パズルのピース

エリック・ハウン3 9月 2019
(画像:Aker Solutions)
(画像:Aker Solutions)

技術の進歩が続くにつれて、ガス圧縮などの海底処理装置は、ノルウェーの海域を初めて越えて移動するようになり、オフショア生産のパズルの重要性がますます高まっている可能性があります。

Aker SolutionsのEVPでフロントエンドの責任者であるKnut Nyborg氏は、次のように述べています。 「回復を促進し、環境への影響を最小限に抑えることに焦点を当てた、より小さく、低コストで、柔軟でデジタル対応のシステムソリューションへの動きがあります。その文脈では、海底圧縮は果たすべき非常に重要な役割と非常に前向きな市場の見通しを持っています。」

オフショア貯水池の圧力が時間とともに低下する際にプラトーガスの生産率を維持するのに役立つコンプレッサーは、通常、海抜の高いプラットフォームに設置されていますが、この装置を海底に井戸の近くに配置すると、回収率が向上し、資本コストと運用コストが削減されます。コンプレッサーを坑口近くに配置すると、生産量が増加し、下流のパイプラインの圧力降下が小さくなるため、フィールドの寿命を延ばすことができるとナイボルグは説明しました。

海中圧縮には長所があり、「コストを削減し、生産量を増やすことでビジネスケースを改善し、安全で、リモートで操作でき、海中圧縮設備の環境フットプリントが大幅に低くなり、利点を提供します。トップサイドベースのソリューション。」

しかし、1980年代半ばに海中圧縮のコンセプトが最初に考案されてから、数年前の最初の商用利用まで、長い道のりでした。

途中の重要なマイルストーンは、2010年12月にStatoil(現在のEquinor)がノルウェー海のÅsgardプロジェクトに海底圧縮を供給する契約をAker Solutionsに与えたときであると述べました。 「新しい海底処理技術の成功した開発を紹介することとは別に、海底圧縮はそれ自体が実行可能な代替フィールド開発ソリューションであることも証明しました」と彼は言いました。

Nyborg氏によると、Åsgardの海中圧縮ステーションは2015年9月に始動し、技術認定の最終ステップを事実上完了し、システムの利点と運用のパフォーマンスを実証しました。

このシステムは、11.5メガワット(MW)の圧縮力を備えたMAN高速オイルフリー統合モーター(HOFIM)コンプレッサーを使用しています。流量と圧力に応じて、システムは最大3.5の圧力比と、コンプレッサーあたり1時間あたり最大18,000立方メートルの流量を提供できます。トップサイドの電気式可変速ドライブとコンプレッサーとポンプの両方の海底変圧器はABBによって提供されました。また、Aker Solutionsは、コンプレッサーとポンプに電力を供給するために、ÅsgardAフローティング生産、貯蔵、および荷卸しユニット(FPSO)のトップサイドパワーおよび制御モジュールも提供しました。

これまで、Åsgardの海中圧縮機はほぼ100%の信頼性で60,000時間以上稼働しており、このソリューションにより3億バレル以上の石油と同等の油田を回収できると推定されています。

ノルウェーのエーゲルスンにある海中圧縮システムは、オスガルド・フェルドに航海する前に使用されました。 (写真:Aker Solutions)

新しい分野
現在、Aker Solutionsとそのパートナーは、海底圧縮プロジェクトを新しい水域に持ち込むことを検討しているため、この技術のさらなる進歩に取り組んでいます。

オーストラリアの北西海岸から約200キロメートル離れた約1,350メートルの水深に位置するヤンゴン-イオは、世界最大の天然ガス開発の1つであるゴルゴンプロジェクトの一部であり、ノルウェー以外での海底圧縮技術の最初の使用になります。 Nyborg氏によると、事業者ChevronがパートナーのExxonMobilおよびShellと共同で進めているプロジェクトは、現在FEEDフェーズにあり、「全力で前進」しています。

Åsgardを提供した後、Aker Solutionsのプロジェクトのリードエンジニアは、MAN Energy SolutionsおよびABBとの別の提携契約の助けを借りて、新しいフィールド開発のために次世代の海中圧縮システムSCS 2.0を開発するための経験と教訓を活用しました。ヤンスイオを含む。企業は、ダウンストール中にコアチームとコンピテンシーを維持することができました。これは、Åsgardがストリームを開始したときにすでに進行中です。

ナイボルグによると、「SCS 2.0プログラムの主な目的は、設計のコア機能と堅牢性を維持しながら、コスト、サイズ、重量、複雑さ、納期を短縮し、重量物運搬作業の必要性も減らすことです」 「実行されたエンジニアリング作業により、SCS 2.0システムは、全体のサイズと重量に関して50%以上の削減を実現できることが示されました。」

