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lunes, 23 de abril de 2012

FPSO Petrojarl Foinaiven

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.
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.

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).

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.






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
Nombre
PETROJARL FOINAVEN
Ex Anadyr
Tipo:

Floating Production, Storage and Offloading vessel (FPSO)
Astillero:
ASTANO, construcción nº 273
Diseño:
Conversión del buque ANADYR (buque para reparación de submarinos) en la FPSO
Clasificación:
+ 1A1 Oil Production and Storage Ship, HELDK, EO, F-AMC, POSMOOR ATA, DYNPOS AUT, COW, INERT GAS, CRANE
Sociedad de clasificación:
Det Norske Veritas (DNV).
Campo de operación:
BP Foinaven, 190 Km al Oeste de las Islas Shetlands (Golar Nor Offshore).
Propietario/operador:
Golar-Nor Offshore A.S (actualmente Teekay Petrojar)
Operador de campo:
BP (UK)
Fecha de entrega:
25 octubre de 1996
Eslora:
250,2 m (total), 220m (entre Pp)
Manga:
34,0 m
Calado:
12,8 m (13m calado de escantillonado)
Puntal a cubierta superior:
19,10m
Arqueo bruto:
43.279 t
Arqueo neto:
12.984 t
Peso muerto:
43.767 t
Profundidad operativa:
455 m
Turret:
12 m de diámetro, con rotación 360º
Riser:
14 (10 normalmente en uso)
Amarre:
10 anclas
Capacidad de producción:
85.000 barriles/día
Capacidad de almacenamiento:
310.000 barriles
Tanques de sedimentación:
1750 m³
Inyección de agua:
165,000 barriles agua/día

Agua de lastre:
32.000 m³
Capacidad tanques de FO:
3000 m³
Capacidad tanques Agua dulce:
900 m³
Capacidad tanques Agua potable:
45 m³
Planta de potencia eléctrica:
Cuatro diesel generadores (gas-diesel) de 16 cilindros y Cuatro diesel generadores (gas-diesel) de 18 cilindros, potencia total instalada 51.000 kW
Propulsión:
2 hélices accionadas por motores eléctricos con 6000kw cada una, y 2 Motores Thruster 2400kw, 11kV
Acomodación:
75 personas máximo
Tripulación normal:
45 personas

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.
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.
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.
Trasporte hasta la grada e izado del Lower Turret en el Petrojarl Foinaven. Foto: Astano.
Montaje por medio de la grua pórtico del conector de la Turret sobre la cubierta Manifold. Foto: Astano.
Montaje de la circumturret. Foto: Astano.

Montaje de la torreta. Foto: Astano.
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. 

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.
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.
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:



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.


ASTANO EN EL SECTOR OFSHORE
La historia del astillero de Fene ASTANO en el sector off-shore se inició en 1987, con la puesta de la quilla de la plataforma "Drillmar I" (construcción nº 266), que fue entregada al armador en julio de 1991. Esta plataforma semisumergible operó en diversos campos petrolíferos de la costa de África.
Botadura de la plataforma Drillmar I. Foto: Astano.
Plataforma Drillmar I terminada preparada para ser remolcada a su destino. Foto: Astano.

La armadora noruega "Kerr MeGEE", fue la primera en adjudicar al astillero la construcción de un FPSO, fue el "Gryphon A"(construcción nº 267), entregado en febrero de 1993 y que sigue operando en los campos petrolíferos del Mar del Norte.
Salida de la ría de Ferrol del FPSO Gryphon A, con destino al Mar del Norte. Foto: Astano.

Turret del Gryphon A. Foto: Astano.

El tercer artefacto off-shore construido en Fene fue la plataforma (FSU) "Alba FSU" (construcción nº 269) para la armadora "Chevron UK" y entregada en agosto de 1993.

Botadura del Alba FSU. Foto: Astano.

Unidad de almacenamiento Alba FSU descargando a petrolero Shuttle. Foto: Astano.

Alba FSU operando con mal tiempo y descargando a petrolero Shuttle. Foto: Astano.

El segundo FPSO fue el "Petrojarl Foinaven" (construcción nº 273), por encargo de " Golar-Nor Offshore A.S ", entregado en otubre de 1996 y actualmente continua operando en el campo de petróleo Foinaven situado al oeste de las islas de Shetlands.

FPSO Petrojal Foinaven descargando a petrolero Shuttle en aguas del Mar del Norte. Foto: Astano.

