Classification: Internal Status: Draft

Erfaringer og betraktninger rundt marine operasjonerTormod Huseby

Avdelingsleder - Pipeline Design and Installation - Oslo

Prosjektleder - Kristin/Åsgard Subsea Projects

2

Introduksjon

• Marine operasjoner, hva og hvorfor?

• Det nye StatoilHydro

• Erfaringer fra utbyggingen av Haltenbanken (Åsgard/Kristin)

• Dagens situasjon og problemstillinger

• Tanker om utviklingen videre…

Skandi Bergen

Semi 2

Utslep av Kristin Semi

3

Hva er marine operasjoner….?• Marine operasjoner er så mangt:

– Slepeoperasjoner, modulløft, rørlegging, undervanns kartlegging, chokeutskifting, ROV inspeksjon, dykking, etc.

– Min erfaring begrenser seg til marine operasjoner under vann

• En litt uakademisk definisjon av marine operasjoner i denne sammenhengen kan derfor være:

– Samspill mellom mennesker, maskiner og miljø for å utføre oppgaver under vann

4

Hva er marine operasjoner….?• Marine operasjoner er så mangt:

– Slepeoperasjoner, modulløft, rørlegging, undervanns kartlegging, chokeutskifting, ROV inspeksjon, dykking, etc.

– Min erfaring begrenser seg til marine operasjoner under vann

• En litt uakademisk definisjon av marine operasjoner i denne sammenhengen kan derfor være:

– Samspill mellom mennesker, maskiner og miljø for å utføre oppgaverunder vann

– Samler de vesentligste faktorene som er involvert, og som jeg vil basere presentasjonen min på

5

Hvorfor satse på faget Marine operasjoner?• Min påstand: undervannsoperasjoner er det

nærmeste vi kommer (og vil komme) operativ romfartsteknologi i Norge…

– Vi har allerede landet på månen – flere ganger!

– Utviklingen går stadig videre

• På mange måter en privilegert setting i Norge:

– Lange og sterke maritime tradisjoner generelt

– Bredt fagmiljø/”klynge”

– Offshorebransjen er ansett som ”high tech” og en attraktiv sted å jobbe

• Høy score på studentundersøkelser

• Eks. USA: historisk sett lavere teknologifokus; bransjen strever i kampen om de beste hodene

• Positivt at det satses på dette!

6

7

Det nye StatoilHydro ASA• Stort og sterkt selskap, med en betydelig prosjektportefølje:

– Over 50 prosjekter i gang per i dag med rørlegging involvert, hvorav ca 2/3 på norsk sokkel

– Hovedtyngden av disse er undervanns produksjonsanlegg som ”tieback” til eksisterende installasjoner

• Stadig økende antall undervannsbrønner og –installasjoner

• Betydelig omfang av marine operasjoner, både i utbygging og drift

• Internasjonal prosjektportefølje i ekspansjon i flere verdensdeler:

– Storbritannia/Irland, USA/Mexicogulfen, Brasil, Nigeria, Angola, Algerie, Iran/Persiske gulf, Adriatiske hav, Canada, Aserbajdsjan, Russland

…StatoilHydro følger etter den norske maritime næringen

8

Alve

Erlend

Kristin Riser Repair

Lavrans

Morvin

Njord North West Flank

Njord Oil Export

Ormen Lange Southern FieldDevelopment

Skarv / Idun

Smørbukk Northern Light

Trestakk

Tyrihans

Yttergryta

Åsgard Minimum Flow

Prosjekter i Halten – Nordland området

9

Snorre Redevelopment- Vigdis WI from Statfjord C- Snorre Future- Snorre SPS multiphase pumping- Snorre SPS WAG

Statfjord A lifetimeextension

Tampen Link

Tordis

Troll B Gas Injection

Troll O2

Valemon

Vega

Visund North Future

Astero

Energiverk Mongstad

Gjøa

Gudrun and Sigrun

Gullfaks B upgrade ofwater injectioncapacity

Gullfaks towards 2030

Kvitebjørn Repair

P12

Peon

PL169 tie-back to Grane

Sleipner Satellites

Prosjekter i Tampen – Troll/Sleipner området

10

HMS plakaten vår• Dilemma: 90-95% av innsatsen innenfor

prosjekter med marine operasjoner utføres av leverandører

– StatoilHydro er åpenbart avhengig av at leverandørene når våre mål for oss!

