Ölförderung unter härtesten Bedingungen

INNOVATION IM EISMEER T atort Sakhalin, eine knapp 950 Kilometer lange und bis zu 170 Kilometer breite Insel im nördlichen Pazifik, zu Russland gehörend, aber über 10.000 Kilometer von Moskau entfernt. Eine unwirtliche Region, in die das Zarenregime nur seine Strafgefangenen schickte. Eine Region, in der es häufig zu Erdbeben kommt, wie etwa am 28. Mai 1995, als ein Beben der Stärke 7,5 die Stadt Neftegorsk erschütterte. Auf und um Sakhalin herum befinden sich aber auch mit die bedeutendsten Erdöl- und Gasvorkommen Russlands: Auf einem 20.000 Quadratkilometer großen Küstenareal werden Reserven von 700 Millionen Tonnen Öl und 2500 Milliarden Kubikmeter Erdgas erwartet, deren Er- schließung angesichts steigender Ölpreise immer attraktiver wird. Und vor allem erst möglich wird – infolge neuester Technologien, die auch dank des Know-hows der Germanischen Lloyd Oil and Gas (GLO) sicher und zuverlässig sind. Rund um die Insel existieren inzwischen diverse Ölprojekte, das technologisch aufwendigste, Sakhalin II, treibt die Sakhalin Energy Investment Company (SEIC) Ltd. voran: Über 20 Milliarden US-Dollar wird dieses Konsortium aus den Firmen Shell, Mitsui und Mitsubishi hier investieren, wobei seit letztem Jahr auch der russische Gaskonzern Gazprom über einen Einstieg in dieses attraktive Projekt verhandelt; erstmals soll von Russland aus verflüssigtes Erdgas (LNG) an die wachsenden Ökonomien in Asien und die US-Westküste geliefert werden. Die Region ist derart unwirtlich, dass die Ölvorkommen auf See teilweise mit Hilfe von Horizontalbohrungen von der Küste aus erschlossen werden müssen wie etwa für das Projekt Sakhalin I. Molikpaq, die erste Sakhalin-II-Plattform, sie hat bisher keine Pipeline-Anbindung an die Insel: Seit 1999 wird auf Molikpaq (Phase 1) Öl gefördert und anschließend gebunkert, bis es auf Tanker verladen werden kann. Die Tanker aber können ungefähr fünf Monate im Jahr die Plattform infolge schweren Eisgangs nicht ansteuern: An einigen Orten der Insel herrschen jährliche Durchschnittstemperaturen von 0,5 Grad Celsius, im Januar kann es bis zu minus 45 Grad kalt werden, das Meer ist für meh- rere Monate zugefroren. Ölverladung und damit Ölproduktion nicht möglich. Aber nun kommt es zu einer bedeutenden technologischen Innovationsperiode: Sakhalin II ist in seine Phase 2 eingetreten, mit dem Ziel, zwei an ein Pipeline-Netz angeschlossene neue Plattformen zu errichten, dank derer kontinuierlich an 365 Tagen im Jahr Öl gefördert werden kann. GLO klassifiziert diese beiden Offshore- Plattformen, unabdingbare Voraussetzung, damit SEIC eine flaggen- staatliche Registrierung verbunden mit international eindeutig definierten Eigentumsrechten seiner Anlagen erhält. Hoch im Norden werden zwei Plattformen installiert: LUN-A fördert Gas, PA-B Öl. 40 nonstop 2/2006 Ölförderung unter härtesten Bedingungen nonstop 2/2006 41 INNOVATION IM EISMEER Zwei neue Plattformen im Bau Da ist einmal die Lunskoye-Plattform (LUN-A) 15 Kilo- meter vor der Nordostküste Sakhalins – Wassertiefe 48 Meter –, von der aus hauptsächlich Gas mit geringen Mengen an Konden- sat gefördert wird. Dieses Gas geht via einer riesigen Onshore- Ein internationales Inspektions-Team prüfte die Anlagen. Pipeline zu einer LNG-Anlage im Süden der Insel. Von einem Erst wenn alle Tests abgeschlossen sind und beide Plattformen Exportterminal in der zumeist eisfreien Bucht von Aniva aus erfolgreich in Betrieb gehen, stellt GLO das Klassezertifikat soll dann das aufbereitete und verflüssigte Gas auf LNG- für Sakhalin II Plattformen LUN-A und PA-B aus. Tankern nach Japan und die US-Westküste transportiert wer- den. Noch weiter nördlich als LUN-A wird in 30 Meter sen große Teile der Plattform zu deren Schutz umbaut werden. Wassertiefe die Plattform Piltun-Astokhskoye-B (PA-B) instal- Generell müssen alle Wohn- und Prozessbereiche auf einer liert, die in erster Linie Öl fördern soll. Auch hierfür wurden Einheit konzentriert sein. Dies alles führt zu wahrhaft gigantischen Pipelines gebaut, durch die das Öl und das mitgeförderte Gas in Abmessungen sowie Stahlbau- und Ausrüstungsgewichten. Das den Süden der Insel transportiert werden. Jede der beiden größere dieser beiden Topsides wird über 28.000 Tonnen wiegen.