Urbšanas kuģis

Urbšanas kuģis ir kuģis, kurš paredzēts urbšanas darbiem piekrastē, lai izveidotu jaunas naftas un gāzes zemūdens akas, vai arī urbšanas darbiem zinātniskās izpētes nolūkos. Pēdējos gados šos kuģus izmanto dziļūdens un ultra dziļūdens urbšanā un tie aprīkoti ar pēdējām un modernākajām dinamiskās pozicionēšanas sistēmām.

Vēsture 
Pirmais urbšanas kuģis bija CUSS I, kuru 1955. gadā projektēja Roberts F. Bauers (Robert F. Bauer - angļu val.) no uzņēmuma Global Marine. 1957. gadā CUSS I veica urbumu 122 metru dziļā ūdenī. Pats Roberts F. Bauers 1958. gadā kļuva par pirmo Global Marine prezidentu.

1961. gadā Global Marine sāka jaunu urbšanas kuģu laikmetu. Uzņēmums pasūtīja vairākus pašgājējus urbšanas kuģus ar iespēju veikt urbšanas darbus no kuģa diametrālās plaknes. Tie varēja izurbt 6 096 metru dziļas akas 183 metru dziļā ūdenī. Pirmo no kuģiem nosauca par CUSS (Glomar) II. Tas bija 5 500 dedveita tonnu kuģis, kurš izmaksāja apmēram 4,5 miljonus ASV dolāru. Kuģi uzbūvēja līča piekrastes kuģu būvētavā (Gulf Coast shipyard - angļu val.), tas bija gandrīz divas reizes lielāks par CUSS I un kļuva par pasaulē pirmo ar nolūku būvēto urbšanas kuģi. Tas atstāja kuģu būvētavu 1962. gadā.

1962. gadā jūrniecības uzņēmums (The Offshore Company - angļu val.) izlēma būvēt jauna tipa urbšanas kuģi, lielāku par Glomar klasi. Jaunā urbšanas kuģa noenkurošanai pirmo reizi izmantoja torņa enkurošanās sistēmu. Enkurošanās torņa korpusu pozīcijā noturēja vairākas no tā radiāli izejošas enkurķēdes. Tornis bija savienots ar rotējošo daļu izmantojot lodīšu gultni. Rotējošā daļa, savukārt, bija nekustīgi savienota ar urbšanas kuģi. Ar šādas sistēmas palīdzību noenkurotais urbšanas kuģis, mainoties vēja virzienam, varēja brīvi pagriezties ap enkurošanās torni un ieņemt jaunu stāvokli. Kuģi nosauca par Discoverer I. Tam nebija galveno dzinēju, tādēļ uz urbšanas rajonu kuģi vajadzēja vilkt trosē.

Izmantošana 
Urbšanas kuģi var tikt izmantoti arī kā platformas, lai veiktu naftas vai gāzes aku apkopi vai to pabeigšanas darbus (well completion - angļu val.) pēc izurbšanas. Pabeigšanas darbi ietver apvalka un ieguves cauruļvadu ievietošanu, kā arī zemūdens koka uzstādīšanu un akas aizvākošanu. Urbšanas kuģus bieži būvē atbilstoši naftas ieguves uzņēmumu un/vai investoru izstrādātām tehniskajām specifikācijām.

No pirmā urbšanas kuģa CUSS I līdz vienam no pēdējiem urbšanas kuģiem Deepwater Asgard, flote visu laiku ir pieaugusi. 2013. gadā pasaules urbšanas kuģu flote sasniedza 80 kuģus, kas ir ievērojami vairāk nekā 2009. gadā. Urbšanas kuģi ir ne tikai auguši izmēros, bet arī to izmantošanas iespējās. Jaunāko tehnoloģiju izmantošana ir nodrošinājusi jaunas iespējas urbšanas darbiem zinātniskās izpētes nolūkos, kā arī ļāvusi izveidot urbšanas kuģus, kuri spēj lauzt ledu. 2010. gada marta beigās ASV prezidents Baraks Obama nolēma urbšanu ieguves nolūkos vairāk attīstīt ASV teritorijā. Tiek prognozēts, ka šis lēmums var pastiprināt turpmāku urbšanas kuģu tehnoloģijas attīstību.

Uzbūve 

Urbšanas kuģu izmantošana ir tikai viens veids kā veikt dažādus urbšanas darbus. Urbšana var tikt veikta arī no daļēji iegremdējamiem kuģiem, urbšanas torņiem uz nolaižamām kājām (jackups - angļu val.), baržām vai urbšanas torņiem uz platformām (platform rigs - angļu val.).

