第四屆中國國際海洋工程技術裝備論壇:Stig

[加入收藏][字號: ] [時間:2013-08-21  來源:全球石油化工網  關注度:0]
摘要:   非常榮幸能夠作為演講嘉賓和大家分享我的信息。我想和大家講一下西門子石油天然氣勘探方面的技術前沿。   大家可以看一下,西門子在石油天然氣勘探方面做得非常大,非常強的,我們在很多國家都有我們的業(yè)務。在天然氣和石油這...

  非常榮幸能夠作為演講嘉賓和大家分享我的信息。我想和大家講一下西門子石油天然氣勘探方面的技術前沿。

 

  大家可以看一下,西門子在石油天然氣勘探方面做得非常大,非常強的,我們在很多國家都有我們的業(yè)務。在天然氣和石油這方面,我們的業(yè)績怎么樣呢?我們有六大核心的競爭優(yōu)勢,我非常高興的說,在北京我們有這樣的業(yè)務,而且它的增長速度是非?斓,而且它也是我們最大的公司分布,對于石油和天然氣勘探和開發(fā)系統(tǒng)是最好的。大家可以看一下我們在石油和天然氣方面的解決方案,其實它的總部在得克薩斯州。我們在得克薩斯州是石油勘探方面的總部,我以前是在西門子石油天然氣方面技術發(fā)展,尤其是對于鉆探這方面,包括近海石油的鉆探技術方面。今天我會跟大家分享兩個最新的技術,這些都是用于近海石油和天然氣勘探的。

 

  第一個技術,它是一個系統(tǒng)技術的解決方案,大家可以看一下,我們是應對于石油和天然氣勘探行業(yè)最新的發(fā)展。我們現(xiàn)在想要用更加環(huán)保,更加可持續(xù)發(fā)展的方式提高能源效率,所以我們這個系統(tǒng)就應運而生了。大家看到大背景,使我們的新技術應運而生。

 

  我們來看一下我們的目標是什么呢?幾年前,我們就定下了這樣一個目標,想要確保西門子幫助人類創(chuàng)造一個可持續(xù)的未來。我們想要提供更好的環(huán)保方面的業(yè)績,尤其是在發(fā)展技術的同時,把環(huán)保方面的業(yè)績做得更好。所以今天跟大家講的第一個解決方案,它主要是針對于那些比較小的近海石油天然氣勘探的設備。當然陸上也可以使用,水陸兩用的。能夠看一下,你是在陸上進行勘探和近海勘探都可以使用,它會有一個DC,也就是直流電電網,在二三十年前這方面和現(xiàn)在有巨大的變化,我們的解決方案,可以在過去十到十五年基礎上,把現(xiàn)在的技術很好的運用起來,F(xiàn)在大多數(shù)的近?碧酱际怯貌裼妥鳛槿剂系模覀冇玫氖请妱拥陌l(fā)動機,這是全新的一種提供能源的方式,對于提高能源效率起到巨大的作用。發(fā)電的過程中,是使用傳統(tǒng)的柴油方式,除此之外,我們還會把這個電放到直流電網過程中,而不是一個交流電的整合和轉換的過程,這是一個便于用戶使用的過程。而且我們是有非常明確的目標,我們發(fā)展了一些新的特征,比如說推廣到市場當中。比如說第一行,對于直流電有一個管線總管的系統(tǒng),在過去幾年當中,商業(yè)推廣方面的工作做得比較好,想要做一個很好的連接過程,這就是我們發(fā)展的方向和我們之前的挑戰(zhàn)所在。其實這個解決方案,經歷了非常嚴格的測試階段,而且就像我之前給大家提到的一樣,我們非常注重質量,質量是我們的生命之本,比如說可靠性、安全性,還有我們的質量優(yōu)質性是我們業(yè)務發(fā)展的基石和推動器了。

 

  除了這個之外,比如我們的監(jiān)控系統(tǒng),現(xiàn)在的直流電網,它的電壓和電頻的分布不是太均勻,我們一定要對時時發(fā)生的情況進行監(jiān)控。比如說有一些特性針對于直流電網的特性,在電廠過程中,有能源儲存的系統(tǒng),這樣的話,緊急情況下就可以應用。除此之外,其它的一些新的特性呢,我們想要有一個備用的驅動器,使我們在發(fā)生緊急情況下,提供幾分鐘的備用電源,使我們的消費者得到好處。

 

