Добыча нефти и газа на глубине до 3 км

[mayakruha.livejournal.com]

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.

Comments

[lazy-flyer.livejournal.com]

А когда про добычу будет?

[mayakruha.livejournal.com]

После июня 2016 :)

[arsen-zvenigora.livejournal.com]

на видео на 3:20 смотрите , что делают эти люди!

[alexander luzhbinin (from livejournal.com)]

О, я там был:)

[alexsienen.livejournal.com]

Готовятся к освоению арктического шельфа из своих территориальных вод... =)

[mayakruha.livejournal.com]

Где? На глубине 3 км? В лаборатории? Или неужели в городе? :)

[nizhlogger.livejournal.com]

К сожалению люди разрабатывающие подобную технику ничего не смыслят собственно в добыче и геологии.
Такая система ещё худо бедно покатит для разработки очень крупного газового месторождения.
Там газ сам наверх прёт. Но туда и энергии никакой особо подавать не требуется и эти трансформаторы не шибко нужны.
Нефть сама переть не хочет. Как только растворённый в нефти газ истощается нужно спускать насосы. Вот для этого трансформатор бы сгодился конечно.
Но нужен соответственно и доступ в скважину. Есть такое понятие как капремонт скважин. Не только смена насосов но и много чего ещё.
Для этого платформы и существуют.

[matabuba.livejournal.com]

Присваивающее хозяйство - зло.

[second-path.livejournal.com]

"Кабель подключается к трансформатору, который уменьшает напряжение до 36 кВольт."

Не многовато-ли?

[mayakruha.livejournal.com]

Речь и шла о том, что мощности нужны для насосов.
Ну а так, конечно, межремонтный период это одна из ключевых вещей. Как и везде в направлении увеличения межремонтного периода проводятся тоже разработки. Я нашел, что для скважин в настоящее время межремонтный период может достигать 5-10 лет. А обычно около года?

[nizhlogger.livejournal.com]

Межремонтный период зависит от многих вещей. От степени обводнения или от выноса песка например. Это тоже геология. В лучшем случае 5 лет. Обычно год-два.
Допустим у вас 20-30 скважин на месторождении. Один ремонт занимает от недели до месяца. Это значит что ремонт и присутствие платформы на месторождении требуется постоянно. В чём смысл тогда топить трансформатор не ясно.

[mayakruha.livejournal.com]

Смысл определенно есть. Сименс это монстр. Поэтому сомнительно, что люди из Сименса ничего не смыслят в добыче и геологии. Там не студентики работают. Тем более, как указывает директор лаборатории, нефтедобытчики в курсе разработок и заинтересованы в них. В инете есть кстати отчеты, посвященные оценкам рынка для таких систем http://www.transparencymarketresearch.com/subsea-power-grid-market.html Кроме этого в этой области работают и другие монстры, такие как ДжИ

[nizhlogger.livejournal.com]

В трансформаторах Сименс точно разбирается.
А вот с геологией и добычей не очень. Да и с чего бы. Они же не нефтяная компания.
А нефтедобытчики если с них денег не просят всегда рады похлопать по плечу и сказать "давай-давай". А вдруг пригодится. Когда нибудь. Лет через 40-50. Или 100.

[mayakruha.livejournal.com]

Сименс это не только трансформаторы, автоматика и электроника. Он уже давно превратился в промышленного монстра, который охватывает почти все отрасли и поставляет серьезное промышленное оборудование. Они подминают под себя все. В свое время, например, они тупо купили ФАИ, который являлся одним из лидеров по разработке и поставке металлургического оборудования. И это даже не энергетика. Поэтому очень и очень сомнительно, что эти ребята не в теме и их тупо можно постучать по плечу. И опять же еще один монстр ДЖи также работает в этом направлении. По Вашему мнению и там дебилы? :)

[sailingbear.livejournal.com]

Я в Сименсе работал на Северном потоке. Могу сказать, что норвежское отделение хоть немного в нефтегазе волокет, а немецкое - полные нули в этом вопросе. Не их это специализация.

[sullen-ru.livejournal.com]

сименс купил фаи????

