सीबड को पॉवर देना

तेल और गैस उद्योग के लिए भविष्य: सीबेड पर तैनात विद्युतीकृत उप-इकाइयां उत्पादन में क्रांति लाने के लिए तैयार हैं। (छवि: एबीबी)

नवंबर 2019 में एबीबी ने अपनी नई उप-बिजली वितरण और रूपांतरण प्रौद्योगिकी प्रणाली की व्यावसायिक उपलब्धता की घोषणा की। इक्विनोर, शेवरॉन और कुल के साथ संयुक्त रूप से विकसित, तकनीक का उद्देश्य उप-विद्युतीकरण के उपयोग के माध्यम से दुनिया के अधिकांश अपतटीय हाइड्रोकार्बन संसाधनों की कटाई को देखना है।

पर्यावरण विनियामक दबावों और बाजार की वास्तविकताओं ने अपतटीय तेल और गैस ऑपरेटरों को सुरक्षित, अधिक ऊर्जा कुशल, लागत प्रभावी और पर्यावरणीय सौम्य भविष्य के लिए एक स्पष्ट दृष्टि की कल्पना करने में मदद करने के लिए, दोनों अपने परिपक्व बेसिन और नए, दूरस्थ, गहरे पानी सरहद के लिए समान हैं। ।

उद्योग को इन लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद करने के लिए, एबीबी, $ 100 मिलियन के अनुसंधान, डिजाइन और डेवलपमेंट ज्वाइंट इंडस्ट्री प्रोजेक्ट (JIP) में 2013 में भागीदारों इक्विनोर, शेवरॉन और टोटल के साथ शुरू किया गया है, जिसने एक नए उप-माध्यम मध्यम-वोल्टेज वितरण का डिजाइन, विकास और परीक्षण किया है और रूपांतरण प्रणाली जो सभी उत्पादन परिचालनों को सीबेड में ले जाने में सक्षम बनाती है, जिससे एक वास्तविक उप-सुविधा के सपने को साकार करने के लिए एक महत्वपूर्ण अंतिम चरण बन जाता है।

नवंबर 2019 में, एबीबी ने नई उप-बिजली प्रणाली की वाणिज्यिक उपलब्धता की घोषणा की, जो कि फिनलैंड के वासा में एक आश्रय बंदरगाह में 3,000-घंटे के उथले-जल परीक्षण को पूरा करती है, यह कहती है कि इसने प्रौद्योगिकी की वैधता का प्रदर्शन किया है। इसका अर्थ है कि दुनिया के अधिकांश अपतटीय हाइड्रोकार्बन संसाधनों को उप-विद्युतीकरण के उपयोग के माध्यम से काटा जा सकता है।

सबीसा बनाम टॉपसाइड
अपतटीय हाइड्रोकार्बन उत्पादन प्रणाली में पारंपरिक टॉपसाइड आमतौर पर बड़े, मानवयुक्त अस्थायी या निश्चित संरचनाओं पर रखे जाते हैं जो संचालित करने के लिए महंगे होते हैं और जहां आवास शक्ति और नियंत्रण उपकरण के लिए जगह अक्सर बाधित होती है।

इसके अलावा, सीबेड पर प्रत्येक बिजली उपयोगकर्ता के लिए महंगी समर्पित शक्ति और इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक गर्भनाल केबल्स की आवश्यकता होती है, एक टोपोलॉजी का निर्माण करना जो नए विन्यासों के अनुकूल महंगा, कठिन है और सीमित बैंडविड्थ के कारण डिजिटलाइजेशन की पहल का समर्थन करने की क्षमता में प्रतिबंधित है।

आज की अधिकांश संरचनाएं स्थानीय बिजली उत्पादन के लिए गैस टर्बाइन का उपयोग करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप पर्यावरण पर प्रभाव पड़ता है। अन्य नुकसान इन ऊर्जा-अक्षम इकाइयों के निर्माण और संचालन की लागतों के अलावा जोखिम और निरंतर रखरखाव और रसद समर्थन के लिए मनुष्यों के जोखिम की आवश्यकता है।

इन समस्याओं को दूर करने के लिए, वर्षों से तेल और गैस कंपनियों ने अधिक उत्पादन क्षमता और बहुत कम पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए सीबेड पर उत्पादन बुनियादी ढांचे को स्थापित करने का प्रयास किया है। हालांकि, शुरुआती उप-बिजली वितरण प्रणाली सीमित टाई-बैक दूरी के दोष से ग्रस्त थीं, जो 150 किलोमीटर (किमी) से कम तक सीमित थीं।