  我們在環(huán)保方面的做法,怎么樣以綠色環(huán)保的方式提供變頻和變速的發(fā)動機,使客戶節(jié)約更多的能源,能夠有有效的利用能源,達到環(huán)保方面的訴求。在個圖片當中,我之前講過一個總線連接,這就我的解決方案,它和之間的做法是有很大的改進,我們可以看一下它的運行速率是達到10到20微秒進行處理,如果產生短路,我們可以有應急方案。同時,我們這個發(fā)動機組,它們短路水平是非常低的,短路發(fā)生的故障和情況,我們系統(tǒng)這個短路的水平是非常低的。同時這個系統(tǒng)的特點,比如說在主要的電網上面發(fā)生了故障的話,我們有整流器管理這個短路。另外一個主要的特點,如果看一下典型的電網的話,或者是發(fā)電廠典型的做法,他們會有一些失靈的情況,怎么樣和我們直流電網進行整合,整合經常容易發(fā)生故障。以前經常發(fā)生故障的部位我們設計了便于用戶使用的選項。使用工具方面,是我們一直頭疼的問題,但我們這樣一個新的系統(tǒng)可以去除這樣一個非常危險的麻煩。我們知道,比如說以前的做法,會把半導體放到電網過程中去解決諧波的問題,在很多系統(tǒng)當中,會有不間斷的電源提供系統(tǒng),提供不間斷的電源供應。在我們直流電的電網過程中,我們能夠解決諧波的問題。對于諧波的問題,不會再成為你的煩惱,也不會造成熱量的流失,這是我們新的選項。

 

  另外一個包括總線整合和連接,比如說在發(fā)電設備過程中,我們以一個合理的方式進行管理,這樣的話,能夠很好的分配直流方面的荷載。比如說我們發(fā)動機會有很好的控制和檢測系統(tǒng),比如說有的時候系統(tǒng)故障或者其它問題的話,我們可以及時的找到這個問題。從技術上來講,大家可以看一下,它的用意或者達到的結果呢,幫助大家便捷的管理你的系統(tǒng)。我們談到環(huán)保方面的訴求,這上面的圖表,這是一個傳統(tǒng)的柴油發(fā)動機所造成的排放,比較高的那個線就是柴油發(fā)動機的排放,它的排放率比新系統(tǒng)多出15%之多。而且之前談到了變頻的發(fā)動機,可以使我們的燃油效率更高,可以根據荷載的范圍調節(jié)發(fā)動機的頻率還有燃油的使用情況。同時呢,在提高我們效能的過程中,我們也能降低機組的溫度,大家可以看一下,以前的這種非變頻的發(fā)動機,非常不智能。用我們這樣一個直流電網相連接的解決方案,一方面降低排放,另一方面提高我們的能源效率。由于柴油發(fā)動機造成了很多排放,還有傳統(tǒng)的污染問題,使發(fā)動機的效率比較低下的,機組的溫度控制不在合理的范圍,采用我們的機組,可以節(jié)約燃油效率,大家兼顧到安全性的考量。它的最大優(yōu)勢就是節(jié)省燃油消耗,節(jié)省成本,能夠安全可控的方式控制你的機組。

 

  和傳統(tǒng)的系統(tǒng)的成本是差不多的,但以同樣的價錢,減輕了系統(tǒng)的重量,同時它的尺寸可以縮小,它能夠減少不同接口之間的過度風險。因為現(xiàn)在我們提供的是整套的解決方案,大家不需要涉及到不同系統(tǒng)之間接口的問題。現(xiàn)在世界上有兩大公司可以提供這樣的系統(tǒng),但是我們的技術方面稍有差別的,我們對這方面還是比較有信心的。這個解決方案主要的特點,最重要的是提高了可靠性、性能還有安全性,同時也提高了環(huán)保方面的表現(xiàn),主要的一些特性,在這個圖表當中列出來。我覺得主要的一些特性,我必須要提一下,除了燃油效率可以提高,耗油情況減少之外,它可以更加的可控性,所有的工作負載都可以進行動態(tài)的調節(jié)。比如說比較大的發(fā)動機,它必須有自己專用的驅動設備,我們采用了變頻的方式能夠動態(tài)的調整。而且我們以一個更加便捷的方式控制你的負載調節(jié),相應調節(jié)燃料使用的情況。而且對于石油和天然氣鉆探的設備來講,節(jié)約能源的消耗是至關重要的。

 

  這里我們可以看到,這是一個典型的解決方案的圖示。大家可能認為這是一個發(fā)動機,把這個電通過整流器輸送到電網當中去,把這個負載轉到馬達上面去,馬達可以有不同的類型。這里有一個驅動器,上面帶一個關于諧波的過濾器,這樣的話,就可以來進行很好的配電,做到這個很好的配電的話,對于一些比較小的用戶,也可以使用通過輸變電,這就是我們新的直流電的電網解決方案。

