1 GENERALIT{|I PRIVIND Z{C{MINTELE SUBMARINE 1. Introducere Sursa de energie cea mai i mportant[ pentru industria mondial[ este ]n prezent petrolul. Prin urmare, consumul a ]nregistrat o cre=tere continu[. Astfel, ]n 1990 consumul de petrol =i gaze reprezenta 52,8% din consumul mond ial de energie. Conform a nalizei pe termen lung realizat[ de World Energy Concil, hidrocarburile vor continua totu=i s[ domine pia\a mondial[ a energiei [1]. Cele mai mari consumatoare de hidrocarburi sunt \[rile dezvoltate. Dac[ ]n 1971 consumul acestora reprezenta aproximativ 13% din consumul mondial de \i\ei, ]n 1990 acesta reprezenta 30 %, iar ]n 1996 reprezenta 35%[14].}n conformitate cu aceste statistici, din 1990 p`n[ ]n 1996 consumul de hidrocarburi al \[rilor dezvoltate a ]nregistrat o cre=tere de 5,1%. Pentru a satisface cererea de \i\ei =i gaze din ce ]n ce mai mare, s-au extins cercet[rile pentru descoperirea de noi z[c[minte at`t ]n mediul continental (onshore) c`t =i ]n mediul marin (offshore). Resursele de petrol din mediul offshore reprezint[ 25% din resursele mondiale de petrol; aceast[ propor\ie fiind aproximativ aceia=i =i pentru gaze (figura1) [16]. }n conformitate cu Agen\ia Interna\ional[ de Energie (1991) aproximativ 50% din resursele de \i\ei din mediul offshore sunt concentrate ]n Orientul Mijlociu =i 23% ]n America de Sud. Europa Occidental[ de\ine 12,5% urmat[ de Africa =i Asia-Pacific cu c`te 7%, America de Nord cu 1,4% =i Eu ropa de Est cu nu mai 0,5%(figura 2). GAZE onshore 78 % offshore 22 % |I|EI onshore 75% offshore 25% Fig.1. Reparti\ia re zervelor de h idrocarburi o nshore - offshor e ]n lume.
Transcript
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 1/17
1
GENERALIT{|IPRIVIND Z{C{MINTELE SUBMARINE
1. Introducere
Sursa de energie cea mai important[ pentru industria mondial[ este ]n prezent petrolul.Prin urmare, consumul a ]nregistrat o cre=tere continu[. Astfel, ]n 1990 consumul de petrol =igaze reprezenta 52,8% din consumul mondial de energie. Conform analizei pe termen lung
realizat[ de World Energy Concil, hidrocarburile vor continua totu=i s[ domine pia\amondial[ a energiei [1].Cele mai mari consumatoare de hidrocarburi sunt \[rile dezvoltate. Dac[ ]n 1971 consumul
acestora reprezenta aproximativ 13% din consumul mondial de \i\ei, ]n 1990 acesta reprezenta30 %, iar ]n 1996 reprezenta 35%[14].
}n conformitate cu aceste statistici, din 1990 p`n[ ]n 1996 consumul de hidrocarburi al\[rilor dezvoltate a ]nregistrat o cre=tere de 5,1%.
Pentru a satisface cererea de \i\ei =i gaze din ce ]n ce mai mare, s-au extins cercet[rile pentru descoperirea de noi z[c[minte at`t ]n mediul continental (onshore) c`t =i ]n mediulmarin (offshore).
Resursele de petrol din mediul offshore reprezint[ 25% din resursele mondiale de petrol;
aceast[ propor\ie fiind aproximativ aceia=i =i pentru gaze (figura1) [16].}n conformitate cu Agen\ia Interna\ional[ de Energie (1991) aproximativ 50% din resurselede \i\ei din mediul offshore sunt concentrate ]n Orientul Mijlociu =i 23% ]n America de Sud.Europa Occidental[ de\ine 12,5% urmat[ de Africa =i Asia-Pacific cu c`te 7%, America de
Nord cu 1,4% =i Europa de Est cu numai 0,5%(figura 2).
GAZE
onshore
78 %
offshore
22 %
|I|EI
onshore
75%
offshore
25%
Fig.1. Reparti\ia rezervelor de hidrocarburi onshore - offshore ]n lume.
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 2/17
2
Reparti\ia geografic[ a rezervelor de \i\ei offshore
Asia-Pacific
7%
Orientul Mijlociu
50%
Africa
7% America Sud
23%
America Nord
1,4%Europa Occidentala
12,5%
Europa Est
0,5%
Fig.2. Reparti\ia geografic[ a rezervelor de \i\ei ]n domeniul offshore.
Fig.3. Reparti\ia geopolitic[ a suprafe\elor concesionate ]n onshore-offshore.
Din punct de vedere geopolitic \[rile non-OPEC de\in aproximativ 50% din resursele de\i\ei offshore =i numai 17% din totalul resurselor mondiale de \i\ei. Din totalul resurselor de\i\ei apar\in`nd \[rilor OPEC, aproximativ 20% se g[sesc ]n mediul offshore =i aproximativ
Suprafa\a concesiuni
onshore
OPEC21%
NOPEC
79%
Suprafa\[ concesiuni
offshore
ap[ de mare ad`ncime
OPEC
5%
NOPEC
95%
Suprafa\[ concesiuni-
offshore
ap[ de ad`ncime medie
OPEC
13%
NOPEC
87%
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 3/17
3
80% ]n mediul onshore. Spre deosebire de acestea, resursele \[rilor non-OPEC sunt cantonate]n propor\ie de aproximativ 38% ]n mediul offshore =i 62% ]n mediul onshore[16].
De=i aproape jum[tate din resursele mondiale de \i\ei apar\ine \[rilor OPEC, acestea nude\in dec`t 21% din suprafa\a concesionat[ pe uscat, respectiv 13% din suprafa\aconcesionat[ ]n cazul apelor cu ad`ncime medie =i numai 5% din suprafa\a concesionat[ ]ncazul apelor de mare ad`ncime(figura 3).
