Avanços tecnológicos de AUVs e ROVs estão revolucionando à industria de óleo e gás

Paulo Nogueira
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04-06-2019 10:07:32
em Petróleo, Óleo e Gás
Avanços tecnológicos de AUVs e ROVs estão revolucionando à industria de óleo e gás

Termos como “inovação” ou “tecnologia de ponta” trazem à mente câmeras 3D, smartphones dobráveis ​​ou até carros voadores. Para o setor de petróleo e gás, isso significa análise de Big Data, inteligência artificial e robótica subaquática.

AUVs e ROVs comerciais foram concebidos para superar a restrição de mergulhadores humanos, e esses robôs submarinos foram inicialmente usados ​​como dispositivos básicos de observação por vídeo para operações submarinas. Ao longo dos anos, sua evolução tecnológica permitiu que eles realizassem tarefas cada vez mais complexas em profundidades de até 3.000 m (9.842 pés).

A crescente demanda global por petróleo e gás acelerou a busca por tecnologias offshore inovadoras e econômicas. Além disso, o monitoramento e a implantação costumam ser desafiadores em condições submarinas adversas, o que gera desafios operacionais, ambientais e técnicos. Esses fatores aceleraram o desenvolvimento de novas tecnologias no mercado de AUV e ROV.

Desenvolvimento de produtos

A TechnipFMC continua investindo no desenvolvimento de ROVs para reduzir os custos de implantação e aumentar a produtividade e a eficiência das operações submarinas.
“A evolução dos ROVs deriva da busca pela criação de maiores eficiências operacionais de projetos – através de uma maior produtividade de ROV – resultado do desenvolvimento contínuo do produto no lado técnico”, disse George Shirreffs, vice-presidente de vendas e marketing da Schilling Robotics, uma empresa unidade de TechnipFMC. “A TechnipFMC tem se concentrado continuamente no desenvolvimento de seus produtos por meio de recursos como design modular, modernos sistemas de controle e automação para maximizar a produtividade do ROV, reduzindo assim os custos dos projetos.”

No início dos anos 2000, a TechnipFMC lançou seu primeiro ROV, que era um veículo elétrico com sistema de controle escalável e automação. Os requisitos da indústria levaram ao desenvolvimento de um ROV eletro / hidráulico de classe Ultra Heavy Duty, seguido pela introdução de um ROV resistente de 150 cv em 2010. Os recursos de produtividade foram aprimorados, incluindo um projeto modular para ajudar na manutenção rápida e requisitos de reparo e um nível mais alto de automação. Os sistemas Schilling foram desenvolvidos para adicionar uma nova plataforma de software Hammerhead em 2012, que era um sistema intuitivo baseado em tarefas que permitia a facilidade de operação e a rápida configuração do sistema de ROV. Um outro desenvolvimento foi a introdução do ROV Ultra Heavy Duty Gen-III (UHD-III) de 250 cv, equipado com um sistema de bomba auxiliar ISOL-8 que atende aos requisitos do American Petroleum Institute Standard 53 para intervenção secundária de BOP sem a necessidade para qualquer equipamento adicional. Além disso, o veículo pode ser otimizado para atividades de construção e intervenção e fornece fluidos duplos a partir de tanques a bordo, negando a necessidade de múltiplos skids de bombeamento.

A TechnipFMC forneceu seu ROV de ultra-alta definição, conhecido como UHD-III, em janeiro a bordo de sua embarcação de construção pesada. (Fonte: TechnipFMC)

“Nossa filosofia desde nosso primeiro manipulador em 1985 até nossos mais recentes ROVs tem aumentado a produtividade, incluindo nossa instalação de fabricação enxuta e nossos mais recentes desenvolvimentos. No entanto, continuamos conscientes da base instalada de sistemas Schilling. Muitos de nossos desenvolvimentos foram projetados para serem compatíveis com versões anteriores, de modo que os recursos de produtividade que desenvolvemos hoje podem ser instalados em alguns de nossos sistemas mais antigos ”, disse Shirreffs.

