Una piattaforma di perforazione offshore è una struttura marina utilizzata principalmente per la perforazione di pozzi. È dotata di sistemi di perforazione, alimentazione, comunicazione e navigazione, nonché di strutture di sicurezza, salvataggio e vita. È uno strumento indispensabile per l'esplorazione e lo sviluppo di petrolio e gas in mare aperto.
Classificazione per struttura:
(1) Unità mobili di perforazione offshore (MODU): Piattaforme Jack-up (o Jack-up Rigs), navi da trivellazione, piattaforme semisommergibili, piattaforme a gamba tesa (TLP), piattaforme a torre guarnite.
(2) Piattaforme fisse: Piattaforme sommergibili, piattaforme con rivestimento, strutture a gravità in calcestruzzo (GBS), torri conformi per acque profonde.
Classificazione delle piattaforme di perforazione offshore
1. Piattaforma della giacca
La fondazione della piattaforma a camicia è rigidamente ancorata al fondale marino ed è in grado di supportare teste di pozzo a secco. La profondità teorica dell'acqua operativa varia da 0 metri a 300 metri. Le piattaforme jacket sono prevalentemente piattaforme a testa di pozzo o piattaforme di lavorazione integrate. Alcune piattaforme di lavorazione integrate sono dotate di impianti di perforazione modulari, che consentono di fornire servizi di perforazione e workover per i giacimenti di petrolio e gas.
2. Piattaforma sommergibile
Le piattaforme sommergibili sono progettate per operare sul fondo marino e possono supportare sistemi di testa di pozzo a secco. La profondità teorica dell'acqua operativa varia da 300 a 1.000 metri. Queste piattaforme sono principalmente classificate in strutture in cemento armato e in acciaio puro, con la prima tipologia predominante. Attualmente sono in servizio circa 50 piattaforme di questo tipo, che servono per lo più come impianti di lavorazione integrati. Tutte le piattaforme sono dotate di impianti di perforazione modulari, che consentono di fornire servizi di perforazione e manutenzione dei pozzi per i giacimenti di petrolio e gas.
3. Piattaforma a torre conforme
Le fondamenta della piattaforma a torre sono fissate al fondale marino. In presenza di carichi ambientali marini, la piattaforma può oscillare entro un certo raggio attorno alla sua base. Può supportare teste di pozzo asciutte. La profondità teorica dell'acqua di esercizio è superiore a 300-1000 metri. Sono in servizio cinque piattaforme a torre conformi, tutte piattaforme di lavorazione integrate. Ogni piattaforma è dotata di un impianto di perforazione modulare, che fornisce servizi di perforazione e workover per i giacimenti di petrolio e gas.
4. Piattaforma semisommergibile
La piattaforma semisommergibile galleggia sulla superficie dell'acqua ed è ormeggiata al fondo marino con catene di ancoraggio. Sottoposta a carichi ambientali marini, la piattaforma può deviare significativamente intorno al suo centro. Supporta teste di pozzo bagnate. La profondità teorica dell'acqua di esercizio è di oltre 70 metri. La maggior parte delle piattaforme sono piattaforme di lavorazione integrate. Le piattaforme convertite spesso mantengono moduli di perforazione, fornendo servizi di perforazione e workover per i giacimenti di petrolio e gas. Le piattaforme di nuova costruzione negli ultimi anni non sono dotate di moduli di perforazione.
5. Piattaforma a gamba tesa
Una piattaforma a gambe tese galleggia sulla superficie dell'acqua ed è ormeggiata al fondale marino mediante gambe tese. In presenza di carichi ambientali marini, la piattaforma può deviare leggermente intorno al suo centro. Supporta teste di pozzo a secco. Profondità d'acqua operativa teorica: 350-1500 metri. Piattaforme di lavorazione per lo più integrate. Poiché la maggior parte delle piattaforme supporta teste di pozzo a secco, sono spesso dotate di moduli di perforazione e workover, che forniscono servizi di perforazione e workover per i giacimenti di petrolio e gas.
6. Piattaforma Spar
Una piattaforma a longheroni galleggia sulla superficie dell'acqua ed è ormeggiata al fondale marino mediante un ormeggio semi-teso. In presenza di carichi ambientali marini, la piattaforma può deviare leggermente intorno al suo centro. Può supportare teste di pozzo asciutte. Profondità teorica di esercizio: oltre 400 metri. Piattaforme di lavorazione per lo più integrate. Alcune piattaforme sono dotate di moduli di perforazione e workover, che forniscono servizi di perforazione e workover per i giacimenti di petrolio e gas.