Cele mai mari z[c[minte de \i\ei s-au descoperit ]n Golful Persic, Golful Mexic, Marea Nordului, Asia de Sud-Est, Marea Arabiei, Africa de Vest.Descoperirea z[c[mintelor gigantice a ]nceput ]nc[ din anii ‘50, iar ]n deceniul 1960-1970
au avut loc cele mai numeroase descoperiri de astfel de z[c[minte. Dup[ aceast[ perioad[frecven\a descoperirilor gigantice a sc[zut dramatic[10].
Pentru a compensa pierderile de produc\ie datorate declinului z[c[mintelor, precum =i pentru a face fa\[ consumului de hidrocarburi din ce ]n ce mai mare, la ]nceputul anilor ’80 s-au ini\iat lucr[rile de explorare ]n apele de mare ad`ncime. |in`d seama de evolu\ia acestora,se estimeaz[ c[ ]n anul 2008 se va ajunge s[ se exploateze z[c[mintele situate ]n ape a c[rorad`ncime va fi de 3000m (figura 4).
}n ultimii ani descoperirea de noi z[c[minte subacvatice situate ]n ape cu ad`ncimi de peste
457m =i cu resurse de cel pu\in 159⋅106 m3 \i\ei a devenit un fenomen mai des ]ntalnit ]n]ntreaga lume [8,18]. De asemenea, recent s-a stabilit c[ z[c[mintele situate ]n ape cuad`ncimi mari (457 –1500m) =i foarte mari (peste 1500m) au o productivitate real[ mai maredec`t cea estimat[. Acest fapt a ]ncurajat activitatea de explorare =i exploatare ]n mediioffshore cu condi\ii din ce ]n ce mai dificile.
O dat[ cu cre=terea ad`ncimii apei, ]ns[ au crescut costurile aferente forajului , precum =iale sistemelor de produc\ie utilizate (figura 5).
Fig.4. Ritmul exploat[rii z[c[mintelor situate ]n ape din ce]n ce mai ad`nci utiliz`nd platforme sau structuri flotante.
Din punctul de vedere al exploat[rii z[c[mintelor situate ]n ape de mare ad`ncime sauultraad`nci apar c[teva limite pentru a c[ror dep[=ire trebuie s[ se g[seasc[ solu\ii tehnicecorespunz[toare care s[ conduc[ ]n acela=i timp =i la o exploatare a z[c[m`ntului viabil[ din
punct de vedere economic.
1
10
100
1000
10000
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
Ani
A d a n c i m e a p a , m e t r i
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 4/17
4
Fig.5. Evolu\ia costurilor cu ad`ncimea apei.
Aceste limite se refer[ la:
• condi\iile de forajCu c`t ad`ncimea apei cre=te cu at`t presiunea coloanei de fluid din riser cre=te,m[rind riscul fractur[rii forma\iei. Pentru a rezolva aceast[ problem[ se preconizeaz[utilizarea unui sistem de foraj f[r[ riser.
• echipamentul de produc\ieCu c`t ad`ncimea apei cre=te, cu at`t este necesar un echipament mai complex careconduce la cre=terea costurilor. }n acest caz este necesar[ utilizarea unor materiale maiu=oare care s[ conduc[ la reducerea dimensiunilor structurilor de la suprafa\[ =i deci lareducerea costurilor.
• curgerea fluidelor produse de sondeMediul apelor ad`nci =i ultraad`nci este caracterizat prin temperaturi foarte sc[zute
care conduc formarea criohidra\ilor =i a parafinei pe ]ntregul traseu de curgere alfluidelor. Este necesar[ prevederea unor mijloace adecvate de cur[\ire.
• productivitatea sondelorPentru ca exploatarea unui z[c[m`nt situat ]n ape de mare ad`ncime s[ fie profitabil[,este necesar s[ se asigure un debit mare =i ]n acela=i timp un factor de recuperaremare. Pentru a realiza aceste obiective este necesar[ o completare a sondelor care s[conduc[ la un factor skin c`t mai sc[zut =i la o m[rire a afluxului din strat ]n gaura desond[. Prin urmare, se prevede forarea sondelor orizontale =i cu drenuri multiple peloca\ii determinate pe baza datelor rezultate din interpretarea seismic[ =i a model[riiz[c[m`ntului.Alte metode de cre=tere a debitelor de produc\ie presupun instalarea echipamentelorde produc\ie c`t mai aproape de gura sondei. }n acest scop se prevede instalarea pefundul m[rii a unor echipamente de separare =i pompare multifazic[. }n ceea ce
prive=te sistemul de extrac\ie, se prefer[ pompajul centrifugal.• recuperarea gazelor asociate
Acolo unde nu exist[ re\ea de conducte se preconizeaz[ reinjectarea gazelor ]nz[c[m`nt sau lichefierea acestora. Gazele vor fi arse numai ]n condi\ii excep\ionale.
• mediul ambiantO dat[ cu cre=terea activit[\ii de exploatare marin[ s-a ]n[sprit =i sistemul legislativ
privitor la mediul ambiant. }n consecin\[ este necesar s[ se ia m[suri suplimentare pentru ]mbun[t[\irea calit[\ii mediului.
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 5/17
5
2. Mediul marin
Mediul marin poate fi caracterizat prin:
• compozi\ia, temperatura =i ad`ncimea apei;• solul marin la nivelul liniei de m`l =i ]n ad`ncime;• viteza v`ntului, temperature aerului;• intensitatea valurilor, mareelor, furtunilor =i curen\ii;• prezen\a ghe\ii(fix[ sau plutitoare, iceberguri);• cutremurele (daca este cazul).
Apa de mare
Apa de mare are o densitate mai mare de 1000kg/m3, variind ]n func\ie de cantitateade s[ruri dizolvate, temperatur[ =i presiune. }n general ]n m[rile ]nchise aceasta poate atingevaloarea de 1100 kg/m3. }n oceanele =i m[rile deschise densitatea apei de mare este adesea ]n
jur de 1025 kg/m3.Diferen\ele de densitate ]n m[rile deschise =i oceane sunt ]n principal legate de
diferen\ele de temperatur[ care la r`ndul lor sunt ]n func\ie de regiunea geografic[ =ianotimpuri. Temperaturile apelor de suprafa\[ cele mai mari se g[sesc ]n zonele tropicale (]nmedie 27°C), iar cele mai mici ]n regiunile polare (minim -2°C). Aceast[ reparti\ie poate fi
perturbat[ de curen\ii oceanici ca Gulf Stream care transport[ apele calde din zoneleecuatoriale ale Atlanticului c[tre nord, sau alte fenomene ca „upwelling” (ridicare lasuprafa\[) care face ca apele reci de la ad`ncimi mari s[ urce la suprafa\[ (cazul coastelorPeru).
