联系我们

潜入深海:助力海底油气作业电气化

海底油气项目远离海岸,位于海底深处,是全球最具挑战性的环境。在这里,帅福得电池为新一代电气化油气项目提供安全可靠的动力。

尽管全世界都在推广可再生能源,但对化石燃料的需求量仍在上升。据预测,这一趋势至少将持续到2025年。近海石油和天然气发挥了至关重要的作用,目前海底储量约占全球油气产量的30%。为了维持产量,勘探项目需要从最近的海岸向海洋中心进发数百公里,甚至潜入海洋更深处。有些项目需潜入超过500米深的海底,道达尔将之归类为 “深海”项目;还有一些项目更需潜入超过1500米海底深处,此类项目称之为 “超深海”项目。

随着深度的加深,海底作业环境也变得越加恶劣,越来越多的海底项目作业者如今更倾向采用部分或全部电气化,从而降低成本及对环境的影响。其中一项重要指标是减少液压系统的使用,这有助于简化水下生产系统和处理单元之间的控制,因为它们只需要包含电力和通信回路。

电动操作阀

其中一个受电气化强烈影响的应用是用于水下控制和生产系统的阀门。传统习惯上,这些阀门是液压操作的。而切换到全电动或混合操作方式,使其在可控性、自动化程度和安全性方面均有了极大的改善。

帅福得一直是这种先进应用的先驱者。在十多年前,我们的锂离子充电电池就已经开始应用在海底阻风门,解决了为创新型独立海底阻风门供电的问题。海底作业期间,这个阀门控制着油井和集管间石油或天然气流动。整个系统使用电力驱动来取代传统的液压驱动,响应速度更快、运输更加平稳顺畅,并且可以实时反馈性能和阀门位置。此外还消除了液压油泄漏到海洋的可能性。

最大的挑战是要在为深达3000米的地方提供足够的电力来操作阻风门,因为通过一根如此长的海底电缆来进行大功率供电是不切实际的。而锂离子电池可以填补这一电力需求。锂离子电池可以储存足够的能量,来进行长达4分半钟的阻风门开合动作。在整个25年的设计寿命里,电池不仅支持阻风门的日常运作,同时可满足在特殊情况下一天数次的操作。

 

在25年的设计寿命期间,电池支持阻风门日常运作及特殊情况下每天数次操作。

 

全电动海底生产

为了提高效率和降低成本,未来的趋势将把目前安装在海上平台中的压缩机和泵等大型设备将移到油井附近的海床。2016年,道达尔率先在荷兰北海推出K5F,这是世界上第一个全电动水下试井。海底电气化的发展需要备用电池,以确保安全、可靠、不间断的运行。帅福得锂离子电池已在严酷的航空航天环境中得到了充分验证,非常适合这种苛刻的环境。

帅福得是TechnipFMC的合作伙伴,为石油和天然气行业提供海底解决方案。

潜入海底

在海底下,帅福得锂原电池还为井下应用提供动力,如集成了各种电子传感器的钻井中测量(MWD)工具。这些工具提供关于井孔深度和方向,以及钻头处状况的实时信息。所载电池必须在-40 ℃至+150 ℃的宽温度范围内工作,同时耐受高强度冲击和振动。最重要的是,还必须长期具备完全可靠性通常是数小时至20年以上。这一点尤为重要,如果因为电池问题而需要将钻头带回地面处理,由此产生的停机损失是非常昂贵的。

设立无电缆自主式水下航行器

自主式水下航行器(AUV)和遥控潜水器(ROV)是油气行业的主力军,尤其是在潜水员无法触及的深度探索时。这些航行器身上安装的电子传感器越来越多,不仅变得越来越智能,而且还脱离了电线的束缚,不再需要电缆连接。这就要求高容量电池能够在一个紧凑、轻型的安装空间中提供更多的电量。而具备高可靠性和长寿命周期的帅福得锂离子电池正是这一需求的完美的解决方案。

随着石油和天然气项目在地下深处探索新的领域,它们需要更多的自动化和电气化。因此,高技术电池将在后备电源和一次电源中发挥越来越重要的作用。到目前为止,我们看到的只是沧海一粟。

相关故事

07/04/2020
E.ON变电站直接升级
阅读更多
07/04/2020
助推俄罗斯破冰船
阅读更多