7. Impianto di perforazione semisommergibile
Un impianto di perforazione semisommergibile galleggia sulla superficie dell'acqua e viene posizionato mediante un sistema di posizionamento dinamico (le piattaforme più vecchie utilizzano ancora l'ormeggio). Dotata di un sistema di perforazione, fornisce servizi di perforazione e workover per giacimenti di petrolio e gas. Profondità teorica di esercizio: 100-3600 metri. Dalla sua introduzione nel 1961, la piattaforma di perforazione semisommergibile si è evoluta fino alla settima generazione. Grazie alla sua buona adattabilità all'ambiente, è molto popolare tra gli appaltatori di trivellazione e continuerà a svolgere un ruolo dominante in acque profonde, soprattutto in aree marine difficili.
8. Piattaforma di perforazione monocolonna
Una piattaforma di perforazione monocolonna galleggia sulla superficie dell'acqua e viene posizionata mediante un sistema di posizionamento dinamico. Dotata di un sistema di perforazione, fornisce servizi di perforazione e workover per giacimenti di petrolio e gas. Spesso classificata come piattaforma di perforazione semisommergibile, viene qui elencata separatamente a causa delle significative differenze di struttura e prestazioni rispetto alle piattaforme di perforazione tradizionali. Profondità d'acqua operativa teorica: 100-3600 metri. Questo tipo di piattaforma ha una scarsa manovrabilità ma un ampio spazio di stoccaggio. Attualmente sono in funzione due piattaforme sommergibili e il futuro di due piattaforme in costruzione è incerto.
9. Nave da perforazione
Le navi da perforazione, progettate come piattaforme galleggianti, utilizzano sistemi di posizionamento dinamico per la navigazione e sono dotate di impianti di perforazione per fornire servizi di perforazione e manutenzione dei pozzi per i giacimenti di petrolio e gas. La profondità d'acqua operativa teorica varia da 100 metri a 3.600 metri. Attualmente sono in servizio 163 navi di questo tipo. Grazie alla loro eccellente mobilità e all'ampia capacità di stoccaggio, sono molto apprezzate dalle imprese di perforazione. Tuttavia, la loro adattabilità ambientale rimane relativamente limitata, il che suggerisce che in futuro svolgeranno un ruolo dominante in acque profonde e in ambienti marini temperati.
10. Chiatta di perforazione
La chiatta di perforazione galleggia sulla superficie dell'acqua ed è ormeggiata al fondo marino tramite una catena di ancoraggio. La piattaforma è dotata di un sistema di perforazione in grado di fornire servizi di perforazione e manutenzione dei pozzi per i giacimenti di petrolio e gas. La profondità teorica dell'acqua operativa varia da 5 a 50 metri. Attualmente sono in servizio 50 navi di questo tipo. A causa della loro scarsa manovrabilità e della limitata adattabilità all'ambiente, sono utilizzate principalmente nei laghi interni o nelle acque offshore per il loro basso costo.
11. Impianto di sollevamento a martinetto
Le piattaforme jack-up sono costituite da due componenti principali: le gambe mobili dei pali e lo scafo principale fisso. Durante le operazioni, le gambe dei pali rimangono ancorate al fondale marino mentre lo scafo viene sollevato dal livello dell'acqua. Dotate di sistemi di perforazione, queste piattaforme forniscono servizi di perforazione e manutenzione dei pozzi per i giacimenti di petrolio e gas, con profondità operative teoriche che vanno dai 5 metri ai 120 metri. Attualmente sono in uso 636 piattaforme operative e in costruzione. La loro mobilità ed economicità le hanno rese molto popolari, assicurando un continuo dominio nelle operazioni offshore in acque poco profonde. Tuttavia, l'eccessiva costruzione di nuove piattaforme negli ultimi anni ha portato a una grave sovraccapacità nel settore.
12. Impianto di perforazione sommergibile
La piattaforma di perforazione sommergibile è il predecessore della piattaforma semisommergibile ed è composta principalmente da tre parti: un pontone, una colonna e un modulo topside. Durante il funzionamento, il pontone poggia sul fondale marino. La piattaforma è dotata di un sistema di perforazione e può fornire servizi di perforazione e workover per giacimenti di petrolio e gas. La profondità d'acqua teorica di funzionamento è inferiore a 30 metri. Attualmente sono relativamente poche le piattaforme sommergibili in funzione. A causa della sua scarsa adattabilità alla profondità dell'acqua, la sua funzione è stata in gran parte sostituita dalle piattaforme jack-up, che finiranno per uscire dal mercato della perforazione.