}n cazul latitudinilor mai mici de 50 grade ]n func\ie de ad`ncimea apei s-au delimitattrei straturi de ap[ care au urm[toarele temperaturi:
• stratul superficial gros de 100 m expus direct schimburilor termice cu atmosfera =iagitat de v`nt;
• stratul intermediar caracterizat de un gradient de temperatur[ de p`n[ la 0,4 °C/m;• stratul inferior a c[rui temperatur[ variaz[ ]ntre 2°C =i 5°C.Sateli\ii prev[zu\i cu senzori pot furniza informa\ii cu privire la temperatura apei de
mare la suprafa\a m[rii ]ntr-un timp foarte scurt =i pe o arie foarte larg[. M[sur[torile detemperatur[ prin intermediul senzorilor sau radiometrului monta\i pe sateli\i se bazeaz[ pe
principiul c[ orice obiect emite o radia\ie electro-magnetic[ corespunz[toare temperaturii,lungimii de und[ =i emisivit[\ii. Precizia cu care este estimat[ temperatura la suprafa\a m[riiutiliz`nd cea mai recent[ tehnologie este de aproximativ 5,0±
0C la scar[ global[ =i de3,0±
0C la scar[ regional[.
Imaginile satelitare reprezinta masuratori ale fluxului de radiatie interceptat desenzorul imbarcat pe platforma satelitara. O imagine satelitara a unei ,,scene’’ se poateconsidera ca o distributie bi-dimensionala de date (matrice de valori). Fiecare element este un
pixel (element de imagine) ale carui coordonate si date digitale numerice inregistrate desenzorul satelitar sunt cunoscute.
}n figura 6 se prezint[ o ]nregistrare a temperaturii la suprafa\a m[rii m[surat[ dinsatelit.
Ad`ncimea apei m[rilor =i oceanelor variaz[ de la 0 m la \[rm p`n[ la aproximativ11000 m ]n c`mpia abisal[(Groapa Marianelor).
Mineral Mnagement Service din SUA a realizat o clasificare a apelor marine dup[
ad`ncime ]n func\ie de performan\ele actuale ale industriei de petrol (platforma TLPMagnolia instalat[ ]n apele Golfului Mexic cu ad`ncimea de 1424,6 m (4674 ft )) din mediuloffshore =i anume:
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 6/17
6
• ape de mic[ ad`ncime (0 m - 304,8 m sau 0- 1000 ft);• ape ad`nci (304,8 m – 1524 m sau 1000ft-5000 ft);• ape de mare ad`ncime (1524 m – 3048 m sau 5000 ft – 1000 ft).
Fig. 6. Varia\ia temperaturi de la suprafa\a m[rii m[surat din satelit.
Valurile
Stratul de la suprafa\[ al m[rii se caracterizeaz[ prin valuri create ]n principal de v`ntdar =i de mi=carea navelor, mi=c[ri ale fundului m[rii sau de maree, care se propag[ pedistan\e mari. Valurile sunt caracterizate de urm[torii parametrii(fig.7):
• ]n[l\ime;• perioada, respectiv frecven\[• lungime de und[;• vitez[ sau celeritate;• direc\ia de propagare a valurilor;• spectrul valurilor.
}n[l\imea valurilor reprezint[ diferenta ]ntre nivelurile suprafe\ei mariicorespunz[toare unei creste =i, respectiv, vai ale valurilor succesive.
}n[l\imea semnificativ[ a valurilor reprezint[ ]n[l\imea medie a primei treimi a celormai ]nalte valuri (de exemplu, daca m[sur[torile de ]nal\ime a valurilor sunt aranjate ]n ordine
descresc[toare, se va calcula media primei treimi de m[sur[tori corespunz[toare celor mai]nalte valuri). Perioada valurilor reprezint[ intervalul de timp necesar ca dou[ creste succesive ale
valurilor s[ treac[ printr-un punct fix. Lungimea de und[ reprezint[ reprezint[ distan\a dintre doua[ creste succesive. Direc\ia de propagare a valurilor reprezint[ directia dinspre care se propaga valurile,
masurata in sensul acelor de ceasornic, pornind de la Nord.}n afar[ de caracteristicile valurilor se definesc =i urm[torii termeni foarte utiliza\i ]n
descrierea sta[rii m[rii =i anume: Hula reprezint[ valurile care nu se mai afla sub actiunea vantului care le-a generat,
observate ]n afara zonei de generare.
Mare de vant (valuri de vant) reprezint[ valurile aflate direct sub ac\iunea v`ntului,observate ]n zona de generare.
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 7/17
7
Mare total[ reprezint[ efectul combinat al celor doua sisteme de valuri: marea de v`nt=i hula.
Evolu\ia ]n[l\imii valurilor este ]n func\ie de timp (fig.8) =i se poate m[sura astfel:• local cu ajutorul unei balize simple (tip Datawell) sau direc\ional[;• prin satelit pe o arie dat[;• cu ajutorul unui radar ]n timpul trecerii valului ]n vecin[tatea unui obstacol fix.
Fig.7. Caracteristicile valului.
De asemenea, ]n[l\imea valurilor este guvernat[ de viteza v`ntului, durata =i distan\a pe care sufl[ v`ntul deasupra suprafe\ei m[rii.
O astfel de ]nregistrare se poate descompune ]ntr-o suit[ de valuri caracterizate printr-o amplitudine =i o perioad[. De asemenea, distribu\ia ]n[l\imilor valurilor ]n func\ie de
perioad[ se schimb[ de la o ]nregistrare la alta, ceea ce face ca stocarea acestor date s[ fiedificil[. Din acest motiv s-a ]ncercat s[ se determine spectrul valurilor care se poate ob\inedirect din ]nregistr[ri aplic`nd metoda Fast Fourier Transform (FFT). }n mod curent suntutilizate dou[ tipuri de spectre:
• spectrul Pierson-Moskowitz care corespunde st[rii de furtun[ complet dezvoltat[ =i pentru a c[rei expresie matematic[ s-u utilizat datele ]nregistrate ]n Atlanticul de Nord;
• spectrul Jonswap (Joint North Sea Wave Project) corespunde st[rii de furtun[incomplet dezvolt[.
