Boren in de woestijn en in het noordpoolgebied

Bentec-boorinstallaties worden over de hele wereld gebruikt om naar olie en gas te boren, vooral in extreme klimaten. Dit is een uitdaging voor ingenieurs en materialen.

Drilling rig in Arctic area

Apparatuur van Bentec wint olie en gas onder de zwaarste omstandigheden. (© Bentec)

Een ijzige wind waait over de schijnbaar eindeloze uitgestrektheid van Siberië. Door de tweecijferige temperatuur onder het vriespunt lijkt alles bevroren en levenloos. Het is geen plek waar je langer dan nodig buiten wilt blijven. Een paar duizend kilometer verderop, op het Arabisch Schiereiland, heerst het andere uiterste. Hier brandt de zon meedogenloos op het hete woestijnzand; de temperatuur ligt vaak boven de 40 graden Celsius (104 graden Fahrenheit). Het is echter juist in deze regio's dat enorme schatten sluimeren onder het aardoppervlak: enorme olie- en gasreserves die wachten om te worden gewonnen om te voldoen aan de onverzadigbare vraag naar energie van de wereld. Het klimaat is niet alleen zwaar voor mensen; ook machines hebben te maken met de extreme omgevingsomstandigheden. De boorplatforms die worden gebruikt om deze hulpbronnen te winnen, worden echt op de proef gesteld door zowel het weer als de complexe taak.

boorplatforms van Bentec in arctisch gebied
De boorplatforms van Bentec staan vaak in arctische gebieden. (© Bentec)
Kabels in het noordpoolgebied
Veel kabels lopen naar buiten en hebben te maken met de bittere kou van Siberië en de brandende zon van de woestijn. (© Bentec)

ELKE COMPONENT TELT

In het gematigde Duitsland, of om precies te zijn, in Bad Bentheim, Nedersaksen, is het de taak van Christian Klein om de uitdagingen van deze extreme omstandigheden aan te gaan. Hij werkt voor Bentec GmbH, een middelgroot bedrijf dat diepe boorplatforms ontwerpt en bouwt voor olie-, gas- en geothermische putten. “Onze boorinstallaties worden over de hele wereld gebruikt. Je vindt ze in principe in elke klimaatzone, maar vooral in Rusland en het Midden-Oosten”, zegt Klein, die verantwoordelijk is voor de installatie en inbedrijfstelling van de booreilanden. Bentec levert aan klanten kant-en-klare rigs en zorgt daarbij voor alle overige onderdelen van de boorapparatuur, van de schakelkasten tot het stalen frame. Volgens Klein: "We moeten er zeker van zijn dat elk onderdeel bestand is tegen de extreme weersomstandigheden." Gezien de huidige lage olie- en gasprijzen staan ​​de klanten van het bedrijf onder grote kostendruk. “Elke storing kost geld. Met onze innovatieve producten willen we ervoor zorgen dat dit nooit gebeurt”, benadrukt Klein.

HIGH TECH OP WIELEN

Een Bentec boorinstallatie is een complex object. Het hart is de boortoren met de bovenste aandrijving die de boorkolom draait. De verschillende sensoren die aan het uiteinde van deze boorkolom zijn gemonteerd, sturen belangrijke informatie naar de operator in het controle- en commandocentrum van de boorinstallatie. Het omvat ook pompen, trekwerken en andere mechanische componenten, om nog maar te zwijgen van diverse bovenbouw. Omdat alle olie- en gasbronnen uiteindelijk opdrogen, is de complete boorinstallatie ontworpen om mobiel te zijn, zodat deze gemakkelijk naar de volgende locatie kan worden getransporteerd om daar verder te werken. In woestijngebieden wordt het tuig op wielen vervoerd; in arctische gebieden, via rails. “We hebben grote hoeveelheden kabel nodig voor het geavanceerde besturingssysteem. Dat begint bij de centrale stroomvoorziening vanuit de generator en loopt door tot de veelheid aan bekabeling in de kast met schakelkasten, die de besturing en de stroomverdeling regelen”, legt Klein uit. Sommige van deze kabels liggen buiten en zijn dus de hele dag blootgesteld aan de elementen: zon en woestijnstormen, of sneeuw en ijs. Daarom moeten ze niet alleen bestand zijn tegen hoge mechanische belastingen, maar ook in een spectrum van temperaturen van min 45 tot plus 80 graden Celsius (-49 tot +176 graden Fahrenheit). Bovendien moeten ze UV- en oliebestendig zijn. “We hebben altijd kabels op voorraad, dus een lange houdbaarheid is ook belangrijk. Een kabel die na een half jaar al bros is, hebben we niets aan”, zegt Klein. Daarom koopt Bentec al jaren zijn standaard kabels bij HELUKABEL. “We weten dat we kunnen vertrouwen op de uitstekende kwaliteit en de goede service.”

