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  • WEG participe au développement du bloc offshore Belbazem d'ADNOC
    édité le 19/01/2024


WEG participe au développement du bloc offshore Belbazem d'ADNOC
  - Transformer la production pétrolière offshore grâce aux variateurs de vitesse moyenne tension

L'Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC) s'est engagée à augmenter sa capacité de production de pétrole à cinq millions de barils par jour d'ici 2030 afin de répondre à la demande mondiale croissante d'énergie. Le bloc Belbazem, un développement massif de trois champs pétroliers offshore d'une valeur de 744 millions de dollars, sera au cœur des objectifs de l'ADNOC - mais cette production importante ne peut être atteinte sans pompes submersibles électriques (ESP) efficacement alimentées. C'est pourquoi WEG, le spécialiste des moteurs et des variateurs de vitesse, a été invité à fournir des variateurs de vitesse moyenne tension (VFD MT) pour alimenter les ESP de Belbazem et exploiter pleinement les ressources pétrolières et gazières locales inutilisées.

Le bloc offshore de Belbazem est développé par Al Yasat Petroleum Operations Company, une coentreprise entre ADNOC et China National Petroleum Corporation (CNPC). Le bloc est situé à environ 120 km au nord-ouest d'Abu Dhabi, dans les Émirats arabes unis (EAU), et comprend trois grands champs pétrolifères : Belbazem, Umm Al Salsal et Umm Al Dholou. Chaque champ pétrolier possède sa propre tour offshore abritant une tête de puits, les vannes et les commandes nécessaires à l'extraction du pétrole ou du gaz des réserves sous-marines. Chaque installation est également équipée d'ESP, qui sont absolument indispensables à la production pétrolière en mer.

Les ESP seront utilisées pour le levage artificiel, une technique essentielle dans l'industrie pétrolière et gazière. Les ESP sont des pompes électriques submersibles entraînées par un moteur électrique spécifique, qui extraient efficacement les hydrocarbures des puits profonds. Elles améliorent les taux de production, en particulier dans les réservoirs à haut rendement où la pression naturelle est faible. Les ESP sont polyvalentes et peuvent être commandées à distance, ce qui réduit la nécessité d'une intervention manuelle. Leur grande efficacité et leur adaptabilité les rendent indispensables pour maximiser la productivité des réservoirs.

Cependant, les ESP sont également difficiles à alimenter en énergie. Ils sont placés à distance dans des environnements marins profonds où les conditions difficiles sont la norme, et l'énergie est généralement transmise sur de longues distances par des câbles isolés spécialisés. La défaillance d'un ESP pendant la production pétrolière offshore peut entraîner l'arrêt de l'extraction du pétrole, des pertes de revenus et des dommages potentiels à l'équipement. Les réparations sont également coûteuses, chronophages et potentiellement dangereuses - les ESP étant souvent installés dans des espaces confinés, comme les puits, la maintenance entraîne des risques de chutes, de glissades et d'exposition à des dangers électriques et mécaniques.

Tous ces facteurs peuvent perturber les opérations et affecter les calendriers de production. Pour Belbazem, ils doivent être évités à tout prix afin que le bloc offshore puisse atteindre l'objectif de production immédiat de 45 000 barils de brut léger, chaque jour, sans défaillance - et, bien sûr, soutenir l'objectif d'ADNOC de cinq millions de barils par jour d'ici la fin de la décennie.

C'est également la raison pour laquelle les variateurs de vitesse (VFD) sont essentiels pour alimenter les ESP. Les variateurs de vitesse permettent un contrôle précis de la vitesse de la pompe afin de l'adapter aux conditions changeantes du puits, ce qui garantit un fonctionnement efficace et prolonge la durée de vie de l'équipement.

Utilisation de la technologie des variateurs de vitesse dans les applications ESP

Compte tenu des enjeux importants du projet de développement de Belbazem, il était évident que des variateurs de vitesse étaient nécessaires pour contrôler avec précision la vitesse des pompes d'extraction en fonction des conditions d'exploitation requises - et que ces systèmes devaient être adaptés spécifiquement aux exigences du champ de Belbazem.

C'est pourquoi WEG, un des leaders mondiaux dans la fourniture de moteurs et de variateurs de vitesse, a été sollicité pour soutenir le projet. WEG a été consulté au cours de la phase de conception technique préliminaire (FEED) du projet Belbazem. C'est à ce stade que les sociétés d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) du projet se réunissent pour planifier et identifier la conception opérationnelle et la technologie appropriées, avec l'aide d'experts mondiaux dans le domaine. Elles évaluent également de manière proactive les défis ou les risques potentiels dès le commencement du projet, ce qui permet d'éviter des changements coûteux au cours des phases ultérieures du développement.

"WEG a été ravi de soutenir les EPC du projet de développement de Belbazem pendant la phase FEED ", explique Ahmed ElShayal, directeur régional des activités O&G de WEG au Moyen-Orient. "Cela signifie que nous avons pu contribuer au développement du projet dès les premières étapes conceptuelles grâce à notre expertise et à notre technologie.

