Subsea (tehnologie) - Subsea (technology)

Submarinul este echipament, operațiuni sau aplicații oceanice complet scufundate, mai ales când este la o distanță de mare, în apele oceanului adânc sau pe fundul mării. Termenul este frecvent utilizat în legătură cu oceanografiei , marine sau inginerie ocean , explorare ocean , vehicule comandate de la distanță (ROVs) vehicule subacvatice autonome (AUVs), comunicații submarine sau cabluri de alimentare , pe fundul mării miniere minerale , petrol și gaze naturale , și energie eoliană offshore .

Ulei si gaz

Câmpurile de petrol și gaze se află sub multe ape interioare și zone offshore din întreaga lume, iar în industria petrolieră și gază termenul submarin se referă la explorarea, forarea și dezvoltarea câmpurilor de petrol și gaze în aceste locații subacvatice. Sub apă câmpuri de petrol și facilități sunt denumite generic folosind un submarină prefix, cum ar fi o sondă submarină , teren submarină , proiect submarină , și evoluțiile submarini.

Evoluțiile din domeniul petrolier submarini sunt de obicei împărțite în apă puțin adâncă și Deepwater categorii pentru a distinge între diferitele facilități și abordări necesare. Termenul de apă superficială sau raft este utilizat pentru adâncimi de apă foarte puțin adânci, unde pot fi utilizate instalații de fundare, cum ar fi platforme de foraj jackup și structuri fixe offshore , și unde este posibilă scufundarea prin saturație . Apa profundă este un termen folosit adesea pentru a se referi la proiecte offshore situate la adâncimi de apă mai mari de aproximativ 180 de metri, unde sunt utilizate nave de foraj plutitoare și platforme petroliere plutitoare , iar vehiculele subacvatice operate de la distanță sunt necesare, deoarece scufundările cu echipaj nu sunt practice.

Completările submarine pot fi urmărite până în 1943 cu finalizarea lacului Erie la o adâncime a apei de 35 ft (11 m). Fântâna avea un pom de Crăciun de tip teren care necesită intervenția scafandrului pentru instalare, întreținere și conexiuni de linie de curgere. Shell și-a finalizat primul puț submarin în Golful Mexic în 1961.

Sisteme

Sistemele de producție a petrolului submarin pot varia în complexitate de la o singură fântână de satelit cu o linie de flux legată de o platformă fixă , FPSO sau o instalație terestră, la mai multe fântâni de pe un șablon sau grupate în jurul unui colector și transferându-se la o instalație fixă ​​sau plutitoare sau direct la o instalație terestră.

Sistemele de producție submarină pot fi utilizate pentru a dezvolta rezervoare sau părți ale rezervoarelor, care necesită forarea puțurilor din mai multe locații. Condițiile de apă adâncă sau chiar condițiile de apă ultradepse pot, de asemenea, să dicteze în mod inerent dezvoltarea unui câmp prin intermediul unui sistem de producție submarină, deoarece instalațiile tradiționale de suprafață, cum ar fi pe o jachetă cu oțel, ar putea fi fie irealizabile din punct de vedere tehnic, fie neeconomice din cauza apei adâncime.

Dezvoltarea câmpurilor submarine de petrol și gaze necesită echipamente specializate. Echipamentul trebuie să fie suficient de fiabil pentru a proteja mediul și a face exploatarea hidrocarburilor submarine fezabilă din punct de vedere economic. Desfășurarea unui astfel de echipament necesită nave specializate și costisitoare, care trebuie să fie echipate cu echipamente de scufundare pentru lucrări de adâncime relativ mică (adică maximum câteva sute de metri adâncime de apă) și echipamente robotizate pentru adâncimi de apă mai adânci. Orice cerință de reparare sau intervenție cu echipamentele submarine instalate este, prin urmare, foarte costisitoare. Acest tip de cheltuială poate duce la eșecul economic al dezvoltării submarine.

Tehnologia submarină în producția de petrol și gaze offshore este un domeniu de aplicare extrem de specializat, cu cerințe deosebite de inginerie și simulare. Majoritatea noilor câmpuri petroliere sunt situate în ape adânci și sunt denumite în general sisteme de apă adâncă. Dezvoltarea acestor câmpuri stabilește cerințe stricte pentru verificarea funcțiilor diferitelor sisteme și conformitatea acestora cu cerințele și specificațiile actuale. Acest lucru se datorează costurilor ridicate și timpului implicat în schimbarea unui sistem preexistent datorită navelor specializate cu echipamente avansate la bord. Un test la scară completă ( Test de integrare a sistemului - SIT) nu asigură o verificare satisfăcătoare a sistemelor de apă adâncă, deoarece testul, din motive practice, nu poate fi efectuat în condiții identice cu cele în care sistemul va funcționa ulterior. Prin urmare, industria petrolieră a adoptat tehnologia modernă a datelor ca instrument pentru testarea virtuală a sistemelor de apă adâncă, care permite detectarea defectelor costisitoare într-o fază incipientă a proiectului. Prin utilizarea instrumentelor moderne de simulare, pot fi configurate și utilizate modele de sisteme de apă adâncă pentru a verifica funcțiile și proprietățile dinamice ale sistemului, în funcție de specificațiile cerințelor diferite. Aceasta include dezvoltarea bazată pe modele de instalații inovatoare de înaltă tehnologie și soluții de sistem pentru exploatarea și producerea resurselor energetice într-un mod ecologic, precum și analiza și evaluarea comportamentului dinamic al componentelor și sistemelor utilizate pentru producție și distribuție. de petrol și gaze. O altă parte este testarea virtuală în timp real a sistemelor de producție submarină, foraj submarin, aprovizionare deasupra nivelului mării, seismografie, echipamente de construcție submarină și echipamente de măsurare și control al proceselor submarine.

