Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

boreplatform

Oprindelig forfatter HFBu Seneste forfatter Redaktionen

Boreplatform. Tyrafeltet i Nordsøen. Tv. en indvindingsplatform, hvor produktionsboringer og ventilationsarrangementer er samlet. Dernæst en borerig af jack-up-typen (med de tre gitterben), som er i færd med en produktionsboring ned gennem endnu en indvindingsplatform. Foran boreriggen afbrændingsplatformen, hvor overskudsgas afbrændes. Yderst th. behandlings- og beboelsesplatformen, hvor kulbrinten separeres i gas, olie og vand, og hvor mandskabet bor. Mellem boreriggen og behandlingsplatformen en pumpeplatform med pumpestation for kulbrintetransport i rørledninger til andre felter og til land.

Boreplatform. Tyrafeltet i Nordsøen. Tv. en indvindingsplatform, hvor produktionsboringer og ventilationsarrangementer er samlet. Dernæst en borerig af jack-up-typen (med de tre gitterben), som er i færd med en produktionsboring ned gennem endnu en indvindingsplatform. Foran boreriggen afbrændingsplatformen, hvor overskudsgas afbrændes. Yderst th. behandlings- og beboelsesplatformen, hvor kulbrinten separeres i gas, olie og vand, og hvor mandskabet bor. Mellem boreriggen og behandlingsplatformen en pumpeplatform med pumpestation for kulbrintetransport i rørledninger til andre felter og til land.

boreplatform, eng. offshore platform, almindelig anvendt betegnelse på en række konstruktioner, som anvendes i havet og i søer ved indvinding af olie og naturgas (kulbrinter).

Betegnelsen dækker generelt over platforme med forskellige formål såsom efterforsknings-, indvindings-, behandlings- og beboelses-, afbrændings- samt stigrørsplatforme (pumpeplatform).

Betegnelsen borerig (eng./am. drilling rig) anvendes i fagkredse om flytbare konstruktioner, som alene anvendes til boring.

Annonce

For at konstatere om der findes olie og gas, og i givet fald i mængder som muliggør rentabel indvinding, foretages efterforsknings- og vurderingsboringer ved hjælp af borerigge. Placeringen af disse bestemmes ud fra geologiske undersøgelser, herunder især seismiske undersøgelser.

Når der er fundet et rentabelt felt, placeres mere permanente produktionsplatforme til indvinding af olien eller gassen. I den forbindelse udføres et større antal boringer, produktionsboringer, for at forøge tilstrømningen af olie og gas. Produktionsboringer udføres enten af borerigge eller direkte fra de permanente platforme.

Efterforsknings- og produktionsboringer

Efterforskning til vands foretages fra flydende konstruktioner, som let kan flyttes fra sted til sted, evt. ved bugsering. Dette kan fx være fra jack-up platforme, semisubmersibles eller boreskibe påmonteret et boretårn.

Boreplatform. På boreriggens dæk forlænges borestammen ved påskruning af borerør. Over dækket driver en elektromotor borestammen rundt, hvorved borekronen drejes i undergrunden. Borestammens længde er i den danske Nordsøsektor normalt 3-5 km.

Boreplatform. På boreriggens dæk forlænges borestammen ved påskruning af borerør. Over dækket driver en elektromotor borestammen rundt, hvorved borekronen drejes i undergrunden. Borestammens længde er i den danske Nordsøsektor normalt 3-5 km.

Boretårne

Boretårne består af en stålgitterkonstruktion, som placeres på landjorden eller på platformen. Der anvendes rotationsbor med en borekrone bestående af tre skarpe tandhjul. Borestammen, der opbygges af 30 m lange sammenskruede stålrør, er ophængt i boretårnet og drejes ved hjælp af en elektromotor. Inden en boring startes, anbringes et kraftigt stålstyrerør, som fra boreplatformen bankes et stykke ned i havbunden. Vægten af borestammen samt borekronens rotation får boret til at fræse sig ned i havbunden. Alt afhængig af lagets hårdhed bores fra 0,3 m til 60 m i timen.

