Introduction
L'attribution en 2012 par Equinor de la première plateforme spar pour le développement de son champ Aasta Hansteen dans la mer de Norvège a fourni l’opportunité de construire une plateforme flottante avec des risers caténaires en acier et un stockage de condensats dans une coque de grand volume dans cette zone. Le contrat, attribué à un consortium composé de Technip Energies et Hyundai Heavy Industries (HHI), couvre l'ingénierie, la fourniture des équipements, la construction et le transport de la coque de la spar et de ses systèmes d'amarrage à une profondeur d'environ 1 300 m (4 250 pieds).
La gestion du projet, l'ingénierie et la fourniture des équipements étaient basés à Houston, au Texas (États-Unis), et la fabrication dans le yard de fabrication de HHI à Ulsan, en Corée du Sud. Après le transport par navire à fort tonnage vers la Norvège, la spar a été déchargée, redressée, lestée puis installée dans un amarrage temporaire pour les travaux de mise en service finale.
La première opportunité de construire une plateforme flottante avec des risers caténaires en acier et un stockage de condensats dans une coque de grand volume dans cette zone
Equinor avait un cahier des charges ambitieux, jamais exigé auparavant pour une spar. Après une évaluation de l'ingénierie et de la conception, nous avons élaboré et mis en œuvre une série de solutions uniques qui ont établi de nouvelles normes industrielles."
Défi
C'était la première fois qu'une coque de spar était conçue et construite selon les exigences NORSOK ainsi que d'autres exigences norvégiennes spécifiques.
La plateforme devait être construite pour résister à des tempêtes de 10 000 ans et continuer à produire pendant des tempêtes de 100 ans sans évacuation. La conception devait également tenir compte de conditions plus extrêmes et d'une utilisation de fatigue plus importante que celles rencontrées dans le Golfe du Mexique (GoM).
Les mouvements réduits de la spar ont facilité la mise en place des risers caténaires en acier et du système de support dans cet environnement difficile. Bien que l'absence de courants océaniques forts comme le Loop Current dans le GoM a permis de s’affranchir des virures sur la coque pour contrôler les mouvements induits par les tourbillons, la conception a dû intégrer de nouvelles solutions techniques telles qu'un élévateur pour l'accès au puits central et le stockage des condensats dans la coque.
Technologies
Avec 25 000 m3 de stockage de condensat dans la coque et un système de déchargement permettant le positionnement dynamique des pétroliers, la plateforme spar est un système flottant de production, de stockage et de déchargement (FPSO) - une autre première pour une spar.
L'espace nécessaire pour le stockage séparé, ainsi qu'un topside de 31 500 tonnes, ont fait de l'Aasta Hansteen la plus grande coque spar en treillis de 50 m de diamètre et 198 m de longueur, avec un déplacement total de 146 000 tonnes.
Les tubes de traction utilisés pour soutenir les risers caténaires en acier ont permis d'obtenir des risers d'importation et d'exportation soudés en continu entre le fond marin et les topsides sans raccords mécaniques sujets aux fuites.
La coque a été construite en Corée du Sud par le partenaire du consortium, HHI, et a été transportée en Norvège sur le navire de transport lourd Vanguard. En Norvège, les topsides ont été installés par flottaison dans un fjord avant d'être remorqués verticalement sur environ 500 miles nautiques jusqu'au site offshore.
Solutions
Technip Energies a développé et mis en œuvre une série de solutions uniques qui sont devenues des premières dans le secteur.
Le client avait des spécifications et des besoins très exigeants qui n'avaient jamais été appliqués auparavant dans la conception d'une spar. Après une période d'évaluation de l'ingénierie et de la conception, Technip Energies a développé et mis en œuvre une série de solutions uniques qui sont devenues des premières dans le secteur, notamment :
- La plus grande spar du monde (50 m de diamètre, 198 m de long)
- Première spar avec un grand stockage (condensat) dans la coque
- Première utilisation de tubes de traction pour supporter tous les SCR d'importation et d'exportation d'une spar en treillis
- Première spar conçue pour répondre aux exigences de NORSOK, PSA, NMA ainsi qu’à d’autres exigences norvégiennes, plus strictes que dans d'autres régions du monde
- Première utilisation d'un élévateur dans la coque et entre les topsides et la coque sur une spar
- Première utilisation d'un système CVC permanent, d'un système permanent de fond de cale de pompes, d'une commande hydraulique des vannes, de salles électriques et d'équipement avec des commandes topsides reproduites dans la coque, d'une tuyauterie permanente pour les utilités (eau, eau chaude, air d’instrument, air comprimé et azote) avec plusieurs postes de service, d'un système permanent d'eau d'incendie avec plusieurs armoires anti-incendie dans la coque, d'un système de détection d'incendie et de gaz, d'un système CCTV et PA dans la coquePremière coque de spar à être accouplée à ses topsides dans un fjord, puis remorquée verticalement jusqu'au site
- Première utilisation de l'analyse non-linéaire couplée pour la performance globale incluant les effets réels de la coque, de l'amarrage et des risers
- Première utilisation de la dynamique des fluides numérique (CFD) pour calculer les charges d'impact de l'eau verte et des vagues sur la coque et les topsides
- Première utilisation de l'isolation acoustique à l'intérieur de la coque
- Première utilisation de l'accès par corde pour inspecter les compartiments de la coque
- Première utilisation de pièces moulées dans le treillis et les raccords durs entre le réservoir et le treillis en raison de la demande de fatigue importante.
Résultats
Cette spar est la 17ème réalisée dans le monde par Technip Energies, leader mondial dans la conception et la livraison de spars.
Outre la mer de Norvège septentrionale, les coques de spar, avec ou sans stockage, peuvent trouver leur place dans les eaux profondes hautes latitudes de la mer de Barents, en raison de leur capacité à supporter tous les types de risers pour résister aux environnements extrêmes et à la fatigue sans déconnexion, et de la présence de fjords pour l'installation flottante de topsides pré-mis en service. Les fjords permettent également de fabriquer des spars verticales en béton à l'aide d'un coffrage glissant à section constante, ce qui les rend intéressantes pour une utilisation au large de la Norvège et de l'est du Canada, où la glace et les icebergs sont de vrais défis.
Du point de vue de l'exécution, Aasta Hansteen a représenté l'un des projets de construction les plus complexes et les plus difficiles de ce type jamais conçus.
Il a nécessité une coordination majeure des personnes, des équipements et des informations à travers le monde et a exigé plusieurs millions d'heures-homme. Ce projet a démontré l'aptitude et la capacité de nos systèmes de gestion de projet à faire face à des mégaprojets multicentriques, même lorsqu'ils sont confrontés à des exigences techniques inédites et technologiquement difficiles.
Télécharger le projet Spar Aasta Hansteen ici :
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