التنصت Tiebacks

انطباع فنان عن تطوير Troll Phase 3 (صورة: Equinor)

يستمر المشغلون في البحث عن عوائد سريعة عبر عمليات إعادة الربط تحت سطح البحر بينما يبحث البائعون عن حلول تقنية للمساعدة في فتح المزيد من الحقول مقابل أقل.

بدأ المد في تشغيل صناعة البحر ، ليس أقلها بفضل أعماق البحر. إنه موضوع كان أساس السنوات الأربع الأخيرة. في حين تم تعليق المشروعات الضخمة الكثيفة رأس المال ، إلا أن المشغلين كانوا يستهدفون براميل "منخفضة التكلفة" بالقرب من البنية التحتية الحالية ، مما يمثل عائدًا سريعًا ومشروعات منخفضة النفقات الرأسمالية ومنخفض التكلفة.

يقول محييرة إيفانز ، المحلل الرئيسي في سلسلة الإمداد في المراحل الأولية ، وود ماكنزي: "لا تزال تيبكس هي نكهة الشهر". "في عام 2018 ، كانت غالبية جوائز الأشجار تحت سطح البحر إما لمشاريع الربط أو الحفر في الحفر."

لقد كان وقتا عصيبا للبائعين نظام الإنتاج تحت سطح البحر. انخفضت الطلبات على أنظمة الإنتاج تحت سطح البحر إلى مستوى منخفض في عام 2016 ، لكن الأرقام كانت في ازدياد ، مع وجود اتجاه واضح نحو وجود نسبة أكبر مخصصة لمشاريع بنية اللون (مثل tiebacks) ، مقارنة بالتطورات الجديدة في الحقول الخضراء ، كما يقول إيفانز. وهي تسلط الضوء على المشاريع التي تمت الموافقة عليها مؤخرًا في شمال غرب أوروبا ، بما في ذلك المرحلة الثالثة من Equinor's Troll ، في النرويج ، مع تسع آبار ، ومشروع توتال Zinia 2 ، وأنغولا في البحر ، مع تسع آبار أيضًا ، و BOOGARD Buzzard المرحلة الثانية من CNOOC في بحر الشمال بالمملكة المتحدة ، مع ثمانية آبار .

(الصورة: CNOOC)

يقول إيفانز: "بعض هذه المشاريع كبير للغاية". "لقد ابتعدوا عن العمل لأن لديهم القدرة على تمكين البنية التحتية الحالية ، مما يقلل من اقتصاديات المشروع." على سبيل المثال ، ستعمل Troll Phase 3 على تمديد إنتاج الهضبة للغاز من حقل ترول بنحو سبع سنوات ، والعمر الإنتاجي المتوقع بحوالي 17 سنة ، وفقا لإكوينور.

في خليج المكسيك الأمريكي ، كان هناك اتجاه مماثل. تتبع Anadarko ، على سبيل المثال ، ما أسماه هذا العام باستراتيجية "عودة اقتصادية عالية" للبنية التحتية المملوكة بنسبة 100 ٪. في الواقع ، قالت شيفرون ، التي اقتربت مؤخرًا من إبرام صفقة للاستحواذ على أناداركو قبل أن تخسر أمام عرض مقابل من أوكسيدنتال ، إن فرص التعادل في الشركة المستقلة في الخليج الأمريكي كانت أحد أسباب الحصول عليها.

"لا يزال المشغلون يبحثون عن هذا الاسترداد السريع" ، يضيف إيفانز. إنه سائق حقيقي. لا يتعلق الأمر فقط بالقيمة المطلقة أو الحجم الضخم. إنه استثمار مدروس ومدى سرعة الحصول على عائد على هذا الاستثمار. لهذا السبب حققوا أداءً جيدًا نسبيًا خلال فترة الركود ".

ومع ذلك ، فإنه ليس دائمًا قرارًا سهلاً. بالنسبة للحقول الصغيرة الهامشية ، هناك حاجة إلى حلول منخفضة التكلفة لجعل الحقول قابلة للحياة. بالنسبة للحقول الأخرى ، حيث يمكن للتنقيب في الحقول القريبة توجيه التوازن نحو البنية التحتية الجديدة ، فإن الوصول إلى سوق لا يزال نشطًا في سفن الإنتاج والتخزين والتفريغ العائمة القابلة لإعادة النشر ، والسعة الفائضة في الساحات والسفن التي تنطلق من العقد يجعل المشروع المستقل جذابًا اختيار. وقد ظهر ذلك في اكتشاف حقل "كاليمبا" للنفط التابع لشركة "إيني" في أنغولا. يقول إيفانز إن إيني ، التي تم تخصيصها مبدئيًا على أنها ربط طويل تحت سطح البحر لمنشآت East Hub ، تدرس الآن تطويرًا مستقلًا بفضل نجاح استكشاف الحقول القريبة.