इसके विपरीत, एबीबी और उसके सहयोगियों के बीच JIP के परिणाम बताते हैं कि, दुनिया भर में पहली बार, ऊर्जा कंपनियां 600 किमी तक की गहराई तक और नीचे गहराई तक 100 मेगावाट बिजली की विश्वसनीय आपूर्ति का उपयोग करने में सक्षम होंगी। 3000 मीटर की दूरी पर, जहां परिवेश का दबाव 300 वायुमंडल से अधिक है। बिजली की आपूर्ति एक एकल केबल के माध्यम से की जा सकती है जिसका उपयोग 30 वर्षों तक किया जा सकता है, जिससे तेल और गैस का उत्पादन दूर और गहरे समुद्र के वातावरण में हो सकता है।

“यह मील का पत्थर एक उत्कृष्ट उपलब्धि है और जबरदस्त समर्पण, विशेषज्ञता और दृढ़ता के माध्यम से प्राप्त एक प्रेरणादायक प्रौद्योगिकी विकास की परिणति है। यह एक बहु-वर्ष के संयुक्त प्रयास में एबीबी, इक्विनोर, टोटल और शेवरॉन के 200 से अधिक वैज्ञानिकों द्वारा गहन सहयोग का परिणाम है, ”डॉ। पीटर टेरीशेक ने कहा, एबीबी के औद्योगिक स्वचालन व्यवसाय के अध्यक्ष।

(छवि: एबीबी)

उप-घटक घटकों का विद्युतीकरण
जेआईपी में किए गए अनुसंधान और विकास कार्य के परिणामस्वरूप उप-घटकों और प्रणालियों में एक्ट्यूएटर्स से लेकर पंप और कम्प्रेसर तक विद्युतीकृत हो रहे हैं, जिससे सिस्टम की उपलब्धता और नियंत्रण बढ़ाने और घटक आकार, लागत और ऊर्जा की तीव्रता को कम करने और साथ ही कर्मियों को हटाने में मदद मिली है। रिमोट और मानवरहित संचालन के उपयोग के माध्यम से एक उच्च जोखिम वाला वातावरण। एबीबी का कहना है कि ऐसी तकनीक पेश करने से जो उप-उत्पादन प्रणालियों तक पहुंचने के लिए लंबी दूरी पर और अधिक गहराई तक उप-शक्ति का वितरण कर सकती है, इस तकनीक की पूर्ण संभावनाओं को महसूस किया जा सकता है और उन्हें जोड़ा जा सकता है, जो एक विशिष्ट विकास के मामले के आधार पर, नई प्रणाली की पेशकश कर सकता है अन्य बुनियादी ढांचे से 200 किमी की दूरी पर एकल केबल के माध्यम से पंप और कम्प्रेसर जैसे आठ बिजली खपत इकाइयों को जोड़कर $ 500 मिलियन से अधिक की पूंजीगत व्यय बचत।

इसके अलावा, सीबेड पर ऐसी इकाइयों को बिजली की आपूर्ति बिजली की खपत को काफी कम कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप तट आधारित प्रणालियों का उपयोग करने की तुलना में पर्याप्त ऊर्जा बचत और बहुत कम कार्बन उत्सर्जन होता है। तकनीक को पवन और पनबिजली सहित किसी भी शक्ति स्रोत द्वारा संचालित किया जा सकता है। उप-प्रौद्योगिकी का एक और लाभ परिचालन जोखिम और बढ़ी हुई सुरक्षा को कम करता है, क्योंकि संचालन के लिए कम अपतटीय कर्मचारियों की आवश्यकता होती है और डिजिटलकरण और स्वायत्तता के लाभों का फायदा उठाया जा सकता है।

"पूरे तेल और गैस उत्पादन की सुविधा को सीबेड में ले जाना अब एक सपना नहीं है," डॉ। टेरीशेक ने कहा। "दूरस्थ रूप से संचालित, कम कार्बन ऊर्जा से संचालित होने वाली स्वायत्त उप-सुविधाओं में वास्तविकता बनने की अधिक संभावना है क्योंकि हम एक नए ऊर्जा भविष्य की ओर संक्रमण करते हैं।"

व्यवहार्य तकनीक, वाणिज्यिक क्षमता
वासा में JIP और 3,000 घंटे के उथले-पानी के परीक्षण से पहले, केवल ट्रांसमिशन केबल और सब-स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर पानी के नीचे संचालित करने के लिए साबित हुए थे। हालांकि, JIP के पूरा होने के बाद, ABB की सबसिटी पावर डिस्ट्रीब्यूशन और कन्वर्जन सिस्टम में अब स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर, मीडियम-वोल्टेज वैरिएबल स्पीड ड्राइव (VSD), मीडियम-वोल्टेज (MV) स्विचगियर, कंट्रोल और लो-वोल्टेज (LV) शामिल हैं। बिजली वितरण, और बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स और नियंत्रण प्रणाली 230/400 वी के साथ समर्थित है।

