het platform
Het hoofdplatform van het tuig is een gigantische driezijdige holle structuur van meer dan 3 meter (70 voet) langs elke kant en 230 meter (14 voet) hoog, met een "gat" in elke hoek waarin de poten verticaal glijden. Deze romp van het hoofdtuig drijft wanneer de 46 poten omhoog worden getrokken en wordt over de hele wereld gesleept, en weegt 3 metrische ton in lege transportmodus. Als het op zijn plaats en in bedrijf is, kan het een totaalgewicht bereiken van 28,000 ton, volledig beladen met apparatuur.
Het heeft ook 3 aparte ballasttanks op elke hoek die elk 11,000 ton zeewater kunnen opnemen. Dit is nodig wanneer de poten moeten worden neergelaten en stevig op de zeebodem moeten worden geplaatst. Onze gids vertelde ons dat de moeilijkste situatie die dit platform had meegemaakt, was het vinden van een solide gesteente uit de Nijldelta in de Middellandse Zee, waar de poten door 30 meter (98 voet) modderige zeebodem gingen voordat ze stevig stand hielden. Het duurde 4 dagen om elk been een paar meter per keer te kloppen.
De binnenkant van het platform zelf is zo volumineus dat het eruitziet als een gewone enorme fabriek die je op het land zou vinden, alleen drijft het - of staat het op 3 poten - en heeft het geen ramen. De hoeveelheid dingen die op het platform gebeurt, is onmogelijk samen te vatten, dus ik zal er maar een paar noemen.
De hoofdstroombron van het tuig bevindt zich op 2 afzonderlijke locaties en is geconfigureerd als 4 onafhankelijke enorme dieselmotoren die rechtstreeks zijn aangesloten op elk van hun eigen elektrische generatoren van 3 MW. Maar er zijn veel meer dieselgeneratoren verspreid over het tuig waar zwaar hydraulisch vermogen nodig is. De minder veeleisende hydrauliek (minder dan 2,500 pk) wordt aangedreven door elektromotoren.
Een centrale functie van de binnenkant van het platform is een gigantische pomp die wordt gebruikt in de speciale gesloten lus van slurry die in het boorgat wordt gepompt tot 1,000 bar (14,500 psi) en via gehulde buizen weer omhoog wordt gebracht en er doorheen wordt geleid enorme filters voordat ze opnieuw worden gebruikt. De korrelgrootte in de boorslurry wordt gemeten in microns. Het hele systeem heet Nul ontlading wat betekent dat de reflux van boorgatafval aan boord wordt behandeld, naar de kust wordt verscheept en dus niet op de zeebodem wordt gedumpt. De fijnkorrelige slurry wordt continu gerecycled in de gesloten kringloop.
Zoals je je kunt voorstellen, nemen deze systemen veel ruimte in beslag, maar er is nog steeds ruimte voor gigantische magazijnen met reserveonderdelen, buizen, tanks, alle goederen die je maar kunt bedenken, en een groot aantal werkplaatsen, variërend van grote voor lassen tot kleine die voor elektronica.
De benen
Elk van de 3 poten die het platform ondersteunen, is zelf gemaakt van 3 buizen met gigantische tanden die passen in gigantische tandwielen die het platform omhoog of omlaag brengen. De machines die ervoor zorgen dat dit allemaal werkt, zijn echt zwaar. Ik bedoel, je kunt de scope niet echt doorgronden zonder er recht voor te staan. Hier zijn enkele cijfers: 8 elektrohydraulische motoren zijn bevestigd aan elk van deze 3 buizen, dus dat is 8 x 3 x 3 = 72 motoren in totaal voor de hele installatie. Elk van deze 72 motoren weegt 16 ton en heeft een vermogen van ongeveer 2,000 pk. Met andere woorden, wanneer het platform langzaam op zijn poten omhoog komt, is tot 144,000 pk aan het werk, hoewel vaak slechts één poot een paar voet per keer beweegt. Deze motoren zijn trouwens de reden dat dit platform in het dok ligt. Alle 72 jack-up motoren worden na 7 jaar werk opgeknapt. Het zal nog een jaar duren voordat deze taak is voltooid.
De boor
De boorconstructie is een absoluut technisch wonder. Het is mobiel op het platform zelf. Bij het boren wordt de 70 meter hoge boortoren tot 20 meter over de rand van het platform verplaatst. De toren is bevestigd aan een gigantische doos, op zichzelf zo'n 15 meter hoog, die in een xy-coördinaat kan bewegen, waardoor het mogelijk is om tot 8 afzonderlijke boorgaten te boren, ook al staat de installatie zelf stil. Het is net een gigantische 3D-printer! De bak en toren wegen samen 11,000 ton en het beweegt allemaal voort op onwerkelijk grote lagers.
Als je in het boorsamenstel rondloopt, is het net een andere enorme fabriek gevuld met apparatuur en onderdelen zoals de buizen die in het boorgat zijn gemonteerd. Als je je ooit hebt afgevraagd hoe deze dingen een paar mijl recht naar beneden kunnen boren en dan draaien en nog een paar mijl horizontaal boren, is het eenvoudige wiskunde: elk buisstuk is 7 meter lang en kan elk 1 graad kantelen bij de verbindingen, wat in theorie laten we je gaat de cirkel rond in 7 x 360 = 2520 meter (1.6 mijl).
Een cruciaal item in deze boormontagedoos is de noodtopklep - je weet wel, degene die faalde op de Deepwater Horizon tuig. Wit geverfd, het hangt aan het plafond van de doos. Het weegt 100 ton en bestaat uit zoveel lagen kleppen en functies dat het voor de toevallige bezoeker onmogelijk te begrijpen is (geen foto's toegestaan trouwens). Het hangt daar gewoon, zo licht als een veertje, klaar om binnen enkele minuten te worden ingezet en in een op hol geslagen boorgat te worden gedumpt. Deze is gelukkig nooit gebruikt.
