Por Morten Firing
En 2020, después de varios años de desarrollar operaciones de perforación energéticamente eficientes, un equipo de COSL Drilling Europe AS lanzó un importante proyecto para ahorrar energía en las plataformas COSL que operan en la plataforma noruega en el Mar del Norte. Este proyecto de ‘Control de energía’ tenía como objetivo reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y, al mismo tiempo, perseguir otros beneficios, como la reducción de los costes de mantenimiento y el uso de combustible para motores y generadores.
“Al reducir la huella medioambiental de COSL Drilling Europe y al mismo tiempo reducir de forma segura nuestros costes operativos, esperamos crear una situación en la que todos salgan ganando tanto para nuestro negocio como para el medio ambiente”, explica Torfinn Kalstø, líder de proyecto de COSL Drilling Europe.
La operación de perforación en una plataforma es una combinación compleja de consumidores de energía críticos operacionales y de seguridad. COSL invitó a Kongsberg y a los especialistas en perforación NOV a trabajar juntos para lograr estos objetivos. Ambas empresas ya tenían soluciones individuales para mejorar el consumo de energía y la eficiencia de la generación: Kongsberg podría proporcionar formas más inteligentes de controlar la producción de energía y NOV podría optimizar el uso de la energía disponible. La integración de estas tecnologías ha proporcionado una solución holística, ahora implementada a bordo de las plataformas de perforación semisumergibles COSLPromoter y COSLInnovator, que logra ahorros de energía mucho mayores que los que se podrían lograr al enfocarse en un área única.
Aprendiendo del pasado
El desafío fue significativo, ya que COSLPromoter y COSLInnovator ya afirmaron un récord de bajas emisiones para una plataforma DP3 semisumergible para entornos hostiles de sexta generación. Los datos históricos proporcionaron la clave de los ahorros generados tanto por NOV como por Kongsberg. Ambos equipos funcionan con seis generadores diésel Wärtsila Vasa 12V32 que desarrollan 4.800 kW cada uno. Anteriormente, estos funcionaban todo el tiempo durante las operaciones de perforación, pero el análisis mostró que rara vez se usaba la capacidad total. NOV examinó los datos históricos en busca de parámetros como el movimiento de la plataforma, la carga del gancho y la cantidad de generadores, y entregó una actualización de software basada en esta información para optimizar la utilización de energía para los grandes consumidores.
Las cifras del consumo máximo de energía estimado extraídas de estos datos históricos se enviaron al equipo de Kongsberg, quien, basándose en estas estimaciones, desarrolló soluciones avanzadas y específicas para controlar la producción y distribución de energía a bordo. El resultado neto les permitió apagar, en promedio, tres de los seis motores diesel. COSL ahora puede ofrecer una operación de perforación DP3 completa con un consumo de combustible de menos de 20 toneladas por día y, dado que COSLPromoter y COSLInnovator están certificados para operar en modo dividido 2 para operaciones DP3 y Posmoor / ancla, existe la posibilidad de ofrecer una eficiencia aún mayor y sostenibilidad al funcionar con solo dos generadores.
Para atender las necesidades de la plataforma, los generadores restantes trabajan con cargas más altas, lo que es muy beneficioso para los motores diésel, con un consumo de combustible más eficiente y una menor acumulación de carbono. Esto tiene un efecto dominó positivo en términos de entorno de trabajo, ruido y reducción del mantenimiento requerido.
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Reducir el número de generadores en funcionamiento y aumentar la eficiencia de operación de las unidades restantes produce ahorros dramáticos tanto en costos como en emisiones. El consumo anual de combustible se reduce en aproximadamente 2.300 toneladas, las emisiones de CO2 en 7.300 toneladas y las de NOx en 125 toneladas, lo que representa un ahorro general tanto en combustible como en emisiones de más del 25%.
El proyecto está aprobado y respaldado por el Fondo NOx, una iniciativa del gobierno noruego para reducir las emisiones de NOx.
Predecir el futuro
Si bien los generadores adicionales siguen estando disponibles para su uso en condiciones adversas, el objetivo de la solución Kongsberg / NOV es evitar su uso cuando no sea necesario. Kongsberg Maritime ayuda a lograr esto al mejorar la eficiencia con la que se utilizan los propulsores instalados a través de una estrategia de predicción de carga dinámica, basada en las décadas de experiencia de la compañía en posicionamiento dinámico (DP). Así como un conductor podría acelerar un automóvil cuando se acerca a una colina empinada para evitar una respuesta reactiva que consuma más combustible, el sistema patentado de Kongsberg anticipa los requisitos del propulsor para eliminar virtualmente los picos de demanda, similar a una aplicación de afeitado pico.
Éxito medible
Para cuantificar los ahorros generados, Kongsberg utiliza un Sistema de gestión de información (K-IMS) que recopila datos de rendimiento de la plataforma y los carga en la nube, lo que permite ver la información en un entorno de panel y verificar las mejoras con los datos de referencia. Esto permite monitorear una variedad de parámetros de desempeño e identificar nuevas áreas potenciales de mejora. COSL se encuentra actualmente en el proceso de utilizar los datos de K-IMS para establecer un centro de operaciones en tierra en la oficina principal de COSL Drilling Europe en Stavanger. Esta instalación, que seguirá de cerca los resultados y la contribución climática, ayudará a garantizar que COSL sea, y siga siendo, un socio sostenible en el futuro sector energético.
COSL ahora podrá realizar de forma segura una gran parte de sus operaciones de perforación mientras funciona con un número mínimo de motores diesel. Al mismo tiempo, las reservas están disponibles rápidamente si cambian circunstancias como el clima y el viento. Esta solución inteligente, “lo mejor de ambos mundos”, solo ha sido posible gracias a la colaboración y está configurada para proporcionar un modelo para operaciones futuras.
“Para COSL,” dice Torfinn, “es muy satisfactorio trabajar con proveedores que obtienen tan buenos resultados en nuestra búsqueda de la mejora continua de nuestras operaciones en conjunto. En este caso, hemos creado mejoras sin necesidad de instalar nuevos equipos que en sí mismo puede incurrir en un efecto negativo en el equilibrio del medio ambiente – en su lugar, sólo hemos instalado nuevos sensores y el software mejorado y las interfaces entre los equipos de a bordo. Esto ha significado que el tiempo de instalación ha sido mínima.
“Antes, la atención se centró en la reducción del consumo por razones económicas. Ahora estamos cambiando nuestro enfoque para reducir nuestra huella ambiental, pero estamos encontrando cada vez más que también se traduce en la reducción de costes y aumento de la eficiencia en nuestra operación.”
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