Eisgekristalle in Tiefseeölbohrungen: Ursachen und Risiken

Einleitung

Gefährliche Eisgekristalle, die tief unter dem Meer gefunden werden, wurden als Verursacher für katastrophale Ölbohrunfälle identifiziert. Die Kristalle sind eigentlich natürlich vorkommende Methanstrukturen, die auf besondere Weise umgewandelt werden, wenn sie die Tiefen des Meeresbodens erreichen. Ölbohrungen legen manchmal eine Tasche kristallinen Methans frei, was zu einer Wirkung führt, die einer Explosion ähnelt.

Kristallines Methan

• Auch bekannt als Methan-Clathrat oder Hydrat, ist die Substanz, die entsteht, wenn Wasser und Methan gemischt werden, oft die Art von Eisgekristall, die auf einer Unterwasserölbohrung gefunden wird. Methan in seiner isolierten Form tritt am häufigsten als Gas auf. Methangas, das extrem niedrigen Temperaturen und hohen Druckmengen ausgesetzt ist, wie sie nur in den unglaublichen Tiefen der Tiefsee vorkommen, kann in flüssige oder feste Form kristallisieren.

Schnelle Kristallbildung

• Wenn Meerwasser zum schleimigen Methan hinzugefügt wird, sinkt die für Methan erforderliche Temperatur, um zu einem Feststoff zu kristallisieren, erheblich, sodass Methaneis fast sofort entstehen kann. Wenn die Ölbohrung die Methantasche anzapft, strömt Methan heraus und vermischt sich mit dem Wasser und bildet Eiskristalle auf der Bohrung und anderen Oberflächen. Die Zugabe von Wasser zu Methan senkt den Gefrierpunkt für Methan und lässt es schnell erstarren.

Bohren in Methan

• Ölplattformen, die in isolierte Taschen von Methan gebohrt haben, waren historisch gesehen mit katastrophalen Ergebnissen konfrontiert. Wenn der Bohrer einer Ölplattform eine Tasche eingeschlossenes Methan durchsticht, können ein paar Dinge passieren. Das Methan kann in die Bohrkammer eindringen und aufgrund des Druckmangels schnell expandieren und eine Explosion verursachen, die Schäden anrichtet, oder es kann sich mit Wasser vermischen und gefrieren.

Druck und Temperatur

• Der Gefrierpunkt von Methan liegt bei minus 182,4 Grad Celsius, keine Temperatur, die Sie wahrscheinlich am Meeresboden finden werden. Der Druck, der auf dem Meeresboden herrscht, trägt ebenfalls zur Fähigkeit von Methanhydrat bei, feste Form anzunehmen, aber einer der wichtigsten Faktoren ist die tatsächliche Struktur des Methanhydratmoleküls selbst. Die Wassermoleküle umgeben das Methan wie ein vierseitiger Zaun. Die komplexe Natur der Struktur ist es, was das Eis ausmacht.