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Elettrificazione in una nuova era per l'industria O & G

  • Autore:Lucien Joppen
  • Fonte:valve-world.net
  • Rilasciare il:2019-03-01
Con la ripresa dei prezzi del petrolio, i progetti di acque profonde e ultra-profonde di petrolio e gas (O & G) sono al centro di un rinnovato interesse. La redditività del progetto si ridurrà a una continua attenzione ai costi, ma anche alla produttività attraverso attività ad alto rendimento. E l'elettrificazione è destinata a guidare un impatto drammatico di queste strutture produttive ad alta tecnologia per operazioni più efficienti.


Dopo una prolungata flessione dei prezzi, un barlume di vita è tornato a progetti di produzione offshore con il recupero del petrolio a circa $ 70 / barile. L'aumento del prezzo del greggio ha, a sua volta, influito sugli investimenti in produzione - in aumento del 4% nel 2017 con un ulteriore rialzo del 5% previsto per la fine del 2018. Di conseguenza, stiamo assistendo a una ripresa delle attività offshore e O & amp ; G produzione.

Questa attività include una ripresa della domanda di navi flottanti di stoccaggio e scarico di produzione (FPSO) e di GNL galleggiante (FLNG) e l'opportunità per le nuove navi di adottare le ultime tecnologie.

Per il settore O & G, l'innovazione tecnologica può avere enormi benefici, ma può essere percepita come un rischio per i progetti e quindi per l'adozione di nuove tecnologie. Ma l'innovazione non deve significare alto rischio - deve solo essere applicata in modo intelligente e giudizioso. L'effetto cumulativo di tecnologie collaudate, adattate per l'offshore, che apportano miglioramenti incrementali può avere un impatto trasformativo.

L'elettrificazione sta già prendendo piede tra le infrastrutture energetiche e nel settore dei trasporti. Dimostrato di resistere ai rigidi ambienti offshore, ha il potenziale per modificare le dinamiche delle FPSO offshore, consentendo loro di lavorare in modo sempre più efficiente.

Per dimostrare meglio il valore dell'elettrificazione, esaminiamo innanzitutto alcune delle maggiori sfide che l'industria deve affrontare oggi:

- Peso e & Impronta: questi giganti marini sono caricati con attrezzature di produzione e di processo, insieme con l'infrastruttura per supportare la vita quotidiana dell'equipaggio. In effetti, nell'ambiente offshore, per ogni tonnellata di equipaggiamento è richiesto molto più materiale per supportarlo in modo stabile e sicuro. Ognuno di questi giganti marini è come una mini isola, e lo spazio e il peso sono un premio. Qualsiasi riduzione di peso può portare a importanti risparmi nei costi di installazione associati e potenzialmente consente più spazio per altre operazioni critiche.

- Manutenzione: l'ambiente offshore è difficile e costoso da raggiungere - i tempi di inattività non programmati si traducono immediatamente in enormi costi e costi di opportunità persi - fino a 38 milioni di dollari l'anno in media, secondo una ricerca interna di GE. E così, ridurre al minimo la manutenzione e massimizzare la disponibilità delle risorse è essenziale per mantenere il controllo dei costi operativi.

- Efficienza operativa: il premio per l'aumento dell'efficienza produttiva potrebbe essere vasto, migliorando la produttività e la redditività del progetto. Questi nuovi sistemi e tecnologie di produzione intelligenti dipendono dall'energia elettrica per funzionare in modo efficiente. Una microgriglia di potenza stabile e intelligente a bordo di ogni nave sblocca il potenziale che porta l'elettrificazione.

È in questi contesti che i benefici dell'elettrificazione diventano chiari.

FPSO elettrizzante

Una soluzione di motore elettrico, ad esempio un motore a induzione, ha meno parti di un driver meccanico, assicurando che i costi associati alle riparazioni e alla manutenzione siano ridotti al minimo. Quando è richiesta una velocità variabile per il processo, un motore accoppiato con un convertitore di frequenza può fornire la gamma di velocità richiesta, consentendo al sistema di funzionare a qualsiasi velocità desiderata con la massima efficienza e maggiore disponibilità.

Tradizionalmente è necessario aggiungere un trasformatore per ridurre la tensione per allineare il livello di tensione della rete di alimentazione della nave e le esigenze di guida, e per evitare di generare armoniche e perdite di potenza. Al contrario, la tecnologia di elettrificazione è avanzata fino al punto in cui il sistema di azionamento elettrico può raggiungere i 13,8 kV, consentendogli di collegarsi direttamente alla rete dell'imbarcazione. Allo stesso tempo, l'Active Front End del convertitore può annullare qualsiasi disturbo elettrico eliminando la necessità di trasformatori step-down - risparmiando spazio e peso sulla nave.

Un'altra innovazione che sta guadagnando slancio è l'applicazione ad alta velocità.

Per un motore elettrico che funziona normalmente a velocità sincrona, richiede un riduttore (moltiplicatore) per consentire al compressore o alla pompa di ruotare alla sua velocità ottimale, cioè maggiore della velocità sincrona (circa 10.000 rpm). Ma un riduttore porta un intero insieme di problemi. È posizionato vicino al compressore e questo allarga l'area di pericolo sulla piattaforma. I riduttori riducono l'efficienza e richiedono olio lubrificante e un sistema di raffreddamento - tutto ciò aumenta la complessità e il peso dell'intero sistema.

Un motore elettrico ad alta velocità, d'altra parte, è in grado di ruotare alla velocità dell'unità guidata e può quindi guidare il compressore direttamente senza un cambio. Ciò lo rende più efficiente e riduce l'ingombro: la tecnologia dei motori ad alta velocità (MGV) di GE e i convertitori di frequenza avanzati MV7 con tecnologia multilivello possono eliminare la necessità di un riduttore e ridurre l'ingombro complessivo del treno di guida di oltre il 25% .

Vi è anche un ulteriore vantaggio apportato dall'elettrificazione che è unicamente essenziale per la FPSO.

Generalmente, un FPSO viene noleggiato per operare su un campo per più di 15 anni. Nel tempo, l'ambiente - pressione del gas, petrolio, presenza di acqua nell'olio - cambierà in modo significativo. Anche la pressione del pozzo diminuirà. L'utilizzo di un azionamento a frequenza variabile - elettrico - per pompe e compressori FPSO consente un maggiore controllo, accuratezza e flessibilità operativa nel processo di produzione, poiché aiuta l'unità di processo a continuare a funzionare alla potenza nominale desiderata e quindi al livello di efficienza desiderato.

Il settore della produzione offshore di petrolio e gas ha un futuro brillante e si prevede che si riprenda oltre i livelli di produzione prima della crisi dei prezzi del petrolio. E le aziende che valutano un ampio spettro di possibilità tecnologiche e adottano la tecnologia giusta anziché accettare la tradizione avranno un vantaggio competitivo durante il periodo di ripresa del settore. L'elettrificazione, con i suoi numerosi e svariati vantaggi, è pronta per consentire all'industria petrolifera e del gas di trarre vantaggio in questa nuova era.