「学習した教訓を活用して、たとえばコンプレッサーモジュールを取り上げます。モジュールのサイズと重量は294トンから180トンに削減されました。これを行う1つの方法は、モジュールパイプのルーティングを単純化し、アンチサージ機能をコンプレッサーモジュールから移動することです。 Åsgardと比較すると、SCS 2.0システムでは、モジュールの数がトレインごとに13から7に削減されました。」

Åsgardの経験に基づいて、Aker SolutionsとMAN Energy Solutionsのアライアンスは、スクラバーとポンプを使用せずに海底井戸から到着する液体とガスの混合物を高める真の井戸ストリーム圧縮システムを提供することを目指しています。 「これにより、サイズ、重量、コストがさらに削減され、大容量の遠心海底圧縮システムがさらに魅力的なものになります」とナイボルグは言いました。

「井戸の流れシステムには、流量調整ユニット、補助システムを備えた海中圧縮機、冷却器および関連する制御装置と高電圧機器が含まれます。すべての液体がコンプレッサーを経由するため、高圧電源を備えた別の液体ポンプは不要です。それに応じて、特に深海での長距離ステップアウトで、アンビリカルスコープと高電圧電源を削減することで、大幅に節約できます。」

Jansz-Ioの流量は、Åsgardの場合の最大3倍であり、1つの列車の1つのスクラバーから並行して動作する3つのコンプレッサーが必要です。 Aker Solutionsは、海底フットプリントの詳細を共有することはできませんでしたが、列車ごとの所要電力は11.5 MWÅsgard列車の3倍であると述べました。 Jansz-Io圧縮ステーションは、バロー島の陸上ターミナルの北西約140キロに位置しています(Åsgardへの階段は約40キロでした)。

2017年以降、水深(1,400メートル)および設計圧力の増加(285 bar)の技術認定プログラムの早期実行が進行中です。

Jansz-lo向けに開発されているデジタルツインは、長期的な予測メンテナンスとパフォーマンス最適化戦略を可能にし、介入の必要性を減らし、運用コストを削減します。 (画像:Aker Solutions)

ナイボルグは、実証済みのÅsgard技術がヤンス・イオに適用されているが、機器コストの削減、納期の短縮、重量物の持ち上げ作業の最小化、メンテナンス作業を制限する設計の堅牢性など、さらなる最適化をサポートするために、試運転から学んだ教訓と運転からのフィードバックを追加したと述べました。

「Åsgard海底圧縮は、どこでも最初の海底圧縮配信でした。 Åsgardのモジュール化の哲学は、すべてのメインプロセス機器をステーションから個別に取得できるようにすることでした。その結果、スプールインターフェイスモジュールに加えて、メインプロセスユニットごとに個別のモジュールが作成されました。これにより、堅牢なデザインが得られましたが、かなりの重量とサイズもありました」と彼は言いました。

Åsgard以来、リードエンジニアは、プロジェクトの実行と設計に見られる低/無リスクの機会の実装に注力してきました。Nyborg氏は次のように述べています。コンプレッサートレインの。モジュールの重量を減らすことにより、重量物の持ち上げ作業が最小限に抑えられます。」

「以前にこれを行ったことにより、納期が改善されました。それは、チームのノウハウと経験、そしてABBとMAN Energy Systemsとの提携の強さです。また、特定のプロジェクトだけでなく、継続的なプロセスとして重要なサブサプライヤにも焦点を当ててきました」とナイボルグは述べました。

Jansz-Ioの海底圧縮のもう1つの利点は、パフォーマンスの向上に加えて、フィールドの寿命にわたって環境フットプリントが改善されることです。ナイボルグは次のように述べています。「コンプレッサーを井戸に近づけることは、代替ソリューション(圧縮プラットフォームまたは陸上圧縮)と比較して大きな利点を提供します。更新された海中圧縮システムは、回収率の向上、電力消費の削減、オフショア物流の排除、排出または排出なし、使用材料の削減を実現できます。 Jansz-Ioシステムの重量は、Åsgardと比較して、MW圧縮あたりの重量が大幅に減少します。」

ナイボルグは、Aker Solutionsがプロジェクトまたは製品開発における製品およびシステムソリューションの環境への影響を測定するために使用されるパフォーマンスインジケータのセットを開発したと述べました。今年の発売により、指標はJansz-Ioプロジェクトに組み込まれ、ブースティングの効率、材料の消費、介入の頻度を測定します。

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