Enquanto isso, a Kongsberg Maritime adicionou um novo AUV à sua frota. Chamado de HUGIN Superior, é equipado com funções avançadas. “Os principais desenvolvimentos e novas capacidades da HUGIN Superior incluem melhor cobertura e acesso a dados, maior produtividade e melhor navegação e posicionamento”, disse Richard Mills, diretor de vendas de robótica marinha da Kongsberg Maritime.

O AUV é configurado com sonar de abertura sintética de longo alcance que gera imagens e batimetria do fundo do mar de alta resolução. Isso é aumentado por uma câmera colorida de definição ultra-alta com um perfilador a laser, magnetômetro e vários farejadores químicos para detectar hidrocarbonetos.

“HUGIN Superior pode pesquisar um campo de futebol em cerca de 45 segundos ou uma área do tamanho da Ilha de Manhattan em apenas 13 horas, sem sacrificar a qualidade dos dados”, disse Mills.

Tecnologia inovadora

Desde o seu desenvolvimento inicial até sua forma atual, os AUVs e ROVs viram muito avanço tecnológico e tornaram-se uma parte indispensável do E & P offshore. Eles foram equipados com recursos progressivos, permitindo que operem a milhares de metros de embarcações offshore dedicadas para lidar com tarefas complexas.

Em abril, os testes para robôs submarinos parecidos com cobras, conhecidos como Eelume, começaram no Fiorde de Trondheim para serem utilizados no trabalho de manutenção do fundo marinho no campo de Åsgard, no mar da Noruega. Concebidos pela Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia e apoiados pela Kongsberg Maritime e pela Equinor, esses robôs semelhantes a cobras podem deslizar por longas distâncias em locais de difícil acesso sem serem amarrados a uma embarcação de apoio. Sensores e ferramentas podem ser montados em qualquer lugar no Eelume. Consiste em vários módulos que permitem que ele seja conectado em diferentes combinações para formar vários tipos de veículos. O robô submarino pode inspecionar dutos e válvulas operacionais, reduzindo os custos de métodos anteriores e mais extenuantes de inspeção submarina, afirmou a Equinor em um comunicado à imprensa. O drone pode permanecer permanentemente submerso e residir em uma estação de ancoragem submarina onde sua bateria será carregada.

De acordo com a Equinor, “Os testes realizados no Åsgard Field serão um passo significativo para mostrar as capacidades de um drone subaquático residente. Em paralelo, a tecnologia está sendo desenvolvida para aumentar continuamente suas capacidades e nível de autonomia ”.

O robô cobra Eelume fornece serviços de IMR para instalações submarinas. (Fonte: Eelume)

O sistema HyDrone da divisão Sonsub da Saipem é uma plataforma de intervenção modular, submarina residente, diretamente integrada ao campo submarino e é capaz de trabalhar em águas profundas por um longo período sem suporte de embarcação de superfície. O projeto é um desenvolvimento de ROVs de classe de trabalho para permitir intervenções remotas confiáveis ​​em infraestruturas submarinas complexas ou inacessíveis.

Segundo a Saipem, três fatores estão impulsionando essa tecnologia: a necessidade de apoiar campos marítimos onde as condições ambientais desafiadoras ou o nível de novidade dos equipamentos submarinos envolvidos levam a uma maior complexidade operacional; a necessidade de gerenciar eficientemente os riscos operacionais, minimizando o tempo de inatividade do sistema e o impacto ambiental; e a necessidade de reduzir substancialmente os custos das campanhas de inspeção, manutenção e reparo convencionalmente realizadas com ROVs da classe operária operados por embarcações de apoio dedicadas.

“O mercado convencional de IRM [inspeção, reparo e manutenção] é fortemente baseado em navios e ROVs”, disse Matteo Marchiori, gerente comercial da divisão Sonsub da Saipem. “O estresse do mercado nos últimos anos pressionou drasticamente por novos modelos operacionais que cortariam custos, que tiveram um enorme impacto na inovação tecnológica e levaram a soluções capazes de desbloquear novas metodologias e esquemas operacionais. A esse respeito, a HyDrone permite inspeções submarinas sem embarcações com configuração operacional não tripulada e concede melhor acesso a ativos submarinos. ”

A Houston Mechatronics lançou uma tecnologia híbrida chamada Aquanaut, que é um robô submarino multiuso que se transforma de um AUV para um ROV, eliminando assim a necessidade de vasos e amarras.

