El Petrojarl Foinaven es una unidad FPSO (Floating
crude Production Storage and Offloading unit), lo cual significa que es
una Unidad Flotante de Producción, Almacenamiento y Descarga de Petróleo. Esta
unidad ha sido especialmente diseñada y construida para operar y mantenerse
conectada al yacimiento en condiciones ambientales extremadamente duras del Mar
del Norte y Atántico Norte, con un criterio de diseño denominado “tormenta de
los 100 años”, con altura máxima de olas de 33,5m de, 40m/s de viento y 2m/s de
corriente de agua. Asimismo se ha diseñado para una vida operativa tanto para
el buque como el equipamiento submarino de 25 años, de los que actualmente en
2012 ya ha agotado 15 años de vida productiva.
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| FPSO Petrojarl Foinaven descargando al Petrolero Shuttle en aguas del campo Foinaven, Atlántico Norte. Foto: Teekay. |
El diseño básico del Petrojarl IV (denominación usada en etapa de proyecto) es
una conversión del buque ruso Anadyr, un buque heavy Lift
Ro-flo destinado al transporte y reparación a flote de submarinos de la armada
Soviética, que contaba con una eslora total de 226,20 m y una manga de 30m. El
buque había sido construido en 1989 por Wärtsila, en el astillero de Turku,
Finlandia.
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| Anadyr, buque soviético Ro-flo. Foto: Astano. |
El Anadyr fue vendido y
llevado a Ferrol, permaneció bastante tiempo atracado en los muelles del
Astillero de Fene Astano, hasta que en 1994 Astano firmó un contrato con
la compañía Golar-Nor Offshore para la construcción de una unidad FPSO, que
sería el Petrojarl IV (Petrojarl Foinaven).
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| Anadyr en Astano, a la espera de su transformación en FPSO. Foto: Astano. |
Para la construcción de este FPSO se aprovechó la proa y la popa del Anadyr, y se fabricó una sección
central con doble casco de 142m de eslora y 34 m de manga, que fue fabricada en
grada y botada al mar, y posteriormente se unieron las tres partes en dique
seco en una complicada operación de cirugía naval. El resultado fue el Petrojarl
IV con una eslora total aumentada a 250,20m y una manga también incrementada a
34 m (4m más que el Anadyr), esta diferencia de manga dio lugar a una visible
discontinuidad en las líneas de casco en las zonas de unión de la sección
central con la proa y popa.
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| Secuencia de fotografías de la construcción y botadura de la sección central y posterior unión con la proa y popa del Anadyr, realizada en dique seco de Astano. Foto: Astano. |
Las características generales del Petrojarl Foinaven se indican en la tabla siguiente;
PETROJARL FOINAVEN
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Nombre
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PETROJARL FOINAVEN
Ex Anadyr
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Tipo:
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Floating
Production, Storage and Offloading vessel (FPSO)
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Astillero:
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ASTANO, construcción nº 273
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Diseño:
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Conversión del buque ANADYR (buque para reparación de
submarinos) en la FPSO
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Clasificación:
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+ 1A1 Oil
Production and Storage Ship, HELDK, EO, F-AMC, POSMOOR ATA, DYNPOS AUT, COW,
INERT GAS, CRANE
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Sociedad de
clasificación:
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Det Norske Veritas (DNV).
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Campo de operación:
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BP Foinaven, 190 Km al Oeste de las Islas Shetlands (Golar
Nor Offshore).