booreiland in het noordpoolgebied
De kabels moeten bestand zijn tegen een temperatuurbereik van min 45 graden tot plus 80 graden en tegen hoge mechanische belastingen. (© Bentec)

EXTREME KRACHTEN

Standaardkabels zijn echter niet voldoende voor sommige toepassingen in de boorinstallatie, zoals boortechniek. Hier zijn de eisen aan de stroomtoevoer- en datatransmissiekabels bijzonder hoog. Met een kracht van meer dan 1.000 pk draait de bovenaandrijving de boorkolom geleidelijk de grond in. Deze laatste gaat tot wel honderd keer per dag op en neer over de boorinstallatie. Daarbij worden de kabels blootgesteld aan grote spanningen, niet alleen door rotatie, maar elke keer dat ze worden in- en uitgerold. “Een kabel die dergelijke spanningen aankan, is niet zo gemakkelijk te vinden. Daarom hebben we HELUKABEL gecontacteerd”, zegt Klein.

COMPLEX, HIGH-TECH KABEL

boorkop close-up
Vooral bij de boorkop worden kabels op de proef gesteld. Voortdurende torsie en op- en neergaande bewegingen veroorzaken materiaaldegradatie. Doorsnee kabels kunnen niet aan deze eisen voldoen. (© Bentec)

Toen Hanss Bruss, key accountmanager voor kabels op maat bij HELUKABEL voor het eerst hoorde van deze vereisten, wist hij dat dit geen gemakkelijke taak zou zijn. “Er stromen hier hele grote stromingen. Alleen de enkele geleider voor de hoofdvoeding heeft een doorsnede van 300 vierkante millimeter (600 kcmil). Daarbovenop zitten maximaal 45 draden voor de signalen van de sensor en het besturingssysteem. Tegelijkertijd moet de kabel flexibel blijven en bestand zijn tegen torsiebewegingen. Bruss en zijn R&D-collega's in de HELUKABEL-fabriek in Windsbach hoefden echter niet helemaal opnieuw te beginnen. “We hebben veel ervaring kunnen opdoen met de torsiebewegingen in windenergiecentrales en met betrekking tot wisselende buigspanningen hebben we kunnen putten uit onze knowhow op het gebied van kraanbouw. Wat we moesten doen, was voldoen aan beide eisen en materialen selecteren die bestand zijn tegen de extreme omgevingsomstandigheden”, legt Bruss uit. Tijdens de ontwikkeling hebben de ingenieurs aandacht besteed aan zelfs het kleinste detail. Wat is de beste manier om de draden te laten vastlopen zodat ze niet breken? Hoe moeten ze worden gebundeld om de kabel flexibel te houden? Welk materiaal is geschikt voor de buitenmantel? “De sleutel hier was de interactie tussen alle componenten. Het ontwerpen van het steunvlechtwerk was bijzonder uitdagend. Enerzijds mag het niet te dik zijn, omdat dit de flexibiliteit van de kabel zou aantasten. Anderzijds moest het een zekere stabiliteit bieden”, legt Bruss uit. Nadat de structuur van de kabel was bepaald, vonden er diverse materiaal- en stresstests plaats. “Tijdens de hele ontwikkeling hebben we heel nauw contact gehad met Bentec”, herinnert hij zich.

SPECIALE BESTELLING VOLTOOID

Klein in Bad Bentheim is zeer tevreden met het resultaat. Hij zegt: “We waren aanwezig tijdens het testen en de prestaties voldeden aan de verwachting. We kunnen de materialen vertrouwen en zijn in staat om twee vliegen in één klap te slaan, aangezien de hightech kabel zowel in de woestijn als in de arctische gebieden kan worden gebruikt.”

DE BOORSPECIALISTEN

Wie: Bentec GmbH, in Bad Bentheim, circa 600 medewerkers wereldwijd.

Wat: Fabrikant van booreilanden voor de gas- en oliewinning. Het bedrijf ontwikkelt alle hoofdcomponenten zelf en biedt speciale rig-oplossingen voor zowel arctische en woestijngebieden, als voor toepassingen in meer gematigde breedtegraden.

terug