Poznámka autora: Jsem vděčný mnoha vrtným a dokončujícím inženýrům, kteří se mnou konzultovali tento příspěvek, aby dospěli k věrohodným vysvětlením a interpretacím toho, co se stalo v posledních hodinách na poloponorné vrtné plošině Deepwater Horizon v Mexickém zálivu. Následující analýza vychází z těchto diskusí a také z mých vlastních 32 let zkušeností geologa pracujícího v ropném a plynárenském průmyslu.
Je na počátku procesu zjišťování, co se skutečně stalo. Vzhledem k závažnosti a potenciálnímu dopadu této katastrofy na národ a můj obor jsem však chtěl poskytnout včasnější a investigativnější pohled než většina toho, co se dosud objevilo v médiích. Rizikem samozřejmě je, že další informace některé z následujících informací znevěrohodní. Chtěl bych proto objasnit, že se jedná o fakticky podloženou interpretaci toho, co se mohlo stát na plošině Deepwater Horizon 20. dubna 2010, ale v konečném důsledku se jedná o interpretaci. – Art Berman
Výbuch a únik ropy na plošině Deepwater Horizon v Mexickém zálivu byl způsoben chybným plánem vrtu, který neobsahoval dostatečné množství cementu mezi 7palcovým těžebním pláštěm a 9 7/8palcovým ochranným pláštěm. Předpokládané selhání pojistky proti vyhoření (BOP) je důležitým, ale druhotným problémem. Přestože následný únik ropy má potenciálně vážné důsledky pro životní prostředí, nedávné snahy o omezení průtoku pomocí zasouvací trubky byly zřejmě účinné. Pokračující snahy o zpomalení nebo zastavení proudění zahrnují vrtání dvou blízkých odlehčovacích vrtů, které mohou během 60-90 dnů protnout vrt MC 252.
Dne 20. dubna 2010 se posádka plošiny Deepwater Horizon připravovala na dočasné opuštění objeveného vrtu „Macondo“ společnosti BP v bloku 252 Mississippi Canyon (MC) (obr. 1).
Za několik hodin měla být připravena přemístit vrtnou soupravu mimo lokalitu, aby mohla pokračovat dokončovací souprava. Přibližně ve 22:00 se vrtná plošina začala nečekaně otřásat a hlasitý nárazový zvuk doprovázel zemní plyn, vrtné bahno a mořská voda, které vystřelily vysoko nad podlahu vrtné lodi. Plyn explodoval a vrtnou plošinu zachvátily plameny. Následoval druhý výbuch a vypadl elektrický proud. Jedenáct mužů zemřelo na místě a 115 dalších se vrhlo na záchranné čluny nebo skočilo do Mexického zálivu. Vše se odehrálo tak rychle, že mrtví pravděpodobně neměli čas pochopit, co se děje. O dva dny později se Deepwater Horizon potopil na dno Mexického zálivu a od té doby uniká do zálivu ropa rychlostí nejméně 5 000 barelů denně (v jednom barelu je 42 galonů).
Vrta MC 252 se nachází v hloubce 5 067 stop asi 50 mil od pobřeží Louisiany. Celková hloubka vrtu byla 18 360 stop pod hladinou moře (13 293 stop pod mořským dnem). Nejedná se o neobvykle hluboký vrt ani nebyl vrtán ve výjimečně hluboké vodě ve srovnání s mnoha jinými vrty v Mexickém zálivu. Rekord v hloubce vrtání v Mexickém zálivu byl stanoven na začátku tohoto roku, a to na více než 30 000 stop pod mořským dnem (The Oil Drum, 18. ledna 2010: http://www.theoildrum.com/node/6135#more), a současný rekord v hloubce 10 011 stop byl stanoven v roce 2003 (http://www.deepwater.com/fw/main/Home-1.html).
Po nehodě se objevilo mnoho informací prostřednictvím slyšení v Kongresu a v Úřadu pro správu nerostných surovin (MMS), veřejných prohlášení zúčastněných společností a 16. května také reportáž v pořadu televize CBS Sixty Minutes. Většina těchto informací pochází z očitých svědectví lidí, kteří se v době výbuchu nacházeli na Deepwater Horizon nebo v jeho blízkosti.
Většinu dosud veřejně dostupných svědectví považuji za potenciální pomluvy, i když pravděpodobně obsahují některé dobré postřehy a prvky pravdy. Hodnotu svědectví snižuji především proto, že žádná z těchto osob nebyla v době výbuchu na plošině. Kromě toho jediní lidé, kteří mají komplexní a na faktech založenou představu o událostech, jež vedly k nehodě, jsou buď utajeni zúčastněnými společnostmi, nebo jsou mrtví.
Chronologie katastrofy
1. Vrt dosáhl hloubky 13 293 stop pod mořským dnem. Poslední řada těžební pažnice od ústí vrtu na mořském dně až do celkové hloubky byla vložena do vrtu a dne 19. dubna 2010 byla zacementována.
2. Podle plánu vrtu bylo použito pouze 51 barelů cementu. To nestačilo k zajištění těsnosti mezi 7palcovou těžební pažnicí a dříve cementovanou 9 7/8palcovou ochrannou pažnicí (Obrázek 2).
3. Při vrtání spodní části vrtu došlo ke ztrátě bahna do rezervoáru (tomu se říká „ztracený oběh“). Obvykle indikuje dobrou kvalitu rezervoáru, interval s nižším tlakem nebo obojí a může mít za následek zvětšení vrtu nebo „výplach“. Význam tohoto jevu spočívá v tom, že mohlo být obtížné vytvořit dobré cementové těsnění mezi pažnicí a formací. Rovněž by nebylo možné zajistit účinnost cementového těsnění bez provedení záznamu cementové vazby, a to nebylo provedeno.