"Sur la base de ces premières discussions, il a été décidé d'abandonner l'utilisation d'une solution conventionnelle de variateurs à basse tension (BT) pour faire fonctionner et contrôler les ESP. Il a été décidé que le meilleur choix serait d'utiliser les variateurs de vitesse MT de WEG pour répondre aux caractéristiques du projet".

Bien que les variateurs BT soient plus avantageux dans certains contextes, l'utilisation de variateurs MT plutôt que de variateurs BT à Belbazem présentait plusieurs avantages. Les systèmes MT s'avèrent plus efficaces, moins encombrants car ils sont compacts et plus légers - en particulier si les variateurs MVW01 G2 avec transformateur intégré, mentionnés ci-dessous, sont utilisés - et tendent à produire moins d'harmoniques perturbatrices. En outre, les systèmes de tension MT subissent une chute de tension plus faible sur les longues distances et peuvent accueillir les longs câbles indispensables à l'alimentation des ESP, sans subir de chute de tension excessive ni nécessiter de mesures de compensation supplémentaires.

En fin de compte, les microstations MT ont été recommandées comme la "technologie primordiale" pour le bloc offshore de Belbazem - 15 unités au total. Plus précisément, WEG a recommandé ses variateurs MVW01 G2 de deuxième génération, dotés de composants avancés, qui offrent une puissance de sortie plus élevée, une plus grande fiabilité et des gains d'efficacité énergétique significatifs.

Le meilleur rendement disponible

Les composants avancés du MVW01 comprennent la technologie Voltage Source Inverter (VSI), qui récupère l'énergie d'une source d'alimentation et la convertit en une forme utilisable par différents appareils, avec la topologie de puissance multiniveaux Neutral Point Clamp (NPC), qui permet d'utiliser et de gérer efficacement les différents niveaux de tension. Ces technologies sont associées à des transistors bipolaires à grille isolée haute tension (IGBT) de 6,5 kV qui amplifient, régulent, convertissent ou activent ou désactivent rapidement les courants haute tension.

La deuxième génération de MVW01 G2 - telle que recommandée pour le projet Belbazem - offre une puissance de sortie et une fiabilité accrues tout en conservant le même encombrement. Cette amélioration des performances est attribuée à l'utilisation des derniers IGBT HT avec une plus grande zone de fonctionnement sûre et une capacité de court-circuit plus élevée. La puissance du variateur va de 500 à 22 500 HP (400 à 16 000 kW), avec des tensions nominales de 2,3 kV à 6,9 kV et une fréquence de sortie allant jusqu'à 120 Hz.

"Le MVW01 G2 est polyvalent et trouve des applications dans divers environnements industriels, notamment les compresseurs, les pompes, les ventilateurs, les convoyeurs et les broyeurs", explique M. ElShayal. "La conception de l'unité, qui combine un nombre optimal de composants de puissance et de contrôle, permet d'obtenir le rendement le plus élevé du marché.

"L'interface opérateur est conçue pour être intuitive et facile à utiliser, reflétant celle de la gamme de variateurs BT de WEG. La coordination avec les fournisseurs d'ESP a permis à WEG d'assurer une intégration transparente de l'ensemble du système.

Autres collaborations

Associés à des moteurs à aimants permanents (PMM) spéciaux fabriqués par les équipementiers de pompes, les 15 x MVW01 G2 livrés ont fourni une solution intégrée qui non seulement répond aux exigences uniques du projet, mais offre également des avantages significatifs en termes d'économies de coûts. La mise en œuvre réussie de la technologie des variateurs MT de WEG a considérablement amélioré l'efficacité opérationnelle du projet Belbazem.

"Belbazem représente une avancée sur plusieurs fronts", déclare ElShayal. "Il marque la première utilisation de variateurs MT WEG pour les ESP dans les Émirats arabes unis et au Moyen-Orient, et dans le monde entier pour les applications ESP qui utilisent des PMM. La technologie n'a pas seulement répondu aux attentes, elle les a dépassées.

Le développement de Belbazem a également ouvert la voie à d'autres collaborations pour WEG. En effet, WEG fournit actuellement des ESP dans le cadre d'un projet de développement à Bu Haseer, un champ pétrolier et gazier offshore situé entre les îles Das et Zirku à Abu Dhabi, qui est également exploité par Al Yasat Petroleum Operations Company. Ce projet utilisera les variateurs BT de WEG.

Pour l'instant, le projet Belbazem témoigne de l'impact positif des solutions innovantes de WEG sur l'industrie pétrolière et gazière - et de la manière dont les VFD peuvent soutenir l'objectif d'ADNOC de produire cinq millions de barils de pétrole brut par jour d'ici 2030.

About WEG

Founded in 1961, WEG is a global electric-electronic equipment company, operating mainly in the capital goods sector with solutions in electric machines, automation and paints for several sectors, including infrastructure, steel, pulp and paper, oil and gas, mining, among many others.
WEG stands out in innovation by constantly developing solutions to meet the major trends in energy efficiency, renewable energy and electric mobility. With manufacturing units in 15 countries and present in more than 135 countries, the company has more than 39,000 employees worldwide. WEG’s net revenue reached R$ 29.9 billion in 2022, 50.3 per cent from external markets.


Origine : Communiqué WEG



 
 
 
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