Pornind de la spectrul valurilor =i aplic`nd teoria probabilit[\ilor Rayleigh a stabilitdistribu\ia ]n[l\imii valurilor(fig.9), ceea ce permite determinarea ]n[l\imii semnificative avalului, aceasta fiind definit[ ca media ]n[l\imilor a unei treimi din valuri dup[ ce au fosteliminate toate valurile a c[ror ]n[l\ime era mai mic[ dec`t a zecea parte din ]n[l\imea valului
celui mai ]nalt.
Fig.8. Evolu\ia ]n[l\imii valurilor ]n func\ie de timp.
Pun\ile platformelor trebuie s[ fie deasupra crestelor valurilor. Diferen\a dintre creastacelui mai ]nalt val din ultimii 50 ani =i puntea inferioar[ a platformei trebuie s[ fie deaproximativ 1,5 m. Dac[ pe m[sur[ ce se exploateaz[ z[c[m`ntul, se apreciaz[ c[ fenomenulde subsiden\[ este are o intensiate mare, atunci aceast[ difern\[ se m[re=te.
}n tabelul 1 se prezint[ o descriere a suprafe\ei m[rii ]n raport cu ]n[l\imea valurilor,iar ]n tabelul 2 se descrie hula marin[.
Tabelul 1. Descrierea suprafe\ei m[rii
Descriere }n[l\imea valurilorm
Calm[ 0
Calm – ondulat[ 0 – 0,1
Smooth (Neted[) 0,1 – 0,5
Slight (lini=tit[) 0,5 – 1,25
Moderat[ 1,25 – 2,5
Rugoas[ 2,5 - 4
Foarte rugoas[ 4-6
Inalt[ 6-9
Foarte ]nalt[ 9-14
Extrem[ peste14
Tabelul 2. Descrierea hulei marine.
Descriere Lungime Perioada }n[l\imea
Hul[ slab[ delungime mic[ =i
medie0 - 200 m
Mai mic[ de11 sec
0-2 m
Hul[ slab[ delungime mare
peste 200m
Mai mare de11 sec
0-2 m
10 2 3 4
}n[l\imea
semnificativ[ a valului
}n[l\imea maxim[a valului
P r o b
a b i l i t a t e a
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
}n[l\imea valurilor, m
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 9/17
9
Hul[ scurt[ de]n]l\ime moderat[
0-100 mMai mic[ de 8
sec2-4 m
Hul[ medie de]n[l\ime moderat[
100-200 mMai mare de 8
sec, mai mic[ de11 sec
2-4 m
Hul[ lung[ de]n[l\ime moderat[ peste 200m Mai mare de11 sec 2-4 m
Hul[ intens[ delungime scurt[
0-100 mMai mic[ de 8
sec peste 4 m
Hul[ intens[ delungime medie
100-200 mMai mare de 8
sec, mai mic[ de11 sec
peste 4 m
Hul[ intens[ delungime mare
peste 200m
Mai mare de11 sec
peste 4 m
VântulParametrii descriptivi ai v`ntului sunt:
• direc\ia din care bate =i schimabarea de direc\ie care se poate face [nurm[toarele feluri:
o tendin\a de a deveni ciclon: schimbarea rapid[ de direc\ie, de obiceiasociat[ cu un sistem frontal;
o viraj- direc\ia v`ntului se schimb[ ]n sensul acelor de ceasornic de la Sla SV la V etc.;
o revers- direc\a v`ntului se schimb[ ]n sensul invers acelor de ceasornic
adic[ de la E la NE la N etc.• viteza v`ntului m[surat[ la 10 m deasupra nivelului m[rii;• c`mpul v`nturi.
M[surarea v`ntului pe mare serealizeaz[ indirect prin dou[ metode
bazate pe: dispersarea microundelor dela suprafa\a m[rii, respectiv pe bazarela\iei dintre intensiatea v`ntului =i]n[l\imea valului.
Pe baza ]nregistr[rilor efectuate
din satelit sau cu diverse dispozitivedispuse pe balize plasate la suprafa\am[rii(altimetre =i scaterometre) se potdetermina a=a numitele c`mpuri dev`nturi. Pe baza acestora se poatemodela starea m[rii la un moment dat.}n figura 10 se prezint[ o hart[ cudistribu\ia =i intensitatea v`ntului ]ntr-oanumit[ zon[ offshore bazat[ pem[sur[torile indirecte efectuate dinsatelit.
Fig.10. Varia\ia intensit[\ii =i direc\iei v`nturilor]ntr-o anumit[ zon[ offshore determinat[ pe baza m[sur[torilor efectuate din satelit.
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 10/17
10
Pentru a descrie for\a v`ntului =i ac\iunea acestuia asupra suprafe\ei m[rii amiralulBeaufort a stabilit o scar[ pentru a descrie intensitatea v`nturilor ]n concordan\[ cuintensitatea furtunilor =i cu starea m[rii.
}n tabelul 3 se prezint[ scara Beaufort pentru descrierea intensit[\ii v`nturilor.
Tabelul 3.Scara Beaufort pentru descrierea intensit[\ii v`nturilor.
suprafe\ei f[r[ ]ns[ a se sparge.Men\inerea unui aspect vitros.
4 V`nturi moderate 20 - 29 km/h
Valuri mici devenind din ce ]nce mai ample, av`nd o lungime deund[ din ce ]n ce mai mare =ifrecvent creste ]nspumate.
5V`nturi intense
30 - 39 km/h
Valuri moderate av`nd o
form[ alungit[ mai pronun\at[; seformeaz[ o serie de creste]nspumate =i sunt =anse de
pulverizare ]n aer a pic[turilor deap[.
6V`nturi puternice
40 - 50 km/h
}ncepe s[ se formeze valuri mari;crestele de spum[ alb[ se extinddin ce ]n ce mai mult pulveriz`nd]n aer particule de ap[.
