Perforazione nel petrolio

La ricerca infinita di nuove fonti di petrolio e gas spinge i produttori di apparecchiature di perforazione, pompaggio e lavorazione a lavorare a pieno ritmo. Foto per gentile concessione di Statoil ASA

Gli alberi di Natale sono costituiti da valvole, contatori, sensori e sistemi idraulici che controllano il flusso di petrolio e gas fuori dai pozzi. Foto per gentile concessione di Encana Corp.

L’industria del petrolio e del gas fa affidamento su camion fuoristrada costruiti su misura per trasportare impianti di perforazione e servire i siti di produzione. Foto per gentile concessione di Daimler Trucks Nord America

L'affidabilità è fondamentale per le apparecchiature petrolifere e del gas che operano sottomarine. Illustrazione gentilmente concessa da FMC Technologies Inc.

La maggior parte delle apparecchiature per il settore petrolifero e del gas sono saldate per garantire giunti ad alta resistenza e a tenuta stagna. Foto per gentile concessione di Oceaneering International Inc.

Questi alesatori da roccia utilizzano denti in carburo per ridurre l'usura e aumentare il tempo di fondo pozzo. Foto per gentile concessione di Orizzontale Technology Inc.

Le attrezzature per il fondo pozzo devono essere progettate per resistere al calore intenso, alla pressione, alle vibrazioni e alla corrosione. Illustrazione gentilmente concessa da Schlumberger Ltd.

Quando la maggior parte delle persone pensa agli alberi di Natale, immagina luci brillanti e ornamenti delicati. Ma, nell’industria del petrolio e del gas, un “albero di Natale” è un pezzo fondamentale dell’attrezzatura che può essere difficile da assemblare. Il dispositivo è costituito da un'ampia varietà di tubi, valvole, misuratori, sensori e sistemi idraulici che controllano il flusso di petrolio e gas dai pozzi. Si tratta di un assieme complesso che contiene centinaia di parti che devono funzionare in modo affidabile in condizioni estremamente difficili. I pannelli solari e le turbine eoliche possono essere i preferiti dei media al giorno d’oggi, ma il petrolio e il gas naturale sono ancora le nostre fonti energetiche dominanti e rimarranno tali per il prossimo futuro. In effetti, la ricerca infinita di nuove fonti di petrolio e gas spinge i produttori di apparecchiature di trivellazione, pompaggio e lavorazione a lavorare a pieno ritmo. Secondo un recente studio condotto da Freedonia Group Inc., la domanda globale di attrezzature per giacimenti petroliferi aumenterà del 4% annuo fino al 2016 fino a raggiungere i 109 miliardi di dollari. “La crescita sarà più forte nelle aree in via di sviluppo, dove migliori infrastrutture andranno a beneficio dell’attività di trivellazione”, afferma Elliott Woo, analista del Freedonia Group. “Nuove e più costose tecniche per estrarre riserve non convenzionali, come l’olio di scisto e le sabbie bituminose, aumenteranno anche la spesa per le attrezzature dei giacimenti petroliferi”. Tuttavia, attualmente vi è un eccesso di attrezzature per petrolio e gas, afferma Chris Faulkner, CEO di Breitling Oil and Gas Corp., una società indipendente di esplorazione e produzione. “Il mercato è piuttosto competitivo in questo momento, per la prima volta da quando è iniziata la 'burrasca di scisto'. Un aumento del 3% degli impianti di trivellazione petrolifera è stato eclissato da un calo maggiore degli impianti di perforazione del gas naturale in Nord America, dove il conteggio è sceso del 26% rispetto allo stesso periodo dell’anno scorso. [L’industria si sta spostando] dal gas al petrolio, nel tentativo di far funzionare l’economia della trivellazione. “Ci vuole molta meno potenza di fratturazione per aprire una formazione petrolifera rispetto a quella necessaria per le zone di gas naturale”, sottolinea Faulkner. “Tutti i cavalli vapore e i kit di fratturazione sono stati costruiti pensando alla fratturazione del gas naturale. Ora che ci siamo concentrati sul petrolio, c’è un enorme eccesso di tali apparecchiature sul mercato. Questa tendenza continuerà nel breve termine”. Poiché le riserve di petrolio convenzionale subiscono un calo della produzione, sarà necessario sfruttare più riserve non convenzionali. Gli obiettivi principali includono giacimenti di gas naturale in Alaska e nelle Montagne Rocciose, progetti di sabbie bituminose in Canada e trivellazioni offshore nella regione artica. Un’altra iniziativa controversa e tecnicamente complessa riguarda la trivellazione in acque profonde. Secondo un recente rapporto di GBI Research, le nuove piattaforme offshore sono in grado di perforare a profondità d'acqua superiori a 5.000 piedi. E presto sarà possibile perforare acque fino a 12.000 piedi di profondità. La scoperta di riserve di petrolio e gas più difficili da raggiungere ha costretto gli ingegneri petrolchimici a sviluppare nuove tecniche di estrazione e operazioni di trivellazione sempre più complesse. Ad esempio, si tende ad accedere alle riserve di scisto, come il giacimento Bakken nel Nord Dakota e il giacimento Marcellus in Pennsylvania, attraverso tecniche di perforazione orizzontale, che costano di più per metro rispetto ai tipi tradizionali di perforazione verticale. Per estrarre l’olio di scisto sono necessarie attrezzature di fratturazione idraulica. Comprende pompe idrauliche ad alta pressione utilizzate per spingere fluidi e materiali di sostegno in una formazione di pozzi, oltre a serbatoi di carburante, staffe strutturali, tubi flessibili e silenziatori. Le unità di completamento pozzo utilizzano tipicamente una pompa ad alta pressione da 2.500 cavalli dotata di trasmissione, un radiatore e un silenziatore per mitigare il rumore del motore. Per ridurre l’impatto delle trivellazioni sull’ambiente, l’industria del petrolio e del gas ha abbracciato nuove tecnologie, come la perforazione multi-pad, il fracking a circuito chiuso, il riciclaggio dell’acqua e la desalinizzazione dell’acqua salata da utilizzare nel fracking. Secondo Faulkner, l’impianto di perforazione medio che si trova oggi in qualsiasi parte del mondo ha circa 25 anni. “Sebbene questa tecnologia possa essere stata appropriata per estrarre il petrolio di facile accesso che si trovava proprio sotto la superficie, poiché queste riserve si prosciugano, le aziende stanno cercando di trivellare in acque più profonde e in riserve onshore più difficili da raggiungere”, sottolinea. . “Ciò richiede una tecnologia più complicata. La maggior parte degli impianti che abbiamo in funzione ora non sono adatti a questo scopo. “Gli appaltatori e le società di esplorazione di tutto il mondo stanno iniziando a investire in nuovi impianti”, afferma Faulkner. “Questa spesa è stata soddisfatta da una domanda elevata, poiché le società di attrezzature per giacimenti petroliferi vedono sempre più ordini e arretrati a livello record per impianti nuovi e aggiornati”.