ويضيف إيفانز: "كان على المشغلين اختيار مشاريعهم التي تمر بحالة من الانكماش بعناية ، والآن أصبحوا أكثر تفكيرًا في المشروعات التي تتم المصادقة عليها ، وما زال الأفضل هو الأفضل."

سيتم ربط مشروع Troll Phase 3 بمنصة Troll A الخاصة بالإيكوينور. (الصورة: هارالد بيتسين ، إيكينور)

أطول tiebacks النفط
وقال جورجيو أركانجيليتي من سايب أمام مؤتمر البحر المتوسط البحري في وقت سابق من هذا العام ، سيكون هناك المزيد من الفرص إذا أمكنك تمديد المسافة التي يمكن ربط حقول النفط بها اقتصاديًا. تقليديا ، tiebacks النفط هي في حدود 10 إلى 30 كيلومترا. زيادة ذلك إلى 50 كيلومترًا أو أكثر سيمكّن من ربط المزيد من الحقول بالبنية التحتية الحالية. أكبر التحديات التي تواجه القيام بذلك ستكون ضمان التدفق. في عمليات إعادة الربط التقليدية والأقصر ، فإن أكثر حلول هندسة الحقل شيوعًا لحل مشكلات مثل الشمع والهيدرات هي مزيج من الحقن الكيميائي واستخدام خطوط تدفق معزولة حرارياً (لتمكين خط خدمة منفصل أو إزاحة أسهل للسوائل).

للمسافات الأطول ، هناك حاجة إلى حلول بديلة ، مثل خطوط التدفق الساخنة ، لتمكين خط إنتاج واحد بدلاً من خط مزدوج أو حلقة ، بالإضافة إلى التعزيز تحت سطح البحر وتوزيع الطاقة تحت سطح البحر لتغذية كل من المستهلكين (الأنابيب والمضخات الساخنة) ، عن طريق تقليل نشر كابلات الطاقة تحت سطح البحر التي هي عناصر مكلفة للغاية. هذه البنية ، بالإضافة إلى معالجة مياه البحر تحت البحر وحقنها ونظام التحكم الكهربائي تحت سطح البحر ، ستمكّن من توفير خط انسيابي واحد ومتطلب كبل اتصالات واحد (الألياف) تحت سطح البحر (بدون الحاجة إلى خطوط هيدروليكية) وتقليل آثار الأقدام في الجانب العلوي.

يقول Arcangeletti أن معظم هذه التقنيات موجودة هنا أو شبه جاهزة. تم الآن إثبات تقنيات التدفئة الكهربائية المباشرة (DEH) أو تتبع خط أنابيب التسخين الكهربائي (ETH) في الحقل ، بينما تعمل Saipem أيضًا على تقنية أنابيب ETH ، وبرنامج مؤهل للردود الطويلة الطويلة مستمر ومن المتوقع أن يكون التأهيل الشامل الذي تم اختباره بحلول نهاية هذا العام ، ورفعه إلى TRL4.

تقنية أنابيب ETH الخاصة بـ Saipem (صورة: Saipem)

إن توزيع الطاقة تحت سطح البحر عبارة عن تقنية ناشئة يعمل عليها عدد من الموردين ويكونون مؤهلين أو قريبين من التأهيل.

من شأن توزيع الطاقة تحت سطح البحر أن يمكّن توزيع الطاقة تحت سطح البحر باستخدام معدات التبديل تحت سطح البحر ، ومحركات السرعة المتغيرة (VSD) والمحولات. يمكن عندئذ استخدام هذا لجميع احتياجات الطاقة في قاع البحر - من المضخات إلى تسخين خط الأنابيب - في بنية أكثر مرونة وفعالية من حيث التكلفة من خلال تغذية كل مستهلك من الجانب العلوي عن طريق نشر العديد من الكابلات.

تعمل Saipem مع شركة Siemens لتصميم وتحسين أنظمة التحكم الكهربائية بالكامل. وقد شمل ذلك استخدام نظام التحكم الكهربائي بالكامل مع تقنية معالجة مياه البحر SPRINGS للحقن. تقدر Saipem أنه باستخدام أدوات التحكم الكهربائية بالكامل ، فإن إزالة أنبوب الصلب للتحكم الهيدروليكي ، سيحقق وفورات في إجمالي تكاليف تطوير الحقل.

يقول Arcangeletti: "هذا إنجاز رائع لأنه بهذا ، يتم استبدال المحركات الكهروميكانيكية للصمامات بمحركات كهربائية ، لذلك لا تحتاج إلى خطوط هيدروليكية تغذي وحدة الطاقة الهيدروليكية والصمامات". "التحكم السري [الحجم] سينكمش ويقلل التكاليف."