7}nceputul furtunii(bate numai v`ntul) 51 - 62 km/h
Marea pare a se ]ngr[m[di, iarspuma alb[ rezultat[ din spargereavalurilor ]ncepe s[ fie aruncat[ ]nsus sub form[ de benzi de-a lunguldirec\iei v`ntului.
8Furtuna (numaiv`nt puternic) 63 - 75 km/h
Valuri moderat de ]naltecu lungimi mai mari; Marginilecrestelor ]ncep s[ se saprg[;spuma este aruncat[ ]n sus de-alungul direc\iei v`ntului.
9
Futruna
puternic[(numaiv`nt puternic) 76 - 87 km/h
Valuri ]nalte, linii dese despum[; crestele valurilor ]ncep s[
se rostogoleasc[, pic[turile fine deap[ pot afecta vizibilitatea.
10Furtun[(v`nt puternic =i
ploaie)88 - 102 km/h
Valuri foarte mari cu creste lungi proeminente; spuma rezultata[ estearuncat[ ]n sus ]n benzi dense;suprafa\a m[rii devinealb[;rostogolirea valurilor devinedin ce ]n ce mai intens[, iarvizibilitatea este afectat[.
11 Furtun[ violent[(v`nt puternic =i ploaie)
103 -117 km/h
Valuri foarte ]nalte; navele
de dimensiuni mici =i mediiocazional sunt pierdute din vedere]n spatele valurilor. ;marea estecomplet acoperit[ cu spum[.
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 11/17
11
12+ Uragan Minim 118 km/h
Aerul este plin de spum[ =i pic[turifine de ap[. marea este complet
alb[.; vizibilitatea este foarteafectat[.
Curen\iiCuren\ii marini reprezint[ mi=c[rile orizontale ale particulelor de ap[ considerate ]n
general constante ]n timp la scara perioadei valurilor, dar a c[ror vitez[ =i direc\ie pot variacu ad`ncimea apei.
}n figura de mai jos se prezint[ condi\iile de mediu din c`teva zone offshore ca: GolfulMexic, Africa de Vest, marea Norvegiei, Frontiera Atlantic[.
Fig.11. Condi\ii de mediu ]n diferite zone offshore.
3. Definirea zonelor maritime
Zonele maritime sunt definite ]n cadrul Conven\iei Na\iunilor Unite asupra LegiiM[rii (United Nations Convention on the Law of the Sea- UNCLOS). Zonele maritime conformacestei conven\ii sunt definite ]n raport cu linia \[rmului sau mai precis cu linia de baz[ aapelor teritoriale(Territorial Sea Baseline –TSB).
Prin urmare au fost definite urm[toarele zone:• zona apelor teritoriale – 0- 12 mile marine(0-22,22 km) ]n care \ara respectiv[
de\ine toate drepturile, dar este obligat[ s[ tolereze trecerea inofensiv[ atuturor navelor str[ine;
Curentul de suprafa\[: 1,10 m/s
tmax=18,5oC
Curentul de suprafa\[: 1,96 m/s
tmin=1,5oC
Curentul
de fund: 0,83 m/s
Ad`ncimea apei: 2000 m Ad`ncimea apei: 1500 m Ad`ncimea apei: 1000 m
Valurile Valurile
V`ntul: 42 m/s V`ntul:25m/s
Valurile
tmax=30oC tmax=14
oCtmax=30
oC
tmin=4oC
tmin=4oC tmin=1,5
oC
Curentul de suprafa\[: 1,41 m/s Curentul de suprafa\[: 1,75 m/s
Curentulde fund: 0,1 m/s
Curentul
de fund: 0,5 m/s
Curentul
de fund: 0,49 m/sAd`ncimea apei: 3000 m
Valurile
Hmax=23,2 m
Hs=12,5 m
Hmax=7,1 m
Hmax=30,0 m
Hs=15,7 mHs=4 m
Hmax=32,7 m
Hs=18,0 m
V`ntul:38,5m/s V`ntul: 40 m/s
Africa de Vest
Girassol
Golful Mexic
Troika, Neptun, DianaMarea Norvegiei
Nyk High, Ormen LangeFrontiera Atlantic[
Foinaven, Schlehallion
Africa de Vest
Girassol
Ad`ncimea apei: 2000 m Ad`ncimea apei: 1500 m Ad`ncimea apei: 500 m
de fund :0,83 m/s
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 12/17
12
• Zona continu[ : 12-24 mile marine (22,22-44,44 km) ]n care \ara respectiv[ poate efectua diferite controale vamale, fiscale, sanitare, de imigra\ie pentru a preveni sau reprima infrac\iunile pe teritoriul na\ional sau ]n cadrul apelorteritoriale;
• Zona economic[ exclusiv[: 12-200 mile marine (22,22-370,4 km) ]n care \ararespectiv[ are dreptul s[ exploreze =i s[ exploateze at`t coloana de ap[ c`t =i
solul =i subsolul m[rii. De asemenea, \ara respectiv[ poate s[ dispun[ dediverse drepturi pentru a preveni =i combate poluarea m[rii =i pentrureglementarea cercet[rii =tiin\ifice =i permite trecerea inofensiv[ a navelorstr[ine. Se men\ioneaz[ c[ 200 de mile marine corespund ]n medie platouluicontinental. Dac[ acesta se ]ntinde mai mult de 200 de mile UNCLOS permite\[rii respective s[-=i exercite drepturile asupra solului =i subsolului m[rii ]nzona =elfului continental de obicei pe o distan\[ de 350 mile marine(648,2 km)m[surate de la linia de baz[ a apelor teritoriale.
• Apele de coast[ - primele 3 mile marine (5,55 km);• Zona apelor interna\ionale se ]ntinde de la 200 sau 350 mile marine ]n larg. }n
aceast[ zon[ se poate circula, survola, naviga, cerceta, pescui liber f[r[restric\ii. }ns[ aceast[ zon[ este administrat[ de o autoritate care esteabilitat[ s[ elibereze licen\e de explorare.?
Linia de baz[ a apelor teritoriale se refer[ la linia de la care se stabilesc zonelemaritime. Aceasta poate fi de diferite tipuri depinz`nd de forma liniei de coast[ ]n anumiteloca\ii. Astfel:
• Linia de baz[ normal[ corespunde cu linia apelor cu ad`ncimea cea mai mic[de-a lungul coastelor incluz`nd =i coastele insulelor;
• Liniile de baz[ drepte – reprezint[ un sistem de linii drepte care unesc anumite puncte cu ad`ncimi mai mari ]n zona apelor cu ad`ncimi mici.