 

  現(xiàn)在轉到我報告的另外一部分,這是我們做的第二種的電廠解決方案。這是一個很好的來控制作業(yè)船,有了我們這個系統(tǒng)以后。我剛才說過,我們一直在做這樣一個研發(fā),不知道到底是不是可以成為一個解決方案,但不管怎么樣,我們還是把它叫做解決方案。我們可以看到大多數(shù)石油公司作業(yè)船,在勘探的時候,要購買這樣一個DP3閉環(huán)的系統(tǒng),這是主要提升支持船的安全性和可靠性,能夠讓機器人或者潛水員變得更加安全。

 

  講到DP3閉環(huán)設計的方法,我們也做了兩到三年的實踐。此外,我們還做了一些不太經常做的事情,因為我們已經認識到,如果有了這樣一個系統(tǒng),可以解決一些比較敏感的問題。早上一位嘉賓講到沒有使用DP3的系統(tǒng),當然很多競爭者也會有相同的想法,也就是說一開始,我們請挪威船級社進行合作,請他們對我們這個系統(tǒng)進行評估,來進行驗證,我們在這方面的話,通過和挪威船級社的合作,給了我們這樣一個認證。這樣的話,有了DP3閉環(huán)的系統(tǒng)的話,支持船的安全性也就增加了。我們可以看到,如果沒有電的話,這是一個最大的問題,對于海上作業(yè)的船只來說,不管是對作業(yè)船來說,還是對支持船來說,安全性是最重要的。在建造鉆架方面,有各種各樣的利益相關方,有各種各樣船級社的情況。講到閉環(huán)的設計方案,我們在這方面沒有一定的規(guī)則,第一個的話,我們認為挪威船級社的話,當時在2010年制定了一些新的規(guī)定。我們看到美國船級社在2012年也拿出了一些新的規(guī)定,根據這兩個船級社,他們允許在這樣一個閉環(huán)設計當中采用DP的操作,在我們的方案當中融入一定保護的措施,讓他們真正成為閉環(huán)的一個方案。我們很多客戶都跟我們提起,邀請我們幫他們解決一些關于電器方面的問題,包括巴西國家石油公司還有其它的一些公司,F(xiàn)在的話,我們也有在中國的公司,也采用了一些我們的解決方案。這些公司這樣做的目的,是為了降低對環(huán)境造成的污染,我們的這些客戶都是為了著眼于未來有一個更加環(huán)保的,更加可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境。在這方面的話,我們也花了很多錢,來發(fā)展我們的演示中心。我們知道,電廠一體化,如何把電廠集成到鉆井平臺上面,是非常重要的一個方面的工作,F(xiàn)在我們手上已經持有十條船要使用我們的閉環(huán)系統(tǒng)。在2012年的時候,挪威船級社要使用我們的系統(tǒng),一年之后,美國的船級社也跟進了。美國船級社在他們能夠批準任何東西之前,還需要設定或者建立一些特定的新的規(guī)則,現(xiàn)在美國船級社還處在進一步批準我們解決方案的過程中。為了進一步改進我們電廠的設計,有一點最為重要的就是安全,安全和質量是不可分離的。

 

  實際上呢,我們不僅僅做的是把所有設備不加區(qū)別在做,當然我們西門子公司做各種不同的產品,但我們在這方面的話,只有兩個設備最合適的。當我們公司進入到一個不太熟悉的領域當中,一方面我們要采用最為嚴格的標準,這就是為什么我們和挪威船級社、美國船級社進行合作。我認為我們在做的新的產品研發(fā)方面是非常講究的。當然,在我們解決方案當中,我們也是這樣做的。我們在一體化絕緣當中,我們要放入最好的一種產品,當然這里面的部件不僅僅是來自于西門子,同時還會來自其它的一些公司,當然主要的部件應當是來自西門子,比如說主配電板等等。當然,不是說我們西門子都能解決客戶所有的要求。第二點的話,先進的高級的保護措施,要把它用到海上鉆井平臺上面,雖然這些先進保護措施已經在陸上的鉆井平臺已經采用,有了這樣一種設備,生成裝置之間可以有一個很好的溝通。比如說各個生產環(huán)節(jié)之間,就能夠有一個很好的交流和溝通,比如說到底應該怎么來做等等。

 

  還有另外一點,當我們把各種各樣的技術集成到一個系統(tǒng)當中,我們也觀察到更多的參數(shù),參數(shù)的觀察的話,是非常重要的。當我們交付系統(tǒng)的時候,一直到運行開始,如果客戶一旦發(fā)現(xiàn)有任何問題的話,只要非?斓暮臀覀兗夹g人員聯(lián)系的話,我們技術人員就會馬上解決這個系統(tǒng),開始運作之前把這個問題全部解決。同時我們可以幫助客戶更加好的了解我們DP3的閉環(huán)系統(tǒng)。

