隨著全球減排的要求，運(yùn)營商正在緊急尋找“綠色”生產(chǎn)平臺(tái)的方法。特別關(guān)注的是計(jì)劃在巴西近海部署的新的FPSO和即將部署的FPSO。
實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的一些最有希望的途徑包括重新審查發(fā)電技術(shù)，在這方面，運(yùn)營商希望通過使用聯(lián)合循環(huán)電力系統(tǒng)來為系統(tǒng)“供電”，并用全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)取代燃?xì)廨啓C(jī)。在某些情況下，他們實(shí)際上正在擴(kuò)大燃?xì)廨啓C(jī)的規(guī)模，以實(shí)現(xiàn)更高的效率，從而降低排放。
傳統(tǒng)上，海上E&P行業(yè)使用開放式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)，因?yàn)樗鼈儾僮骱唵?、重量輕/占地面積小，并且成功使用的歷史悠久。
但其中許多渦輪機(jī)，尤其是老式渦輪機(jī)，是大量碳排放的來源。FPSO上消耗的大部分能量通常由相關(guān)氣體提供，該相關(guān)氣體由燃?xì)廨啓C(jī)消耗用于發(fā)電或用于機(jī)械驅(qū)動(dòng);或壓縮用于加工、輸出或再注入目的。所有這些系統(tǒng)都提供了減少排放的機(jī)會(huì)。但僅發(fā)電一項(xiàng)通常就代表了最近一代FPSO60%以上碳排放的來源，因此為減排提供了最大的機(jī)會(huì)。
總的來說，減少新的和即將推出的FPSO的排放的戰(zhàn)略可以分為三種戰(zhàn)略。一種是采用更大、更高效的燃?xì)廨啓C(jī)，從而提高上部功率密度并減少占地面積。這種選擇既能帶來經(jīng)濟(jì)效益，又能帶來環(huán)境效益。第二種選擇是部署電動(dòng)馬達(dá)壓縮機(jī)，作為(舊的)燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的替代品，這也有助于減少排放，同時(shí)提高功率密度。這兩種選擇可以與聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)相結(jié)合，在某些條件下可以提高效率并有助于降低生命周期成本。
FPSO的全面電氣化可能會(huì)重點(diǎn)關(guān)注聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的使用。為了研究這些方案，貝克休斯公司的一個(gè)團(tuán)隊(duì)最近開發(fā)了一個(gè)生命周期成本分析模型，以比較典型大型FPSO(220 kbbl/d，87 MW電力需求)的發(fā)電和壓縮需求的替代配置。該模型既考慮了碳足跡/碳價(jià)格，也考慮了經(jīng)濟(jì)因素，即燃料氣成本。
正如論文OTC-32513中所述，研究結(jié)果表明，從開放循環(huán)轉(zhuǎn)向聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，碳排放可以減少約20%。該研究還發(fā)現(xiàn)，更大、更高效的燃?xì)廨啓C(jī)(>40 MW ISO)帶來了進(jìn)一步的好處，即總體成本節(jié)省了10%以上，尤其是與開放循環(huán)效率相比。
貝克休斯將有機(jī)會(huì)在巴西近海實(shí)施其中一些設(shè)計(jì)舉措。它最近贏得了MODEC的合同，為Equinor位于presalt Campos盆地的BM-C-33項(xiàng)目的FPSO提供聯(lián)合循環(huán)技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)有望減少該項(xiàng)目的碳足跡。BM-C-33浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船將采用聯(lián)合循環(huán)發(fā)電解決方案，預(yù)計(jì)將減少20%以上的碳排放。該訂單包括渦輪機(jī)設(shè)備，包括LM2500燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)和蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)技術(shù)，用于安裝在BM-C-33 FPSO上的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電解決方案。
今年5月，Equinor向MODEC授予了一份工程、采購、施工和安裝活動(dòng)的總包合同。預(yù)計(jì)交付日期為2027年。對于這種FPSO，貝克休斯公司預(yù)計(jì)，與具有相同功率需求的開放循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的類似FPSO相比，碳排放量將減少20%以上。這是繼2020年獲得Bacalhau FPSO獎(jiǎng)后，貝克休斯為MODEC和Equinor在巴西深水開發(fā)的第二個(gè)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電FPSO項(xiàng)目。對于BM-C-33項(xiàng)目，Equinor及其合作伙伴預(yù)計(jì)FPSO在油田使用壽命內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)低于6公斤/桶油當(dāng)量的碳強(qiáng)度目標(biāo)，而全球行業(yè)平均水平為每桶16公斤二氧化碳。