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Propietario/operador:
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Golar-Nor Offshore A.S (actualmente Teekay Petrojar)
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Operador de campo:
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BP (UK)
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Fecha de entrega:
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25 octubre de 1996
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Eslora:
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250,2 m
(total), 220m (entre Pp)
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Manga:
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34,0 m
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Calado:
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12,8 m (13m calado de escantillonado)
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Puntal a cubierta
superior:
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19,10m
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Arqueo bruto:
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43.279 t
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Arqueo neto:
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12.984 t
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Peso muerto:
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43.767 t
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Profundidad
operativa:
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455 m
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Turret:
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12 m de diámetro, con rotación 360º
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Riser:
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14 (10 normalmente en uso)
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Amarre:
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10 anclas
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Capacidad de
producción:
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85.000 barriles/día
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Capacidad de
almacenamiento:
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310.000 barriles
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Tanques de
sedimentación:
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1750 m³
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Inyección de agua:
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165,000 barriles agua/día
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Agua de lastre:
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32.000 m³
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Capacidad tanques
de FO:
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3000 m³
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Capacidad tanques
Agua dulce:
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900 m³
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Capacidad tanques
Agua potable:
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45 m³
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Planta de potencia
eléctrica:
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Cuatro diesel generadores (gas-diesel) de 16 cilindros y Cuatro diesel generadores (gas-diesel) de 18
cilindros, potencia total instalada 51.000 kW
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Propulsión:
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2 hélices accionadas por motores eléctricos con 6000kw
cada una, y 2 Motores Thruster 2400kw, 11kV
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Acomodación:
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75 personas máximo
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Tripulación normal:
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45 personas
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El
FPSO Petrojarl Foinaven es un buque con una capacidad para trabajos en aguas
de hasta 500 metros de profundidad, con capacidades de planta de proceso de gas
y de crudo, y tanque de almacenamiento a la vez. Diseñado y construido para
explotación del campo Foinaven del Reino Unido, a 190 kilómetros al este de las
Islas Shetlands.
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| FPSO Petrojarl Foinaven operando en Foinaven field, Atlántico Norte. Foto: Teekay. |
La
zona de acomodación de la tripulación se conservó del antiguo Anadyr, que
tenia toda la habilitación en la sección de proa, añadiéndose además en esta
zona una pista para aterrizaje de helicópteros.
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| FPSO Petrojarl Foinaven en el dique seco de Astano. Foto: Astano. |
La
parte más importante del Petrojarl IV, es la denominada Turret, que es el elemento que hace de rodamiento (swivel), permitiendo al buque girar
orientando su proa a la mar como si fuera una veleta, y al mismo tiempo
mantener fijo sin moverse ni girar, su conexión con el fondo, por medio del
sistema de fondeo (mooring lines) y sistema de mangueras que lo conectan al yacimiento
(riser system). La Turret consta de dos secciones, la
superior de 26m de diámetro y 5m de profundidad, y la inferior de 12m de
diámetro y 17 de profundidad.
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| Trasporte hasta la grada e izado del Lower Turret en el Petrojarl Foinaven. Foto: Astano. |
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| Montaje por medio de la grua pórtico del conector de la Turret sobre la cubierta Manifold. Foto: Astano. |
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| Montaje de la circumturret. Foto: Astano. |
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| Montaje de la torreta. Foto: Astano. |
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| Torreta con las mangueras flexibles (riser system), conectada a la pieza giratoria. Foto: Astano. |
Las instalaciones de producción del buque
comprenden dos trenes paralelos de dos etapas para la separación del crudo, gas
y el agua producida. El crudo estabilizado es almacenado temporalmente abordo
hasta la descarga a petroleros shuttle. El gas producido es utilizado para
alimentar los motores que generan electricidad, combustible para las calderas y
para el gas lift, y el sobrante es
exportado al campo Magnus para obtener una recuperación mejorada.
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| Vistas de la cubierta del Petrojarl Foinaven, con los equipos para tratamiento y separación del crudo y gas producido. Foto: Astano. |
Durante
la fabricación en ASTANO de este FPSO no se escatimaron esfuerzos, ni en
ingeniería, ni en mano de obra, ni en materiales para obtener un resultado con
la máxima calidad. El resultado es un artefacto capaz de operar continuamente
sin descanso en una zona con condiciones ambientales extremadamente duras pero generando
unos beneficios descomunales.
Video del aterrizaje del helicoptero que trae el relevo de campaña, impresionantes imágenes:
EXPLOTACION OFFSHORE CON FPSO
La secuencia vista de forma general de la integración de una
unidad FPSO dentro de la explotación de un campo petrolífero es la siguiente:
Primeramente,
se realiza una prospección sísmica del fondo marino que estudian la reflexión y
refracción de las ondas de sonido propagadas a través de la Tierra y revelan
detalles de la estructura e interrelación de las distintas capas subterráneas,
para este cometido se emplean los seismic vessels. Esta prospección se
analiza, y en caso de haber indicios de existencia de un yacimiento se suele
realizar la llamada “extracción exploratoria” por medio de una unidad de
perforación, para lo cual se utilizan los drillship, mediante la cual se verifican in situ las
características geológicas del fondo, tipo de roca, lodos y fangos para
establecer la mejor estrategia de perforación, y se analizan las cantidades y
calidades de petróleo almacenado en el lugar del potencial campo petrolífero.