 

  說到我們設計的原則,我們需要把整個系統(tǒng)進行拆分。首先我們要保持電廠,還有一些技術的架構。我們把它分成三個不同的部分,當然不同的部分,這樣一種區(qū)分的話,我認為是非常必要的,而且的話,我們要保證這個被拆分的三個小部分,相互之間不應當有任何的干擾。只有這樣的話,當其中一個小的部分發(fā)生問題,其它兩個小的部分不會隨之發(fā)生任何問題。通過這樣一種方式的話,如果一旦配電方面產生了一些問題,不至于影響到整個系統(tǒng)里面的母線或者是總線。比如說我們這個系統(tǒng)還有一些優(yōu)點,我們這個系統(tǒng)實現(xiàn)了非?斓臄嚯娀謴。講到斷電,誰也不能保證什么時候斷電,這些突發(fā)事件是會隨時發(fā)生的,我們有這個技術,問題是我們要把這個技術運用到這套系統(tǒng)當中,我們有了一個非?斓臄嚯娀謴偷臅r間,30秒的時間當中就可以恢復它的推力,我們這套系統(tǒng)在這方面的能力是非常非常強大的,我們不想把這樣一個優(yōu)點漏掉。這樣的話,從客戶角度來說,由于我們斷電恢復時間非常短,他們中斷生產的時間也非常短。

 

  另外我們用了一個推力器的推動器,它里面帶有能源儲存的功能,在斷電的情況下,它可以再持續(xù)的工作高達6分鐘的時間。在這個時間當中,客戶可以做很多的事情。剛才我已經介紹了我們這個系統(tǒng)的特點,當然我們這套系統(tǒng)通過設計,也能降低成本。

 

  還有可靠性,可靠性是另外一個關鍵的元素。我們很多客戶都是非常關注我們所提供的系統(tǒng)或者是解決方案的可靠性。我們要給到客戶一個非常高度的可靠性。所以我們西門子給客戶提供的非?煽康慕鉀Q方案,能夠讓大家得到非常好的管理性,而且在每一方面,我們提供每一項服務都是高質量的,我們要做的不是強加于客戶的系統(tǒng),而是使客戶自主的進行監(jiān)測,完全達到可靠性和可控性。同時西門子的解決方案,還有其它方面的性能,比如說在發(fā)電過程中,所有的數(shù)據都能收集起來,而且還有數(shù)據錄入系統(tǒng)。總的來說,我們提供的接近于時時觀測的監(jiān)測系統(tǒng),給大家提供可靠性。像這樣一個非常好的解決方案,它需要非?茖W的建模。大家可以看一下實際的運行和實際設想不一樣的,所以建模做得非常精確是很重要的。我們能夠提供的是最佳的整套解決方案,在座的各位都是相關行業(yè)的客戶,大家在做自己實驗的過程中,是不是也要做一些建模,做一些情景的分析。在這樣一個電力系統(tǒng)當中,有建模驅動的系統(tǒng),做出幾個情景的分析,做出相關解決方案的預測,能夠幫助大家時時檢測了解運營的情況。同時我們有廣泛的測試和核實認證的項目,能夠使你每一份努力用在刀刃上,得到很好的結果。我們這方面,希望和業(yè)界廣泛的伙伴進行合作,而且針對客戶的情況,打造適合你的解決方案。

 

  另外一點,西門子的獨特之處,尤其是專門對于石油和天然氣勘探行業(yè),我們有一個水下電網的概念。如果能夠在水下進行電力輸配送是很好的構想,要達到這樣一個目標,必須要靠業(yè)內伙伴的能力,把最佳的技術結合在一起,根據不同的工況做出測試和認證。最佳的方法是什么,把客戶,包括在座的各位專家意見容納其中,使我們得到不同行業(yè)的借鑒,這樣的話,才能使我們彼此之間增強了解。其實我們共同擁有的一個行業(yè)語言,所以需要我們增強對彼此的了解,發(fā)揮優(yōu)勢的整合。我們在做電力解決方案過程中,如果不了解客戶方的需求,那我們很難有的放矢提供你們滿意的解決方案,所以你們的回饋對于我們來說非常重要的。比如說和挪威的船級社,我們也進行了合作,這樣才能使我們更加了解客戶方的需求。同時,我甚至雇了當?shù)氐姆浅:玫呐笥炎鳛槲覀兊念檰枴N抑孕枰@樣一個朋友呢,能夠使他同時工作,我們現(xiàn)在和挪威的船級社進行了很好的工作。我們的可靠性是非常重要的,能夠使我們整個系統(tǒng)過程中,去把所有的電力供應系統(tǒng)進行整合,而且這得益于我們之前談的推理器驅動,使產生故障過程中迅速再連接。同時界面是具有高度的兼容性,有不同的規(guī)格都可以接入。

