Pumping Tech ein Stück des Untersee-Fabrik-Puzzles

Die SPT von Oceaneering ist skalierbar, um die Anforderungen vor Ort zu erfüllen. (Quelle: Oceaneering)

Die „Unterwasserfabrik“ könnte lange Zeit die Investitionskosten senken, aber viele Geräte an der Oberseite müssen erst marinisiert werden, um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen. Mit der Subsea Pumping Technology (SPT) von Oceaneering, die kürzlich von OTC mit dem Spotlight on New Technology Award ausgezeichnet wurde, können Betreiber chemische Speicher- und Injektionssysteme unter Wasser bewegen.

Christopher Leon, Produktentwicklungsdirektor von Oceaneering, sagte, der SPT könne dazu beitragen, die Investitionskosten eines Projekts zu senken, indem er den Ersatz eines komplexen Wasserkraftkabels ermöglichte, das mehrere zehn Millionen Dollar kosten kann, um es zu kaufen und mehr zu installieren Nabelschnur, die kostengünstiger in der Anschaffung und Installation sind. Das Kernstück der Technologie ist das Verschieben von Chemikalieninjektionslagern und -pumpen von oben auf den Meeresboden durch den Brunnen.

SPT umfasst drei Haupttechnologien: elektrische Pumpenmodule (EPM), Flüssigkeitsspeichermodule (FSM) und zugehörige Steuerungen. Das EPM kann Flussraten von 0 bis 40 Gallonen pro Minute bei Betriebsdrücken von 15.000 psi liefern.

Das FSM verfügt über eine weiche Elastomerblase in einem Tank, die eine doppelte Sperre für die Lagerung von Chemikalien bietet. Dies ist alles in einem ISO-Container-dimensionierten Rahmen untergebracht. Die Blase kollabiert wiederholt und messbar in der Tiefe. Durch das zum Patent angemeldete Verfahren von Oceaneering ist das Unternehmen in der Lage, die Blase auf eine Weise zusammenzufalten, die es ihnen ermöglicht, das Volumen in der Blase ohne zusätzliche Ausrüstung direkt zu messen.

Leon sagte, dass es zwei große Herausforderungen bei der Entwicklung des SPT gab: extrem zuverlässige Langzeit-Unterwasserpumpen und die Möglichkeit, das verfügbare Volumen an Chemikalien, die in den Unterwasserblasen verbleiben, zu verfolgen.

Leonier sagt, dass "Peaneering" Panzer für Aktivitäten wie Intervention geeignet ist und "wir wussten von bestimmten Möglichkeiten, ein bereits bestehendes Design zu verbessern."

„Die Technologie ist in Bezug auf die Investitionen sinnvoll, aber wenn die Pumpen nicht zuverlässig sind, wird das Geld, das Sie für die Rücknahme der kaputten Geräte ausgeben, die Einsparungen sein, die Sie mit der Investition erzielt haben“, sagte Leon.

Flüssigkeitsspeichermodule können mit einem Paar 1500-Liter-Blasen in einem ISO-Container-dimensionierten Rahmen eingerichtet werden. (Quelle: Oceaneering)

Oceaneering hat seine Pumpen einem erweiterten Qualifizierungsprozess unterzogen, um die API 17Q-Standards zu erfüllen. Darüber hinaus wurde ein auf Zuverlässigkeit basierendes Design entwickelt, um sicherzustellen, dass alle Geräte eine wartungsfreie Betriebsdauer von drei Jahren haben. Dies beinhaltete beschleunigte Lebensdauertests und Tests der chemischen Kompatibilität, um die mittlere Zeit zwischen Ausfällen des Systems zu bestimmen.

Das SPT ist skalierbar, um die Anforderungen vor Ort zu erfüllen, und der FSM kann mit einem Paar 1500-Liter-Blasen im ISO-Container-dimensionierten Rahmen eingerichtet werden, wodurch er auf der Straße transportiert werden kann. Zwei Rahmen können angeschlossen werden, um 6.000 Liter Flüssigkeit bereitzustellen für das gut. Die Blasen können entweder neu befüllt werden oder leere Module können abgerufen und ersetzt werden. Beim Oceaneering-Test wurde ein Nachfüllen in einer Überdruckkammer mit einem verkleinerten Tank durchgeführt, einschließlich des Nachfüllens in der Tiefe.

"Wir arbeiten bereits viel mit diesen Komponenten", sagte Leon.

Oceaneering setzte seinen FSM in einem viermonatigen Einsatz in der Nordsee für ein Interventionsprojekt ein, das Anfang 2018 abgeschlossen wurde. In der verkleinerten Version verwendete das Unternehmen drei verschiedene Blasen, die jeweils 150 Gallonen einer anderen Chemikalie enthielten Containergröße in 1400 Metern Wassertiefe an der Schlammlinie. Das Gestell wurde alle 21 Tage für die Operation nachgefüllt und zum Nachfüllen an die Oberfläche gezogen. Das Gerät lieferte ein örtliches und erhöhtes Angebot an benötigten Chemikalien für ein ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (ROV), um die Interventionsarbeiten durchzuführen, ohne dass es für ständiges Nachfüllen anhalten musste. Laut Oceaneering erhöht dies die Effizienz und verkürzt die Arbeitszeit, um die erforderlichen Arbeiten abzuschließen.

Über das Potenzial der chemischen Einspritzung hinaus, sagte Leon, gibt es Anwendungen für Unterwasser-Hydraulikaggregate, die normalerweise Hydraulikflüssigkeit aus der Versorgungsleitung erhalten würden.

„Es handelt sich im Wesentlichen um dieselbe Technologie, jedoch mit etwas unterschiedlichen Pumpen und Komponenten“, sagte Leon.

Das SPT sei nicht nur für Greenfields und ultralange Step-Outs sinnvoll, sondern auch für bestehende Bereiche, in denen die Betreiber die Lebensverlängerung betrachten, sich ändernde Bedingungen vor Ort anpassen und ein Problem mit einer aktuellen Nabelschnur lösen, sagt er.

"Mit dieser Technologie können Sie über das hinausgehen, was eine aktuelle Nabelschnur leisten kann", sagte er.

Während Oceaneering seine Aufmerksamkeit auf das Marinieren von Chemikalieninjektions- und Speichertechnologie für Unterwasserseen gerichtet hat, sagte Leon, dass die Vision der „gesamten Unterwasserfabrik“ noch fünf bis acht Jahre entfernt ist.