• Liniile golfurilor- sunt linii drepte trasate ]ntre apele de ad`ncime mic[ =i punctele de intrare ]n golfuri.• Linia de baza a arhipelagurilor
4. Aspecte privind domeniul subacvatic =i geologia z[c[mintelorsubacvatice
Domeniul acvatic ocup[ 71% din suprafa\a globului, format fiind din cele patru oceane
:Pacific, Atlantic, Indian =i Arctic =i marile aferente acestora .Oceanele cuprind trei grupe de forme de relief:• marginile continentale reprezent`nd zonele dintre linia de \[rm a uscatului =i bazinele oceanice, ocup[ circa 15% din suprafa\a globului;• fundurile oceanice ocup[ 29.7% din suprafa\a globului;• dorsalele medio-oceanice ocup[ 23.20% din suprafa\a globului.
Mul\i cercet[tori au dat o aten\ie deosebit[ profilului morfologic al bazinelor sedimentaresubacvatice ]n vederea generaliz[rii concluziilor la care s-a ajuns, pentru ]ntregul domeniusubacvatic .
}ntocmirea unui profil morfologic care s[ fie c`t mai aproape de topografia majorit[\ii
zonelor acvatoriale este destul de dificil[, av`nd ]n vedere varietatea de forme morfologice]ntalnite ]n diferite regiuni acvatoriale ale globului, ceea ce conduce uneori la identific[ri greude realizat [2].
}n figura 12 se prezint[ profilul morfologic al unui bazin de sedimentare subacvatic. A=a cum se observ[ din figura 12, profilul morfologic al unui bazin de sedimentare
subacvatic cuprinde :• platforma continental[ sau =elful continental;• panta continental[;• piemontul continental;
c`mpie abisal[.
Fig.12. Profilul morfologic al unui bazin de sedimentare.
}n tabelul 4 se prezint[ caracteristicile dimensionale ale componentelor profiluluimorfologic al unui bazin de sedimentare. De aici se observ[ c[ cea mai extins[ arie o arec`mpia abisal[ (285 106 km2), iar aria total[ a marginilor continentale reprezint[ chiar mai
pu\in de o treime din aceasta.
Tabelul 4. Caracteristicile profilului morfologic al unui bazin de sedimentare.Marginile
continentaleC`mpi
a abisal[Shelful
continentalPanta
continental[Piemont
continentalDistan\a medie 65-100 km 15-30 km -
interval 65-1200 km 15-100 km 0 - 600 kmAd`ncime medie 133 m 1830 m - 3795 m
interval 50-550 m 1000 - 5000m
1400 - 5000m
11304m
}nclinare interval 00 -10 20 - 60 - -Arie % din
suprafa\aocupat[ de
ap[
6,7 % (24
mil km2)
11% (40
mil.km2)
3,1 % (11
mil.km2)
79,2 %
(285mil.km2)
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 14/17
14
Platforma continental[
Platforma continental[ ocup[ 10,9% din suprafa\a globului (sau 6,7% din suprafa\aocupat[ de ap[) =i apar\ine, din punct de vedere structural, continentului. Aceasta a mai fost
denumit[ =i “=elf” de c[tre Krummel ]n anii 1907-1911[2]. Limita platformei continentale seconsider[ la ad`ncimea de 133m, dar s-a constatat c[ aceast[ ad`ncime variaz[ adesea culatitudinea =i anume, p`n[ la 550m ]n regiunile polare =i mai rar dep[=ind 100m…110m ]nzonele situate la latitudini mici .
L[\imea pltformei continentale variaz[ foarte mult =i anume de la 65 -1200 km.Relieful platformelor continentale este oarecum neted, dar au fost puse ]n eviden\[, ]n
unele zone, la diferite ad`ncimi, terase, depresiuni sau mici creste. Multe platformecontinentale sunt traversate de adev[rate canioane submarine care reprezint[ continuareav[ilor fluviale de pe continente.
Hedberg (1970) [2] men\ioneaz[ c[ ]n locul platformei continentale, uneori se ]nt`lne=tezona marginal[ continental[, caracterizat[ prin mai multe bazine care au ad`ncimi de circa3000m, separate ]ntre ele de creste submarine sau insule .Unele dintre acestea se ridic[deasupra nivelului apei cu 500m sau chiar mai mult. O astfel de situa\ie se ]nt`lne=te ]ntr-ozon[ din largul Californiei de Sud. De asemenea, ]n locul unei platforme obi=nuite se]nt`lnesc uneori grupuri de insule =i =anturi (zona din nordul coastei Venezuelei).
Forma =i dimensiunile platformei continentale, precum =i tendin\ele de dezvoltare aleacesteia depind ]n mare m[sur[ de natura geologic[, caracterul structural =i morfologia\[rmurilor ]n apropierea c[rora se dezvolt[. De asemenea, structura profund[ a platformelorvariaz[ foarte mult.
Astfel, s-au eviden\iat falii dispuse ]n trepte, de-a lungul c[rora sunt blocuri ridicate sauscufundate ale fundamentului, structuri cutate =i faliate, structuri legate de diapirismul s[rii =i
ridic[ri structurale majore.Uneori ]n zona de trecere de la platforma continental[ la panta continental[ apar ni=teridic[ri numite bariere marginale. Aceste ridic[ri pot ie=i la suprafa\[ sau por fi submerseav`nd diferite origini.
Astfel, ele pot reprezenta creste formate din rocile fundamentului platformei continentale, pot fi legate de ridicarea fundamentului, de cutarea fundamentului sau de falii. De asemenea,aceste creste pot fi formate din materialul rezultat din activitatea vulcanilor sau datorit[diapirismului s[rii. Frecvente sunt =i barierele datorate recifilor de corali. }n spatele acestorridic[ri se poate forma o mare ]nchis[ care ar prezenta condi\ii favorabile form[riiz[c[mintelor de hidrocarburi.
