Алекс Фернос (mayakruha) wrote in engineering_ru,
Алекс Фернос
mayakruha
engineering_ru

Добыча нефти и газа на глубине до 3 км



Технологии способны перевернуть весь мир. Развитией технологий по добыче нефти и газа в море может позволить открыть сравнительно дешевый доступ к огромным залежам углеводородов на нашей планете (см. рис. 1). В настоящее время технологии по добыче нефти и газа в море развиваются достаточно быстро на Западе. Согласно оценкам в 2014 году глубоководная добыча становится окупаемой при цене нефти WTI выше 80 долларов за баррель. Но даже после обвала нефти освоение морских месторождений продолжается.


Рисунок 1. Количество и доля разведанных крупнейших (более 500 миллионов баррелей) месторождений нефти (onshore – на суше, shallow water – на глубине до 500 метров, deep water – на глубине от 500 до 2000 метров, ultradeep water – свыше 2000 метров)

Источник

Добывающие компании ищут возможности снизить себестоимость добычи. И здесь известная корпорация Siemens готова предложить современное решение. Согласно Jan Erik Lystad, директору Siemens’ Subsea Technology Center, нефтяные компании говорили, что им нужны большие мощности, распределенные по множеству подводных потребителей, для того чтобы получить доступ к большему числу пластов. Современная технология может передать только ограниченное количество энергии на морское дно, что не позволяет соединить большое количество единиц оборудования эффективным способом. Когда каждый подводный потребитель необходимо соединять с системой распределения наверху через индивидуальный кабель, это требует большое количество пространства и больших мощностей. Это делает работу сложнее и дороже.

Ove Bo, проработавший на Siemens с 1981 года, разработал оригинальную идею, которую Siemens затем запатентовал около 10 лет назад и теперь внедряет. С 2010 года инженеры разрабатывают Subsea Power Grid, основанную на идее Ove Bo.
Subsea Power Grid включает четыре основных компонента: трансформатор (subsea transformer), распределительное устройство (subsea medium-voltage (MV) Switchgear), привода с регулируемой скоростью (subsea variable speed drive) и систему контроля и управления (subsea power control and communication system).
Оборудование устанавливается на платформу, которая опускается на морское дно на глубину до 3000 метров. Subsea Power Grid имеет только один питающий кабель, идущий сверху (напряжение до 100 кВольт). Кабель подключается к трансформатору, который уменьшает напряжение до 36 кВольт. Затем энергия раздается по потребителям через распределительное устройство и на приводы, отдельные для каждого насоса, компрессора и т.д.

Рисунок 2. Subsea Power Grid


В дополнение к снижению объема соединяющих кабелей, как отмечает Jan Erik Lystad, Subsea Power Grid дает возможность применять новые решения по разработке месторождений, которые экономически превзойдут современную платформенную концепцию. Siemens поставил перед собой цель разработать систему, которая может работать в течение многих лет на дне море без обслуживания. Subsea Power Grid дает возможность осваивать месторождения в отдаленных регионах, в том числе под арктическим льдом.
Конструкция блоков питания в Subsea Power Grid включает в себя новые запатентованные решения, обеспечивающие усиленную изоляцию, уменьшающие риски утечки и компенсирующие высокое давление. По сравнению с обычными трансформаторами, распределительными устройствами и приводами конструкция Subsea Power Grid сфокусирована на pressure-compensated технологии и 100% естественном охлаждении. Это означает, что модули заполнены жидкостью и большинство компонентов работают под полным давлением. Заполнение жидкостью и pressure-compensated конструкция обеспечивает ряд преимуществ в плане повышения надежности:
-Эффективное естественное охлаждение без движущихся частей;
- Нет перепада давления, следовательно, снижается риск утечки;
- Очень стабильная и безопасная среда для всех компонентов;
- Одна и та же коснтрукция применяется для всех глубины;
- Повышенный уровень изоляции.

Здесь следует отметить, что разработки Siemens в этом направлении поддерживают Chevron, ExxonMobile, Petrobras и Statoil
В эти разработки вкладываются значительные деньги. В сентябре 2011 года Siemens открыл Subsea Technology Center в Тронхейме Норвегия для испытаний деталей в условиях давления до 460 бар (это соответствует глубине в 4.6 км). Siemens инвестировал свыше 10 миллионов евро в эту лабораторию. Лаборатория занимает площадь 10 000 кв. метров. Там работает порядка 250 сотрудников. В лаборатории для испытаний элементов оборудования используется 23 емкости высокого давления различных размеров.

Рисунок 3. Лаборатория в Тронхейме


Рисунок 4. Компоненты «пытают» в течение 6 месяцев в трубе высокого давления


Рисунок 5. Тест трансформатора на мелководье в Тронхейме


Рисунок 6. Компоненты системы тестируются в цилиндре высокого давления


Видео на английском о лаборатории


В 2012 году все необходимые тесты были завершены. Subsea Power Grid рассчитана на широкий диапазон мощностей от 1 до 100 МВА. Siemens заявляет, что срок службы Subsea Power Grid в морской среде составит более 20 лет. Siemens планирует представить первый комплект системы к июню 2016 года.

Tags: испытания и эксперименты, полезные ископаемые, технологии, энергетика
Subscribe
promo engineering_ru декабрь 25, 2014 20:46 57
Buy for 200 tokens
7-9 декабря 2014 года в Ростове-на-Дону была проведена уникальная операция по монтажу центральной части руслового пролётного строения нового Ворошиловского моста через Дон. Ворошиловский мост был открыт в 1965 году и давно стал одним из символов Ростова. Русловое пролётное строение его, как и…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 29 comments