Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Side 1 Produksjonsoptimalisering og automatisk styring av brønner og rørledninger Forsknings- og dr.ing. program innen ny fagdisiplin: Petronics Forsknings-

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Side 1 Produksjonsoptimalisering og automatisk styring av brønner og rørledninger Forsknings- og dr.ing. program innen ny fagdisiplin: Petronics Forsknings-"— Utskrift av presentasjonen:

1 Side 1 Produksjonsoptimalisering og automatisk styring av brønner og rørledninger Forsknings- og dr.ing. program innen ny fagdisiplin: Petronics Forsknings- og dr.ing. program innen ny fagdisiplin: Petronics

2 Side 2 Innhold  Deltakere og organisering  Finansiering  Bakgrunn –Automatisering innenfor oljeindustrien –ABBs forsknings- og produktprogram ”ABB Enhanced Oilfield Control”  Problemstillinger –Norsk Hydros utfordringer og visjoner  Mål

3 Side 3 Deltakere NTNU –Inst. for petroleumsteknologi (prof. Michael Golan) –Inst. for mekanikk, termo- og fluidmekanikk (prof. Tor Ytrehus) –Inst. for klima- og kuldeteknikk (prof. Ole Jørgen Nydal) –Inst. for teknisk kybernetikk (prof. Bjarne Foss) –Inst. for kjemisk prosessteknologi (prof. Sigurd Skogestad) Norsk Hydro ABB –ABB Industri –ABB Corporate Research

4 Side 4 Organisering  Totalprosjektet vil bestå av tre selvstendige deler: –Et dr.ing.program med seks dr.ing.studenter som involverer fem NTNU institutter –ABBs forsknings- og produktprogram ”ABB Enhanced Oilfield Control” –Norsk Hydros prosjekt ”Produksjonskontroll & Optimalisering”  Dr.ing.programmet vil knyttes tett opp mot den omfattende interne satsingen i Norsk Hydro og ABB

5 Side 5 Organisering (forts.)

6 Side 6 Finansiering ABB og Norsk Hydro fullfinansierer sine spesifikke deler av totalprosjektet ABB vil i tillegg kjøpe inn FoU-tjenester fra blant annet NTNU og Universitet i Tulsa (jmf. prosjektplan) Det søkes kun om NFR-støtte til deler av dr.ing.programmet: – NOK pr. dr.ing.student pr. år. –ABB og Norsk Hydro finansierer selv sin egeninnsats (veiledning, ressursgrupper, datainnsamling etc.) i dr.ing.programmet

7 Side 7 Automatisering i oljeindustrien  Økende interesse blant oljeselskapene for automatisert produksjon  Den store mengden tilgjengelig produksjonsdata kan brukes til on-line styring og optimalisering, men da må det utvikles nye metoder og ny teknologi  Basert på erfaringer fra landbasert prosessindustri, forventer man at høyere automatiseringsgrad gir:  Mer kostnadseffektiv produksjon  Sikrere produksjon  Mer miljøvennlig produksjon

8 Side 8 ABB Enhanced Oilfield Control  Tverrfaglig produkt- og forskningsprogram initiert av ABB Industri i 1997  Utfordringer –Stabil og kostnadseffektiv flerfasetransport i brønner og rørledninger –Håndtering av komplekse produksjonssystemer –Produksjon rett til land  Samarbeidspartnere på forskningssiden:  ABB Corporate Research  NTNU  Universitetet i Tulsa, Oklahoma, USA TP P F PC FC P

9 Side 9 Fokus på kritiske deler i produksjon og prosess Wellhead Platform Enhanced Oilfield Control

10 Side 10 ABB Enhanced Oilfield Control  Status :  Innovative produkter for on- line styring og optimalisering av oljeproduksjon  Nye metoder og verktøy for utvikling og design av styrings- og optimaliseringsalgoritmer for brønner og rørledninger  Viktig momenter:  Resultater har fremkommet gjennom utstrakt tverrfaglig samarbeid  Sterkt behov for mer tverrfaglig kompetanse på dette området - kopling petroleumsteknologi og systemteknologi (Petronics) Automatic Well Control Automatic Well Control Slug Control Slug Control Production Optimization ABB SW TP P F PC FC P Production Allocation PT TT Pipeline h