Panta continental[
Panta continental[ are o l[\ime ]n general de 15 -30 km =i un unghi de ]nclinare de 20-60 cuunele excep\ii, ca ]n cazul periferiei Platoului Blake din Oceanul Atlantic, unde ]nclin[rileajung p`n[ la 200. Ea ]nconjoar[ toate zonele continentale ale globului, are un escarpament]nalt de 3-5km =i reprezint[ cea mai mare discontinuitate structural[ de pe glob, la baza eisitu`ndu-se trecerea de la crusta continental[ la cea ocenic[.
Relieful pantei continentale este ]n general accidentat de canioane submarine care taietransversal =i platforma continental[ =i se termin[ la baza pantei prin mari conuri de dejec\ie.Canioane submarine cu pere\i ]nal\i se ]nt`lnesc ]n Arhipelagul Bahamas, Golful Monterrey,]n largul coastelor de vest ale Fran\ei, ]n partea de nord a Spaniei, ]n vestul Portugaliei, ]n
estul Ceylonului =i ]n Marea Bering. Acestea sunt cele mai largi v[i submarine din lume.De asemenea, ]n multe cazuri relieful pantei continentale este fragmentat ]n terase,
cunoscute sub numele de platouri continentale care formeaz[ praguri imense. Acestea se pot
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 15/17
15
]ntinde p`n[ la cele mai mari ad`ncimi ale oceanului, acoperind uneori suprafe\e de peste 100000 km2. Ele stau pe crusta continental[ =i suport[ un ]nveli= gros de depozite sedimentare. Seconsider[ c[ acestea ar putea fi segmente de platform[ continental[, scufundate =i ]nclinate, caurmare a unui proces de subsiden\[ a marginii continentale.
Ca exemple de platouri continentale se men\ioneaz[ : Platoul Blake din largul coasteiatlantice a Statelor Unite ale Americii, platourile marginale ale Braziliei, Platoul Falkland,
Platoul Campbell, la est de Noua Zeeland[, Platourile Exmonth naturaliste, cele ale M[rii deCorali, Platoul Iberian, Platoul Viking din largul coastei Norvegiei.Panta continental[ este format[ uneori numai din rocile substratului ei geologic deoarece
sedimentele transportate de curen\i din zona de platform[ sunt depuse la baza acesteia.Sedimentele ]nt`lnite, ]n unele cazuri, pe substratul geologic sunt formate ]n cea mai mare
parte din m`luri.
Piemontul continental
Piemontul continental sau continental rise reprezint[ zona de trecere de la pantacontinental[ la c`mpia abisal[.
Relieful piemontului continental este accidentat =i se caracterizeaz[ prin c[deri ]n trepte.Aici s-au acumulat sedimente ca urmare a unor procese de deplasare ale acestora din parteacontinental[. Aceste sedimente sunt reprezentate prin m`luri.
C`mpia abisal[
C`mpia abisal[ este br[zdat[ de =an\uri abisale, platouri de mari dimensiuni, coline abisale,lan\uri de mun\i, insule vulcanice =i dorsalele medio-oceanice. Dorsalele medio-oceanice au olungime de 60 000 km =i ]nconjoar[ aproape tot globul. Se disting dou[ tipuri de dorsale =ianume:
• dorsalele de tip atlantic;• dorsalele de tip pacific.
Dorsalele de tip atlantic se caracterizeaz[ prin aceea c[ ]n partea median[ prezint[ ni=tedespic[turi de mari propor\ii numite rift-uri, ce au o ad`ncime de 1800-3000m =i o l[\ime de30-50km.
}n partea median[ a ocenului Atlantic se g[se=te un lan\ de mun\i submarini care se ]ntinddin Insula Islanda, p`n[ ]n dreptul insulei Bouvet ]n sud, av`nd forma literei S =i care senume=te Dorsala Atlanticului. Ea are o ]n[l\ime de cel pu\in 2500m fa\[ de regiunile abisalevecine =i o l[\ime de circa 1000km.
Dorsalele de tip pacific sunt mai aplatizate, nu prezint[ rift-uri, au o creast[ de tipfier[str[u, sunt alungite =i paralele. O caracteristic[ a dorsalelor sunt faliile care le
compartimenteaz[.O dat[ cu dorsalele s-au pus ]n eviden\[ =i existen\a unor fose cu ad`ncimi variabile. Caexemplu de fose se men\ioneaz[: Fosa Marianelor (11 034 ± 50m), Fosa Tonga (10816m),Fosa Kurile- Kamceatka (10382 m), Fosa Aleutinelor (7678 m), Fosa Ryukyu (7507 m) dinOceanul Pacific, Fosa Romanche (7728m)- Oceanul Atalntic, Fosa Djawa (7450m)- OceanulIndian.
Sedimentele din zona c`mpiei abisale se caracterizeaz[ ]n general prin m`luri de diferitetipuri ]n func\ie de ad`ncime. Se men\ioneaz[ c[ sedimentele abisale au un con\inut redus ]nmaterie organic[ [2].
5. Z[c[mintele subacvatice
Z[c[mintele subacvatice de pe glob au fost descoperite ]n cea mai mare parte pe platformele continentale, ale oceanelor, marilor, golfurilor, lacurilor str`mtorilor =i de-a
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 16/17
16
lungul cursurilor unor r`uri din Eurasia, Australia , Oceania ,Africa ,America de Nord =iAmerica de Sud [2].
}n ultimul timp, ca urmare a descoperirilor de z[c[minte ]n ape din ce ]n ce mai ad`nci, s-aconstatat c[ acestea se pot g[si =i ]n zonele pantelor continentale. De asemenea, s-a ajuns laconcluzia c[ z[c[mintele situate ]n apele de mare ad`ncime pot avea o suprafa\[ poten\ial[mult mai mare dec`t cele descoperite pe platformele continentale, unde apa are o ad`ncime
mic[[18].Marile zone de explorare =i exploatare ]n ape ad`nci se situeaz[ ]n largul coastelorBraziliei, ]n Golful Mexic, la vest de insulele Shetlands, ]n Golful Guineei. Au fost f[cute noidescoperiri ]n ape de mare ad`ncime ]n largul insulelor Philippines, Indoneziei =iAustraliei[12].