Energie eoliană offshore

De transmisie a puterii infrastructura pentru energie eoliană offshore utilizează o varietate de tehnologii pentru submarini instalarea și întreținerea cablurilor de transmisie a puterii submarine și alte echipamente de energie electrică. În plus, fundațiile monopile ale turbinelor eoliene cu fund fix și structurile de ancorare și cabluri ale turbinelor eoliene plutitoare sunt inspectate regulat cu o varietate de tehnologii submarine maritime.

Exploatarea subacvatică

Progresele tehnologice recente au dat naștere la utilizarea vehiculelor acționate de la distanță (ROV) pentru a colecta probe de minerale de la potențialele mine . Folosind burghie și alte instrumente de tăiere, ROV-urile obțin probe pentru a fi analizate pentru mineralele dorite. Odată ce un sit a fost localizat, o navă minieră sau o stație este amenajată pentru exploatarea zonei.

Exploatarea minerală pe fundul mării a depozitelor masive de sulfuri de pe fundul mării (așa numite astfel pentru moleculele de sulfură, nu pentru dimensiunea depozitului) sunt o industrie minieră subacvatică în curs de dezvoltare. Nautilus Minerals Inc. începuse să înființeze o nouă industrie prin explorarea comercială și, în viitor, plănuia să extragă cupru, aur, argint și zinc în proiectul său Solwara 1. Proiectul își stabilea operațiunile la 1,6 km sub suprafața oceanului în Marea Bismarck, lângă Papua Noua Guinee . Atunci când era pe deplin în desfășurare, operațiunea ar fi fost primul proiect comercial de extracție comercială din lume . Prima producție era de așteptat să înceapă în 2017, dar compania a dat faliment în 2019 după ce nu a reușit să asigure finanțarea proiectului.

Vehicule acționate de la distanță

Vehiculele operate de la distanță (ROV) sunt piese robotice de echipament acționate de departe pentru a îndeplini sarcini pe fundul mării. ROV-urile sunt disponibile într-o gamă largă de funcții și complexități, de la dispozitive simple cu cameră „glob ocular”, până la mașini multi-anexe care necesită mai mulți operatori pentru a opera sau „zbura” echipamentul.

Alte echipamente profesionale utilizate la instalarea cablului de telecomunicații Sub Sea sunt ambarcațiuni special concepute, barje modulare, pompă de apă, împreună cu suport pentru scufundări și alte accesorii pentru a efectua fără probleme operațiunile de instalare în adâncimea mării și în apropierea țărmului, râuri, lacuri. Există puține companii profesionale din lume care dețin, operează astfel de echipamente și desfășoară operațiuni la nivel mondial la cheie.

Recoltarea și producția de energie

Tehnologiile energetice submarine fac obiectul unei investigații folosind o serie de strategii tehnice, niciuna dintre care nu a fost încă comercializată pentru a deveni produse viabile sau noi industrii energetice. Sursele de energie care fac obiectul anchetei includ producția de energie la scară utilitară din curenții oceanici, cum ar fi curenții rapidi găsiți în apele dintre strâmtoarea Florida și Capul Hatteras. Cercetările și proiectele se dezvoltă pentru recoltarea energiei din orificiile hidrotermale pentru a furniza energie instrumentelor de cercetare oceanică submarină, dezvoltarea tehnologiilor autonome de reîncărcare a vehiculelor, a sistemelor de senzori ai fundului mării și a aplicațiilor de cercetare de mediu. Alte investigații includ recoltarea energiei din diferențele de temperatură care apar cu o adâncime variată a oceanului și celulele de combustie microbiene care produc energie din organismele din sedimentele de pe fundul oceanului. .

Metodele actuale de furnizare a energiei pentru aplicații electrice pe fundul mării în larg sunt limitate la utilizarea bateriilor, a puterii furnizate de la generatoare de pe nave sau platforme cu generatoare de combustibili fosili, sau pentru cerințe mai mici de energie, geamanduri de recoltare a energiei eoliene, solare sau valurilor. .

Organizații

O serie de societăți profesionale și organisme comerciale sunt implicate în industria submarină din întreaga lume. Astfel de grupuri includ

Agențiile guvernamentale administrează reglementări în apele lor teritoriale din întreaga lume. Exemple de astfel de agenții guvernamentale sunt Serviciul de Management al Mineralelor (MMS, SUA), Direcția Norvegiană a Petrolului (NPD, Norvegia) și Executivul pentru Sănătate și Siguranță (HSE, Marea Britanie). MMS administrează resursele minerale din SUA (utilizând Codul de reglementări federale (CFR)) și asigură gestionarea tuturor resurselor minerale submarine și energiei regenerabile din SUA .

Vezi si

Referințe