Urbšanas kuģiem piemīt tās pašas funkcionālās spējas, kas daļēji iegremdējamiem urbšanas torņiem, kā arī dažas unikālas īpašības, kas tos atšķir no pārējiem. Pirmkārt tā ir kuģa veida forma. Urbšanas kuģi ir mobilāki un var pārvietoties ātri, savā gaitā no viena urbšanas rajona uz otru pretēji daļēji iegremdējamiem kuģiem vai urbšanas torņiem uz baržām un platformām, kuras apgādātas ar nolaižamām kājām. Šie kuģi spēj ietaupīt laiku ejot starp dažādiem pasaules naftas laukiem. Urbšanas kuģim nepieciešamas 20 dienas, lai pārvietotos no Meksikas līča uz Angolas piekrasti. Tajā pašā laikā daļēji iegremdējama urbšanas iekārta jāvelk un tas prasa 70 dienas. Urbšanas kuģa būves izmaksas ir daudz augstākas nekā daļēji iegremdējamam kuģim. Tomēr arī mobilitāte izmaksā dārgi, urbšanas kuģu īpašnieki var saņemt augstāku dienas nomas maksu un nopelnīt pateicoties īsākai dīkstāvei starp norīkojumiem.

Tabula zemāk attēlo industrijā pieņemto urbšanas kuģu klasifikāciju paaudzēs pēc to vecuma un ūdens dziļuma, kādā tie var strādāt.

Urbšanas operācijas ir ļoti detalizētas un prasa iedziļināšanos sīkumos. Vienkāršoti skaidrojot urbšanas operācija sākas ar jūras stāvvada (marine riser - angļu val.) nolaišanu no urbšanas kuģa līdz jūras dibenam. Jūras stāvvada apakšējais gals ir nostiprināts pie iekārtas, kura noslēdzas jūras stāvvada atraušanas gadījumos (blowout preventer (BOP) - angļu val.). Bet šī iekārta, savukārt, ir nostiprināta pie betona akas galvas (wellhead - angļu val.). Pa jūras stāvvadu augšup plūst urbšanas šķidrums un izurbtā grunts. Tam ir piestiprinātas peldamības kameras, kuras nodrošina gandrīz neitrālu peldamību, bet pašam jūras stāvvadam vienmēr pielikta vertikāli augšup vērsta slodze, lai, kuģim viļņos šūpojoties virzienā uz leju, jūras stāvvadu nesalocītu un tas nepārlūztu. Iekārta, kura noslēdzas jūras stāvvada atraušanas gadījumā, tiek lietota, lai avārijas vai citas nepieciešamības gadījumā noslēgtu akas galvu. Jūras stāvvada iekšienē ir rotējoša urbšanas caurule (drill pipe - angļu val.). Tās galā nostiprināts urbis un pa to lejup tiek sūknēts urbšanas šķidrums. Zem urbšanas iekārtas izvietots mēness baseins - atvērums korpusā, ko sedz urbšanas torņa klājs. Dažiem modernajiem urbšanas kuģiem ir lielāka urbšanas iekārta, kura ļauj veikt divas operācijas vienlaikus, piemēram, vienlaicīgi urbt un ievietot apvalku.

Tipi 
Pastāv dažāda tipa piekrastes urbumus veicošas vienības, kā piemēram, naftas platformas, urbšanas torņi uz nolaižamām kājām, daļēji iegremdējami urbšanas torņi, daļēji iegremdējamas platformas un, protams, urbšanas kuģi. Visiem urbšanas kuģiem to korpusā ir atvērums, kuru sauc par mēness baseinu. Atkarībā no kuģim uzdotā veicamā darba, mēness baseinu izmanto, lai nodrošinātu caur to izeju uz jūru urbšanas aprīkojumam, maziem zemūdens aparātiem un ūdenslīdējiem. Tā kā urbšanas kuģis ir arī kuģis, tas var viegli mainīt savu atrašanās vietu uz jebkuru izvēlētu pozīciju. Bet to mobilitātes dēļ, urbšanas kuģu noturība nav tik augsta kā daļēji iegremdējamām platformām. Lai nodrošinātu pastāvīgu kuģu pozīciju, izmanto to enkurus vai arī kuģu datoru vadītu sistēmu dinamiskai pozicionēšanai.

Chikyū 
Viens no pasaules ievērojamākajiem urbšanas kuģiem ir Japānas okeāna zonas urbšanas kuģis Chikyū, kurš patiesībā ir zinātniskās pētniecības kuģis. 2012. gada 27. aprīlī kuģis ir uzstādījis ūdens dziļuma rekordu, kādā ir veikti urbšanas darbi, un šis dziļums sastāda 6 960 m. Chikyū piemīt ievērības cienīga spēja veikt 7 kilometrus dziļus urbumus zem jūras dibena virsmas. Tas ir divas līdz četras reizes vairāk kā jebkuram citam urbšanas kuģim.

Dhirubhai Deepwater KG2 
Iepriekšējais ūdens dziļuma rekords, kādā ir tikuši veikti urbšanas darbi, piederēja Transocean urbšanas kuģim Dhirubhai Deepwater KG2. Tas tika uzstādīts 2011. gadā un bija 3 107 metri izpildot uzņēmuma Reliance pasūtījumu Indijā.

Urbšanas kuģu operatori 
 Diamond Offshore Drilling
 International Ocean Discovery Program
 Noble Corporation
 Seadrill
 Transocean
 Türkiye Petrolleri Anonim Ortaklığı (TPAO)
 Valaris plc

Piezīmes un atsauces 

Kuģu tipi
Zemes urbšana