Sondele de explorare au pus ]n eviden\[ dou[ tipuri de structuri sedimentare ale bazinelordin apele de mare ad`ncime, =i anume: structuri turbiditice dolomitice =i structuri turbiditicegrezoase neconsolidate. Primele sunt mai pu\in ]nt`lnite =i se g[sesc ]n Golful Mexic =i ]nlargul coastelor Argentinei.
Z[c[mintele dolomitice au un acoperi= salifer, pandaj redus, grosimi de c`\iva metrii =i se]ntind pe suprafe\e mari. Z[c[mintele grezoase se g[sesc ]n Golful Mexic, ]n largul coastelor
Americii Latine =i ]n Golful Guineei. Acestea sunt z[c[minte nisipoase, slab consolidateav`nd un acoperi= salifer (Golful Mexic), dolomitic sau argilos (Golful Guineei).
}n Golful Mexic z[c[mintele au grosimi mici =i sunt foarte ]ntinse. Spre deosebire deacestea, ]n Golful Guineei structurile sunt de tip deltaic cu grosimi mari =i o structur[ ]n“ramur[ de copac”[26]. Aceste z[c[minte sunt foarte permeabile con\in`nd adeseahidrocarburi lichide u=oare.
Resursele z[c[mintelor variaz[ de la sute de milioane de metrii cubi (159·106 m3 Bonga – Nigeria; 557·106 m3 Girassol- Angola) la c`teva zeci de milioane de metrii cubi (80⋅106 m3
Bengo- Nigeria).Z[c[mintele din bazinele sedimentare situate ]n ape foarte ad`nci sunt dificil de
caracterizat =i prezint[ structuri geosedimentare p`n[ acum necunoscute, care nu sunt o prelungire a celor situate ]n bazinele continentale mai pu\in ad`nci.
Caracterizarea =i determinarea mecanismelor de drenaj reprezint[ deocamdat[ ni=tenecunoscute pentru geologi, geostatisticieni =i pentru inginerii de z[c[m`nt [26].
6. Regiunile offshore de interes ]n noul mileniu
P`n[ la ora actual[ regiunile offshore caracterizate prin ape de mic[ =i medie ad`ncime aufost intens explorate, pun`ndu-se ]n eviden\[ z[c[minte importante de \i\ei =i gaze. }nconsecin\[ frontierele exploat[rii z[c[mintelor subacvatice au fost ]mpinse ]n zone din ce ]nce mai ]ndep[rtate, cu ape foarte ad`nci =i medii ostile. Acestea sunt reprezentate de regiunileoffshore cu ape foarte ad`nci din Golful Mexic, Marea Timor, Marea Caspic[, precum =i dinlargul coastelor Africii de Vest, Braziliei, =i Insulelor Sakhalin. Al[turi de acestea trebuiemen\ionate =i apele arctice ale Alask[i =i Canadei, Marea Barents , precum =i bazinelenorvegiene More =i Voring, iar ]n final frontiera Atlantic[ a Europei de N-V.
De asemenea, se pare c[ resursele mileniului urm[tor sunt cantonate ]n oceanele Indian,Pacific =i Arctic[3,5].
}n Oceanul Indian prospec\iunile efectuate sunt foarte promi\[toare pentru urm[toarele
zone: Canalul Mozambic dintre Madagascar =i Africa, Platoul Madagascar din sudul insulei,apele Seychelles din sudul insulei Mahe, apele din jurul insulelor Maldive =i Platoul Exmouthdin vestul Australiei.
7/18/2019 C1d.pdf
http://slidepdf.com/reader/full/c1dpdf 17/17
17
}n Pacific cele mai promi\[toare prospec\iuni s-au dovedit a fi ]n urm[toarele zone: MareaChinei de Est, Marea Arafura dintre Noua Guinee =i nordul Australiei care cantoneaz[z[c[minte masive de gaze =i ]n Platoul Noii Zeelande.
Oceanul Arctic va fi ultimul explorat =i exploatat. Se pare c[ ad[poste=te importanterezerve ]n multe din bazinele sale ]n special ]n M[rile Barents, Kara, Laptev, Siberiei de Est,Chukchi.
7. Estimarea costurilor de exploatare ale unui z[c[m`nt submarin
Este primordial de a estima costurile de explorare- produc\ie, riscurile tehnologice,incertitudinile =i impactul lor asupra costurilor.
}n acest sens au fost realizate o serie de modele probabilistice pentru determinarea costurilede operare =i produc\ie (OPEX) a unui num[r de z[c[minte situate ]n zona apelor profunde.Studiile economice pot fi stabilite ]n func\ie de tipul exploat[rii (sonde cu completaresubmarine =i sonde cu completare de suprafa\[), de varia\ia pre\ului petrolului precum =i de
varia\ia termenelor de punerea ]n produc\ie a z[c[m`ntului .Exist[ diferite soft-uri care permit simularea costurilor ]n func\ie de schema de dezvolarealeas[. De exemplu soft-ul SLOOP (Simulation of Longterm Offshore Oil field Production)\ine seama de urm[toarele criterii: rentabilitatea =antierului, frecven\a interven\iilor pe sond[,
pre\ul serviciilor contractorilor, num[rul opririlor din produc\ie probabile, etc..Pe baza acestorcriterii se fac studii preliminare ]n vederea evalu[rii costurilor de dezvolatare a =antieruluirespectiv. De asemenea, cu ajutorul acestor soft-uri se pot face studii legate de influen\a
planific[rii opera\iilor de ]ntre\inere, de frecven\a export[rii \i\eiului =i capacitatea de stocaj,datele optime de interven\ie pe sonde, etc.[26].
Compararea mai multor studii au permis punerea ]n eviden\[ a urm[toarelor aspecte:• cu c`t num[rul de sonde este mai mic cu at`t opera\iile de interven\ie au un impact
important asupra produc\iei;• dac[ num[rul de sonde este mic este dificil de a m[ri temporar produc\ia;• costul dezvolt[rii unui =antier submarin este practic constant cu ad`ncimea apei, pec`nd costul dezvolt[rii unui =antier care con\ine platforme, cre=te cu ad`ncimea apei;• cu c`t num[rul de sonde este mai mare, cu at`t utilizarea platformelor devine mairentabil[ dec`t dezvoltarea unei exploat[ri submarine.