Når borekronen har arbejdet sig ned i undergrunden, normalt nogle hundrede meter, er den slidt og må udskiftes. Hele borestammen må derfor hejses op, og rørene skrues fra hinanden. Når en ny borekrone er påsat, gentages hele manøvren. Ved boring i flere kilometers dybde kan udskiftningen således være meget tidskrævende.

For at undgå sammenskridninger fores den udborede brønd med stålrør, efterhånden som boringen skrider frem. Under boringen pumpes boremudder, en blanding af vand, kemikalier og lermineraler, ned gennem borestammen og ud gennem borekronen. Da borekronen har større diameter end borestammen, presses mudderet sammen med det løsborede materiale op gennem brønden i hulrummet på ydersiden af borestammen og tilbage til boreplatformen. Her skilles mudder fra løsboret materiale, som løbende undersøges for spor af olie og gas samt klassificeres geologisk.

Vægten af boremuddersøjlen afpasses til stadighed til trykket i boredybden. Derved undgås det, at der, hvis boret støder på en olie- eller gasfælde, åbnes for et kolossalt tryk, som får olie og gas til med eksplosionsagtig fart at trænge op igennem brønden skubbende boremudderet foran sig. En sådan ukontrolleret udblæsning benævnes blow-out. Under borearbejdet hentes boreprøver af undergrunden op igennem borehullet. Når boret har nået den fastlagte dybde, hejses borestammen op.

Er der fundet spor af kulbrinter, perforeres foringsrøret i den pågældende dybde ved hjælp af små sprængladninger, og trykket i undergrunden får olie og gas til at trænge op igennem foringsrøret. Ud fra måling af tilstrømmende mængder vurderes produktionsmulighederne. Ofte må der udføres flere vurderingsboringer for at få tilstrækkelige oplysninger om feltet.

Jack-up platforme

Jack-up platforme ('løftbare platforme') anvendes på relativt små vanddybder, fx i den danske del af Nordsøen, hvor vanddybden kun få steder overstiger 50 m. Borerigge af jack-up typen er i princippet en pram med tre lodret bevægelige ben, som er løftede, når platformen bugseres. Fremme ved borestedet sænkes benene ned på havbunden, og når benene står godt fast, hæves dækket med boretårnet så højt, at der kan arbejdes uden risiko for bølgerne.

Systemet, som løfter riggen, består typisk af tandstænger og fungerer derfor som en donkraft (deraf den engelske betegnelse jack-up). Blandt fordelene ved jack-ups er, at de er relativt upåvirkede af vind og vejr, og at de ikke kræver forankring. Ulemperne består i, at de færreste jack-ups har eget fremdrivningsmaskineri, hvorfor de er afhængige af bugserbåde ved flytning. Endvidere er flytteoperationen vanskelig og kræver godt vejr.

Boreplatform. Semisubmersible (halvt nedsænkbar) borerig anvendes især til efterforskning af kulbrinteforekomster i havbunden på vanddybder over ca. 90 m. Boreriggen ligger forholdsvis roligt selv i store bølger, fordi benene mellem de neddykkede pontoner og dækket har små tværsnit.

Boreplatform. Semisubmersible (halvt nedsænkbar) borerig anvendes især til efterforskning af kulbrinteforekomster i havbunden på vanddybder over ca. 90 m. Boreriggen ligger forholdsvis roligt selv i store bølger, fordi benene mellem de neddykkede pontoner og dækket har små tværsnit.

Semisubmersibles og boreskibe

Semisubmersibles og boreskibe anvendes til efterforskningsboringer ved vanddybder over ca. 90 m. Boreskibe har alt boreudstyr monteret midtskibs, hvorfra der bores igennem en åbning i skibet. Fordelen ved boreskibe er, at de ved egen hjælp hurtigt kan flyttes til nye boresteder. Fastholdelsen af boreskibets position over boringen sker enten ved brug af et antal automatisk regulerede propeller (dynamisk positionering) eller ved udlagte ankre og kæder. Ved kraftig bølgegang bliver skibsbevægelserne imidlertid for store til, at der kan udføres boringer, selvom boregrejet ophænges i kompensatorer, der tillader nogen indbyrdes bevægelse mellem skib og borestamme.

