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海洋油气开发技术新进展(一)

海洋油气开发技术新进展(一)

现代科学技术的发展使得人类开发海洋资源的步伐加快,海洋深水油气的开发技术也越来越完善。近年来,不少海洋油气开发新技术不断涌现,本文即就其中的几项技术做简要介绍。

来自 | Offshore
编译 | 张德凯

占地球表面约70%的海洋是人类赖以生存的资源宝库,蕴藏着丰富的油气资源、天然气水合物和海洋能资源,将成为21世纪人类未来重要的能源基地和战略空间。海洋能源在维护海洋权益和保障国家能源安全、缓解资源和环境的制约瓶颈、拓展国民经济和社会发展空间、建设海上丝绸之路等方面具有非常深远的战略意义和重大的现实意义。

在海洋中蕴藏着丰富的固态、液态、气态等矿产资源,现代科学技术的发展使得人类开发海洋资源的步伐加快,随着近几年全球海洋油气资源勘探的进一步发展,海洋深水油气的开发技术也越来越完善,比如石油钻井工程技术的不断改进,对油气资源的开采利用起到了积极的推动作用。新的海洋油气资源开采技术,对我国实现由近海向深海开发有效的转移,为全面深入的开发海洋油气资源提供坚实技术支持。

VR&AV的完美结合

虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术在电子游戏和仿真模拟领域的应用已经非常普遍,现在这些技术也开始融入海洋油气开发领域。研究显示,以VR技术为基础进行的培训能够大幅提高学员对信息和相关事件的记忆能力。美国国家培训实验室进行了应用行为科学研究的实际测试,结果表明,学员在以阅读为主的培训中能够记住10%的内容,以教学模式记忆率仅为5%,而采用VR进行培训的学员则能记住75%的内容。

某大型石油公司采用了Optech4D公司的VR系统对平台甲板接机人员(HLOs)进行了培训,相比于常规的培训方式,VR培训能够大幅度减少培训时间、提高学员学习效率。VR技术在近几年取得了长足的进步,以前只在科幻小说中存在的事已经出现在了我们身边。在该公司的培训中,VR能够逼真的模拟现实环境,HLOs可以在普通的台式电脑或移动设备上切身体会平台发生直升机坠毁时的各种危险和极端环境,印象更加深刻。

VR的现实模拟具有独到之处,学员在培训过程中有犯错、改错的学习机会,尤其是对于一些危及人身安全的状况,学员就更快、更安全的掌握实际经验。同时,培训人员还能根据学员在培训中的犯错情况了解哪些情况是非常危险、容易发生的,可以针对作出准确、快速的处理方案。在培训过程中,VR系统自动记录学员所有的培训数据,包括操作准确率、时间、犯错情况、完成程度等,培训经理可以随时查看培训进展。根据这些培训数据,客户或者培训师能够建立更准确、更合理的考核标准。此外,该技术还能实时追踪学员的记忆状况、培训效果变化和实际工作表现,以便及时发现培训体系的疏漏。

在海上BOP的操作和维保作业中,现场工程师和技术人员高度依赖精确的历史数据,随着BOP维保、监测法规逐渐严厉,AR已经逐步发展为海上平台作业中必不可少的技术。在AR技术的协助下,操作人员佩戴有AR镜片的安全眼镜就能实时查询作业指导,作业更加高效、安全、快速,失误率更低。

面对作业成本提高以及故障时间增加的挑战,油气行业还没有及时地对现有规则作出改变。我们不禁要问:为什么非要等到作业挑战引起作业故障时才开始着手解决问题呢?有了AR技术,就有了保证作业成功的关键工具,对于降低相关作业成本非常有效。

就目前市场上已投入应用的AR技术来看,现场作业人员只需按一下按钮就能实现与作业专家的远程实时沟通,作业专家就能在家或是在办公室里帮助现场人员解决作业问题。这种情况以往只能在科幻电影中实现,有了 AR技术,作业专家飞来飞去解决现场(尤其是海上平台)作业问题的时代已经一去不复返了。

通过使用在线摄像机和WiFi网络连接,现场作业人员通过AR设备(眼镜、芯片等)就能 “看见”何处、何时发生了什么故障。AR技术大幅度提高了专家解决问题的效率,技术专家现在可以在一天时间内为全球多个油田、多个作业问题提供建议、解决问题,这在之前是不可能实现的。目前,带着提高作业安全和效率的保证,油气公司正在最先进的海上平台上探索AR技术带来的影响,种种迹象表明,在接下来的几年中,海上油气开发的AR技术即将爆发。

当前,油气公司正极力弥补自身在海洋油气开发中的知识差距,AR和VR无疑是最好、最有效的解决方案。AR和VR技术在油气行业浅尝辄止的时代已经过去了,开发尖端、高效的AR-VR技术将是接下来油气公司发展的重点。

贝克休斯推出CENtrilift PASS小半径ESP系统

贝克休斯近日宣布其小半径ESP系统CENtrilift PASS正式投入商业应用,该系统主要针对小尺寸井筒及套管修补等复杂完井方案,能够有效优化生产流程、提高采收率,同时降低开采成本。PASS是目前业内唯一一款生产能力达到50BPD的小半径ESP系统,同时为了应对复杂开采状况,PASS还采取了先进的游离气体处理技术。

ITT带来智能泵速控制保护系统

ITT公司的PRO服务最近推出了智能泵速调节保护系统PumpSmart PS220,可同时控制、调节、保护单个或多个泵。

PumpSmart不仅拥有泵变速控制功能,还采用该公司独有的技术,为泵的运转提供保护,以免空转、流量下降、气蚀等问题对泵造成损坏,提高泵系统的稳定性和安全性。此外,该系统还支持高级无传感器算法,迅速确定泵运转的临界参数,帮助客户深入认识生产数据,及时调整生产计划。PumpSmart PS220的过程控制功能带有足够的允余空间,最大化泵系统在线工作时间。

公司监测&控制技术总监Adarsh Iyengar表示:“PumpSmart PS220将泵系统的智能控制和无传感器技术带入了新的时代。PumpSmart PS220能够准确测量泵的实时运转数据,包括流量、压头和工作效率等,无需使用额外的传感器,降低成本的同时帮助客户更好的了解泵系统运行状况。”

“PumpSmart PS220创新性的设计还包括六级泵控制模块、一个累计流量仪、智能休眠模块、流量经济性自动计算模块和最低流量旁通阀控制系统。这些设计能够为客户带来意想不到的体验,更好的优化泵控制策略,降低泵系统的设计、操作成本,具有其他泵变速控制器无法比拟的优势。”

PumpSmart能够避免异常状况造成的泵系统损坏,保持泵长时间运转,降低计划外的修井作业和成本。PumpSmart将生产系统中的泵调整到最佳工作状态,不仅能降低能耗,还能有效降低设备磨损,延长设备使用寿命。

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