Más tarde es cuando se decide llevar a cabo la perforación definitiva del pozo
petrolífero por medio nuevamente de los drillship
que son artefactos con
posicionamiento dinámico para evitar moverse de la posición de perforación, en
caso de muy mal tiempo se interrumpe la perforación y se retoma cuando se calma
el mar. Posteriormente la siguiente etapa es la instalación de
valvulería y maquinaria hidráulica submarina. Por último se instala y conecta
la unidad FPSO o cualquiera de las alternativas existentes para la producción
petrolífera submarina, para estos cometidos se utiliza siempre el ROV (antes lo
hacían los buzos), que son minsubmarinos no tripulados operados desde la
plataforma.
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| Unidad de perforación drillship Discoverer Enterprise construido en Astano para Transocean. Foto: Astano. |
El
funcionamiento usual de un FPSO corresponde a un artefacto flotante con forma
de buque, que incorpora un gran elemento de rotación en algún lugar entre la
sección maestra y la proa en torno al cual puede girar y así capear el temporal,
y evitando fuerzas y momentos imposibles de soportar por las estructuras
oceánicas habituales. Está conectado con el pozo mediante unas tuberías
flexibles llamadas “risers” en la jerga técnica. Estos risers permiten una
serie de movimientos en torno a una posición con mínimos esfuerzos, movimientos
que han de estar limitados por el sistema de fondeo, habitualmente una
disposición radial de líneas de combinaciones de cadena y cable de acero fijas
al fondo mediante grandes anclas o pilotes.
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| Esquema de operación de una unidad FPSO. Foto: Wikipedia. |
Los
risers llevan al fondo los productos necesarios para aumentar la producción, como son la inyección de agua (eleva la presión en el yacimiento y en consecuencia se aumenta la produción),
inyección de vapor (se usa con petróleos muy viscosos que es necesario calentar
para que fluyan mejor), y obviamente llevan hasta la unidad FPSO el petróleo y
el gas obtenidos. Allí se separan el agua, la sal, la arena y cualquier otra
cosa con que esté mezclado el crudo y éste se almacena en los tanques de
almacenamiento.
Cuando
los tanques están llenos, es el momento en que un petrolero lanzadera (shuttle tanker) se aproxima a la plataforma, generalmente por la popa de ésta, y se
procede a la descarga de crudo al petrolero. Este petrolero es la principal
forma de descarga del FPSO, puesto que la solución alternativa pasa por tender
un oleoducto submarino, solución más costosa y utilizada en otras soluciones
fijas o flotantes de producción sin almacenamiento (Jackets, Jackups, Semisumergibles...).
La producción sigue, llenando otra vez los tanques hasta que vuelve a descargar
al shuttle. La producción no debe detenerse nunca, de hecho si se diera el caso
de interrupción en la producción ésta sería altamente costosa e indeseable.
En principio,
la unidad FPSO permanecerá bajo este régimen de operación durante la vida del
depósito petrolífero. Si este período es menor que la vida útil del FPSO,
entonces se podría trasladar la unidad a otro campo para su explotación,
considerando que habitualmente cada lugar y cada campo determinan unas
condiciones para las que cada FPSO debe estar diseñado.
A continiación se puede ver un interesante video de como es la secuencia de operaciónes en el FPSO Petrojarl Foinaven:
A continiación se puede ver un interesante video de como es la secuencia de operaciónes en el FPSO Petrojarl Foinaven:
VENTAJAS
DE UNA INSTALACION FPSO:
• En
la actualidad, la solución FPSO con forma de buque presenta un riesgo tecnológico
menor que, por ejemplo, soluciones TLP (plataformas de fondeo por tensión) en hormigón
o FPDSO (que incluye la perforación).
•
Asimismo, las plataformas construidas en hormigón suelen presentar tiempos
mayores de construcción e instalación y un coste mayor.
•
Frente a otras soluciones, la forma de buque junto con la torreta, la cual
constituye un gran rodamiento en torno al cual el casco entero puede pivotar,
es óptima para minimizar las fuerzas debidas al oleaje.
• Es
actualmente la única solución flotante que permite el almacenamiento de la
carga. Las demás precisan una unidad FSU de almacenamiento en sus alrededores.
•
Por su carácter flotante y móvil permite la explotación de campos marginales.
Video de las pruebas de mar del FPSO Petrojarl Foinaven:
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