Cảm quan chúng ta trong cuộc sống thường nhật nói chung và trong một số lĩnh vực nhất định của ngành dầu khí dưới biển nói riêng, nói lên được rằng tất cả xung quanh đang điện khí hóa. Có một lý do chính đáng cho tất cả cuộc nói chuyện đó. Việc sử dụng các hệ thống điều khiển dưới đáy biển được điện khí hóa thay vì các hệ thống tương đương thủy lực có thể góp phần giải quyết một số vấn đề cấp bách nhất mà người vận hành đang phải đối mặt hiện nay; cụ thể là OPEX thấp hơn, CAPEX tối thiểu và giảm đáng kể cường độ carbon của các hoạt động, để cải thiện nền kinh tế xanh của chúng ta.
Khác với thủy lực, câu chuyện về điện khí hóa dưới đáy biển không chỉ là về việc loại bỏ thủy lực đáng kể khỏi cơ sở hạ tầng dưới biển (chúng ta sẽ nói thêm về điều đó sau), mà còn là khi nhìn sâu vào việc loại bỏ thủy lực, trên thực tế, chúng tôi sử dụng các nguyên lý cơ bản của hệ thống dưới biển điều khiển điện thủy lực (EMUX) hiện đang được sử dụng trong thiết bị đo đạc và điều khiển công suất thấp, nhưng tăng cường sức mạnh của chúng để cung cấp truyền động chính cho hoạt động công suất mạnh hơn, như mở hoặc đóng các van chính.
Hình 1. Ống góp Aptara, được điện hóa với van bi với bộ truyền động điện quay công suất thấp.
Lợi ích có thể được thấy rõ từ việc thay đổi một số chức năng từ thủy lực sang điện một cách đơn giản. Loại bỏ thủy lực khỏi ống góp giúp giảm đáng kể CAPEX; điện hóa van cuộn cảm có thể cung cấp khả năng kiểm soát tốt hơn nhiều để tăng cường sản xuất; và việc sử dụng các van khép kín vòng kín trong các ứng dụng nâng khí hoặc sử dụng và lưu trữ carbon có thể giúp kiểm soát tốt hơn chất lỏng phun, giảm OPEX.
Bằng cách đơn giản loại bỏ thủy lực, các hệ thống điện mới cũng loại bỏ rất nhiều thép không gỉ cao cấp từ sản xuất, vận chuyển, lắp đặt và vận hành các lỗ dưới đáy biển. Các đường ống có trọng lượng nhẹ hơn với ít áp suất thấp / áp suất cao dự phòng giúp loại bỏ cả chi phí và lượng khí thải carbon từ các khu vực đồng cỏ.
Khi khối lượng đường ống giảm, nhu cầu phân phối và quản lý nó thông qua ống góp cũng như nhu cầu về thiết bị phụ trợ như tấm stab thủy lực. Người vận hành có thể đi xa hơn và sâu hơn và với khoảng cách dài hơn, sẽ ít chi phí hơn so với các điều khiển thủy lực truyền thống cho phép cho đến nay.
Lãi suất tăng lên. Công nghệ này không phải là mới. Cây điện dưới biển đầu tiên được xây dựng vào năm 1994 bởi Vetco Grey (nay là một phần của Baker Hughes), mặc dù nó chưa bao giờ được lắp đặt. Lần lắp đặt đầu tiên xảy ra vào năm 2006 và nó đã trở thành chủ đề thảo luận kể từ đầu những năm 1990 – mặc dù trong giới công nghiệp nhỏ hơn nhiều. Trong những năm tiếp theo, nó hầu như không thu được bất kỳ lực kéo nào, do ngành công nghiệp không muốn chấp nhận rủi ro đối với công nghệ mới — cho đến nay. Bị lắp bắp dọc theo con đường gần như không thể chấp nhận được, điện khí hóa dưới biển đang có sự tăng trưởng đột ngột theo cấp số nhân về sự quan tâm và mức độ tương tác. Điều này là do các yêu cầu trong các lĩnh vực như:
- Việc sử dụng thiết bị truyền động điện trên các trạm nén khi không có thủy lực.
- Van định lượng phun hóa chất, sử dụng động cơ điện với bề dày thành tích.
- Việc trang bị thêm các thiết bị truyền động điện để vận hành các van hoạt động bằng ROV trên các ống góp như hình 1.
Cùng với nhau, tất cả các bước gia tăng này đã làm giảm hồ sơ rủi ro của điện khí hóa dưới biển mà ngành công nghiệp nhận thấy. Các công ty, chẳng hạn như TotalEnergies, đã tuyên bố tham vọng làm cho tất cả các hệ thống mới được điện khí hóa và Equinor cũng đưa ra cam kết tương tự rằng nó sẽ được điện khí hóa vào năm 2023.
