Электрификация в новую эпоху для промышленности O & G

(Фото, любезно предоставленное BP)

С восстановлением цен на нефть в центре внимания вновь проявляются проекты глубоководных и сверхразмерных водных нефтегазовых проектов (O & G). Жизнеспособность проекта сводится к постоянному сосредоточению на стоимости, а также производительности благодаря высокоэффективным активам. И электрификация настроена на драматическое воздействие этих высокотехнологичных производств для более эффективной работы.

После продолжительного спада цен, мерцание жизни вернулось к оффшорным производственным проектам с добычей нефти примерно до 70 долларов за баррель. Рост цен на нефть, в свою очередь, повлиял на инвестиции в производство - на 4% в 2017 году, а к концу 2018 года ожидается увеличение на 5%. В результате мы наблюдаем восстановление оффшорной деятельности и O & G производство.

Эта деятельность включает в себя рост спроса на плавучие хранилища для хранения и разгрузки (FPSO) и плавучие суда сжиженного природного газа (FLNG) и возможность для новых судов принимать новейшие технологии.

Для индустрии O & G технологические инновации могут иметь огромные преимущества, но можно предположить, что они повышают риск для проектов и, следовательно, ограничивают внедрение новых технологий. Но инновация не должна означать высокий риск - ее нужно просто умно и разумно применять. Совокупный эффект проверенных технологий, адаптированных для оффшорных компаний, внесение дополнительных улучшений может иметь трансформирующее воздействие.

Электрификация уже набирает обороты в энергетической инфраструктуре, а также в транспортном секторе. Проверенный, чтобы противостоять суровым оффшорным средам, он имеет потенциал для изменения динамики оффшорных FPSO, что позволяет им работать все более эффективно.

Чтобы лучше продемонстрировать ценность электрификации, давайте сначала рассмотрим некоторые из самых больших проблем, с которыми сталкивается сегодня индустрия:

• Вес и след: эти морские гиганты загружаются производственным и технологическим оборудованием вместе с инфраструктурой для поддержки повседневной жизни экипажа. Фактически, в оффшорной среде для каждой тонны оборудования требуется значительно больше материала, чтобы поддерживать его стабильно и надежно. Каждый из этих морских гигантов похож на мини-остров, а пространство и вес - на высоте. Любое снижение веса может обеспечить значительную экономию в связанных расходах на установку и, возможно, позволит больше места для других критических операций.
  
  
• Техническое обслуживание: оффшорная среда сложна и дорогая - незапланированный простор сразу же приводит к огромным расходам, а также к потерям альтернативных издержек - до 38 миллионов долларов в год в среднем, согласно внутреннему исследованию GE. Таким образом, минимизация обслуживания и максимизация доступности активов имеет важное значение для поддержания контроля над эксплуатационными расходами.
  
  
• Эффективность работы: приз повышенной эффективности производства может быть огромным, повышая производительность и жизнеспособность проекта. Эти умные новые производственные системы и технологии зависят от электрической мощности для эффективной работы. Стабильная и интеллектуальная микросхема на борту каждого судна открывает потенциал, который приносит электрификация.

Именно в этих условиях преимущества электрификации становятся ясными.

Электрификация FPSO
Решение для управления электродвигателем, такое как асинхронный двигатель, имеет меньше деталей, чем механический драйвер, что минимизирует затраты, связанные с ремонтом и обслуживанием. Если для процесса требуется переменная скорость, двигатель, соединенный с преобразователем частоты, может обеспечить требуемый диапазон скоростей, позволяя системе работать на любой желаемой скорости с максимальной эффективностью и большей доступностью.

Традиционно трансформатор должен быть добавлен, чтобы понизить напряжение, чтобы выровнять уровень напряжения в сети электропитания судна и требования к приводу, а также избежать генерации гармоник и потерь мощности. И наоборот, технология электрификации продвинулась до такой степени, что система электропривода может работать до 13,8 кВ, что позволяет ей напрямую подключаться к сети судов. В то же время активный передний конец преобразователя может отменить любое электрическое нарушение, исключающее необходимость в понижающих трансформаторах - экономия места и веса на судне.

Еще одно новшество, которое набирает обороты, - это высокоскоростное приложение.

Для работы электродвигателя, работающего на синхронной скорости, требуется коробка передач (множитель), позволяющая вращению компрессора или насоса с оптимальной скоростью, т.е. большей, чем синхронная скорость (около 10000 об / мин). Но коробка передач содержит целый ряд проблем. Он расположен рядом с компрессором, и это увеличивает зону опасности на платформе. Коробки передач снижают эффективность и требуют смазочного масла и системы охлаждения - все это увеличивает сложность и вес всей системы.

С другой стороны, высокоскоростной электродвигатель способен вращаться со скоростью ведомого устройства и поэтому может приводить в движение компрессор напрямую без коробки передач. Это делает его более эффективным и снижает нагрузку - высокоскоростная моторная технология GE (MGV) и усовершенствованные частотные преобразователи MV7 с многоуровневой технологией могут устранить необходимость в коробке передач и снизить общий объем работы приводов на более чем 25 процентов ,

Существует также еще одна польза, вызванная электризацией, которая имеет исключительно важное значение для FPSO.

Как правило, FPSO зафрахтован для работы на поле уже более 15 лет. С течением времени окружающая среда - давление газа, нефть, присутствие воды в масле - значительно изменится. Давление скважины также уменьшится. Использование переменной частоты - электропривод для насосов и компрессоров FPSO обеспечивает большую управляемость, точность и эксплуатационную гибкость в процессе производства, поскольку это помогает процессу продолжать работу с требуемой номинальной мощностью и, следовательно, желаемым уровнем эффективности.

Морской нефтегазодобывающий сектор имеет светлое будущее и, как ожидается, опустится до уровня добычи до кризиса цен на нефть. И компании, которые оценивают широкий спектр технологических возможностей и принимают правильные технологии, а не принимают традицию, будут иметь конкурентное преимущество во время восстановления отрасли. Электрификация, с ее многочисленными и разнообразными преимуществами, предназначена для того, чтобы нефтегазовая промышленность могла воспользоваться этой новой эрой.

Автор
Азез Мохаммед является президентом и генеральным директором компании GE Power Conversion.