11 Side 11 Eksempel 1: Slugging på Hod-Valhall Separator PT TT Pipeline 12” 13 km 70 m Wells Wellhead Platform (WP) Wells 2. Stage Separator 1. Stage Separator Production Platform (PP) To flare % of design capacity

12 Side 12 Operasjonelle problemer som skyldes slugging  Store forstyrrelser inn til separatortoget  Dårlig separasjon (vann i olje)  Tap av produkt (olje i vann)  Brudd på miljørestriksjoner (olje i vann)  Sterkt varierende belastning på kompressorene  Ineffektiv operasjon av kompressortog  Mulige tripper som følge av hurtige endringer i belastning

13 Side 13 Resultater for Hod-Valhall med ABBs SlugCon Hod pressure [PSI] Valhall pressure [PSI] Valve opening [%] Gas flowrate [kg/s] Oil flowrate [kg/s] Time [hour] Controller starts Slug flow Stabilizing control Slug flow (build up) Controller in manual

14 Side 14 Eksempel 2: Ustabil gassløftet produksjon Separator Gass Olje Kompressor Vann TP P F F P PC FC CC T P PL

15 Side 15 Problemer og ”løsninger” knyttet til gassløft-ustabilitet  Separatoren(e) tripper  Hyppige nedstengninger  Produksjonsallokering blir vanskelig  Veldig ineffektiv operasjon  Gamle felt gir økte problemer  Kontinuerlig økning av gassløftrate  Bruker for mye gass!!  Kontinuerling choking  Høyt brønnhodetrykk!!

16 Side 16 Resultater for gassløftet brønn med ABBs WellCon

17 Side 17 Problemstillinger pProsjektet vil ta utgangspunkt i prioriterte produksjonstekniske utfordringer slik Norsk Hydro ser dem, og dr.ing.oppgavenes innhold vil reflekteres av dette pTre høyt prioriterte utfordringer er: êLokal optimalisering  Optimalisering ned til brønnnivå ut fra lokal kapasitetsbegrensning (f.eks ved kompressorvask ) êDynamisk stabilisering & optimalisering  Stabilisering & optimalisering av transiente eller vanskelige operasjonsbetingelser (slugging etc.) êNærbrønnsmodellering  Forenklet modellering/implementering av innstrømning til brønn

18 Side 18 Norsk Hydros visjoner & utfordringer

19 Side 19 Metodikk  Tverrfaglige problemstillinger trenger tverrfaglige løsninger  Erfaringene fra ABBs eget forskningsprogram viser at det er et stort potensiale i å bringe sammen fagområdene petroleumsteknologi (produksjonsteknologi og strømningsteknologi) og systemteknologi (kybernetikk og kjemisk prosessteknologi)  Metodikken som vil bli brukt i prosjektet vil derfor hentes fra et nytt fagområde - Petronics - en kombinasjon av petroleumsteknologi og systemteknologi Petroleumsteknologi + Systemteknologi = PETRONICS

20 Side 20 Mål pUtdanne seks dr.ing.kandidater, med start juni år 2000, koblet mot brukerstyrt industriforskning og produktutvikling i Norsk Hydro og ABB Industri: êDanne grunnlaget for en ny fagdisiplin i Norge - Petronics - som kombinerer petroleumsteknologi og systemteknologi pUtvikle teknologi, prosesser og produkter som bidrar til: êStabil og kostnadseffektiv flerfasetransport i brønner og rørledninger êOptimal håndtering av komplekse produksjonssystemer êProduksjon rett til land


Laste ned ppt "Side 1 Produksjonsoptimalisering og automatisk styring av brønner og rørledninger Forsknings- og dr.ing. program innen ny fagdisiplin: Petronics Forsknings-"

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google