вот это новость. вот что значит давно отойти от металлургии:)


такому гиганту действительно ничего не стоит купить с поторохами научный отдел или направление каких нибуль некрупных нефтянников. вот тебе и технологии.

[mayakruha.livejournal.com]

В 2005. Теперь это подразделение называется Siemens-VAI.
Вообще в мире тренд - превращение компаний в крупные наукоемкие, высоко-технологические корпорации. Тот же Дженерал Электрик избавлялся от "непрофильных" активов и скупал компании, обладающие последними технологиями. Теперь после покупки подразделения Альстома в мире только два основных игрока в турбиностроении - Сименс и ДжИ. Так они всю промышленность скоро поделят между собой :)

[alexander luzhbinin (from livejournal.com)]

В лаборатории конечно. На глубину 3 км человеков не пускают.

[mayakruha.livejournal.com]

Так Вы в теме. Что не делитесь своим мнением? Какие перспективы у этого направления на Ваш взгляд?

[alexander luzhbinin (from livejournal.com)]

По правде говоря не нефтяник (электронщик), про перспективы не могу судить.
Вообще подход у них серьезный, много народу трудится, лаборатория хорошая, мне понравилось.

Компутеры, сетевое оборудование и т.д. - тоже все в негерметичных корпусах, как и трансформаторы, т.е. находится под давлением (у вас написано 460bar). Собственно эта лаборатория и занимается ответом на вопрос, как такое провернуть и насколько я знаю успешно.

[zel-dol.livejournal.com]

Сименс владеет технологией газификации угля, кокса и нефтяных остатков. Так что от этого -один шаг до нефтепереработки (производства синтетитческого газа или нефтепродуктов). Еще Сименс производит компрессоры для нефтяников и газовиков, турбины

[nizhlogger.livejournal.com]

В нефтяной промышленности есть два очень разных направления. Upstream и Downstream.
У нас они по старинке и попроще называются добыча и переработка и не полностью всё отражают. В технологиях и специалистах они почти не пересекаются.

[ailuropoda-m.livejournal.com]

Сименс уже даже продал VAI. Теперь это Primetals - объединённые активы Siemens, Mitsubishi Heavy Industries и Hitachi в области металлургии.

[mayakruha.livejournal.com]

Вот это да.
Вот что значит давно отойти от металлургии:) (с)

[sanchosd.livejournal.com]

Ага,...мне тоже показалось многовато....Самые мощные электродвигатели, что мне приходилось видеть, питались 6кВ переменки, и это монстры.
Т.е. потребуется еще локальный трансформер понижающий?
Может 3.6кВ? Тогда реальнее много...
С другой стороны, все "частотники", что "крутят" двигатели тех-же насосов, расчитаны на 380, ну пусть "шахтное" 1150В пер.тока. Но 3.6кВ!!! ОО Мне старшно представить себе схемотехнические решения для частотника.
IGBT транзисторов выше 1500В вроде как и не бывает, а городить гирлянды...брр... мне кажется где-то вкралась неточность.

[nazgash.livejournal.com]

Я прошу прощения, но на норвежском шельфе ESP не используются. Закачка воды и газа - основные методы secondary recovery

Полагаю, что и электропитание тестируют для насосов для закачки морской воды в скважины.

[nizhlogger.livejournal.com]

Чтобы обходиться без насосов нужно иметь роскошное по качеству месторождение. Чтобы можно было качать за контур и иметь эффективную поддержку пластового давления. Я не в курсе деталей на норвежских месторождениях но не верю чтобы все месторождения у них были такими.

[nazgash.livejournal.com]

И тем не менее насосов нет. Газлифт максимум. Все месторождения в норвежском секторе Северного моря - хорошего качества, и интесификация притока достигается либо горизонтальным бурением, либо стимуляцией. Коэффициент извлечения повышают закачкой воды или газа. Я как человек, уже пять лет работающий в Статойле, говорю

[nizhlogger.livejournal.com]

Газлифт по сути тот же насос. Без платформы никак.

[nazgash.livejournal.com]

Subsea-темплейты с газлифтом есть. А преимущества газлифта вполне понятны - нет движущихся частей. Я вообще не помню, чтобы у нас на одном из темплейтов gaslift valves меняли