Thu thập bằng chứng. Tại Baker Hughes, chúng tôi tin rằng điện khí hóa dưới biển giải quyết mối quan tâm chính của các nhà khai thác khi nói đến vốn, vận hành và chi phí carbon, đồng thời đã đến lúc thích hợp để công nghệ này trở thành xu hướng phổ biến. Tuy nhiên, trường hợp kinh doanh không phải lúc nào cũng rõ ràng đối với tất cả các nhà khai thác và nó cần được tuyên bố một cách rõ ràng: không có công nghệ mới nào có thể được giới thiệu mà không có bằng chứng cần thiết — đặc biệt là độ an toàn và độ tin cậy — đằng sau nó, ngay cả khi ý kiến chung dường như đã chấp nhận nó .
Tiết kiệm CAPEX. Phân tích mở rộng cho thấy chi phí phần cứng dưới biển tiết kiệm được 9% ở cấp hệ thống. Những khoản tiết kiệm đó đến từ một số nguồn: ví dụ, chi phí của hệ thống rốn thấp hơn 30% so với hệ thống điện và hệ thống điều khiển thấp hơn 24%, cũng như thử nghiệm. Sự gia tăng nhẹ (dưới 1%) trong chi phí của hệ thống cây sản xuất dưới biển dễ dàng được bù đắp bằng việc tiết kiệm hệ thống đầu nguồn, cấu trúc, hệ thống phân phối, can thiệp và dụng cụ. Không còn nghi ngờ gì nữa, về mặt CAPEX, hệ thống điện dưới biển dễ dàng đánh bại hệ thống thủy lực truyền thống.
Lợi ích hoạt động. Nghiên cứu cũng chỉ ra các lĩnh vực khác trong đó việc loại bỏ hệ thống chất lỏng áp suất cao và các bộ phận máy quay của bộ nguồn thủy lực (HPU) có thể mang lại những lợi ích đáng chú ý cho người vận hành. Thứ nhất, tính khả dụng của hệ thống có thể được cải thiện, khi nhu cầu sửa chữa giảm xuống. Ngoài ra, vì các hệ thống thủy lực có xu hướng là một trong những nguyên nhân chính gây ra thời gian ngừng hoạt động trong các hệ thống dưới biển, nên có khả năng cải thiện đáng kể khả năng sản xuất. Ngoài ra, người vận hành có thể giảm thiểu các con đường rò rỉ và các hoạt động hàng hải — cùng với rủi ro lắp đặt sai hoặc bị lỗi. Tất cả những điều đó cho thấy OPEX giảm và tăng khả năng sản xuất.
Phù hợp với tương lai. Cuối cùng, báo cáo đã xem xét làm thế nào những lợi thế của điện khí hóa dưới biển có thể được nâng cao hơn nữa bằng các công cụ kỹ thuật số cung cấp khả năng truy cập dữ liệu, trực quan hóa, giám sát và chẩn đoán và tiên lượng, đồng thời mở đường cho việc bảo trì dự đoán nhiều hơn. Tất cả những thông tin chi tiết hữu ích này mà cơ sở hạ tầng kỹ thuật số cung cấp cũng sẽ có sẵn trên các hệ thống điện khí hóa dưới biển. Điều này không chỉ cải thiện tính khả dụng của hệ thống và hỗ trợ các hoạt động tự chủ, giảm biên chế, mà còn cho phép ra quyết định tập trung vào tương lai để hỗ trợ tuổi thọ và tính bền vững của hệ thống tổng thể dưới biển.
Chuyển đổi sang biên giới năng lượng hoàn toàn bằng điện. Chúng tôi tại Baker Hughes coi việc mở rộng công nghệ điện hoàn toàn là một yếu tố quan trọng để thay đổi từng bước thực sự về chi phí, ý thức về nền kinh tế xanh, cũng như sự tin tưởng và phụ thuộc lẫn nhau từ trí thông minh của hệ thống. Hơn nữa, chúng tôi coi hệ thống điện hoàn toàn là một phần trung tâm của tấm thảm cho quá trình chuyển đổi chân trời biên giới năng lượng Baker Hughes.
Vina Aspire là đơn vị tư vấn, cung cấp các giải pháp, dịch vụ CNTT, An ninh mạng, bảo mật & an toàn thông tin tại Việt Nam. Đội ngũ của Vina Aspire gồm những chuyên gia, cộng tác viên giỏi, có trình độ, kinh nghiệm và uy tín cùng các nhà đầu tư, đối tác lớn trong và ngoài nước chung tay xây dựng
Các Doanh nghiệp, tổ chức có nhu cầu liên hệ Công ty Vina Aspire theo thông tin sau:
Email: info@vina-aspire.com | Tel: +84 944 004 666 | Fax: +84 28 3535 0668 | Website: www.vina-aspire.com
Vina Aspire – Vững bảo mật, trọn niềm tin
Nguồn: worldoil.com/magazine/2022/april-2022/special-focus-offshore-technology/technologies-to-enable-subsea-electrification-for-a-topside-free-environment/
