قطعة من اللغز

(الصورة: حلول عكر)

مع استمرار التقدم التكنولوجي ، قد تثبت معدات المعالجة تحت سطح البحر مثل ضغط الغاز - التي تتحرك الآن إلى خارج المياه النرويجية لأول مرة - أنها جزء متزايد الأهمية من أحجية الإنتاج في الخارج.

وقال كنوت نيبورج ، رئيس EVP ورئيس الواجهة الأمامية لدى حلول أكير سوليوشنز: "يتغير المشهد العام للبحار بشكل جذري". "هناك تحرك نحو حلول نظام أصغر وأقل تكلفة ومرنة وممكّنة رقميًا تركز على تعزيز الاسترداد وتقليل التأثير البيئي. في هذا السياق ، يلعب ضغط الغواصة دورًا مهمًا للغاية وتوقعات السوق إيجابية للغاية. "

عادةً ما يتم تثبيت الضواغط التي تساعد في الحفاظ على معدلات إنتاج غاز الهضبة مع انخفاض ضغط الخزان البحري بمرور الوقت على منصات فوق مستوى سطح البحر ، ولكن وضع هذه المعدات في قاع البحر بالقرب من رأس البئر يمكن أن يحسن معدلات الاسترداد ويقلل من تكاليف رأس المال والتشغيل. أوضح نيبورج أن وضع الضاغط بالقرب من رأس البئر يزيد من الإنتاج وإمكانية إطالة عمر الحقل وذلك بفضل انخفاض الضغط المنخفض في خط الأنابيب أسفل المصب.

وقال إن ضغط الغواصة تحتوى على قائمة طويلة من المزايا: "إنه يوفر حالة عمل أفضل من خلال خفض التكاليف وزيادة الإنتاج ، وهو أكثر أمانًا ، ويجري تشغيله عن بُعد ، كما أن البصمة البيئية لتركيب ضغط الغواصة أقل بكثير ، مما يوفر مزايا أكثر من الحلول القائمة على الجانب العلوي. "

ولكن كان الطريق طويلًا منذ أن تم وضع مفهوم ضغط الغواصة لأول مرة في منتصف الثمانينيات وحتى أول استخدام تجاري لها منذ بضع سنوات.

وقال نيبورغ إن أحد المعالم المهمة على طول الطريق هو عندما منحت شركة Statoil (الآن Equinor) عقدًا لشركة Aker Solutions في ديسمبر 2010 لتوفير ضغط تحت سطح البحر لمشروع Åsgard في البحر النرويجي. وقال "بصرف النظر عن عرض التطورات الناجحة للتكنولوجيات الجديدة للمعالجة تحت سطح البحر ، فإن ضغط تحت سطح البحر أثبت أيضًا أنه حل تطوير حقل بديل قابل للتطبيق".

عند بدء تشغيل محطة ضغط Åsgard تحت سطح البحر في سبتمبر 2015 ، أكملت فعليًا الخطوة الأخيرة للتأهيل التكنولوجي وأظهرت فوائد النظام وأداءه في التشغيل ، وفقًا لما قاله Nyborg.

يستخدم النظام ضاغط MAN متكامل السرعة بدون زيت (HOFIM) مع قدرة ضغط 11.5 ميجاوات (MW). وفقًا لمعدلات التدفق والضغط ، يستطيع النظام توفير نسبة ضغط تصل إلى 3.5 ومعدلات تدفق تصل إلى 18000 متر مكعب في الساعة لكل ضاغط. تم تزويد محركات ABB ذات السرعة المتغيرة الكهربائية والمحولات تحت سطح البحر لكل من الضواغط والمضخات. كما قدمت Aker Solutions وحدة الطاقة والتحكم في الجزء العلوي لوحدة الإنتاج والتخزين والتفريغ العائمة Åsgard A (FPSO) لتشغيل الضواغط والمضخات.

حتى الآن ، تعمل الضواغط تحت سطح البحر Åsgard لأكثر من 60،000 ساعة بموثوقية تقارب 100٪ ، ومن المقدر أن الحل سيمكن أكثر من 300 مليون برميل من النفط المكافئ لاستردادها من الحقل.

