一块拼图
随着技术进步的继续，诸如气体压缩等海底处理设备 - 现在首次超越挪威水域 - 可能被证明是海上生产难题中越来越重要的一部分。
“整体海底景观正在发生巨大变化，”执行副总裁兼Aker Solutions前端负责人Knut Nyborg表示。 “向更小，更低成本，灵活和数字化的系统解决方案迈进，致力于提高恢复能力并最大限度地减少对环境的影响。在这种背景下，海底压缩起着非常重要的作用，并且市场前景非常乐观。“
随着海上油藏压力随时间下降而有助于维持高原天然气产量的压缩机通常安装在海平面以上的平台上，但将该设备放置在靠近井口的海床上可以提高回收率并降低资金和运营成本。 Nyborg解释说，由于下游管道的压降较低，将压缩机靠近井口增加了产量，并增加了油田寿命的可能性。
海底压缩有很多优点，他说：“通过降低成本和提高产量，提供更好的商业案例，更安全，远程操作，海底压缩装置的环境足迹显着降低，优于基于上层的解决方案。“
但是，从海啸压缩概念最初构想于20世纪80年代中期到几年前的第一次商业用途，这是一条漫长的道路。
Nyborg说，沿途的一个重要里程碑是，挪威国家石油公司（现在的Equinor）于2010年12月授予Aker Solutions一份合同，为挪威海的Åsgard项目提供海底压缩。 “除了展示新的海底处理技术的成功开发外，海底压缩也证明了它是一种可行的替代现场开发解决方案，”他说。
Nyborg表示，当Åsgard海底压缩站于2015年9月启动时，它有效地完成了技术认证的最后一步，并证明了系统的优势和运行性能。
该系统采用MAN高速无油集成电机（HOFIM）压缩机，压缩功率为11.5兆瓦（MW）。根据流量和压力，系统能够提供高达3.5的压力比，每个压缩机的流量高达每小时18,000立方米。用于压缩机和泵的顶部电动变速驱动器和海底变压器由ABB提供。 Aker Solutions还为ÅsgardA浮式生产，储存和卸载装置（FPSO）提供了顶部电源和控制模块，为压缩机和泵提供动力。
到目前为止，Åsgard海底压缩机的运行时间已超过60,000小时，可靠性接近100％，据估计，该解决方案可以从现场回收超过3亿桶油当量。
挪威Egersund的海底压缩系统在航行前往Åsgardfeld。 （照片：Aker Solutions）
新领域
现在，Aker Solutions及其合作伙伴正致力于进一步推进该技术，因为他们希望将海底压缩项目带入新的水域。
Jansz-Io位于澳大利亚西北海岸约200公里处，水深约1,350米，是Gorgon项目的一部分 - 世界上最大的天然气开发项目之一 - 将标志着挪威以外首次使用海底压缩技术。 Nyborg表示，该项目由运营商雪佛龙公司与合作伙伴埃克森美孚公司和壳牌公司共同领导，目前正处于FEED阶段并且正在“全力以赴”。
在交付Åsgard之后，Aker Solutions的项目主要工程师以及与MAN Energy Solutions和ABB签订的单独联盟协议的帮助，利用他们的经验和教训开发了新一代海底压缩系统SCS 2.0，用于新的现场开发，包括Jansz-Io。当Åsgard投入使用时，这些公司设法在经济衰退期间维持其核心团队和能力。
根据Nyborg的说法，“SCS 2.0计划的主要目标是降低成本，尺寸，重量，复杂性，交付时间以及对重型提升操作的需求，同时保持核心功能和设计的稳健性。”他说， “所进行的工程设计表明，SCS 2.0系统能够实现总体尺寸和重量减少50％以上。”
“以压缩机模块为例，利用所学到的经验教训 - 模块尺寸和重量从294吨减少到180吨。这样做的一种方法是简化模块管道布线并将防喘振功能移出压缩机模块。与Åsgard相比，SCS 2.0系统中每个列车的模块数量从13个减少到7个。“
Aker解决方案和MAN能源解决方案联盟以Åsgard经验为基础，旨在提供真正的井流压缩系统，无需使用洗涤器和泵即可增加从海底井中排出的液体和气体混合物。 “这将进一步减小尺寸，重量和成本，从而使高容量离心海底压缩系统更具吸引力，”Nyborg说。
“井流系统将包括一个流量调节装置，一个带辅助系统的海底压缩机，一个冷却器和相关的控制装置以及高压设备。当所有液体通过压缩机时，需要单独的液体泵及其高压电源。相应地，在减少脐带范围和高压电源方面可以节省大量资金，特别是在深水长距离踩踏时。
Jansz-Io的流量是Åsgard的三倍，需要三台压缩机在一列火车上从一台洗涤器并行运行。 Aker Solutions无法分享海底足迹的详细信息，但表示每列火车的功率要求是11.5MWÅsgard列车的三倍。 Jansz-Io压缩站位于巴罗岛陆上航站楼西北约140公里处（Åsgard的出口约40公里）。
自2017年以来，水深（1,400米）和设计压力（285巴）的技术认证计划的早期执行一直在进行。
为Jansz-lo开发的数字双胞胎将实现长期预测性维护和性能优化策略，减少干预需求并降低运营成本。 （图片来源：Aker Solutions）
Nyborg表示，经过验证的Åsgard技术适用于Jansz-Io，但从调试和操作反馈中获得了更多经验教训，以支持进一步优化，包括降低设备成本，更好的交付时间，最小化重载操作和设计稳健性以限制维护操作。
“Åsgard海底压缩是世界上第一个海底压缩输送。 Åsgard的模块化理念是保持所有主要工艺设备可从工作站单独检索，其结果是每个主要工艺单元的单独模块，以及阀芯接口模块。这给了我们一个强大的设计，但也有相当大的重量和尺寸，“他说。
自Åsgard以来，首席工程师一直专注于实施项目执行和设计中发现的低风险/无风险机会，Nyborg说：“例如，将工艺模块从7个减少到3个，可大大减少占地面积压缩机列车。通过减轻模块的重量，可以最大限度地减轻重载作业。“
“由于我们之前已经完成了这一事实，因此交货时间得到改善。这完全取决于团队的专业知识和经验，以及我们与ABB和MAN Energy Systems的联盟实力。我们一直专注于关键子供应商作为一个持续的过程，而不仅仅是针对特定项目，“Nyborg说。
除了性能提升之外，Jansz-Io的海底压缩的另一个好处是改善了现场使用期间的环境足迹。 Nyborg说：“与其他解决方案（压缩平台或陆上压缩）相比，让压缩机更靠近井提供了巨大的优势。我们更新的海底压缩系统可以提供更高的回收率，更低的功耗，海上物流消除，无排放或排放，使用的材料更少。与Åsgard相比，Jansz-Io系统的重量将显着低于MW压缩。“
Nyborg表示，Aker Solutions已经开发出一套性能指标，用于衡量产品和系统解决方案在项目或产品开发中的环境影响。由于今年推出，这些指标将纳入Jansz-Io项目，以衡量提升效率，材料消耗和干预频率。