• Samtidig: Klart og tydelig ”påse-ansvar” til åfølge opp:

– StatoilHydro skal og må være beredt til åsvare for våre felles resultater til myndigheter og offentligheten

– Vi kan med andre ord ikke ”lene oss tilbake” og være passive

11

Hvordan måler vi våre resultater i StatoilHydro?

• Riktige leveranser står kanskje sterkere enn noen gang

– MEN: Det holder ikke lenger å levere resultateralene – det skal skje på rett måte.

• Atferdsmål lik vekt som Resultatmål:

– Måler også hvilken atferd man viser i arbeidet

– Ref. skihopping: det holder ikke med lange hopp, vi skal ha ryddige ski i svevet og et pent nedslag også!

• For Marine operasjoner vil dette få innvirkning påhvordan vi jobber sammen med våre leverandører

– Vi må jobbe med tillit og utgangspunkt i de samme verdiene

HVORDAN – lojalitet til våre verdier

HVA

-le

vera

nse

12

Vanndyp 270 - 380 m

Utbyggingen av Haltenbanken – noen erfaringer

13

Åsgard felt utbyggingen

• 1996-2000: Var den gang verdens største undervanns feltutbygging

• To feltsentre og ett lagerskip

• 17 brønnrammer med 54 undervanns brønner og 330 km rørledninger internt påfeltet

• Designlevetid for feltet 20-50 år

• Ny og grensesprengende teknologi tatt i bruk i stor skala

• Omfattende og krevende marine operasjoner

Åsgard A

Åsgard B

Åsgard C

14

Åsgard - Schematic Field Layout

OK-201

O-201

I

FLOWLINE BUNDLE AS03 :G-101, I-101, I-102

G-201

GI-201

SMØRBUKK

E

F

N

MJ

A

B

C

S

P

R

L

K-102

SMØRBUKKSOUTH

H-102

J-201

K-101

H-201

L-201

L-102L-101

H-101

E-201

F-201

FLOWLINE BUNDLE: E-101,F-101, F-102

E-102

J-101J-102

M-101M-201

N-201

N-102N-101

S-201P-201P-102

P-101S-101S-102

R-101R-102R-201

AB-103

AB-102AB-101

BC-101

AS03

AS02

Y-101

42" GAS EXPORTLINE TO KÅRSTØ.

EXPORTRISER BASE

MIDGARDY-101

Y-102

Z-201

Y-201

X-101

Y-103

X-201

Y-102

X

Y

Z

10" ROVvalves

20" ROVvalve

10" ROVvalves

Norne & Heidrun Gas Export Pipelines

HEATINGMEDIUMMANIFOLD

Faclity/ Depth-m

Installeddate

A - 315 08.02.99B - 300 24.04.00C - 290 23.05.00E - 305 08.09.98F - 300 09.09.98G - 288 23.03.97H - 290 17.03.00I - 285 08.07.97J - 256 14.05.99K - 296 14.03.97L - 288 16.03.97M - 273 17.03.00N - 272 07.10.99O - 286 18.10.00P - 310 24.03.97R - 305 06.07.97S - 300 30.06.97X - 298 06.05.99Y - 260 04.07.97Z - 245 07.05.99ERB-300 06.09.99AS02 13.09.99AS03 09.09.97MA - 225 28.04.02MB - 225 21.05.02

ÅSGARDFibre CableB-401, FieldJoint withHeidrun Fibre Cable.