نظام الضغط تحت سطح البحر في إيجرسوند ، النرويج قبل الإبحار بعيدا إلى Åsgard فيلد. (الصورة: حلول عكر)

حقول جديدة
تعمل الآن شركة Aker Solutions وشركاؤها على تطوير التكنولوجيا إلى أبعد من ذلك حيث يتطلعون إلى أخذ مشاريع ضغط الغواصات في مياه جديدة.

يقع Jansz-Io ، وهو جزء من مشروع Gorgon - أحد أكبر مشاريع تطوير الغاز الطبيعي في العالم - على بعد 200 كيلومتر تقريبًا من الساحل الشمالي الغربي الأسترالي على عمق 1350 متر تقريبًا ، وهو أول استخدام لتكنولوجيا الضغط تحت سطح البحر خارج النرويج. وقال نيبورج إن المشروع ، بقيادة المشغل شيفرون مع شركتي إكسون موبيل وشل ، يمر بمرحلة FEED ويمضي قُدماً.

بعد تسليم Åsgard ، استخدم المهندسون الرئيسيون في Aker Solutions من المشروع ، إلى جانب المساعدة من اتفاقيات التحالف المنفصلة مع MAN Energy Solutions و ABB ، خبراتهم والدروس المستفادة لتطوير الجيل القادم من نظام الضغط تحت البحر ، SCS 2.0 ، للتطورات الميدانية الجديدة ، بما في ذلك Jansz-Io. تمكنت الشركات من الحفاظ على فرقها الأساسية وكفاءاتها خلال فترة الركود ، التي بدأت بالفعل عندما بدأت Åsgard في العمل.

وفقًا لـ Nyborg ، "كان الهدف الرئيسي لبرنامج SCS 2.0 هو تقليل التكلفة والحجم والوزن والتعقيد ووقت التسليم وأيضًا الحاجة إلى عملية الرفع الثقيل ، مع الحفاظ على الوظائف الأساسية والمتانة في التصميم." "أشارت الأعمال الهندسية المنجزة إلى أن نظام SCS 2.0 قادر على تحقيق تخفيض أكثر من 50٪ من حيث الحجم الكلي والوزن."

"خذ وحدة الضاغط على سبيل المثال ، باستخدام الدرس المستفاد - تم تقليل حجم الوحدة ووزنها من 294 طنًا إلى 180 طنًا. إحدى الطرق التي تم بها ذلك هي تبسيط توجيه أنبوب الوحدة وتحريك وظيفة مكافحة زيادة التيار من وحدة الضاغط. بالمقارنة مع Åsgard ، تم تقليل عدد الوحدات من 13 إلى 7 في القطار في نظام SCS 2.0. "

بناءً على تجربة Åsgard ، يهدف تحالف Aker Solutions و MAN Energy Solutions إلى توفير نظام ضغط حقيقي لتيار الآبار يعزز المزيج السائل والغاز الذي يصل من آبار تحت البحر دون استخدام جهاز التنظيف والمضخة. وقال نيبورغ: "سيؤدي ذلك إلى تقليل الحجم والوزن والتكلفة وبالتالي جعل نظام ضغط الطرد المركزي عالي السعة تحت سطح البحر أكثر جاذبية".

"سيشمل نظام تدفق الآبار وحدة تكييف التدفق ، وضاغط تحت البحر مع أنظمة مساعدة ، ومبرد وأدوات تحكم مرتبطة بها ، ومعدات جهد عالي. تتم إزالة الحاجة إلى مضخة سائلة منفصلة ، مع مزود الطاقة عالي الجهد ، حيث يتم توجيه كل السائل عبر الضاغط. هناك وفورات هائلة في الحد من النطاق السري وإمدادات الطاقة ذات الجهد العالي وفقًا لذلك ، لا سيما عند الابتعاد لمسافات طويلة في المياه العميقة. "

معدلات تدفق Jansz-Io تصل إلى ثلاثة أضعاف تلك الموجودة في Åsgard ، وتتطلب ثلاثة ضواغط تعمل بشكل متوازٍ من جهاز تنظيف واحد في قطار واحد. لم تكن شركة Aker Solutions قادرة على مشاركة التفاصيل حول مساحة تحت سطح البحر ، لكنها قالت إن متطلبات الطاقة لكل قطار هي ثلاثة أضعاف قطار 11.5 ميجا واط. تقع محطة ضغط Jansz-Io على بعد 140 كيلومترًا تقريبًا شمال غرب المحطة البرية في جزيرة بارو (كانت خطوة الخروج لـ Åsgard حوالي 40 كيلومترًا).