En semisubmersible ('halvt nedsænkbar platform') er en flydende platform, der er udformet på en sådan måde, at lodrette bevægelser i bølger er stærkt reducerede. Platformen er båret af ben, der understøttes af to store neddykkede pontoner. Pontonernes bæreevne skal være stor på grund af konstruktionens store egenvægt og lasten.

Når bølger passerer platformen, vil stort set kun benene påvirkes dels af horisontale bølgetryk, dels af varierende opdriftkræfter, som imidlertid er relativt små grundet benenes små tværsnitsarealer, og som modvirkes af de vertikale bølgekræfter på pontonerne. Dette gør, at en semisubmersible kan operere i hårdere sø og strøm end et boreskib. Konstruktionens horisontale position sikres ved ankre og ankerkæder eller ved dynamisk positionering.

Stabiliteten af semisubmersibles under de stærkt varierende forhold i havet er baseret på brug af et kompliceret og dyrt balasteringssystem. For at nå frem til en sikker konstruktion kræves omfattende hydrauliske og aerodynamiske beregninger og udførelse af modelforsøg i bølgebassiner.

Flytning til andre boresteder sker ved bugsering, hvorunder pontonerne stort set er fyldt med luft. Fremme på borestedet pumpes vand i pontonerne, hvorefter boreriggen synker til den ønskede arbejdsposition. Semisubmersibles indrettes også som beboelsesplatforme til indkvartering af mandskab.

Feltindretning og produktion

Når levetiden for et felt er af størrelsesordenen 10 til 30 år, kan det i reglen betale sig at placere fast funderede konstruktioner for indvinding og behandling af kulbrinterne på havbunden. Det kan være typer som jacket, gravitations- eller tension leg platforme, som erstatter de mobile borerigge, hvis sidste opgave er at bore en række produktionsbrønde.

Er vanddybden større end ca. 200 m, skal forekomsterne dog være meget store for at dække omkostningerne til en fast platform. Faste konstruktioner udføres kun i få tilfælde på vanddybder, der overstiger 400 m.

Prisen på faste platforme stiger meget stærkt med forøget vanddybde, hvorfor indretningen af et olie-gas-felt i høj grad afhænger af vanddybden. Ved feltudbygning på mindre vanddybder, fx i Nordsøens centrale og sydlige del, kan det betale sig at installere flere typer platforme med forskellige funktioner, fx indvindingsplatforme, hvor produktionsboringer med ventilarrangementer er samlet, behandlings- og beboelsesplatforme, hvor kulbrinten separeres i gas, olie og vand, og hvor mandskabet bor, afbrændingsplatforme, hvor overskudsgas afbrændes, samt pumpeplatforme, hvor pumpestationer for transport i ledning til andre felter og til land er placeret. På dybt vand er det derimod økonomisk at samle alle funktioner på en eller meget få platforme.

På dybt vand eller ved et marginalt felt (et mindre lønsomt olie-gas-felt som fx Regnarfeltet i Nordsøen) er det ofte økonomisk fordelagtigt at udføre fjernstyrede undersøiske ventilarrangementer (eng. sub-sea installations) i stedet for flere platforme. Olien fra brøndene under ventilarrangementet samles da i en rørledning, som føres til behandlingsplatformen. Ventilerne beskyttes mod overlast fra trawl og ankre af en kraftig stålgitterramme.

Såfremt der ikke er ledninger til land, sker transporten af olie i tankskibe, som under lastningen er fortøjet til store bøjer (eng. Single Buoy Moorings, SBMs), hvorfra fleksible ledninger kan føres om bord. Ved nogle felter findes tanke til midlertidig opbevaring af korttidsproduktion. Tankene kan være selvstændige enheder som fx Ekofisktanken i den norske sektor, eller de kan udgøre bunddelen af gravitationsplatformene.

Produktionsplatforme

Der findes tre hovedtyper af produktionsplatforme: Jacket (stålgitter) platforme, gravitationsplatforme og tension leg (strækstags) platforme.

