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多项解决方案共同推动海洋油气发展

多项解决方案共同推动海洋油气发展

从水线以上、水下到井下,近年来,海洋油气方面取得了巨大的技术进步,多种解决方案为海上油气开发添墨加彩。

来自 | World oil
编译 | 白小明

近年来,海洋油气公司在流程和技术方面取得了突飞猛进的发展。在不景气的市场环境下,面对不同的问题,采用正确的解决方案非常重要。石油价格下跌增加了项目规划和执行的成本,并推动企业全面削减成本。同时,业务挑战也越来越复杂,但也倒逼产品、服务和流程的不断提升和发展。能够生存下来的公司,必然是选择互相合作并选择适用的解决方案。

这些解决方案(无论规模大小)覆盖整个海上作业,位置从水线以上、水下到井下,业务范围从减缓海水运动带来的影响,到水下设备标准化,以及井下工具控制。以下是几个相关的案例。

运动中的FPSO

海水运动是浮式生产储油卸油(FPSO)船舶隔水管优化工作的一大难题。深水工程公司INTECSEA的一种低速运动(Low Motion,LM)设计减小了海水运动对FPSO的动态影响,从而使钢制悬链线隔水管(SCR)和顶部张紧隔水管(TTR)成为可能。通常来说,这两种隔水管都具有技术和经济优势,但是应用却受限,如图。这种船舶设计预计将为单个环境恶劣、偏远的海上油田项目降低总开发成本5~12亿美元。

多项解决方案共同推动海洋油气发展

为了降低环境恶劣、偏远的开发项目的成本,新型低速运动FPSO设计扩展了湿采油树(左)和干采油树(右)隔水管的选择。

虽然已经证实FPSO装置是一种有效的开发解决方案,但海上极端环境,如海水的升沉、摇晃、纵倾等条件限制了SCR湿采油树和TTR干采油树系统的使用,通常需要使用昂贵的转塔系泊系统设计。

INTECSEA表示,他们的LM设计不仅具备常规FPSO装置的优点,而且没有传统装置固有的大幅运动响应。减小运动幅度后可以使用大直径的SCR,以及干式TTR,并在浮动装置上进行钻完井。

2016年11月,在Daejeon海域,INTECSEA与韩国船舶和海洋工程研究所(KRISO)合作进行了模型测试。INTECSEA表示,综合模型测试方案的结果表明,LM-FPSO的运动响应可堪比TLP(张力腿平台),比spar(立柱式生产平台)更好。

协调水下技术标准化

钢锻件是水下设备的基本组成部分,但是根据特定用户需求进行量身定制,是一个冗长而昂贵的过程。新的行业指南协调了对锻造质量管理的要求,以减少交货时间和成本,同时保证高质量。

目前,由提供咨询、测试和认证服务的公司DNV GL主导的行业联合项目(JIP)已经制定了推荐做法(RP)——海底应用的钢材锻件-质量管理要求(Steel forgings for subsea applications–quality management requirements,DNVGL-RP-B202)。新的指南为制造商的资质、制造程序和生产监督提供了统一的方法。

通过对之前用于协调技术要求的RP(海底应用的钢材锻件(DNVGL-RP-0034))进行补充,新的RP(DNVGL-RP-B202)继续进行海底标准化过程。

最新的RP规定了制造钢锻件的质量管理和监控要求,与DNVGL-RP-0034一致。它涉及锻造厂家的资质、制造流程资质和生产监控。重点在于与锻件相关的质量管理技术方面,以及一些特定的质量管理体系(QMS)方面。

JIP指导委员会主席埃克森美孚公司的Brian Newbury博士称,“各大主要的独立油气公司达成统一意见,消除对关键锻件制造的直接监督,加上供应商和厂家承诺为整个行业提供持续的质量监督,使得从战略的角度来说,这为整个行业缩短了交货时间。”

挪威国油总工程师Mons Hauge表示,“标准化对于使海底解决方案更具竞争力至关重要。我们很高兴看到油气行业联合标准化努力取得的良好成果,挪威国油在未来的油田开发中将采用这种新的海底锻造新指南。”

Aker Solutions的总工程师Elisabeth Hauso Skjerven指出,“我们依靠精简的供应链来确保质量,并降低成本和交付时间。因此,我们欢迎协调客户要求的标准化举措。我们正在与油气公司一起在项目实施推荐做法。”

扩大选择范围

随着Enventure商业化并扩展了其SameDrift裸眼膨胀技术,尾管和套管设计采用单一尺寸的选择已经逐渐普及。该技术主要针对钻井尾管和膨胀管应用研发,当回接到标准通径的套管或分散隔离井段时,它可以保持统一的内径。该管材是模块化的,可用作任意类型,因此可以方便地在现场预定位。

2016年4月,该技术在测试井中使用并取得合格的结果,随后于2016年11月进行了现场试验。目前的重点工作是将12-1/4in通径系统用于13-3/8in-14in的套管。商业应用预计在今年年中开始。Enventure表示,8-1/2in系统的开发和测试正在进行中。

单次入井的SameDrift工艺使用专有的管鞋和独特的CLEAR锥形膨胀技术,扩展了实心钢管的长度。Enventure表示,工具入井后可以直接继续钻下一个井段。基于公司的SET技术,膨胀管可以在下入过程中旋转和上提下放,以克服不规则的井径并改善固井效果。

复杂的扩眼作业

威德福升级了RipTide钻井扩眼器产品,采用新的切削结构,能够在高磨性地层扩眼钻进。这种创新源于近期在墨西哥湾深水地层(Wilcox砂岩地层)作业的经验。扩眼器采用切削块设计,包含了最新的PDC技术,与PDC提供商US Synthetic合作开发。优化的RipTide扩眼器具有三个切割块,平衡、同心安放,可最大限度地减少振动。

合作的成果包括威德福的ReamSync扩眼系统,它使用切削结构和地层的相互作用预测软件来设计切削块。威德福钻井服务副总裁Etienne Roux表示,“通过将我们的技术专长与业内另一家技术领导公司的智慧相结合,我们能够通过产品创新为作业公司带来最大价值。”

US Synthetic首席执行官Rob Galloway指出,“这个项目为我们与服务公司的合作提供了一个很好的机会,我们可以为特定的现场应用优化系统设计。我们对这次合作的结果感到满意。紧密结合油田具体的需求,才能为用户提供真正的价值。”

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