HALTENPIPE, 16"

HEIDRUN FIBRE CABLE

B-401

FSM

Y-103

Åsgard T

Heidrun GasExport - 16",ca. 40 km

Norne GasExport - 16",ca. 126 km

Umbilical Length Inst-(km) alled

R-201 9,23 YesP-201 1,66 YesS-201 3,23 YesI-201 3,20 YesG-201 1,24 YesE-201 5,311 YesF-201 6,911 YesL-201 8,735 YesK-201 3,890 YesH-201 6,331 YesJ-201 4,530 YesM-201 7,465 YesN-201 2,745 Yes0-201 3,188 YesX-201 35,501 YesY-201 8,000 YesZ-201 6,461 YesERB 0.980 YesB-401 Fibre cable Yes

Flowline Size Length Inst-Tag (") (km) alledP-101 10 8,6 Yes

P-102 10 8,6 YesS-101 10 11,7 YesS-102 10 11,7 YesR-101 10 8,7 YesR-102 10 8,7 YesI-101 10 2,8 YesI-102 10 2,8 YesG-101 10 3,8 YesF-101 10 6,8 YesF-102 10 6,8 YesF-103 10 4,7 Yes

E-101 10 3,5 YesE-102 10 3,5 YesL-101 10 8,4 YesL-102 10 8,4 YesK-101 10 5,6 YesK-102 10 5,8 YesH-10 10 6,1 YesH-102 10 6,2 YesJ-101 10 8,6 YesJ-102 10 8,5 YesM-101 10 8,0 YesN-101 10 7,8 YesN-102 10 7,7 YesX-101 3,5 35,7 YesY-101 20 53,4 YesY-102 20 44,7 YesY-103 3,5 45,4 YesAB-101 12 5,8 YesAB-102 12 5,4 YesAB-103 12 5,4 YesBC-101 12 3,7 Yes

NORNE AND HEIDRUN GAS LINES:Norne 16 126 YesHeidrun 16 40 Yes

K

H

18" MikkelLINE TO "Z"36891 meter

Mikkel 3,5" MEG line + Mikkel Umbilical ca. 63 km

Q

Q-102

Q-201

Q-202

Q-101F-103

TEMPLATE LEGEND:

Oil Production

Gas Production

Gas Injection

Umbilical Junction

15

Hva lærte vi av Åsgard Subsea?• Koordinering av marine operasjoner:

– Store operasjoner med opptil 20 fartøyer og rigger i arbeid samtidig

– Betydelig utfordring å sørge for at alle visste hva de jobbet med og hvem som jobbet rundt dem

• Resulterte i både tilløp av forskjellig grad og materielle skader

• Prosjektbemanning:

– NORSOK–ambisjoner for prosjektet medførte lavere bemanning enn omfanget av operasjoner tilsa

• Lange operasjonssesonger:

– for første gang vinteroperasjoner i stort omfang

• Startet med bruk av ”egne” fartøy i lettere marine operasjoner/driftsstøtte

Seaway Eagle ved Åsgard B

Viking Poseidon

16

Åsgard feltutbygging Samtidige operasjoner 10.08.99

17

Kristin feltutbygging• Høy trykk / høy temperatur utbygging

– 740 bar brønnhodetrykk

– 155 grader C brønnhodetemperatur

• Krevende tekniske løsninger i undervanns produksjonssystemet

– Nye typer feltrør med elektrisk oppvarming

– Tunge løft (manifolder)

– Stive brønnstrøms- og servicerør

• Omfattende riggprogram

– Stramme planføringer

– Begrenset tilgang til brønnrammene for fartøyene

• Tidkrevende, operasjonssesongen ble vesentlig utvidet Kristin manifold installasjon

Kristin semi

18

Kristin Subsea & Export systems layout

Grid North

P

R

P-211 Oil export

N-101

P-101

S-101

S-102

Kristin Semi

S-103/S-201

N

P-102/P-201

N-102/N-201

R-102

R-101

R-103/R-201

Fibre optical cable

S

To Åsgard FOC-1/B-401

Åsg

ard

Tran

spor

t P-

121

P-212 N

P-212 S P-212 Gas export loop

FORE

FORE

Åsgard C

S1S2

S3 S4

FORE

AFT

STB PORT

16”

Template and well slot ID’s:

Pig direction

10" ID prod (13% Cr.) w/ DEH12" oil export (CS)18" gas export (CS) Umbilical w/ 2" ID centre line3.5“ ID service line (CS)Fibre optical cable (FOC)Direct el. heating (DEH) risersFuture tie-in hubSSIVROV operated ball valveCheck valveDiverless hot tap teeTemporary pig launcher

Completed well

Completion ongoing

Drilled and capped well

Drilling commenced

Planned well

Spare well slot

Not available well slot

19

Dagens situasjon og problemstillinger• Miljø: Helårs-/ vinteroperasjoner stadig vanligere,

komplekse operasjoner krever lengre værvinduer

• Maskin: DP klasse, Kraner og lastbærende utstyr, nye og gamle fartøyer

• Samspill: Operativ kompetanse om bord

• Oppgaver: Stadig mer komplekse operasjoner; eks. modifikasjonsprosjekter, samtidige operasjoner etc.

Kristin riser base installasjon med CSO Constructor

Normand Pioneer på Troll

Trykk-klammer installasjon på

Åsgard

20

DP klasse

• I Veiledningen til Aktivitetsforskriftens §81 gis det anbefalinger til DP klasse (”utstyrsklasse iht IMO) for forskjellige rigg- og marine operasjoner

– Generelt: DP klasse 2

– Spesielt: Dp klasse 3 for rørleggings- og løfteoperasjoner innenfor sikkerhetssonen

• Kan tolkes ganske klart som et ønske om mer redundante fartøyer, og en innfasing av DP klasse 3 i marine operasjoner som er dekket av forskriften

– I praksis vanskelig/umulig å imøtegå denne anbefalingen i dag

– Hvordan blir dette implementert i nybyggene?

• Behovet er tilstede, DP feil og ”run-offs” forekommer!

21

Kraner og lastbærende systemer

• Kraner og lastbærende systemer (vinsjer, hang-off klamre, strekkmaskiner, etc) er åpenbart kritiske systemer i marine operasjoner

• Kranførere nøkkelpersoner i operasjonene

– Ser imidlertid litt for ofte at generelt godt kvalifiserte kranførere kommer om bord på fartøyene uten tilstrekkelig trening og erfaring med samspillet mellom kran og fartøy

– Resulterer i tilløp av varierende alvorlighetsgrad

• Tekniske feil på disse kritiske systemene kan få store konsekvenser

– Verifikasjon av hivkompenserte kraner er komplekst og krevende, kun for spesialister

– Hivkompensering ikke del av kransertifisering, men god funksjonalitet nødvendig for mange marine operasjoner

22

Nye og gamle fartøyer (1)• Det sterke offshore markedet har utløst en bølge av

nybygg etter en del magre år

• Noen utviklingstrekk (subjektivt vurdert):

– Monohull

– Lange og brede skrog

– Høyere overbygg

– Større kraner – fysisk og kapasitetsmessig

– Større dekksareal

– Høyere transitthastighet

– Større maskineri

– Optimaliserte ROV launchesystemer

– Teknologisk avanserte kontrollsystemer

• Mange ”riktige svar” på de utfordringene vi har

– MEN: Har dette gjort de marine operasjonene bedre?

Acergy Osprey

MSV Regalia

23

Nye og gamle fartøyer (2)

• Effektive marine operasjoner forutsetter fartøyer som ligger rolig i grov sjø, og holder posisjonen med minst mulige bevegelser

– Øker værvinduer og operasjonsevne

– Begrenser behov for anløp til land hvis helikopter kan lande

• Stadig strengere krav til fartøybevegelser for helikopterlandinger

– Transitt tid sjelden det mest vesentlige

• Påstand: Raske fartøy er mer tilpasset rederen enn kunden, siden det gir stor mobilitet mellom markeder på bekostning av operasjonsevnen

– Designmessig paradoks i balansen mellom hastighet og bevegelser i sjøen?

• ”Gamle” fartøy med runde skrog, lave overbygg, og gjerne halvt nedsenkbare skrog er i mange tilfeller mer robuste og operative enn dagens nybygg

– Har til vår overraskelse opplevd elementære designsvakheter i nybygg, indikerer til dels mangelfull tilbakeføring av erfaringer fra velprøvde skrog og løsninger?

24

Samspill

• Kvalitet på mannskap og operasjonsledelse en vesentlig faktor

– God kvalitet på prosedyrer og operasjonsforberedelser er den beste strategien for gode HMS resultater

• Utviklingstrekk: vi må oftere enn før engasjere oss dypere enn forventet i operasjonene

– Må kompensere for manglende erfaring hos leverandørpersonell

• Klart behov for kompetanse og erfaring

– Kvalitativt: Gir sikrere og bedre marine operasjoner, men også selvsikkerhet og kreativitet til å videreutvikle metoder og konsepter

…vi kan alltid bli bedre!

– Kvantitativt: Et ekspansivt marked med tilvekst av nye fartøyer og leverandører vil nødvendigvis også ha behov for kompetente mennesker

• Operativ kunnskap og erfaring må tilbakeføres til skipsbygging/utstyrsleverandører

– Mulighet for miljøet på nordvestlandet/i Ålesund?

25

Tanker om utviklingen videreNorsk sokkel – StatoilHydro operatørskap

• Fokus på helse, miljø og sikkerhet og kvalitet

– anstrengelser rundt sikrere kranoperasjoner

– økende fokus på det marine, ikke jobbspesifikke (sjømannskap, støtteaktiviteter og andre forhold om bord)

• Mer bruk av simulerings- og visualiseringsverktøy

• Vedlikehold, reparasjoner og modifikasjoner

– Videreutvikling av metodikk for risikoanalyser og teknisk sikkerhet

CSO Apache under rørlegging på Åsgard

26

Vedlikehold, reparasjoner og modifikasjoner• ”Subsea alderen” i StatoilHydro har nå vart i 20-25 år, og de første feltene har allerede

blitt stengt ned

– Yme, Tommeliten

• Har vært en eksponensiell utbygging av undervanns brønner i perioden, og ofte med 20 års designlevetid

• Kan vente at dette vil innebære behov for marine operasjoner utover utbyggingsbehovet:

– Modifisering av undervannsanlegg; utvidelse av levetid/ tilpasning til nye behov

– Utskifting av komponenter; f. eks. fleksible stigerør

– Behov for nye brønner som følge av den faktiske reservoardreneringen

• Behov for kunnskap og erfaring med sikkert arbeid på systemer i drift!

27

Bruk av simuleringsverktøy• Utviklingen i informasjonsteknologien har kommet langt, og datakraft til simulering har

blitt ”billig”

• Nye verktøy på markedet i dag som kan brukes til visualisering, simulering, analyse og online monitorering/ av marine operasjoner

– Eksempel: SIMLA utviklet av Marintek

– Brukt i betydelig omfang på Ormen Lange

• Stor nytteeffekt i forhold til familiarisering av alle involverte:

– Reduserer operativ kompleksitet og usikkerhet

– Bedre kvalitet på operasjonen og motvirker uønskede hendelser

• Sannsynlig utvikling mot at konsepter for marine operasjoner utarbeides som animasjoner og ikke som trykksaker

• Hva med å ta i bruk simuleringsverktøy for familiarisering av kranførere på fartøy?

28

Pipelaying

Production distance

29

Installation of 30” pipeline in PLET seabed structure

30

Til slutt: Kristin Direkte Skytteltanker Lasting