Jacket platforme

Jacket platforme ('stålgitterplatforme') er den mest almindelige platformskonstruktion, bestående af et gitter af sammensvejste stålrør med fire til otte ben. Benenes diameter er almindeligvis af størrelsesordenen 1-4 m med godstykkelser på 40-100 mm. Totalvægten inkl. installationer er for de store platforme op til 60.000 t.

Boreplatform. Jacket (stålgitter) platform, indrettet til både boring og produktion. De fleste platforme i Nordsøen er af denne stålgittertype.

Boreplatform. Jacket (stålgitter) platform, indrettet til både boring og produktion. De fleste platforme i Nordsøen er af denne stålgittertype.

Konstruktionen nagles fast i havbunden ved nedramning af meget lange stålrørspæle; den nedrammede længde i havbunden er ofte ca. 50 m, men kan godt være betydelig større. Konstruktionerne er sædvanligvis beregnet til at modstå de kræfter fra bølger, strøm og vind, som må forventes under stormstyrker, der i gennemsnit kun overskrides én gang i løbet af 50 år; hertil kommer en sikkerhedsmargin.

I den danske Nordsøsektor er den dimensionsgivende bølgehøjde beregnet til 19-23 m. Den beregnede vandrette kraft på en af DUC's produktions- og beboelsesplatforme er ca. 90 MN (ca. 9000 t), og det væltende moment i havbundsniveau er ca. 3000 MNm (ca. 300.000 tm). For at mindske korrosion af stålet og dermed sikre den nødvendige levetid forsynes neddykkede konstruktionsdele med store zinkofferanoder.

Jacket platforme bygges på land og opdeles i hhv. hovedunderstel, dækkonstruktion samt moduler af bygningsstørrelse rummende fx beboelses- og opholdsrum, maskinrum, separationsanlæg og boreudstyr. Hovedunderstellet transporteres på en pontonpram til installationsstedet, hvorefter den skubbes i vandet i en kontrolleret operation, hvorunder alle bevægelser er forudbestemt og muliggjort vha. indbyggede ballast- og opdriftkamre med fjernstyrede ventiler.

Den endelige placering og rejsning til lodret stilling sker ved hjælp af meget store flydekraner med løfteevne på adskillige tusinde ton. Først derefter løftes dækkonstruktion og modulerne på plads og færdigmonteres. Mindre jackets kan løftes fra pontonen og installeres ved hjælp af store kranfartøjer. Jackets kan også bygges i tørdok og forsynes da med midlertidige opdriftspontoner, som muliggør, at platformen selv kan flyde under bugsering til installationsstedet.

Gravitationsplatforme

Boreplatform. Gravitationsplatform af type  Gullfaks C placeret på norsk sokkelområde. Bundtanke og søjler er udført i jernbeton, overbygningen i stål. Vanddybden er 217 m, og konstruktionens totalhøjde 380 m;  skørterne trænger 22 m ned i havbunden. Bundtankene kan rumme 325.000 m3 olie til midlertidig lagring.

Boreplatform. Gravitationsplatform af type Gullfaks C placeret på norsk sokkelområde. Bundtanke og søjler er udført i jernbeton, overbygningen i stål. Vanddybden er 217 m, og konstruktionens totalhøjde 380 m; skørterne trænger 22 m ned i havbunden. Bundtankene kan rumme 325.000 m3 olie til midlertidig lagring.

Gravitationsplatforme er platforme udført af armeret beton. Konceptet bygger på, at platformen forsynes med store bundtanke, som kan placeres direkte på havbunden uden brug af pæle. I bundtankene lagres olie eller vandballast. Stabiliteten mod væltning opnås alene ved konstruktionens og ballastens store vægt (gravitationspåvirkning). Stabilitet mod horisontalglidning opnås ved friktion mod bunden samt ved den modstand, som nedpressede skørter langs bundtankens rand giver. Produktionsboringerne udføres direkte fra platformen, under hvilken ca. 20 eller flere boringer er samlet.

Gravitationsplatforme er anvendt i stort antal i den norske del af Nordsøen samt på store vanddybder. Fx er Trollplatformen, hvis totalhøjde er 370 m, placeret på 305 m vanddybde i Norske Rende. Der er anvendt 220.000 m3 beton og ca. 80.000 t armeringsstål. Platformens levetid er beregnet til 70 år.