“Percebemos que um dos maiores problemas da indústria é o custo das operações offshore, que, na maioria dos casos, é impulsionado em grande parte pelo custo da embarcação”, disse Nic Radford, CTO da Houston Mechatronics. “Resolvendo este problema a partir de uma perspectiva robótica, projetamos o Aquanaut, que age como um AUV e se reconfigura em uma plataforma flutuante capaz de manipular mesmo em ambientes de comunicação muito austeros.”

A Saab Seaeye lançou uma nova tecnologia que permite que o seu AUV / ROV híbrido Sabertooth acople em estações remotas de ancoragem em águas profundas para transferência de dados, instruções de atribuição e carregamento da bateria. A empresa de robótica subaquática anunciou em fevereiro que seu híbrido Sabertooth AUV / ROV está equipado para atracar em diferentes tipos de estações remotas.

A SEAMOR Marine lançou o Mako ROV, um ROV miniatura do tamanho da classe de trabalho construído com flotação modular e integração com o braço hidráulico. Os SEAMOR ROVs podem ser integrados a uma ampla gama de ferramentas de intervenção offshore de terceiros, incluindo sensores de temperatura, câmeras adicionais, sistemas de posicionamento, multifeixe e sonares de varredura. Seu tamanho compacto permite que eles sejam implantados rapidamente, o que é importante quando ocorrem emergências.

Uma adição recente à linha de produtos da SEAMOR é um braço hidráulico articulado de sete funções operado remotamente, projetado especificamente para veículos de classe de observação e que pode ser adaptado para a maioria dos sistemas de ROV semelhantes.

“Entendemos que os ROVs são uma ferramenta importante para apoiar o setor de energia. Ao fornecer um veículo fácil de usar que oferece uma ampla gama de integrações personalizáveis, os SEAMOR ROVs são um investimento para qualquer instalação onshore ou offshore ”, disse Robin Li, presidente da SEAMOR Marine.

O mais recente ROV da SEAMOR Marine, o Mako, permite que os usuários instalem instrumentação pesada, incluindo sonares de imagens multifeixe. (Fonte: SEAMOR Marine)

Parcerias Estratégicas
Colaborações recentes entre empresas de petróleo e gás e negócios robóticos submarinos não apenas contribuíram para novas inovações tecnológicas no mercado, mas também resultaram em maiores eficiências operacionais e de custo.

No início deste ano, a Ocean Power Technologies e a Saab Seaeye anunciaram um acordo conjunto de desenvolvimento e marketing para buscar oportunidades mútuas de carregamento e sistemas de comunicação de AUVs e ROVs.

Em março, a Sonardyne International firmou uma parceria com a Shell Brasil e o instituto de pesquisa brasileiro Senai-Cimatec, com cooperação da Petrobras, para desenvolver a tecnologia AUV para garantir a eficiência no monitoramento dos campos de petróleo do pré-sal brasileiro.

De acordo com um relatório da Unmanned Systems Technology, o objetivo do projeto, que inclui um sistema de monitoramento sísmico 4-D, é aumentar a autonomia dos nós de fundo oceânico, permitindo que eles sejam implantados no fundo do mar por até cinco anos. para registrar os dados sísmicos e geodésicos sob demanda. Durante esse período, nenhuma intervenção, como conexões para extração de dados ou substituição de baterias, seria necessária e os nós se comunicariam sem fio com o AUV. Esses recursos ajudarão a gerar eficiências operacionais e a eliminar as várias dificuldades existentes na implantação da tecnologia atual de monitoramento sísmico em 4-D, que é vital para o desenvolvimento e a otimização da produção de campos de petróleo e gás. A nova tecnologia também permitirá a redução de custos e riscos de segurança operacional.