SPRINGS ، تقنية Saipem تحت سطح البحر لمعالجة مياه البحر (الصورة: Saipem)

أنهت Saipem و Siemens بنجاح برنامج التطوير المشترك لنظام التحكم تحت سطح البحر بكامله ، والذي يهدف إلى تعزيز وتأهيل نظام تحت البحر مفتوح الإطار ، وفقًا لعقلية Saipem ، وبالتالي توفير مرونة إضافية لعناصر التحكم والتطبيقات تحت سطح البحر.

يعتمد نظام التحكم على Siemens DigiGRID ويستخدم عددًا محدودًا من الواجهات القياسية ، وذلك بفضل تكامل شبكات الاتصال المختلفة ، المنفصلة منطقياً ، في نفس البنية التحتية المادية ، بدلاً من وجود وحدات وكابلات إلكترونية منفصلة تحت سطح البحر لكل وظيفة محددة مثل التحكم في العملية ، ورصد الحالة والسلامة.

وصلت التكنولوجيا الجديدة إلى TRL 4 (API 17N) مع الانتهاء من اختبار تكامل المصنع في أبريل 2019. ويتألف الجهاز الرئيسي من الوحدة النمطية SubCU ، وهي وحدة تحكم تحت سطح البحر تعمل جميعها بالكهرباء وتناسب تطبيقات المعالجة تحت سطح البحر وكذلك التطبيقات التقليدية ( بما في ذلك مشاريع براونفيلد تحت البحر وحقول tieback) ؛ وحدة إدارة الطاقة تحت سطح البحر (SPM) ؛ ونظام توزيع طاقة جهد منخفض يصلح لتطبيقات معالجة الغواصات المستهلكة للطاقة وتمكين المستخدمين الجدد تحت سطح البحر مثل ألواح حقن المواد الكيميائية تحت سطح البحر. وحدة SPM هي أيضًا وحدة توزيع اتصالات ، وإذا لزم الأمر ، يمكن أن تعمل كمحور وظيفي بدلاً من محطة التحكم الرئيسية في الجانب العلوي.

آخر قطعة في اللغز ، لإكمال مصنع تحت سطح البحر ، سيكون تحريك الحقن الكيميائي تحت سطح البحر. يقول آركانجيليتي: "إن تحريك حقنة الحقن الكيميائي في الجانب العلوي ، بالقرب من قاع البحر ، سيؤدي إلى إزالة الخطوط الكيميائية ، مما يقلل من الحجم السري".

ويقول إن الجمع بين كل هذه التقنيات معًا سيمكن من إنشاء بنية حقلية جديدة. "لقد تقدمت التكنولوجيا كثيرًا وهي على استعداد للذهاب إلى السوق أو التطوير ، أو على وشك الانتهاء. المرونة المكتسبة من خلال اعتماد خطوط أنابيب ساخنة أكبر بكثير من وجود خط أنابيب مزدوج (حلقة) وتحتاج إلى إزاحة السائل عند الإغلاق ، وما إلى ذلك. "، وبالتالي فإن النفقات التشغيلية يمكن أن تستفيد من ذلك.

الحصول على الغاز إلى الشاطئ
فيما يتعلق بردود الغاز الطويلة ، هناك مخاوف أخرى ، والتي كانت سايبم تنظر إليها أيضًا. في دراسة لـ "توتال" ، بحثًا عن حلول لعمق المياه الذي يبلغ طوله 2000 متر ، وربط الغاز في حقل طوله 150 كيلومترًا ، اقترحت سايبم مشروعًا على مرحلتين. في المرحلة الأولى ، سيكون هناك خط تصدير واحد للإنتاج ، يستخدم ضغط الخزان لإنتاج أكبر قدر ممكن من الغاز. في مرحلة التطوير الثانية ، سيتم استخدام المعالجة تحت سطح البحر لزيادة الانتعاش. يمكن أن تكون خيارات المعالجة تحت سطح البحر إما الفصل بين الغواصة أو ضغط الغواصة ، حيث يوفر الأخير أعلى معدلات الاسترداد ، ومع استخدام خط أنابيب أصغر قطرًا ، يكون انخفاض التكاليف ، وفقًا لما قالته شركة Amelie Pauplin الهيدروليكية وضمان التدفق في Saipem ، لشركة OMC. وقالت أيضًا إنه يمكن استخدام مضادات التكتل منخفضة الجرعة بدلاً من مونو إيثيلين جليكول (MEG) ، لتثبيط الهيدرات ، بالإضافة إلى زلق حقن MEG تحت سطح البحر لعمليات الإغلاق وبدء التشغيل. وتقول إن هذا النظام الكهربائي سيكون مفيدًا أيضًا ، من خلال تقليل حجم السرة المطلوبة.