“ Pipelines ist 800 Kilometer lang, 126 Kilometer durchqueren unzulängliche Sumpfgebiete. Zusätzlich zu der genannten Monatelang waren die GLO-Experten in Hamburg mit Klassifikation der beiden Off-shore Plattformen, wird auch die den Bewertungen der Eis- und Erdbebenlasten beschäftigt. So Tankerladeeinheit für das Öl in der Bucht von Aniva, ein wurden die von dem renommierten norwegischen Ingenieurs- Offshore-Tower in 30 Meter Wassertiefe mit einem drehbar ge- büro Aker Kvaerner ausgelegten Strukturen von einem GLO- lagerten Ladearm, von GLO zertifiziert. Team unabhängig nachgerechnet, insgesamt wurden sämtliche sicherheitsrelevanten technischen Aspekte der beiden Plattformen „Das Außergewöhnliche an diesen beiden riesigen untersucht. Das Ergebnis: Es wurden keine Überlasten konsta- Offshore-Plattformen ist“, erklärt GLO-Projektleiter Jan tiert, das Design von Aker Kvaerner und AMEC wurde bestätigt. Zschommler, „dass sie jeweils aus einem Beton-Unterbau sowie einem Aufsatz bestehen, der eigentlichen Plattform, Topsides auf dem Weg nach Sakhalin genannt Topside. Das erste Topside wird im Juni im Rahmen eines exzeptionellen Manövers auf den Unterbau aufgesetzt.“ Derzeit konzentrieren sich die GLO-Experten auf die Der Unterbau selbst besteht aus vier Betonbeinen von 25 Meter Bauphase der Topsides: Ebenso wie beim Bau der Beton- Durchmesser, die in einem 13 Meter starken und 100 x 100 Meter struktur überwachen nun auf der koreanischen Werft GLO- breiten Grundkörper aus Beton verankert sind. Diese Ein- Besichtiger, ob die einmal geprüften Zeichnungen entspre- heiten (LUN-A 103.000 Tonnen, PA-B 90.000 Tonnen!) wurden chend umgesetzt werden. Zu Beginn des Jahres waren für die schon im letzten Jahr mit Schleppern von den russischen Pro- LUN-A-Plattform schon 15.000 von insgesamt 113.427 vorge- duktionsstätten in Nahodka zu ihren Bestimmungsorten ge- fertigten Rohrleitungsabschnitten – so genannte piping spools – bracht und anschließend erfolgreich im Meer durch Ballastie- verarbeitet, ebenso über 100.000 cable termination points. rung abgesetzt; sie warten nun darauf, dass die Topsides aufge- Zum Höhepunkt der Besichtigertätigkeit wird es voraus- setzt werden. Diese werden derzeit noch in der Werft der sichtlich Ende Juni kommen: Dann wird das erste der beiden Samsung Heavy Industries (SHI) in Südkorea gebaut. Dreißigtausend-Tonnen-Topsides (LUN-A) nach Sakhalin geschwommen und auf den Betonfüßen abgesetzt. Bei dieser „Im allgemeinen sind derartige Unterbauten pfahlgegrün- Aktion muss sichergestellt werden, dass weder Unterstruktur dete Stahlstrukturen“, erklärt Ulrich Hachmann, Abteilungs- noch Topside beschädigt werden. Für diesen Vorgang wurden leiter bei GLO für Offshore-Strukturen. Aufgrund der seismi- eigens spezielle Transportbargen gebaut, die durch riesige schen Aktivitäten, der Eislasten sowie der lokalen Fertigungs- Flutventile ein passgenaues und schnelles Absenken ermögli- kapazitäten, hatte sich SEIC aber für eine schwergewichtige chen. Erwähnenswert ist außerdem der zwischen Topside und Betonstruktur entschieden. Auch die Topsides seien angesichts Unterstruktur eingebaute besondere Typ von Erdbebenlager dieser Tatbestände besonders schwer ausgelegt: „Durch die (Friction Pendulum Bearing). Es sorgt dafür, dass die durch äußerst rauhen Umgebungsbedingungen in dieser Region müs- seismische Aktivitäten verursachten Bewegungen des Erdbodens und damit der Betonstruktur nicht 1:1 auf das Topside übertragen werden. Dieses Erdbebenlager schützt bzw. entkoppelt die Plattform also während eines Bebens von der Unterstruktur. Erfolgreich werden diese Erdbebenlager inzwischen im amerikanischen Hoch- und Brückenbau ein- gesetzt, sie gelangen bei Sakhalin II zu ihrer Offshore- Premiere. Kein Wunder, dass die Fachwelt, so prognostiziert Zschommler, im Juni nach Sakhalin schauen werde. Und erst wenn dieses Manöver abgeschlossen ist und beide Plattformen erfolgreich in Betrieb gehen, stellt GLO das Klassezertifikat für Sakhalin II Plattformen LUN-A und PA-B aus. ■ CG Weitere Informationen: Jan Zschommler, Plants and Facilities, Deputy Head of Department, Tel.: +49 40 36149-922, jan.zschommler@gl-group.com 42 nonstop 2/2006