“Para a Shell, o Brasil é um importante centro de atração de parceiros e desenvolvimento tecnológico, e temos certeza de que a parceria com a Sonardyne e Senai-Cimatec será muito bem-sucedida”, disse Jorge Lopez, consultor da Shell R & D.



A C-Innovation (CI), afiliada da Edison Chouest Offshore, fez parcerias com várias empresas de petróleo e gás em todo o mundo para expandir suas capacidades de ROV e fornecer um amplo espectro de apoio a projetos de construção submarinos, perfuração, intervenção, manutenção e trabalhos pesados.

“Nós projetamos soluções robóticas baseadas nas necessidades do cliente e esperamos uma frota crescente de veículos submarinos com expansão do portfólio nos próximos anos”, disse Michael MacMillan, gerente de operações da C-I.

No ano passado, o Grupo ECA e a Petrus firmaram um acordo de cooperação para serviços de robótica submarina para empresas de petróleo. Depois de avaliar o mercado, as partes concordaram em oferecer serviços de inspeção e pesquisa para o setor de energia usando AUVs projetados e fabricados pelo Grupo ECA.

Motoristas de mercado
Os principais fatores que impulsionam o mercado de AUV e ROV incluem o aumento do número de poços offshore em ambientes adversos, aumento na demanda por energia e petroquímicos, necessidade de dados e mapeamento oceânico e capacidades crescentes de AUVs e ROVs, segundo um relatório da Mordor Intelligence. O relatório afirma que os avanços tecnológicos em sistemas offshore abriram novas fronteiras, permitiram operações mais seguras e aumentaram as capacidades de AUVs e ROVs. Espera-se que os avanços na tecnologia continuem a gerar mais crescimento no setor de veículos não-tripulados de petróleo e gás. Os dispositivos inteligentes permitirão um gerenciamento operacional aprimorado e um melhor gerenciamento de riscos, enquanto os materiais avançados oferecerão operações mais seguras em ambientes difíceis.

O relatório afirma ainda que “a região do Oriente Médio experimentará um crescimento significativo no mercado de ROVs. A atividade offshore na região do Oriente Médio tem crescido desde 2015, apesar dos baixos preços do petróleo. Espera-se que esta melhora substancial no cenário de preço do petróleo impulsione a atividade offshore na região, que por sua vez impulsiona o mercado de ROV ”.

Enquanto isso, a Mordor Intelligence afirmou que a crise financeira da Petrobras deve restringir a atividade offshore no Brasil, por sua vez, restringindo o mercado offshore de AUV e ROV na região. O Brasil é o maior mercado de AUV e ROV na América do Sul e testemunha mais de 50% da atividade de perfuração e produção offshore da América do Sul, de acordo com o relatório. No entanto, no início deste ano, o novo CEO da estatal brasileira, Roberto Castello Branco, criticou sua história de interferência do governo e prometeu buscar políticas que aumentem o lucro, de acordo com um relatório da Bloomberg.

Relatórios anuais do mercado global de ROVs e AUVs mostram um aumento significativo no crescimento do mercado de ambos os veículos. De acordo com um relatório da QY Research, o mercado global de ROVs deverá atingir US $ 330 milhões até o final de 2025, crescendo a uma taxa de crescimento anual composta de 6,3% entre 2019 e 2025. Os resultados revelam que vários fatores irão impulsionar o ROV crescimento do mercado global, incluindo o aumento dos gastos em campos subaquáticos, a recuperação da indústria de petróleo e gás, lançamentos de novos produtos, inovações tecnológicas e a crescente adoção de ROVs offshore.

O relatório “World AUV Market Forecast” de Douglas Westwood mostra um aumento de 74% na demanda de AUV para o setor comercial.

 

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Paulo Nogueira
Com formação técnica, atuei no mercado de óleo e gás offshore por alguns anos. Hoje, eu e minha equipe nos dedicamos a levar informações do setor de energia brasileiro e do mundo, sempre com fontes de credibilidade e atualizadas.