در گذشته حفاری در آبهای تا عمق 18 متر از روی شناورهای متشکل از یک یا چند پانتون ( حجم های مکعبی شکل بزرگ ) که عرشه را با ستونهایی نگه می داشتند انجام می گرفت .

چنین سکوهایی تا منطقه عملیاتی به صورت شناور انتقال یافته و سپس وارد کردن آب به داخل پانتون ، سکو بر کف دریا قرار می گرفت و حفاری آغاز می شد . در طول زمان شناوری چنین سکوهایی مشاهده شد که این نوع سازه ها در پاسخ به تحریک امواج دریا حرکت کمی را به نمایش می گذارند . بعدها ، این خصوصیت در طراحی سکوهای نیمه مغروق به کار گرفته شد . البته امروز در این سکوها در هنگام حفاری در آبهای عمیق ، باز هم سکو به صورت شناور باقی مانده و تنها از مهارهایی جهت نگه داشتن سکو در موقعیت مورد نظر استفاده می شود .


تصویر بالا یک سکوی نیمه مغروق امروزی است که دارای دو پانتون تأمین کننده شناوری سکو است و هشت ستون عمودی ، پانتون ها را به عرشه متصل می نماید

. سکوی فوق را می توان بوسیله مهارهای کابلی یا زنجیری در موقعیت مورد نظر مهار نمود . عرشه سکو دارای یک سکو دارای یک سوراخ بزرگ بنام « مون پول » در مرکز است که فعالیتهای لازم جهت حفاری از طریق آن انجام می پذیرد .اکثر نیمه مغروق ها دارای فضاهای مسکونی نیز هستند تا کارکنان سکو بتوانند برای مدت زمان نسبتاً طولانی به روی سکو باقی بمانند . همچنین باند هلی کوپتر ، موتورها ، جرثقیلها و بسیاری دیگر از تجهیزات جزء ملزوات چنین سکوهایی است .

حفاری کف دریا از طریق یک لوله عمودی به نام « رایزر» که مساحت زیر مون پول را به دهانه چاه متصل می کند انجام می گیرد . لوله حفاری که در انتهای آن مته حفاری قرار گرفته است از درون رایزر عبور می کند و کار حفاری را انجام می دهد .سیال روغنکاری آن همان گل حفاری می باشد که از درون رایزر عبور می کند و حین حفاری با  فشار زیاد به پایین پمپ می شود و از فضای موجود بین لوله حفاری و رایزر به بالا بر می گردد . فشار گل حفاری برای گرداندن مخروط سرمته است و خود لوله حفاری هم با سرعتی تا 250 درو بر دقیقه دوران می کند  .گل حفاری چندین وظیفه دارد ؛ مته را روغنکاری می کند ، باعث گردش مخروط سرمته می شود ، مواد را به سطح آب هدایت می کند و نهایتاً فشار هیدرواستاتیکی کافی برای مقاومت در برابر فشار بالای احتمالی نفت و گاز را مهیا می سازد .

حرکت عمودی کم ولی مهم سکو که ناشی از امواج دریا می باشد بوسیله یک اتصال لغزشی نصب شده در انتهای برج حفاری دفع می شود . یک عامل کششی [1] هم نیروی رو به بالای لازم به روی رایزر را ایجاد می کند تا این سازه بلند همیشه در کشش باقی بماند و از کمانش آن جلوگیری گردد . همچنین سیستم مهاربندی باید دقت لازم جهت نگهداری سکو در موقعیتی با خطای حداکثر 7% عمق آب نسبت به موقعیت تعیین شده را دارا باشد تا حفاری امکان پذیر است ، تابعی از سیستم مهار بندی و مقدار لوله حفاری و رایزر قابل حمل بوسیله سکو و قابلیت تحمل حرکت عمودی بوسیله تجهیزات حفاری است . برای عمق های بیشتر از 450 متر ، موقعیت سکو بصورت دینامیکی تثبیت و کنترل می شود . تثبیت دینامیکی موقعیت (DPS ) [2] دارای پیشرانه های کوچک ( تراستر ) متعددی است که به سرعت تغییر جهت داده یا روشن و خاموش می شوند . برایند جهت نیروی ایجاد شده در این تراسترها به گونه ای است که خلاف جهت نیروی امواج و نیروهای خارجی باشد و سکو را در موقعیت اولیه حفظ نماید .

تثبیت موقعیت دینامیکی در بسیاری از کشتی های حفاری به کار گرفته شده است . این سیستم ها دارای تجهیزاتی جهت مشخص نمودن موقعیت لحظه ای شناور هستند که فاصله افقی نسبت به دهانه چاه را به عنوان سیگنال خطا تعیین می نماید و این سیگنال خطا وارد یک مدار کنترل می شود و نهایتاً رانش دهنده ها پاسخ مناسب را برای کاهش سیگنال خطا انجام می دهند . این روند در تمام مدت حفاری ادامه می یابد تا شناور تا حد ممکن در بالای محور قائم گذرنده از دهانه چاه قرار گیرد .

از نظر تئوری عمق زیاد آب محدودیتی برای کار سکوهای  فوق نیست ولی در عمق طول رایزرهای قابل حمل بوسیله سکو یک محدودیت به وجود می آورد و همچنین احتمال کمانش و تأثیر حرکت عمودی به روی رایزر بسیار مهم خواهد بود . در هر حال بایستی اتصال رایزر به سکوهای شناور مجهز به سیستم تثبیت موقعیت دینامیکی در شرایط خیلی بد دریا قطع گردد و بعد از آرام شدن مجدد دریا اتصال فوق را برقرار نمود .

