جایگاه سکوهای شناور در پروژهای ساحلی و فراساحلی

دکتر احمدرضا مصطفی قره باغی عضو هیئت‌علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز و مسئول تدوین شناسنامه محور سکوی شناور در `نقشه راه فناوری های دریایی کشور` درباره اهمیت و جایگاه این سکوها صحبت کرد.

به گزارش انرژی امروز به نقل از ستاد توسعه فناوری و صنایع دانش بنیان دریایی، سکوهای شناور نسبتا جدید هستند که تحت عواملی مانند باد، امواج و جریان بدون آنکه مانند سکوهای ثابت در برابر حرکات ناشی از این عوامل مقاومت کند حرکت می کنند که دوره طبیعی سازه از تفاوت ‌های مهم بین سکوهای ثابت و شناور است.

آقای دکتر! به عنوان نخستین پرسش لطفاً در خصوص محور سکوهای شناور و نقش آن در نقشه راه فناوری‌های دریایی کشور توضیح فرمایید.

سازه‌های دریایی به دودسته کلی سازه‌های ساحلی و فراساحلی تقسیم می‌شوند. سازه‌های فراساحلی با کاربردهای متعددی در سرتاسر جهان در عمق‌های مختلف و محیط‌های متفاوت به کار می‌روند. از مهم‌ترین انواع سازه‌های فراساحلی، سکوهای دریایی است، که از آن‌ها می‌توان به‌منظور حفاری، اکتشاف، تولید و بهره‌برداری از ذخایر نفت بستر دریاها، ذخیره‌سازی، بارگیری و تخلیه محصولات نفتی به کشتی‌های باربری، لوله‌گذاری، پشتیبانی پل‌ها و راههای آبی، سازه نگه‌دارنده توربین‌های بادی استفاده کرد که دراین‌بین عملیات نفتی از مشخصترین و حیاتی ترین آن‌ها است که با طراحی بسیار پیچیده خود مهندسین را با مسائل متعددی روبرو می‌سازد.

سکوهای دریایی ممکن است در آب‌های کم‌عمق یا عمیق مورداستفاده قرار گیرند. بر این اساس بعضی از آن‌ها به بستر دریا تثبیت‌شده که به‌عنوان سکوهای ثابت شناخته می‌شوند. در آب‌های عمیق و در بعضی شرایط دیگر، استفاده از سکوهای ثابت مقرون‌به‌صرفه نبوده و لازم است از سکوهای شناور که امکان جابجایی آن‌ها از نقطه‌ای به نقطه دیگر وجود دارد، استفاده شود.

تفاوت سکوهای شناور و سکوهای ثابت در چیست؟

سکوهای شناور سکوهای نسبتاً جدید هستند که سکو تحت عواملی مانند باد، امواج و جریان حرکت کرده بدون آن‌که مانند سکوهای ثابت در برابر حرکات ناشی از این عوامل مقاومت کند. یکی از تفاوت‌های مهم بین سکوهای ثابت و شناور، پریود طبیعی سازه است به‌طوری‌که بیشترین انرژی در محدوده فرکانسی متوسط به سازه وارد میشود. به همین دلیل سازههای ثابت معمولاً برای داشتن پریودهای کمتر از پریود متوسط موج طراحی میشوند درحالی‌که سازههای شناور برای داشتن پریودهایی بالاتر از پریود متوسط موج طراحی میشوند. مزیت اصلی این‌گونه سکوها، در قابلیت به‌کارگیری آن‌ها در آب‌های عمیق و اقتصادی بودن آن‌ها است. در مناطقی که عمق آب زیاد باشد (بالاتر از 300 متر) به دلایل اجرایی و اقتصادی؛ کاربرد سکوهای ثابت مقرون‌به‌صرفه نیست و انواع دیگری از سکوها مطرح میشوند که شامل سکوهای تطبیقی و سکوهای شناور است.

فناوری‌های نو در این حوزه را نام‌برده و بفرمایید کشورهای پیشرو چه برنامه‌هایی برای توسعه فناوری‌های مرتبط با این حوزه دارند؟

فناوری‌های نو در حوزه سکوهای شناور شامل سکوهای نیمه شناور، پایه کششی، ستونی و کشتی‌سان است. در حدود 67 سال پیش حفاری در عمق حداکثر 21 فوتی آب دریا صورت میگرفت، اما امروزه عمق حفاری در آب های عمیق 10000 فوتی صورت میگیرد. با رشد روزافزون علم و فناوری، فعالیتها در حوزه علم فراساحل در آب های عمیق فراساحلی رو به رشد بوده و کشورها درصدد اثبات پیشرفت فزاینده خود به آبهای هرچه عمیقتر و توسعه میدانه ای گسترده تر هستند. در سال های اخیر رکوردهای زیادی در پروژه‌های فراساحلی آبهای عمیق برای توسعه میدان های نفتی زده‌شده است.

بر اساس آمارهای مربوط به سال 2010، تعداد سکوهای شناور موجود در جهان در رابطه با فعالیت‌های نفتی271 سکوی شناور بوده که بیشترین تعداد کشتی‌ساز‌ها در برزیل و آفریقا، بیشترین تعداد  نیمه شناورها در دریای شمال و برزیل و بیشترین تعداد پایه کششی و ستونی در خلیج مکزیک است. در همان سال تعداد سکوهای فراساحلی توربین بادی 887 سکو است.

در مورد سکوهای نفتی، تغییرات قیمت نفت روی تحولات مربوط به سکوهای شناور بسیار مؤثر بوده به‌نحوی‌که در سال‌هایی که افزایشی در قیمت نفت پیش‌آمده، بلافاصله افزایش متناظری در تعداد شناورها اتفاق افتاده و با فروکش کردن قیمت نفت، تعداد شناورها نیز کاهش داشته است.

بر اساس بررسی‌های انجام‌شده توسط گروه تحقیقاتی Douglas Westwood در خصوص نیاز بازارهای جهانی به سکوهای شناور نفتی از سال 2008 تا 2025 درمجموع، رشد بیش از 3 برابر است. بر این اساس نیاز بازار به شناورهای جدید از سال 2014 تا 2025 با فرض ادامه کار شناورهای موجود، 1229 واحد و با فرض ازکارافتادگی و لزوم جایگزینی تعدادی از شناورهای موجود، 1964 واحد است. در مورد سکوهای توربین بادی، این افزایش بیش از 100 برابر است.