Eletrificação em uma nova era para a indústria de óleo e gás

(Foto do arquivo cortesia da BP)

Com a recuperação dos preços do petróleo, os projetos de petróleo e gás (O & G) em águas profundas e ultra-profundas são foco de interesse renovado. A viabilidade do projeto se resumirá a um foco contínuo no custo, mas também na produtividade por meio de ativos de alto desempenho. E a eletrificação está programada para gerar um impacto dramático dessas instalações de produção de alta tecnologia para operações mais eficientes.

Após uma prolongada retração nos preços, um lampejo de vida voltou a projetos de produção offshore, com a recuperação do petróleo para cerca de US $ 70 / barril. O aumento do preço do petróleo, por sua vez, impactou o investimento na produção - 4% em 2017, com um aumento adicional de 5% previsto para o final de 2018. Como resultado, estamos vendo uma recuperação nas atividades offshore e na O & G. Produção.

Essa atividade inclui um aumento na demanda por navios flutuantes de armazenamento e descarregamento de produção (FPSO) e flutuantes de gás natural liquefeito (FLNG) e a oportunidade de novos navios adotarem as mais recentes tecnologias.

Para o setor de O & G, a inovação tecnológica pode ter enormes benefícios, mas pode ser percebida como um risco para os projetos e, portanto, restringir a adoção de novas tecnologias. Mas a inovação não tem que significar alto risco - só precisa ser aplicada de forma inteligente e criteriosa. O efeito cumulativo de tecnologias comprovadas, adaptadas para offshore, fazendo melhorias incrementais pode ter um impacto transformador.

A eletrificação já está acelerando a infraestrutura energética e o setor de transportes. Comprovado para suportar os duros ambientes offshore, tem o potencial de mudar a dinâmica dos FPSOs offshore - permitindo que eles trabalhem de forma cada vez mais eficiente.

Para demonstrar melhor o valor da eletrificação, vamos primeiro analisar alguns dos maiores desafios que o setor enfrenta hoje:

• Peso e pegada: esses gigantes do mar são carregados com equipamentos de produção e processamento, juntamente com a infraestrutura para dar suporte à vida diária da tripulação. De fato, no ambiente offshore, para cada tonelada de equipamento é necessário um material significativamente maior para suportá-lo de forma estável e segura. Cada um desses gigantes do mar é como uma mini ilha, e o espaço e o peso são preciosos. Qualquer redução no peso pode resultar em economias importantes nos custos de instalação associados e, potencialmente, permite mais espaço para outras operações críticas.
  
  
• Manutenção: O ambiente offshore é difícil e caro de se alcançar - o tempo de inatividade não planejado imediatamente se traduz em enormes despesas e custos de oportunidade perdidos - até US $ 38 milhões por ano em média, de acordo com uma pesquisa interna da GE. E assim, minimizar a manutenção e maximizar a disponibilidade de ativos é essencial para manter o controle dos custos operacionais.
  
  
• Eficiência operacional: o prêmio de maior eficiência de produção pode ser vasto, melhorando a produtividade e a viabilidade do projeto. Esses novos sistemas de produção e tecnologias inteligentes dependem da energia elétrica para operar com eficiência. Uma microrrede de energia estável e inteligente a bordo de cada navio libera o potencial que a eletrificação traz.

É dentro desses contextos que os benefícios da eletrificação se tornam claros.

FPSO eletrizante
Uma solução de acionamento de motor elétrico, como um motor de indução, tem menos peças do que um acionador mecânico, garantindo que os custos associados a reparos e manutenção sejam minimizados. Quando a velocidade variável é necessária para o processo, um motor acoplado a um conversor de frequência pode fornecer a faixa de velocidade necessária, permitindo que o sistema opere em qualquer velocidade desejada com eficiência superior e maior disponibilidade.

Tradicionalmente, um transformador precisa ser adicionado para reduzir a tensão para alinhar o nível de tensão da rede de energia da embarcação e os requisitos da unidade e para evitar a geração de harmônicos e perdas de energia. Por outro lado, a tecnologia de eletrificação avançou até o ponto em que o sistema de acionamento elétrico pode chegar a 13,8 kV, permitindo que ele se conecte diretamente à rede da embarcação. Ao mesmo tempo, a extremidade dianteira ativa do conversor pode cancelar qualquer perturbação elétrica, eliminando a necessidade de transformadores redutores - economizando espaço e peso na embarcação.

Outra inovação que está ganhando impulso é o aplicativo de alta velocidade.

Para um motor elétrico funcionando normalmente em velocidade síncrona, é necessária uma caixa de engrenagens (multiplicador) para permitir que o compressor ou a bomba gire em sua velocidade ideal, ou seja, maior que a velocidade síncrona (cerca de 10.000 rpm). Mas uma caixa de câmbio traz todo um conjunto de questões próprias. Ele está posicionado próximo ao compressor e isso aumenta a área de risco na plataforma. As caixas de engrenagens degradam a eficiência e exigem óleo lubrificante e um sistema de refrigeração - tudo isso aumenta a complexidade e o peso de todo o sistema.

Um motor elétrico de alta velocidade, por outro lado, é capaz de girar na velocidade da unidade acionada e, portanto, pode dirigir o compressor diretamente sem uma caixa de engrenagens. Isso o torna mais eficiente e reduz o impacto - a tecnologia de motores de alta velocidade (MGV) da GE e os conversores de freqüência avançados MV7 com tecnologia multinível podem eliminar a necessidade de uma caixa de câmbio e reduzir a área ocupada geral em mais de 25%. .

Há também outro benefício trazido pela eletrificação que é excepcionalmente essencial para o FPSO.

Geralmente, um FPSO é licenciado para operar em um campo por mais de 15 anos. Ao longo do tempo, o ambiente - pressão do gás, óleo, presença de água no óleo - mudará significativamente. A pressão do poço também diminuirá. O uso de acionamento elétrico de freqüência variável para as bombas e compressores FPSO permite maior controle, precisão e flexibilidade operacional no processo de produção, pois ajuda a unidade de processo a continuar operando na potência nominal desejada e, portanto, o nível de eficiência desejado.

O setor de produção offshore de petróleo e gás tem um futuro brilhante e deverá se recuperar para além dos níveis de produção antes da crise do preço do petróleo. E as empresas que avaliam um amplo espectro de possibilidades tecnológicas e adotam a tecnologia certa, em vez de aceitar a tradição, terão uma vantagem competitiva durante o período de recuperação da indústria. A eletrificação, com seus muitos e variados benefícios, está preparada para permitir que a indústria de petróleo e gás aproveite essa nova era.

O autor
Azeez Mohammed é presidente e diretor executivo do negócio de conversão de energia da GE.