 

 

 

 

 


پس از گذشت 8 سال از شروع ساخت سکوي نيمه شناور ايران البرز، بهره برداري از اين سازهء حدودا 14 هزارتني در نکا آغاز شد. مهندسي و ساخت اين طرح از 8 سال پيش با اتکا به توانمندي متخصصان و کارشناسان ايراني آغاز شد و کارشناسان خارجي در مراحل مختلف مهندسي و اجراي آن کمتر از 5 درصد همکاري داشتند.

 ساخت اين سکوي نيمه شناور با هدف شروع عمليات حفاري در درياي خزر، از نيمه اول سال 1380 با بودجه اوليه 215 ميليون دلار و 34 ميليارد تومان توسط کنسرسيوم صدرا ايران و GVA سوئد آغاز شد. بر اساس برآوردهاي صورت گرفته، قيمت تمام شده اين سکو 261 ميليون دلار به اضافه 100 ميليارد تومان است که در مقايسه با قيمت اوليه 46 ميليون دلار و 66 ميليارد تومان جمعا معادل حدود 118 ميليون دلار افزايش قيمت داشته است. قيمت روز اين سکوي نيمه شناور 450 تا 500 ميليون دلار و قيمت اجاره آن حدود 500 هزار دلار در روز است. تثبيت موقعيت سکو در محل حفارى توسط سيستم لنگر و زنجير متشکل از 8 لنگر 20 تنى مي‌باشد.

اين سکو از نوع 4 ستونه و مناسب براي عملکرد در درياهايي با موج تا 21 متر است که براي ساخت و مهندسي آن بيش از 8 ميليون نفر- ساعت ، کار شده است.

 براي اجراي عمليات لنگر اندازي و پشتيباني سکو در دريا، پروژه ساخت 3 يدک کش کاسپين 1، 2 و 3 پيش بيني شده است.اين سکوي حفاري مي تواند عمليات حفاري را به صورت نيمه شناور تا عمق 1030 متر از سطح آب و تا 6 هزار متري بستر دريا انجام دهد. وزن اين سكو را 14 هزار و 190 تن شامل 10هزار تن سازه و چهار هزار و 190 تن تجهيزات و ماشين آلات مي‌باشد و 120 نفر روي آن فعاليت مي کنند.اجزاي اصلي سکو شامل عرشه، 2 پانتون براي تامين شناوري سکو و چهار ستون براي اتصال به پانتون هاي سکوي اصلي و تجهيزات فوق مدرني همچون pump Mub، brive TOP،work Draw است.

ضمن آنکه امکان توليد 4/11 مگاوات برق به وسيله ديزل ژنراتور آن وجود دارد .گفتني است،‌سكوي نيمه شناور حفاري البرز داراي ابعاد 8/78 در 6/98 متر، ارتفاع سكو تا روي عرشه اصلي 5/36 متر و ارتفاع دكل حفاري از روي عرشه اصلي 55 متر است كه در مجتمع كشتي سازي و سكو سازي درياي خزر شركت صنعتي دريايي ايران(صدرا) ساخته ‌شده است.

سکوي ايران البرز و يدک کش هاي کاسپين پس از پايان عمليات ساخت مورد تاييد موسسه رده بندي DNV قرار گرفتند و گواهينامه رعايت موازين استاندارد از اين موسسه دريافت کردند.سکوي حفاري نيمه شناور ايران البرز، 16 اسفند ماه سال گذشته به منظور آغاز عمليات آزمايشي به آب هاي ساحلي و کم عمق (30 متري) نزديک بندر نفتي نکا منتقل شد تا پس از انجام آزمايش­هاي لازم به آب هاي عميق درياي خزر منتقل شود.اين عمليات انتقال سکو به آب­هاي کم عمق درياي خزر از سوي 2 يدک کش کاسپين ساخت صدرا انجام شده و بر اساس اعلام مسئولان شرکت ملي نفت شرايط براي بهره برداري و شروع حفاري در بلوک 6 دريايي خزر توسط اين سکو آماده شده است. از سوي ديگر، عمليات حفاري آزمايشي اين سکو در درياي خزر به پايان رسيده و عمليات پيش لنگراندازي ايران البرز نيز در فاصله 250 کيلومتري از بندرگاه و در آب هاي عميق انجام شده است.

 قابل ذکر است که کمتر از 10 کشور در جهان دانش فني ساخت اين سکو را دارند با ساخت اين سکو و آغاز حفاري نفت و گاز در آبهاي درياي خزر، ايران به يکي از بازيگران اصلي در صحنه تامين انرژي اين دريا مبدل خواهد شد. البته ساخت اين سكو تجربه نخست صدرا براي ساخت سكو نبوده و صدرا در سال 76 نيز سكويي براي حفاري تا عمق آبهاي 93 متر با مشاركت يك شركت فنلاندي ساخت كه نخستين تجربه ساخت سوي شناور در كشور و صدرا بود.

سکوي حفاري نيمه شناور ايران-البرز، در اول مردادماه سال جاری با حضور رييس جمهوري در آبهاي ساحلي درياي خزر در 15 کيلومتري بندر اميراباد نوشهر گشايش يافت.