巴西國家石油公司還計(jì)劃為其即將推出的FPSO中的至少兩個(gè)進(jìn)行電氣化。
在最近于休斯頓舉行的OTC會(huì)議上，公司官員介紹了他們向全電動(dòng)FPSO概念邁進(jìn)的計(jì)劃，從即將推出的P-84和P-85 FPSO開始。
這些FPSO將部署在桑托斯盆地的Atapu 2(P-84)和Sépia 2(P-85)油田。這兩個(gè)平臺(tái)將采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，每個(gè)平臺(tái)的生產(chǎn)能力為22.5萬桶/日，石油和天然氣處理能力為1000萬立方米/日。最值得注意的是，F(xiàn)PSO的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)將包括巴西國家石油公司的全電動(dòng)概念，該概念在很大程度上依賴于用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備——這是巴西海上大型FPSO的第一次。
這個(gè)概念背后的想法是在每個(gè)即將到來的 FPSO 中有一個(gè)單一的能源中心，將比那些安裝在現(xiàn)有浮體中的能源中心大約60% 。公司官員表示，F(xiàn)PSO的設(shè)計(jì)包含了更高效的發(fā)電系統(tǒng)和完全優(yōu)化的加工廠設(shè)備，因此代表著平臺(tái)減排技術(shù)向前邁出的關(guān)鍵一步。重要的是，巴西國家石油公司官員表示，這些設(shè)計(jì)不僅會(huì)減少排放，還會(huì)增加鹽下地區(qū)的產(chǎn)量，從而提高這些儲(chǔ)量的價(jià)值。
這兩個(gè)FPSO還將結(jié)合其他減排系統(tǒng)和技術(shù)，基于MACC(邊際減排成本曲線)方法和巴西國家石油公司自己的低碳戰(zhàn)略。除了減少發(fā)電排放外，該戰(zhàn)略還重點(diǎn)關(guān)注其他典型的FPSO排放源，如燃燒、排放和逸散氣體。將通過回收貨艙和加工廠的排放氣體實(shí)現(xiàn)零常規(guī)排放。通過封閉式火炬系統(tǒng)回收氣體，實(shí)現(xiàn)零常規(guī)火炬燃燒。
減少排放的其他措施包括為泵和壓縮機(jī)使用變速驅(qū)動(dòng)器;設(shè)計(jì)用于低無組織排放的閥門;以及從所生產(chǎn)的氣體中捕獲、使用和地下儲(chǔ)存CO2。巴西國家石油公司表示，其中許多減排設(shè)計(jì)將是這種規(guī)模的大容量FPSO的首次。這不僅包括全發(fā)電廠的概念，還包括更深層次的海水取水系統(tǒng);貨艙的氣體覆蓋;以及對注水泵進(jìn)行變速控制。巴西國家石油公司表示，由于這些設(shè)計(jì)變化，GHG排放強(qiáng)度將比以前的FPSO設(shè)計(jì)減少約30%。
據(jù)報(bào)道，中國海洋石油工程公司(China Offshore Oil Engineering Corporation)和Seatrium(勝科海洋/吉寶海洋公司(Keppel Offshore&Marine)合并后的實(shí)體)這兩家主要造船廠正在為P-84和P-85 FPSO的建造制定商業(yè)提案。這些提案原定于7月底提交。預(yù)計(jì)到2028年，這兩個(gè)FPSO都將到位并投入運(yùn)行。而且，新的FPSO設(shè)計(jì)即將問世，有望實(shí)現(xiàn)更大的減排。
在OTC，馬來西亞工程集團(tuán)MISC首次推出了其新建的MMEGA FPSO設(shè)計(jì)，該公司表示，該設(shè)計(jì)有可能將典型的二氧化碳排放量減少近40%。MMEGA的設(shè)計(jì)基于深水和超深水油田的第五代FPSO，據(jù)說可以提供高產(chǎn)能和更長的油田壽命，該公司聲稱最長可達(dá)35年。減排將來自于包括一個(gè)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電相結(jié)合的封閉火炬系統(tǒng);用于壓縮的全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);以及天然氣回注。
分散系泊MMEGA設(shè)計(jì)包括一個(gè)雙面單底船體，可容納八個(gè)上部模塊，在左舷有一個(gè)立管陽臺(tái)，最多可支撐51個(gè)立管槽。
其上部工藝和公用設(shè)施系統(tǒng)將設(shè)計(jì)用于處理225000 bbl/d的石油、424 MMcf/d的天然氣、250000 bbl/d的注水和處理井流中高達(dá)60 mol%的二氧化碳。
儲(chǔ)油量為200萬桶，可在24小時(shí)內(nèi)卸載100萬桶。據(jù)說，“巨型模塊”的頂部設(shè)計(jì)可以最大限度地減少接口，還可以改善系統(tǒng)集成。其他聲稱的好處是減少了總體工程、采購、施工、安裝和調(diào)試時(shí)間表，并優(yōu)化了資本支出。MMEGA表示，它已經(jīng)獲得了原則上的批準(zhǔn)(AiP)和ABS對該設(shè)計(jì)的SUSTAIN-1注釋。