4. Cement obsahoval dusíkovou přísadu, aby byl lehčí, a tak snadněji tekl a lépe vyplnil oblast mezi pažnicí a zónou ztraceného oběhu – výplachu. To také mohlo snížit jeho těsnicí účinnost. Plyn z rezervoáru mohl dále zředit viskozitu cementu.
5. Viskozita cementu mohla být snížena i v případě, že se cement dostal do potrubí. Zatímco posádka 20. dubna čekala přibližně 20 hodin na zaschnutí cementu, začala vytěsňovat vrtnou kapalinu („bahno“) ve vrtu a stoupačce mořskou vodou, než nasadila cementovou zátku a odjela z místa. Toto bahno bylo přečerpáno do nádrží na povrchu a poté na zásobovací plavidlo podél plošiny (jehož kapitán minulý týden vypovídal před slyšením MMS).
6. Mořská voda je mnohem lehčí než vrtné bahno, takže ve vrtu působila menší sestupná síla, která vyrovnávala proudění plynu z ložiska. Vedoucí vrtu věděli, že ve vrtné kapalině je plyn, protože na fotografiích je vidět plynové vzplanutí, které pravděpodobně vychází z rozdělovacího potrubí ve stoupačce (obr. 3).
7. Z grafu parametrů vrtání za poslední dvě hodiny před výbuchem vyplývá, že stoupačka a horních 3 000 stop vrtu byly 20. dubna ve 20:00 plně vytlačeny mořskou vodou. Od 20:10, tedy o 10 minut později, se objem kalové jímky začal zvětšovat pravděpodobně v důsledku přítoku plynu (obr. 4). Objem se zvýšil natolik, že se zapisovač čtyřikrát vynuloval. Když posádka ve 21:08 přestala cirkulovat, objem kalové jámy se snížil, což mohlo zmírnit určité obavy z přílivu plynu.
8. Ve 21:30 opět přestali cirkulovat, ale objem jámy se nadále zvyšoval(Obrázek 5). Tlak ve stojanu se mezi 21:30 a 21:42 dvakrát zvýšil a dvakrát snížil (tlak ve stojanu obecně odráží tlak ve spodní jámě). To spolu se stálým nárůstem objemu kalové jímky naznačuje, že do vrtné kapaliny se dostávaly nárazy plynu z plynového sloupce pod ústím vrtu a mimo 7palcovou těžební jímku. Plyn pravděpodobně pronikl kolem nedostatečného cementu u dna vrtu a mezitím se dostal do těsnění a obalů, které ho oddělují od stoupacího potrubí na mořském dně.
9. Plyn se pravděpodobně dostal přes nedostatečný cement u dna vrtu a mezitím se dostal do těsnění a obalů, které ho oddělují od stoupacího potrubí na mořském dně. Ve 21:47 se míra tlaku ve stoupacím potrubí a objem kalové jímky dostaly mimo stupnici a na hladině byl změřen průtok vody. Začal výbuch.
Mezi 21:47 a 21:49 plyn za 7palcovým těžebním pláštěm zřejmě překonal těsnění na ústí vrtu a ucpávky, které oddělovaly vrt od stoupačky. Téměř okamžitě plyn vystřelil vodu ze stoupačky a nad korunu vrtné věže. Poté se plyn vznítil a explodoval.
Problémy, které lze a nelze řešit
Výbuch vrtu MC 252 vyvolal mnoho znepokojivých otázek. Zpráva Sixty Minutes zanechává dojem, že v týdnech předcházejících výbuchu existovaly jasné náznaky věcí, které nebyly v pořádku. Dále z ní vyplývá, že společnost BP a další společnosti zapojené do vrtných prací tyto problémy ignorovaly v zájmu úspory času a peněz.
Nedomnívám se, že v současné době existují dostatečné a důvěryhodné veřejně dostupné informace, které by tyto problémy řešily. Na základě výše uvedené chronologie se zdá podivné, že během hodiny a čtyřiceti minut mezi nápadným zvýšením objemu bahenní jámy a výbuchem bylo zřejmě uděláno tak málo, kromě toho, že se dvakrát zastavil oběh. Zároveň je snadné vidět varovné signály nyní, když známe výsledek, a nevíme, co se v té době dělalo nebo projednávalo – máme pouze záznamy na grafu.
Co lze nyní řešit, je širší problém, že chybný, rizikový plán vrtu MC 252 byl schválen MMS a vedením společností BP, Anadarko a Mitsui. Podobné nebo stejné plány byly nepochybně schváleny a použity mnoha provozovateli u jiných vrtů v Mexickém zálivu. Plán, který neobsahuje dostatečné množství cementu pro překrytí závěrečné a předchozí pažnice a který nevyžaduje provedení záznamu cementové vazby, aby se zajistila neporušenost těsnění, je chybný plán. Skutečnost, že na předchozích vrtech nedošlo k výbuchům, neospravedlňuje schválení a používání nebezpečného plánu.
Ministr vnitra Salazar oznámil pozastavení vydávání povolení k vrtům na moři a časově neomezený zákaz nových vrtů na moři. To bude mít hluboký ekonomický dopad na mnoho tisíc pracovních míst na vrtných plošinách a v souvisejících službách. Výsledkem budou nepochybně nové předpisy. Více regulací však přinese jen málo, pokud je základním problémem nedostatek kritického myšlení společností, které vrtají ropné a plynové vrty, a vládních agentur, které na jejich činnost dohlížejí.