logo
专注油气领域
与独立思考者同行

【2017 OTC】油气乱世 唯技术革新者称英雄(一)

【2017 OTC】油气乱世 唯技术革新者称英雄(一)

2017年OTC会议已过。尾声之后,给石油天然气工业留下的不仅是行业现状,更给从业者留下了对未来技术发展的思考。

来自 | OTC
编译 | 二丫

上周,2017年休斯顿海上技术会议(OTC)圆满落幕。此次会议吸引了超过7万与会者,来自100多个国家,有超过2300家参展公司,很多油气行业专家和政府官员也都参与进来。

哈里伯顿全球业务发展与营销高级副总裁表示,油气行业要想取得长远发展,就必须解决未来的不确定性、效率问题和可靠性。其中,引入更先进的技术则是解决上述难题的重中之重。

在当前大环境下,石油行业的“朋友圈”也正逐渐发生变化:不再局限于原有兄弟连,而是不断向外扩张,呈结交四海之势,纷纷联手“圈外”新人,欲借助独有的技术优势,推动传统行业转型,同时稳固其自身在业内的一片江山。

在此次会议上,各大油企相继推出了具有竞争力的新技术,这些新技术的背后,又隐含着油气行业技术发展的整体趋势。石油圈就会议涉及的部分技术内容进行了梳理。

“数字催化剂”—油气行业即将迎来新纪元

智者应顺势而为,油气公司应紧跟数字化潮流,这将是一次彻底的产品、服务、工作方式的革新,油气开发新篇章将就此开启。

开放性生态系统数字化平台将会在此次油气行业数字革命中发挥决定性的作用,缓和油气行业在此次转型中的阵痛,加速各石油公司与组织适应此次数字革命。

整合第三方资源

简言之,开放平台涵盖内容极其广泛,可为油气公司、甚至整个行业提供快速的数字化解决方案。此类开放平台大多建立在数字生态系统上,任何一个平台的参与者都可以共享、添加平台信息,包括平台客户、合作开发商、供应商、ISV(独立开发商)、产业集群或企业管理人员。

只要拥有合理的架构,数字化平台即可通过电脑、移动终端对相应网页进行快速编辑,同时还支持新型的软件化服务、平台化服务模式。如果数字化平台建立在实体开发系统的基础上,第三方在线应用及整合将更加便捷。

数据导向操作

若数字化平台架构经过精心设计,用户可以从所选应用中收集、整合数据,通过改变数据的整合、分析方式达到简化和优化技术、商业模式的目的。这种高效的数据处理方式在几年前是想都想不到的,新世界的大门从此敞开了。

目前来看,油气行业现在还没有明显的数据存储机构或是设备存在,这远非油气开发的最理想态,作业人员希望能够实时获取不同数据、并实现可视化,由于供应商都有各自的工作流程,而一项作业中通常包含多个工作流程,流程整合非常困难、繁琐,数字化技术可以帮助作业人员合理化整体工作流程,提高作业效率。

KONGSBERG在推出开放生态系统数字平台Kognifai后,率先意识到了此次商业机会。油气公司在提供高级分析方法的同时还要将分析软件嵌入数字平台,以用于实时数据的有效分析。而在之前,这些数据通常单独储存、独立分析,效率较低,Kognifai平台在相同的系统内采用集成分析方法,工作流程更加专业、广泛。

油气行业的数字化未来

能源行业的未来属于可再生能源,KONGSBERG以高级分析方案和物理模型为基础,在多个领域、以多种方式与能源公司展开了深入合作。Kognifai平台不仅为传统油气作业提供商业模型和新型解决方案,同样适用于海上风力发电场的性能优化,是提高作业效率、集成应用程序的绝佳机会。

通过向行业内提供完整的数字生态系统,油气开发公司操作将获得整个行业的知识共享与合作支持,效率无疑会大幅提高。诸如Kognifai平台这样的创新将会使知识的获得更加便捷,实现工作流程无缝对接,为整个油气行业提供新的商业模式,拓展油气作业范围。

分析软件引领深水钻井技术革新

软件分析配合隔水管减阻和隔水管涡激振动(VIV)抑制技术的进步,为隔水管浮力装置提供了一个综合解决方案。

基于先进的软件分析能力,高性能可靠的解决方案为深水钻井和生产带来革新性发展。在日益严苛的海上作业环境中,企业利用软件的分析能力,在设备入水之前即可优化其性能,生成更高效的解决方案。

推动产品开发

随着油气勘探开发走向超深水域,所使用的技术也在不断发展。专业软件可以实现区域和全球范围的有限元以及计算流体动力学(CFD)分析,从而开发出最佳设计方案,在工程设计中得到了广泛应用。建立设备和系统对各种环境因素的响应模型,有助于产品的开发以及最大限度地提高作业效率。

拥有内部分析团队的公司可以模拟海上钻井作业,为用户提供从船舶到油井的完美配套解决方案。对于钻井隔水管的研究,可协助用户明确操作方法和结构系统的局限性。

在更深的水域钻井

数十年来,海上钻井行业一直使用钻井隔水管浮力块,来降低隔水管的整体重量和顶张力。钻井隔水管浮力块能够高效地为钻井隔水管提供浮力,但同时也存在管道整体外径尺寸变大的问题。

隔水管自身结构与周围流场之间的复杂相互作用,造成了隔水管涡激振动(VIV)现象,引起隔水管的周期性振荡或振动,将大量的动态张力从隔水管系统传递至海底设备。随着油气勘探进入到更深的水域,海上钻井市场需要新的解决方案,在提升浮力的同时,不增加涡激振动所产生的升阻力。

抑制涡激振动和顺流向阻力

最近,一种新型多功能浮力工具被应用于钻井隔水管浮力块设备中,将减少阻力和抑制涡激振动整合在一起,从而缩减辅助设备的数量,并使复杂且费时的隔水管下放/回收作业得到优化。

通过在钻井隔水管浮力块表面设置反向三螺旋沟槽,在不增加浮力块水力直径的前提下,可减少顺流向阻力以及抑制涡激振动。此外,将螺旋槽结构融入浮力块,不会延长隔水管回收所需时间,为不稳定环境条件下的作业提供了一种优质的解决方案。

通过减少涡激振动带来的顺流向振动及横流向振动,可限制从隔水管传递到水下设备和套管程序的动态负载量,从而提高水下封井设备的完整性和寿命。通过重新设计的钻井隔水管浮力装置,减少阻力和涡激振动,将使业主受益无穷。

分析建模

工程师通过CFD软件包中的数值模拟,对反向螺旋槽几何结构进行了大量的工程设计以得到最佳方案。用于CFD分析的三维有限元模型有助于阐明反向螺纹设计带来的额外收益。

与传统浮力模块中流体的水平面流动路径相反,由反向螺旋槽引起的轴向流动将湍流引入钻井隔水管的下游尾流轮廓。轴向流动路径导致作用于横向浮力与顺流向阻力平面以外的力,中断了这些阻力在隔水管下游部分的循环旋转。

通过使用先进的软件分析,企业可以在日益苛刻的环境中继续革新深水钻井和生产技术。软件分析配合隔水管减阻和VIV抑制技术的进步,为隔水管浮力装置提供了一个综合解决方案。具有针对性的反向螺旋槽模块的解决方案,将推动全球钻井船舶满足未来的能源需求。

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章: