Il progetto Clean Sea - monitoraggio continuo ambiente e asset sottomarini

L’eccellenza tecnologica di Eni - Dal 25 al 27 Marzo 2015, a Ravenna, Eni ha partecipa alla 12° edizione dell’Offshore Mediterranean Conference and Exhibition. In mostra gli innovativi progetti:  Clean sea, e-splora™, e-vpms™. 

Clean Sea è un’innovativa tecnologia robotica sottomarina recentemente sviluppata e messa a punto da Eni Tecnomare che rende possibile l’esecuzione di compiti di monitoraggio ambientale e ispezione di impianti oil&gas offshore in maniera automatica.  

 Essa si basa sull’impiego di un veicolo autonomo sottomarino (AUV, Autonomous Underwater Vehicle), sofisticato strumento concettualmente simile ai Droni (velivoli senza pilota). Caratteristica fondamentale degli AUV è la loro capacità di muoversi autonomamente nel mare, senza collegamento fisico con la superficie, con grande silenziosità e necessitando di minimo supporto logistico per il loro utilizzo. Come i Droni, anche gli AUV sono nati e cresciuti in ambito militare, ma il loro utilizzo si sta rapidamente estendendo a svariati altri ambiti, quali quello scientifico e industriale. Grazie alla loro capacità di muoversi autonomamente, gli AUV aprono opportunità di impiego in scenari dove l’impiego delle tecniche tradizionali, basate sull’utilizzo di ROV (Remotely Operated Vehicles), potrebbe rivelarsi difficoltoso se non impraticabile. Un sistema tradizionale ROV è intrinsecamente basato sulla esistenza di un collegamento fisico tra esso e una nave in superficie che ne gestisce il lancio, il recupero e tutte le operazioni. Il collegamento permette alla nave di fornire tutta la potenza elettrica richiesta e una o più linee dati per la trasmissione delle informazioni. Questa nave dovrà stazionare al di sopra dell’area in cui si svolgono le operazioni e ospiterà uno o più operatori specializzati che potranno agire sul veicolo subacqueo sulla base di foto e filmati trasmessi in tempo reale dal ROV. Sfortunatamente le operazioni non potranno essere eseguite in condizioni marine precarie o, peggio ancora, se la superficie marina è ghiacciata. Un sistema basato su AUV, senza collegamento con la superficie, potrà agire indipendentemente dalle condizioni marine o di presenza ghiaccio, pur con alcune limitazioni dovute alla attuale tecnologia in uso. In particolare, la potenza sarà fornita da batterie (che assicurano il funzionamento per alcune decine di ore) mentre tutte le informazioni provenienti dai sensori e dispositivi installati dovranno essere gestite dal sistema di controllo dell’AUV (e non dall’operatore) per una corretta esecuzione delle operazioni di navigazione. Il grado di intelligenza di tali AUV dovrà essere tale da supplire, per quanto possibile, all’assenza dell’operatore: automatismo della movimentazione, aggiramento di ostacoli o gestione avanzata delle condizioni impreviste sono esempi di caratteristiche che un AUV dovrà avere. 

Clean Sea è il primo robot autonomo sottomarino specificatamente concepito per l’esecuzione di attività di monitoraggio e ispezione di impianti oil&gas sottomarini. Le tipiche attività includono:
·         misura di parametri ambientali intorno a installazioni oil&gas come le piattaforme, per la verifica che gli eventuali scarichi a mare delle acque di produzione e di gestione della installazione stessa non introducano condizioni di pericolo per l’ambiente marino. Il decreto legislativo n. 152 “Norme in materia ambientale” è il riferimento normativo in Italia per questo tipo di attività
·         ispezione di sealines, le condotte che trasportano petrolio/gas e che collegano le installazioni offshore tra loro e/o con gli impianti a terra. Lo scopo principale è la verifica delle loro condizioni per la prevenzione di possibili perdite nel caso di rotture accidentali.  Sensori adeguati potranno identificare possibili perdite in corso, che saranno tanto meno dannose quanto più rapida sarà la loro scoperta.
·         caratterizzazione della morfologia del fondale marino. Il fondale potrà essere accuratamente mappato prima di ogni attività di progettazione e installazione di impianti subacquei per ridurre al minimo ogni possibile rischio. La caratterizzazione morfologica potrà essere eseguita anche durante la vita dell’impianto per la verifica di possibili cambiamenti sulla batimetria che possano mettere a rischio l’impianto stesso
·         caratterizzazione e mappatura dell’habitat presente sul fondale marino, per tutta la vita dell’impianto E’ infatti fondamentale che le specie vegetali e animali non vengano compromesse a causa dell’attività, e la verifica fotografica periodica potrà darne testimonianza
·         raccolta campioni d’acqua per successive analisi di laboratorio, nel caso in cui le tecniche di misura di alcuni parametri non siano direttamente utilizzabili a bordo dell’AUV
·         ispezione di piattaforme e impianti sottomarini, per la verifica delle loro condizioni e per la prevenzione di possibili perdite nel caso di rotture accidentali. Potrebbe essere possibile anche agire sull’impianto, mediante apertura/chiusura di valvole nel caso di emergenze.
Le peculiari caratteristiche del sistema ne consentono comunque una agevole estensione a ulteriori tipologie di attività. Elemento distintivo del sistema è il suo comportamento “intelligente”, cioè la sua capacità modificare in tempo reale, l’attività pre-impostata, sulla base dei dati acquisiti. Questo comportamento è denominato “reattivo” perché permette al sistema di “reagire” a stimoli che arrivano dall’esterno attraverso i sensori disponibili, come il superamento di soglie di misura, tempo trascorso, o risultati di analisi dei dati acquisiti. La logica secondo la quale il sistema reagisce potrà essere modificato dall’operatore in base alla specifica applicazione. Ad esempio Clean Sea potrà identificare e localizzare accuratamente eventuali anomalie presenti nell’ambiente marino (si pensi ad esempio a perdite di idrocarburi), posizionandosi attorno ai punti di interesse, non noti all’inizio della attività, per poter scattare foto e riprendere video. 