لا يزال التنفيذ المبكر لبرنامج التأهيل التكنولوجي لعمق المياه (1400 متر) وزيادة ضغط التصميم (285 بار) مستمرًا منذ عام 2017.

سوف يسمح التوأم الرقمي الجاري تطويرهما لـ Jansz-lo باستراتيجية صيانة وتنبؤ بالأداء على المدى الطويل ، مما يقلل الحاجة إلى التدخل وخفض تكاليف التشغيل. (الصورة: حلول عكر)

وقال نيبورج إن تقنية Åsgard التي أثبتت جدواها يتم تطبيقها على Jansz-Io ولكن مع دروس إضافية مستفادة من التشغيل والتغذية المرتدة من العملية لدعم المزيد من التحسين ، بما في ذلك خفض تكاليف المعدات وتحسين وقت التسليم وتقليل عمليات الرفع الثقيل إلى الحد الأدنى ومتانة التصميم للحد من عمليات الصيانة.

"Åsgard compression compression كان أول تسليم لضغط البحر في أي مكان. كانت فلسفة القياس المعياري لـ Åsgard هي الحفاظ على إمكانية استرداد كل معدات العملية الرئيسية من المحطة ، وكانت نتيجة ذلك هي وحدات منفصلة لكل وحدة من وحدات العملية الرئيسية ، بالإضافة إلى وحدة واجهة التخزين المؤقت. لقد أعطانا هذا تصميمًا قويًا ، ولكن أيضًا وزنًا وحجمًا كبيرًا ".

منذ Åsgard ، ركز المهندسون الرئيسيون على تنفيذ الفرص منخفضة المخاطر / التي لم يتم رصدها في تنفيذ المشروع وتصميمه ، قال نيبورغ: "على سبيل المثال ، فإن تقليل وحدات العمليات من سبع إلى ثلاث نتائج في بصمة مخفضة بشكل كبير من قطار الضاغط. يتم تقليل عمليات الرفع الثقيل عن طريق تقليل وزن الوحدات. "

"يتم تحسين وقت التسليم بحقيقة أننا قمنا بذلك من قبل. الأمر كله يتعلق بمعرفة وتجربة الفريق ، وكذلك قوة التحالفات التي لدينا مع ABB و MAN Energy Systems. لقد ركزنا أيضًا على الموردين الفرعيين المهمين كعملية مستمرة ، وليس فقط لمشاريع محددة. "

بالإضافة إلى مكاسب الأداء ، هناك ميزة أخرى لضغط تحت سطح البحر في Jansz-Io وهي تحسين الأثر البيئي على حياة الحقل. وقال نيبورج: "إن تقريب الضاغط من البئر يوفر مزايا كبيرة مقارنةً بالحلول البديلة (نظام الضغط أو الضغط على الشاطئ). يمكن لنظامنا المحدث للضغط تحت سطح البحر أن يوفر انتعاشًا متزايدًا ، واستهلاكًا أقل للطاقة ، وإزالة الخدمات اللوجستية الخارجية ، وعدم التفريغ أو الانبعاثات ، مع استخدام مواد أقل. سيكون وزن نظام Jansz-Io أقل بشكل ملحوظ لكل ضغط MW مقارنةً بـ Åsgard. "

وقال نيبورج إن شركة Aker Solutions قد طورت مجموعة من مؤشرات الأداء التي سيتم استخدامها لقياس التأثير البيئي للمنتجات وحلول النظام في مشروع أو تطوير المنتج. من المقرر إطلاقها هذا العام ، سيتم دمج المؤشرات في مشروع Jansz-Io لقياس كفاءة التعزيز واستهلاك المواد وتكرار التدخل.