INNOVATION IN THE SEA S akhalin is a large island in the Northern Pacific, almost 950 kilometres long and up to 170 kilometres wide. It belongs to Russia, but is over 10,000 kilometres away from Moscow. A cold and bleak region to which the Czars used to banish only its convicts. A region which is often beset by earthquakes, like the one on 28 May 1995, when a quake with a strength of 7.5 on the Richter scale devastated the city of Neftegorsk. However, some of Russia’s most significant oil and gas reserves are to be found on and around Sakhalin: a coastal area of 20,000 square kilometres is believed to hold reserves of 700 million tonnes of oil and 2500 billion cubic metres of natural gas. In view of the rising oil prices, developing this field is becoming more and more attractive. And, above all, it is now becoming feasible in the first place – as a result of the latest technologies, which are also safe and reliable, thanks to the know-how provided by Germanischer Lloyd Oil and Gas GmbH (GLO). There are now diverse oil projects underway around the island; the technologically most complex of these, Sakhalin II, is being pushed forward by the Sakhalin Energy Investment Company Ltd. (SEIC): over 20 billion US dollars will be invested here by this consortium, which consists of the compa- nies Shell, Mitsui and Mitsubishi. Since last year, the Russian gas corporation Gazprom has been negotiating an entry into this attractive project; for the first time, liquefied natural gas (LNG) is to be delivered by Russia to the booming economies in Asia and the US West Coast. The region is so inhospitable that the oil deposits at sea must, in part, be accessed from the coast with the aid of horizontal drill- ing, as is the case for the Sakhalin I project, for example. Molikpaq, the first Sakhalin II platform, has no pipeline connection with the island so far: since 1999, oil has been produced on Molikpaq (Phase 1) and then bunkered until it can be transferred to tankers. However, the tankers are unable to dock at the platform for about five months a year, owing to the heavy ice cover. At some places on the island, there are annual average temperatures of 0.5 degrees Celsius, dropping as low as minus 45 degrees in January, and the sea is frozen over for several months of the year. Oil loading and hence oil production is then impossible. But now a new era in technological innovation is dawning: Sakhalin II has entered its Phase 2, where the aim is to erect two new platforms connected to a pipeline network, with which it will be possible to produce oil continuously on 365 days a year. GLO will class both of these offshore platforms, which is an indis- pensable prerequisite to ensure that SEIC can receive flag state registration combined with internationally secured ownership rights to its installations. Two platforms are being installed far north in the polar ice: LUN-A produces gas, PA-B mainly oil 40 nonstop 2/2006 Producing Oil in Gruelling Conditions nonstop 2/2006 41 INNOVATION IN THE SEA Two New Platforms under Construction The Lunskoye platform (LUN-A) some 15 kilometres off the northeast coast of Sakhalin – with a water depth of 48 metres – mainly produces gas with low levels of condensate. This gas is conveyed via a large onshore pipeline to an LNG installation in the southern part of the island. The processed An international inspection team checks the plants. Only when this and liquefied gas will then be transported to Japan and the US difficult manoeuvre has been completed and both platforms are able West Coast by LNG tankers docking at an export terminal in to commence production successfully will GLO issue the class Aniva Bay, which is generally ice-free throughout the year. certificate for the Sakhalin II platforms LUN-A and PA-B Even farther north than LUN-A, the Piltun-Astokhskoye-B platform (PA-B) will be installed in water 30 metres deep to produce chiefly oil. For this field too, pipelines will be built to truly gigantic dimensions and enormous masses for the steel transport the oil and gas to the south of the island. Both pipe- construction and