 Un’estesa fase di test condotti in Svezia e Norvegia ha permesso al team di sviluppo di mettere a punto il sistema.  Successivamente, Clean Sea è stato impiegato con pieno successo in siti di interesse eni in Mar Caspio e Canale di Sicilia. Clean Sea è stato insignito dell’Eni Award 2014 per l’innovazione tecnologica e del “Premio dei premi  per l’innovazione 2014” assegnato dalla Fondazione per l’Innovazione Tecnologica (COTEC). Con questo impegno Eni consolida il proprio impegno nello sviluppo e impiego in campo delle più avanzate tecnologie in supporto a una conduzione delle proprie attività oil&gas sempre più rispettosa dell’ambiente, sicura ed efficiente.

e-splora™ ENI SYSTEMS FOR PIPE LOW - OPERATING - RISK ASSESSMENT

 e-splora™ è un corpus di tecnologie di misura per la flow assurance, concepite e sviluppate in Eni upstream, per determinare le condizioni interne di pozzi e condotte con rischi operativi minimi e costi ridotti. l’intero spettro di tali tecnologie ha ricevuto applicazioni in una o più business unit.

 primeflo è una tecnologia di ispezione totalmente non-invasiva, basata sulla creazione e analisi di transitori di portata. la tecnologia consente:

·         la localizzazione rapida ed efficace di ostruzioni complete o parziali in pozzi e condotte,
·         la presenza e distribuzione interna di depositi organici o inorganici in pozzi e condotte monofase liquido (olio o acqua),
·         l’ispezione di pozzi o condotte a gas per determinare la presenza di accumuli di liquido,
·         il monitoraggio delle operazioni di piggaggio, specialmente nel caso di linee sottomarine,
·         rilevazione delle caratteristiche dei fluidi trasportati. questa tecnologia è stata applicata a
·         pozzi e condotte con un ampio numero di diametri e lunghezze, da capillari fino a condotte più lunghe di 500km.

 

Smart floating sensors è una metodologia di ispezione a bassissimo rischio, per applicazione a condotte particolarmente critiche, basata sull’impiego di sensori miniaturizzati trasportati da piccoli contenitori plastici di densità variabile. tali strumenti vengono "lanciati" e recuperati con facilities convenzionali e, con il supporto di modelli fluidodinamici, possono fornire una visione attendibile del profilo di depositi interni e del comportamento termico della condotta. 

 

Smart foam pigs è una tecnologia di ispezione con pig a basso rischio, basata sull’installazione di sensori miniaturizzati a bordo di foam pig, per consentire la rilevazione e la localizzazione di caratteristiche interne di una condotta, quali depositi, saldature, valvole, deformazioni meccaniche e altre anomalie.

Smart calliper foam pigs è una versione a basso rischio dei "calliper" pig multicanale,
interamente realizzata con componenti plastici e leggeri. È stata sviluppata anche una versione particolare, detta "skeleton pig", utile nei casi in cui lo spiazzamento dei liquidi presenti in condotte a gas sia da evitare, per motivi ambientali o per esigenze di processo.
 

e-vpms™ ENI MULTIPOINT VIBROACOUSTIC SENSING SYSTEM

 Eni, con il supporto del Politecnico di Milano e nell’ambito del progetto di ricerca "dionisio", ha realizzato la tecnologia e-vpms™ per la rilevazione da remoto di intrusioni e perdite di fluidi da condotte in pressione. Il sistema e-vpms™ sfrutta il principio che ogni interazione con la tubazione e con il flusso è sorgente di onde vibroacustiche che si propagano sia nel corpo della condotta che nel fluido contenuto (petrolio, acqua o gas naturale), assieme al "rumore" acustico generato dalle fluttuazioni del flusso stesso.
Lungo la condotta è installato un numero discreto di stazioni di registrazione delle onde elastiche, che viaggiano nel corpo della pipeline, e delle onde acustiche che viaggiano nel fluido.
Un' unità centrale raccoglie in tempo reale i segnali delle stazioni remote, elimina il rumore, stima dei parametri di propagazione del segnale, identifica e localizza eventuali punti di perdita ⁄ intrusione e attiva procedure personalizzate di segnalazione ed allarme. Il sistema e-vpms™ è attualmente installato su diverse linee di trasporto fluidi in Italia ed all’estero, dimostrando alta affidabilità e prestazioni ai massimi livelli nell’ambito dei sistemi di monitoraggio di condotte.