उप-बिजली वितरण और रूपांतरण प्रणाली के प्रत्येक घटक भागों के पीछे की विशेषज्ञता दुनिया भर में विभिन्न एबीबी सुविधाओं से तैयार की गई थी।

एबीबी में वरिष्ठ उपाध्यक्ष और ऊर्जा उद्योग के प्रमुख केविन कोसको ने कहा, "इस चरण तक पहुंचने में हमारी सफलता हमारी टीमों के गहरे डोमेन अनुभव के लिए एक जुनून है, जो उद्योग के लिए गेम-चेंजर देने के लिए एक जुनून और समर्पण के साथ है।" “पूर्ण उप-विद्युतीकरण एक लंबे समय से आ रहा है। यह आसान नहीं है, लेकिन हमने इसे पूरा कर लिया है। तेल और गैस कंपनियों की अब प्रौद्योगिकी तक पहुंच है जो पूरी तरह से बदल जाएगी कि वे कैसे काम करते हैं। ”

JIP के दौरान फोकस का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र यह सुनिश्चित कर रहा था कि सिस्टम मॉड्यूलर, लचीला और खुला होगा। यह भी सबसे ऊपर अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीयता और उपलब्धता लक्ष्यों को पूरा करने की जरूरत है। एबीबी ने फैसला किया कि परियोजना विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने में मदद करने के लिए मौजूदा प्रौद्योगिकियों के आधार पर बड़े पैमाने पर समाधानों को तैनात करेगी, और गुणवत्ता नियंत्रण और अप्रचलन रणनीतियों की शुरुआत अच्छी तरह से की गई थी। इस दृष्टिकोण का यह भी मतलब था कि मौजूदा टॉपसाइड हार्डवेयर सिस्टम और सॉफ्टवेयर के साथ एकीकरण सीधा होगा और सभी विफलताओं को सरल 'बीहड़' चरणों को जोड़कर डिजाइन सुधार या परिवर्तन द्वारा कम किया जाना चाहिए।

कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय समाधान सुनिश्चित करने के लिए, एबीबी ने वीएसडी और एमवी स्विचगियर को तेल से भरे, प्रत्येक घटक के साथ दबाव-मुआवजा वाले टैंकों में संलग्न किया, जो एक चरणबद्ध दृष्टिकोण में इसे सम्मानित किया गया, इस प्रकार उत्पाद असेंबलियों का अनुकूलन और अतिरेक और उच्चता सुनिश्चित करने के लिए घटकों और कार्यों की संख्या को कम करना। सिस्टम की विश्वसनीयता। इसके अलावा, यह सुनिश्चित करने के लिए कि इलेक्ट्रॉनिक्स और बिजली के घटक एक दबाव-सहिष्णु वातावरण में काम कर सकते हैं और एक ढांकता हुआ तेल, घटक स्क्रीनिंग और चयन, सामग्री संगतता, सामग्री इंटरफ़ेस पहलुओं और घटकों के थर्मल प्रदर्शन को इष्टतम स्तरों पर सेट किया गया।

इलेक्ट्रॉनिक्स और कंट्रोल मॉड्यूल सिस्टम के भीतर आसान आवास को सक्षम करने के लिए विभिन्न आकारों की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन में लचीले और मॉड्यूलर हैं। बाकी सबसिस्टम प्रणाली के साथ इंटरफेसिंग में आसानी के लिए संचार और नियंत्रण ईथरनेट-आधारित हैं और उच्च गति वाले फाइबर-ऑप्टिक संचार उत्तरदायी संचालन कार्यों को सक्षम बनाता है।

2017 में, एबीबी की चर गति ड्राइव ने 168-घंटे के उथले-पानी का परीक्षण किया और इसे पारित करने के लिए आवश्यक सभी प्रदर्शन मानदंडों को पूरा किया। एबीबी प्रणाली के अन्य सभी घटक भी पानी के भीतर कुशलता से काम करने के लिए सिद्ध थे। (फोटो: एबीबी)