equipment. The larger of the two topsides lines will be 800 kilometres long, with 126 kilometres crossing will weigh over 28,000 tonnes.” inaccessible marshland. In addition to classification of the two offshore platforms, the tanker loading unit for the oil in Aniva For months on end, the GLO experts in Hamburg were Bay, an offshore tower in 30 metres of water with a swivelling busy with the assessments of the ice and seismic loads. The loading arm, was also certified by GLO. structures designed by the reputed Norwegian engineering office Aker Kvaerner were checked independently by a GLO “The unusual feature for these gigantic offshore plat- team; all technical aspects of the two platforms that were forms,” explains GLO project manager Jan Zschommler, relevant to safety were examined thoroughly. The result: no “is that they each consist of a concrete substructure and a excessive loads were detected, and the design by Aker Kvaerner superstructure which is the actual platform, known as the top- and AMEC was approved. side. The first topside will be mounted onto the substructure in June, as part of an extraordinary manoeuvre.” The substruc- Topsides on the Way to Sakhalin ture itself consists of four concrete legs with a diameter of 25 metres anchored in a concrete base 100 metres square and At present, the GLO experts are concentrating their efforts 13 metres thick. These units (LUN-A 103,000 tonnes, PA-B on the construction phase of the topsides: just as for the con- 90,000 tonnes!) have already been brought to their destinations struction of the concrete substructure, GLO surveyors are cur- by tugs from the Russian manufacturing facilities in Nahodka rently monitoring the work at the Korean yard to ensure that and successfully sunk in the sea by ballasting; all they are wait- the previously approved drawings are executed correctly. By ing for now is to receive their topsides. These are currently still the beginning of the year, about 15,000 of the total of 113,427 under construction in the yard at Samsung Heavy Industries prefabricated pipe sections – known as piping spools – together (SHI) in South Korea. with 100,000 cable termination points had been processed for the LUN-A platform. The highlight of the surveying work “Such substructures are normally made of steel mounted is expected to come at the end of June: the first of the two on piles,” explains Ulrich Hachmann, Head of the Department 30,000 tonne topsides (for LUN-A) will be floated to Sakhalin for Offshore Structures and Installations at GLO. However, and deposited on the concrete legs. During this operation, care owing to a number of factors – like the seismic activities, the must be taken to ensure that neither substructure nor topside ice loads and the local production capacities – SEIC decided in is damaged. Special transport barges have been built, with favour of a heavy concrete structure. In view of these facts, immense flooding valves to permit rapid and precise lowering even the topsides are designed to be particularly massive: of the structure. The seismic mount (a “friction pendulum “Because of the extremely rough environmental conditions in bearing”) to be installed between topside and substructure this region, large parts of the platform had to be cladded for also deserves mention. Its purpose is to make sure that the their own protection. In general, all accommodation and pro- seismic movements of the earth, and hence also the concrete cessing areas must be concentrated in one unit. All this leads to base, are not transmitted directly to the topside. This seismic mount is intended to protect and decouple the platform from the substructure during an earthquake. Such quake absorbers have already been successfully used for the construction of buildings and bridges in the USA; they will be given their off- shore premiere in Sakhalin II. No wonder that the offshore trade will be watching Sakhalin with great interest in June, says Jan Zschommler. And only when this difficult manoeuvre has been completed and both platforms are able to commence production successfully will GLO will issue the class certificate for the Sakhalin II platforms LUN-A and PA-B.