تم إثبات ضغط الغواصة في عام 2016 ، في حقل Equsgard لـ Equinor قبالة ساحل النرويج. الآن ، وافقت شركة شيفرون على عقد الهندسة الأمامية والتصميم (FEED) مع شركة Aker Solutions لما يمكن أن يكون ثاني مشروع ضغط في العالم تحت سطح البحر ، ويستهدف حقل الغاز Jansz-Io ، على بعد 200 كيلومتر قبالة ساحل أستراليا على عمق 1350 مترًا من المياه. سيمكّن ذلك من إعادة الربط إلى منشأة للغاز الطبيعي المسال في البر ، حيث يتم ردمها مع زيادة السعة الفائضة. يقول إيفانز: "تعد شركة شيفرون لدفن الغاز الطبيعي المسال واحدة من أفضل الحالات التجارية للضغط تحت سطح البحر ، وهذا على الأرجح سوق متنامٍ". "التفكير في المراحل التالية من المشاريع مثل Ichthys أو حتى الوصول إلى مرحلة القرار النهائي للاستثمار (FID) لمشروع كبير مثل Browse [all in Australia]. إنها مقنعة هناك ، نظرًا لوجود القليل من البنية التحتية الأخرى ، لذا فأنت تعتمد على معدلات استرداد جيدة حقًا. "

قدّم لي توماس ، مهندس المشروع في شركة Intecsea ، في معرض Subsea Expo في وقت سابق من هذا العام ، فكرة أخرى للاستفادة من الغاز ، والتي ربما تقطعت بها السبل بخلاف ذلك. لقد أطلق عليها اسم نظام الغاز الجاف الزائف ، ويقول إنه يمكن أن يمتد المسافة التي يمكن أن تصل إليها الغازات الخلفية لأكثر من 150 كيلومترًا. قد يتطلب الأمر وضع فواصل متعددة قابلة للتوصيل في خط واحد لإزالة السوائل من مجرى البئر والتكثف من الغاز أثناء النقل. بدعم من مضخات الطرد المركزي الصغيرة أحادية الطور ، يمكن استخدام أقطار أكبر لخطوط الأنابيب لتحسين ضغط الظهر - بحوالي 50-80 بار.

فاصل intecsea المضمن الخشن ، وهو جزء من مفهوم نظام الغاز الجاف الزائف الخاص به (الصورة: Intecsea)

يقول توماس ، إنه مفهوم يستخدم بالفعل على اليابسة في شبكات تجميع غاز التماس الفحم ، ويمكن استخدامه لكسارات الغاز في منشآت الغاز الطبيعي المسال البرية. في دراسة حالة عن ربط خلفي بطول 183 كم ، مع تسعة آبار فضائية ، يقول توماس إنه يمكن تركيب ست وحدات للغاز الجاف الزائف في نقاط مختلفة على طول خط الأنابيب ، وآخرها يبعد 80 كيلومتراً عن الشاطئ ، وبعد ذلك لم يعد الغاز يتكثف.

كما تم إجراء دراسة تبحث عن طريق ربط خلفي طوله 200 كيلومتر لحقل غرب شتلاند على عمق 1700 متر من المياه. تم النظر في العديد من الخيارات ، بما في ذلك استخدام نظام إنتاج عائم ، ووصلة خلفية أحادية (22 بوصة) ووصلة خلفية مزدوجة تحت سطح البحر ، وربط خلفي مع ضغط الغاز الغربي ، وربط خلفي باستخدام نظام الغاز الجاف الزائف. يقول توماس إن الأخير سيحتاج فقط إلى أربع وحدات سلبية عبر النظام مع خط أنابيب 30 بوصة.

يقول توماس ، الذي توصل إلى الفكرة في عام 2016 في مكتبه العلني بالمنزل ، إنه يمكن استخدام النظام في عمليات الاستعادة إلى مسافة 200 كيلومتر ، وحتى 300 كيلومتر ، ويمكن أن يخفض التكلفة بنسبة تتراوح بين 40٪ و 60٪ مقارنة بالمفاهيم البديلة. تولى Worley (سابقًا Worley Parsons ، والذي تعد Intecsea جزءًا منه) دور توماس والفكرة في عام 2017 ، ومنذ ذلك الحين حصل هذا المفهوم على تمويل من مركز ابتكار النفط والغاز (Aberdeen) ودعم من جامعة ستراثكلايد منذ ذلك الحين ، مع إجراء دراسة جدوى للعملاء في العام الماضي ، بدأ مركز تكنولوجيا النفط والغاز (OGTC) بدعم دراسة West of Shetland التي بدأت في أواخر عام 2018. يتم إنشاء منشأة متدفق لاختبار اختبار الفكرة ، والعمل مع OGTC ، وكان من المقرر أن يبدأ الاختبار في مايو إلى جانب عميل آخر دراسة الجدوى.

مفهوم نظام الغاز الجاف الزائف Intecsea ، كخطوة طويلة (الصورة: Intecsea)