Drift av havbunnsanlegget

Alle havbunnsanlegg består av brønner, ventiltrær og manifolder. Avanserte anlegg kan også ha pumper, gasskompressorer og separatorer.

Havbunnsinstallasjonene styres fra et kontrollrom på en plattform eller et landanlegg. Det er døgnkontinuerlig drift av anlegget, og det hentes store mengder data opp fra brønner og havbunnsanlegg. Dataene bearbeides og analyseres og danner grunnlaget for at havbunnsanlegget kan styres på en optimal måte, slik at utvinningen av olje og gass blir så høy som mulig.

Måling

Styringen av havbunnssystemet gjøres på grunnlag av dataovervåking fra måleinstrumenter som er montert ulike steder i systemet. Typiske målinger er produksjonsrater, trykk, temperatur, sandproduksjon og erosjon. Det er flere målepunkter i brønnene og i hver av de forskjellige modulene som havbunnsanlegget består av: ventiltre, manifolder, pumper, kompressorer og prosessanlegget.

Styring

I alle brønnene og på alle modulene er det hydraulisk styrte ventiler. Ventiltrær har sluseventiler (gate valve), bromodulen har strupeventiler (choke valve), brønnene har DHSV, og i noen brønner er det sliding sleeves i nedre del av kompletteringen. For å operere disse ventilene brukes hydraulisk trykk fra en hydraulisk enhet på overflaten. Enheten er koblet opp til havbunnsanleggene.

Det er store avstander mellom kontrollrommet og ventilene i et havbunnsanlegg. Ventilene i et ventiltre er sikkerhetsbarrierer. Derfor må myndighetskravet om at barriereventiler skal kunne stenges på under 30 sekunder, følges. Dette lar seg ikke gjøre ved hjelp av hydraulisk styring fra overflaten. Det tar for lang tid å pumpe hydraulisk væske kilometervis fra hydraulikksystemet på plattformen eller på land til en subsea-ventil på ventiltreet. Et fibersignal bruker millisekund på samme strekning. Derfor kombineres elektrisk eller fiberoptisk signal med den hydraulikkbaserte styringen. Dette gjør at ventilene kan åpnes eller stenges på under 20 sekunder.

Kjemikalieinjeksjon

Det må injiseres kjemikalier i brønner og i produksjonsledninger for å hindre utfelling av avfallsstoffer og dannelse av hydrater. For å hindre utfelling av voks som legger seg på innsiden av produksjonsrøret, brukes vokshemmer (Wax inhibitor). Det er også vanlig at andre stoffer blir skilt ut, for eksempel ulike salter. Dette kan også behandles med kjemikalier. For disse brukes det Scale inhibitor. For å unngå at produksjonsrøret korroderer innvendig, så brukes korrosjonshemmer. Å hindre hydrater er også viktig. Her brukes MEG (Mono Ethylen Glykol) eller Metanol. Alle disse kjemikaliene pumpes fra en kjemikalieenhet på overflaten, gjennom umbilical og ned til ventiltreet. På ventiltreet sitter ventiler for de ulike kjemikaliene. Dette er doseringsventiler som blir styrt fra kontrollrommet på overflaten.

Styringssystemene krever forbindelser mellom overflaten og havbunnen. Disse forbindelsene gjør det mulig å hente og å overføre data til anleggene, elektrisk spenning, trykksatt hydraulikkvæske og kjemikalier til anleggene. Det må også være mulig å injisere drepevæske i brønnen fra overflaten.

Umbilical

Kommunikasjonen mellom kontrollrommet og havbunnen går gjennom en styrekabel, umbilical. På havbunnen kobles umbilicalen til kontrollmoduler som er montert på rammene for ventiltre, manifolder og prosessmoduler. Umbilicalen har mange elektriske og fiberoptiske linjer, rør til hydraulikkvæske og til kjemikalier og et service-rør.

Norske felt med havbunnsløsninger

Statfjord- og Gullfaksplattformene styrer mange havbunnsbrønner i tillegg til plattformbrønnene.

På Åsgard- og Nornefeltene er alle brønnene havbunnsbrønner og styres fra produksjonsskip, (floating production and storage offloading vessel) FPSO, som ligger på feltene.

På gassfeltene Snøhvit og Ormen Lange styres havbunnsbrønnene fra kontrollrom på land. På Snøhvit er styrekabler og produksjonslinjer 145 km lange, på Ormen Lange er de 120 km lange.

Johan Sverdrup-feltet som er under utbygging i Nordsjøen, vil ha subsea-templates for produksjon og vanninjeksjon. Templatene skal styres fra pelede plattformer i nærheten av templatene.

Videoen viser hvordan styringssignalene fra operatørene i kontrollrommet fortolkes i overflateutstyret og sendes via umbilical ned til distribusjonsenheter på havbunnen. Fra disse enhetene blir signalene distribuert til akkumulatorer og aktuatorer plassert på ventiltremodulen. Aktuatorene åpner, stenger eller regulerer ventilene i ventiltreet og nede i brønnen.