De boor zelf hangt aan de bovenkant van de boortoren en wordt aangedreven door een elektrisch systeem met 2,300 pk. De kraan met enkele haak kan 910 ton dragen.
De faciliteiten
Gelegen in de tegenovergestelde hoek van de boor, strak gehoekt rond een van de poten van het tuig, is wat eruitziet als een dubbel gevleugeld hotel van 5 verdiepingen met een gigantisch helikopterplatform bovenop zijn zijkant. Een vleugel bevat de brug, controlekamers, kantoren, vergaderruimten, kombuis en ruimtes voor vrijetijdsactiviteiten zoals fitness, games en bioscoop. In de andere vleugel kunnen maximaal 140 bemanningsleden tegelijk worden ondergebracht, waarvan de meeste eenpersoonskamers zijn. Bij voltijds gebruik heeft dit tuig een bedrijfskost van ongeveer $ 1 miljoen per maand.
Enkele afhaalrestaurants
Helaas heeft dit onderwerp van offshore winning van fossiele brandstof zojuist een nieuwe ramp op de lijst geschreven: "De oceaan staat in brand" in de Golf van Mexico, getweet door Brian Kahn, de hoofdredacteur bij Earther op 2nd. Johnna Crider heeft het verhaal hier. Mijn hemel, laten we deze dingen al eens onder de loep nemen!
Laten we echter niet vergeten dat de beschaving op dit punt is gekomen met behulp van fossiele brandstoffen. Ja, we moeten zo snel mogelijk van fossiele brandstoffen af, en ja, er is veel twijfel of degenen die gedijen door dit spul op te pompen, zo graag hun gouden gans willen loslaten, maar we hoeven niet wereldwijde onrust in dit streven. Het is een overgang en iedereen is nodig om de klus te klaren.
Dus, kunnen rigs zoals de Maersk onderschepper in de toekomst echt als ruimtehavens worden gebruikt? Het is leuk om aan te denken SpaceX-ruimteschip voor een vergelijking van de grootte: de booster is 70 meter (230 voet) lang en het ruimteschip zelf is 50 meter (164 voet) hoog, dus ja, hij past daar mooi op, en er zijn torens en kranen en zo bij de hand.
Echter, van wat ik nu heb gezien, zal het gebruik van een oude boorinstallatie als platform zo veel opknapbeurt nodig hebben dat ik niet anders kan dan denken aan de ontwikkeling van de originele Tesla Roadster. Elon Musk heeft verklaard dat het gebruik van de Lotus Elise als een platform was een verspilling van geld en tijd. Begin vanaf nul en doe het goed. Dat gezegd hebbende, er is veel coole engineering gaande in de rig-business, en de functionaliteit van de hardware zelf kan erg handig zijn voor een grootschalige offshore-ruimtevaartindustrie.
Maar hoe zit het met de brandstof voor de raketten? Welnu, SpaceX heeft nu bewezen dat het op methaan werkt Raptor motor levensvatbaar is, en het is mogelijk om methaan te produceren uit water, kooldioxide en elektriciteit. Water is geen probleem voor de kust, op voorwaarde dat ontzilting in de benodigde hoeveelheden kan worden bereikt, en er koolstofdioxide in de lucht is, en op zee zou het oppervlak misschien genoeg zonne-energie in staat kunnen stellen om methaan te produceren daar in de ruimtehaven zelf. Stel je voor Ruimteschepen opstijgen en landen in offshore-ruimtehavens die in wezen worden gevoed door niets anders dan de zon.
Hoe dan ook, ik heb je een zeldzame glimp gegeven van de innerlijke mechanica van een traditionele boorinstallatie, dus wat denk je? Komen toekomstige ruimtehavens offshore of is het gemakkelijker om ze aan land te houden?
Mijn eigen ruwe schema's om een beter overzicht van het tuig te krijgen. Een SpaceX Starship is precies dezelfde hoogte als het boorsamenstel op 70 meter. Links: van bovenaf gezien. Rechts: vanaf de zijkant gezien.
Een set van 8 jack-up motoren van elk 16 ton. Het tuig ligt in het dok om deze 72 motoren in totaal te laten onderhouden
Bijna aan boord van het tuig. De boortoren van 70 meter hoog. De poten zijn 200 meter hoog. Ook hier staan ze zo'n 20 meter onder water. Totaal gewicht 28,000 metrische ton droog en maximaal 40,000 ton in bedrijf
Een nadere blik op de buitenkant van de romp, alleen al 14 meter hoog. Op de achtergrond de toekomst van diepzee offshore-energie: een drijvende windturbine
Close-up op de "handrem" op een stang op een been. Schuift op zijn plaats om de belasting van de 72 jack-up motoren te verlichten
Een kijkje in een been. Boven de "handrem" zijn de achterste lagers van de enorme jack-up motortandwielen te zien
Uitzicht vanaf het helikopterplatform op het tuig
Uitzicht vanaf het helikopterplatform op het aangrenzende, bijna identieke tuig voor een beter perspectief
“The box” waarop de boortoren is gemonteerd, weegt in totaal 10,000 ton. Let op de gigantische kabelgeleider eronder, die de bewegingsvrijheid illustreert
Opbergruimte voor pijpen bovenop de boorconstructie om gemakkelijk vast te pakken en in de toren te plaatsen
Een kijkje in de boortoren. Geen handwerk hier, alles wordt bestuurd vanuit de kooi aan de rechterkant
Alle foto's en illustraties door Jesper Berggreen
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