El tercer FPSO fue el "Captain FPSO" (construcción nº 274) construido por el astillero Astano para la armadora Texaco North Sea, que lo recibió en diciembre de 1996.
Paso entre los castillos de San Felipe y de La Palma del Captain FPSO, en 1996. Foto: Astano.

Turret del Captain FPSO. Foto: Astano.
La armadora norteamericana "Transocean", encargó al final de la década de los noventa tres unidades tipo "Drill Ship" de perforación, que dotadas de la última tecnología offshore son capaces de operar a más de tres mil metros de profundidad y en medio de temporales con vientos de hasta 150 kilómetros a la hora. La "Discoverer Entreprise" (construcción nº 275), entregada en 1998, se hizo famosa, ya que colisionó con el puente de As Pías y rompió la comunicación con Ferrol; la segunda unidad, "Discoverer Spirit" (construcción nº 276), también varó en la ensenada de Mugardos, y la tercera y última "Discoverer Deep Seas" (construcción nº 277) abandonó la ría ferrolana en el año 2000 y, como las otras, está operando en campos petrolíferos del Golfo de Méjico.
Discoverer Spirit saliendo de la ria de Ferrol en 1998. Foto: Astano.

Discoverer Deep Seas operando para Tansocean. Foto: Trasocean.

Discoverer Enterprise empotrado en el puente de la Pías que comunicaba Ferrol con Fene. El suceso fue provocado por un intenso viento de 140 km/h que hizo que el artfefacto rompiera las amarras una tras otra y se llevara por delante a todos los remolcadores que allí estaban, marchando sin control hasta el puente de las Pías. Foto: Astano.

Discoverer Enterprise incrustado en el puente de la Pías, fueron necesarios varios intentos y el uso de siete remolcadores que aprovechando una pleamar importante consiguieron sacarlo de allí. Foto: Astano.

El último FPSO fue el “Farwah” (construcción nº 279), entregado en abril de 2003 por Izar Fene para Exmar Ofshore.
Botadura del último FPSO, el Farwah, entregado en Abril del 2003, en menos plazo que el contratado. Foto: Astano.

Desde el año 2003 hasta la actualidad (2012) en el legendario astillero de Astano, ahora denominado Navantia Fene, no han sucedido demasiadas cosas, permaneciendo inexplicablemente en estado de semihibernación, y utilizando sus amplias instalaciones solamente como simples talleres auxiliares del Astillero Navantia Ferrol, en casi 10 años solamente se han fabricado algunos pontones, barcazas y secciones de otros buques. Es evidente que la infrautilización de sus instalaciones debe ser enormemente ineficiente desde el punto de vista de la producción industrial de la era moderna.

Vista aerea del astillero de Astano, mostrando sus instalaciones, foto del año 1999. Foto: Astano.
Sin embargo, puede aparecer una nueva oportunidad para Astano, todos los indicadores muestran que debido al previsible incremento de los precios de los carburantes va a hacer posible que se hagan rentables las explotaciones que hasta entonces se habían descartado por motivos económicos, por lo cual se espera gran demanda de unidades de perforación DrillShips, FPSO y otro tipo de unidades Offshore para la explotación marina de yacimientos de petróleo y gas. Algunas noticias recientes indican la presencia de petróleo en aguas de Fuerteventura y Lanzarote, otras investigaciones avisan de la existencia de grandes cantidades de gas en el gran burato, frente a las costas gallegas. A esto hay que sumar la gran bolsa de petróleo de Brasil, que ya está movilizando a toda la industria offshore.

En estos momentos de profunda regresión económica en España, es importante tomar decisiones objetivas y no rechazar valiosas oportunidades de negocio reales que se están abandonando exclusivamente por razones políticas y otras causas difíciles de comprender. Si en la actualidad el estado no dispone de recursos suficientes y no se espera que los vaya a tener en los próximos años, creo que debería estudiarse la posibilidad de explotar las instalaciones ubicadas en el Astillero de ASTANO desde una actuación emprendida por capital privado, con lo cual se podría crear una factoría mucho mas eficiente y competitiva en términos de costes, además de quedar a salvo de cualquier tipo de restricción para la construcción de buques convencionales.


FUENTES: ASTANO, Teekay, BP, Wikipedia (FPSO), Faro de Vigo, ABC, El Portico de Astano

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