 

  大家可以看一下,我們整體方案,還有其它的一些經驗嗎?有一些比較重要的關鍵點,什么叫OPEX,也就是運營的資本開支。本身西門子這方面是不擅長的,由于這方面的計算,你必須要有很好的第三方的意見,而且把數(shù)據和相關性聯(lián)結在一起,把實際的耗油、耗電的情況連接在一起。所以我們和第三方的公司簽訂了合同,做運營的資本核算,還有排油量的計算,整合彼此的優(yōu)勢。有一家公司對于財務核算非常擅長的,另外一個公司對于石油勘探方面排放量的計算比較擅長的。他們最近也和挪威船級社進行了很好的合作,經過第三方的調查,我們發(fā)現(xiàn),通過這樣一個閉環(huán)解決方案的話,我們能夠達到燃油使用情況每年減少7%,換算成你節(jié)約的成本,對于石油天然氣勘探公司這是一筆巨大的成本節(jié)約了,而且丹陽華排污放減排達到了22%,而且節(jié)約來自于平時運營成本節(jié)約達到了30%多。比如說資本開支方面的思考,我們怎么樣幫助客戶把現(xiàn)在的系統(tǒng)去升級,變成一個閉環(huán)循環(huán)的系統(tǒng)呢?如果你是從零做起的話,做一個閉環(huán)的系統(tǒng),不意味著比傳統(tǒng)的系統(tǒng)更貴,大家應該做一個很好的規(guī)劃,能夠把整個系統(tǒng)更加優(yōu)化起來,才能做好成本節(jié)約,這樣對你們來說,才是一個明智的選擇。比如說根據我們傳統(tǒng)的這樣一些規(guī)則來部署一個新的系統(tǒng),要做一個新的思考規(guī)劃。也許在座的各位是見仁見智,有的同仁同意我的做法,有的同仁持反對的意見,但我希望看到的情況,我們能夠達到很好的溝通,我也相信這樣一個系統(tǒng)能夠成功。

 

  好的,我給大家看一下它主要的一些特點。它主要的特點,自主的孤島管理方法是很重要的,不是要讓彼此之間連接得非常好,以至于一個系統(tǒng)產生問題影響其它的系統(tǒng)。萬一系統(tǒng)當中有萬分之一的系統(tǒng)失靈也有備用的解決方案。在孤島的過程中,本身它們有自給自足的能力,它能夠很好的幫助我們控制電壓。如果一個部位產生了問題,它不應該影響到整個系統(tǒng),這是我們主要的一個原則。這是我們現(xiàn)在在不同的部位之間看一下整合和隔離的情況,這個做法和以前傳統(tǒng)的做法是不一樣的。如果不做分區(qū)管理的話,一個部位產生問題,會影響到全身。對于故障失靈,我們有六個不同的總線是彼此分開,獨立管理的。我們可以看到,隆裕這方面要做得非常好,同時也不會浪費我們更多的資源。我們需要在不同的孤島過程中,去建立不同的隆裕的正常水平,才能使它們每一個正常運行。

 

  還有一些獨立的擴展化的選項,比如說我們可以看一下分區(qū)化管理的保護原則是非常重要的。而且總線的電流保護這方面也是做得非常好,只有這方面做好了,才能使我們的運營水平是安全的。另外,我們會有溝通協(xié)議,它會保護我們的保護裝置,利用我們的總線連接管理系統(tǒng)體現(xiàn)出來的一個案例,通過這樣一個選項和設置,它能夠在保護系統(tǒng)之間建立高度融合,同時還有其它的監(jiān)控系統(tǒng),還有延伸性的選項。比如說我們還有一個快速反應功率的系統(tǒng),叫GPA,船級社也對我們提出了表揚,可以使他順利的運行工作。根據不同國家的標準,我們都是達到了標準,不僅有主要的引擎,還會有備用的引擎,意味著在發(fā)電過程中產生了失靈,在30秒內可以把這個故障排除,在6分鐘可以達到持續(xù)的運營。DP3這樣的船只,達到了非常高的安全標準,同時可以有一個可靠的運行性能。

 

  我的演講結束了,非常感謝大家的耐心聆聽。謝謝。



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