यथार्थवादी परीक्षण
चूंकि विभिन्न तनाव स्थितियों के तहत संचालित कई सौ अद्वितीय महत्वपूर्ण घटकों से परिणामस्वरूप बिजली वितरण और नियंत्रण प्रणाली बनाई गई है, इसलिए विभिन्न डिजाइनों के व्यवहार और सीमाओं को जानने के लिए एक स्पष्ट और व्यावहारिक परीक्षण संरचना रखी गई थी, इस प्रकार इसे कम करने में मदद मिली। फुल-स्केल प्रोटोटाइप के लिए प्रीक्वालिफाइ करने से पहले विफलता का जोखिम। इसलिए, सिमुलेशन और प्रयोगशाला परीक्षणों, सामग्री, घटकों, उप-विधानसभाओं और विधानसभाओं के साथ शुरू करके अंतिम पूर्ण-प्रणाली 3,000-घंटे के उथले पानी के परीक्षण से पहले जीवन चक्र प्रोफाइल के अनुसार यथार्थवादी तनाव के स्तर के अधीन थे।

सभी परीक्षण एपीआई 17 एफ स्टैंडर्ड के अनुसार सबीसा प्रोडक्शन कंट्रोल सिस्टम के लिए किए गए थे और इसमें तापमान, कंपन, दबाव और त्वरित जीवनकाल शामिल था। परियोजना के विकास में विकास की सिफारिशों और प्रौद्योगिकी तत्परता स्तर (टीआरएल) के बाद डीएनवी आरपी-ए 320 में परिभाषित किया गया है, जो यह सुनिश्चित करने के लिए एक व्यवस्थित दृष्टिकोण प्रदान करता है कि प्रौद्योगिकी मज़बूती से और निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर।

उद्योग को लाभ
एबीबी प्रणाली के सफल परीक्षण में तेल और गैस क्षेत्रों के लिए कई निहितार्थ हैं। सिस्टम के उपयोग का मतलब है कि मौजूदा सुविधा का परिचालन जीवनकाल अधिक लागत-कुशल टाई-इन के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है, जिसमें न्यूनतम टॉप-अप संशोधनों की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, भविष्य के विकास को चरणबद्ध तरीके से और आसानी से एक अधिक लचीली प्रणाली टोपोलॉजी के माध्यम से अनुकूलित किया जा सकता है। पूर्ण उत्पादन प्रणालियों के साथ सब-इन्सटाल किए गए, लंबे समय तक टिकबैक के लिए कई पावर केबल्स या जटिल गर्भनाल की आवश्यकता नहीं होती है और इसके अलावा, विद्युत संचालित समाधान सिस्टम प्रदर्शन की घड़ी की दृश्यता को सक्षम करते हैं। एबीबी एबिलिटी का उपयोग करके, कंपनी के डिजिटल प्लेटफ़ॉर्म, अधिक सटीक नियंत्रण और उन्नत रिमोट एनालिटिक्स का प्रदर्शन किया जा सकता है, ये डिजिटल समाधान डिवाइस को किनारे से क्लाउड तक एबीबी की गहरी डोमेन विशेषज्ञता प्रदान करते हैं, जिससे तेल और गैस उद्योग के ग्राहकों को लाभ होता है। जेरेमी कटलर, नॉर्वे के स्टवान्गर में कुल ऊर्जा अनुसंधान और विकास केंद्र के प्रमुख हैं।

"यह विघटनकारी, परिवर्तनकारी तकनीक अस्पष्टीकृत क्षेत्रों को खोलती है, और सहयोग की शक्ति है, जो काम के दायरे की स्पष्ट परिभाषा के साथ शुरू हुई है और नीचे से ऊपर की ओर से एक ताजा डिजाइन में सर्वश्रेष्ठ प्रतिभाओं को मिलाया है, जिसके परिणामस्वरूप 'उप-कारखाने का निर्माण हुआ है। resources संभावित उप-संसाधनों के दोहन को अधिकतम करने के लिए तट से हरी शक्ति को नियोजित करने वाली अवधारणा। तेल और गैस क्षेत्र में साझेदारी नई नहीं है - हम कई क्षेत्रों में प्रतिस्पर्धा करते हैं, लेकिन हम सहयोग भी करते हैं - और इस तरह की एक बड़ी परियोजना में विभिन्न पार्टियां जोखिम साझा कर सकती हैं और पुरस्कार साझा कर सकती हैं। मानव रहित उप-कारखाने की सुविधा स्वच्छ अपतटीय शक्ति, ऊर्जा के अधिक कुशल उपयोग और कम कार्बन उत्सर्जन के साथ कई लाभ प्रदान करती है। "

एक साधारण बिजली वितरण टोपोलॉजी एबीबी बिजली वितरण और रूपांतरण प्रणाली के कुशल संचालन को सुनिश्चित करता है। (छवि: एबीबी)