Fundamentsflade og nederste del af bundtankene bygges i tørdok og flydes efterfølgende til et beskyttet område med dybt vand. I glideforskalling støbes derpå bundtanke og tårne op til fuld højde, alt imens konstruktionen gradvis sænkes ned i vandet. Dæk og moduler placeres på toppen af tårnene, inden den helt færdige konstruktion bugseres til sin endelige placering og nedsænkes.

Tension leg platforme

Tension leg platforme (TLP, 'strækstagsplatforme') er flydende platforme, der ved hjælp af lodrette, stramme stålkabler er forankret til havbunden, således at platformens lodrette bevægelser er stærkt reducerede. Herved kan den ellers store udgift til kompensatorer, der tillader nogen indbyrdes lodret bevægelse af platform og borestreng, reduceres væsentligt. Selve platformen udformes stort set som en semisubmersible for at formindske de bølgeinducerede kræfter.

Forankringen af kablerne sker oftest til fundamenter fæstet til pæle, der rammes dybt ned i havbunden. Da en TLP ikke er forankret med skrå fortøjninger, vil vandrette kræfter fra strøm, bølger og vind bevirke ret store, men langsomme horisontale bevægelser, som kun modvirkes af kabelkræfternes vandrette påvirkning, der øges med voksende udsving.

Boreplatform. Tension leg (strækstags) produktions- og beboelsesplatform. De svære stålkabler, som er forankret i havbunden, forhindrer store lodrette bevægelser ved bølgegang.

Boreplatform. Tension leg (strækstags) produktions- og beboelsesplatform. De svære stålkabler, som er forankret i havbunden, forhindrer store lodrette bevægelser ved bølgegang.

TLPer anvendes fortrinsvis på meget store vanddybder, hvor faste platforme er for dyre. Typiske vanddybder er 300-500 m, men installationer på 600-800 m vanddybde findes i Den Mexicanske Golf. Den flydende platform kan efter endt brug bugseres til andre felter for genanvendelse. TLP-konceptet benyttes derfor også, hvor feltet har kort levetid.

Historie

At havdækkede sedimentære bassiner, som fx Den Mexicanske Golf og Nordsøen, er potentielle områder for kulbrinteforekomster, har været kendt af geologer i mange år. Men først i 1947 blev det første olieboringstårn til placering i havet bygget i Louisiana og placeret på 6 m vanddybde i Den Mexicanske Golf. Siden er adskillige tusinde platforme placeret i havet på vanddybder op til ca. 400 m. Omkring halvdelen af verdens kulbrinteindvinding sker i dag i havområder.

Kulbrinteindvinding i Danmark begyndte allerede i 1935, da den første danske olieboringskoncession blev udstedt, og eftersøgningen af dansk olie begyndte. Der blev foretaget flere efterforskningsboringer på land af amerikaneren F. Ravlin, som havde fået den første koncession. Siden overgik koncessionen til det nydannede selskab Danish American Prospecting Co., der i 1940 blev overtaget af Gulf. Efter 18 resultatløse boringer indstillede Gulf arbejdet i 1953. I 1957 fik Esso koncessionen, men efter 11 tørre boringer opgav de i 1959.

I 1962 fik A.P. Møller udstedt koncession og eneretsbevilling til efterforskning og indvinding af olie og gas i hele det danske område. Koncessionen skulle, som de tidligere, gælde for 50 år med en efterforskningsperiode på 10 år til at gøre fund og starte en produktion.

Samme år dannedes DUC, Dansk Undergrunds Consortium, som et arbejdsfællesskab mellem A.P. Møller, Gulf og Shell. Senere er Gulf udtrådt og Chevron kommet til. DUC foretog den første boring på land i 1965, og året efter påbegyndtes efterforskningen i Nordsøen. Efter mere end en halv snes forsøg fandt man i 1971 olie ca. 200 km vest for Esbjerg (Danfeltet). Den første danske olieproduktion påbegyndtes herfra i 1972. Siden er en række felter sat i produktion.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Hans Falk Burcharth: boreplatform i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 26. april 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=49710