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从战略高度解决问题 Wild Well的全面深水井控方案

从战略高度解决问题 Wild Well的全面深水井控方案

Wild Well推出的全面井控方案WellCONTAINED从战略角度出发,可为开发商解决后顾之忧。

来自 | World oil
编译 | 张德凯 影子

Wild Well公司近日推出了新型深水井控方案—WellCONTAINED,从战略高度实现了深水油气开采的安全保护,该方案支持快速部署功能,此外,WellCONTAINED直接由关键操作人员控制,为海洋油气作业提供紧急工程援助,该方案由风险管理、高级工程及井控人员共同完成,功能全面。

该服务主要用于预防和应对全球深水井控事件,为海洋油气开发提供了独特的控制方案,WellCONTAINED为完全室内控制模式,可帮助操作人员实现预防、准备、应急响应和恢复作业。

四大主要部件

水下简易防喷器

Wild Well的水下简易防喷器功能独特,如果安装由WellCONTAINED作业团队完成,可将其功能发挥至极致。一般来讲,简易防喷器主要用于关井或井筒分流,然而,由于内置了全封闸板,不可用作修井BOP,若以此进行修井作业,井控复杂程度及故障风险都会大幅增加。如果在减压井钻进过程中,井筒压力升高,在担忧油管/井口受损的同时又不能停止作业,那么就可使用简易防喷器分流污水,解决水污染问题。

从战略高度解决问题 Wild Well的全面深水井控方案

图1.英国Montrose,Wild Well仓库,正在组装简易防喷器,准备进行管串测试

简易防喷器的设计标准包括12500 fsw水深评级、15000-psi关停压力评级、双重机械保障以及ROV的控制能力,防喷器采用18-3/4 in/15K标准的Cameron TL闸板和出口尺寸3-1/16 in的钻井四通。目前柔性关断主要用于拓展反流/关井及鹅颈管操作中,该设计有助于实现柔性节流阀的使用。简易防喷器还可以与主BOP、挠性接头或井口连接使用,其可通过钻杆、电缆安装,辅助装置一般为钻机、吊车或气动绞车。WellCONTAINED支持化学药剂注入、内部压力/温度监测,通过声波方式将数据传输至地面。

水下分散剂模块

水下分散剂模块包括所有分散剂应用相关设备,从用户提供的连续油管(CT)装置到ROV,关键设备如CT布线歧管、水下分布歧管、水下软管部署滚筒及总长1000f/直径1in的布线软管。该系统压力等级可达10000psi,还可用于水合物清除、化学修复或用作控制管线。

碎屑清除模块

碎屑清除模块包含两个剪刀状的切割机,如图2所示,可切割直径小于46in的油管类设备。剪切器主要用于扭曲/破损立管、油管切割,或者清理安装简易防喷器的区域。除了直接使用剪切器,ROV也是一种碎屑清除方案,可用于少量碎屑清除或防喷器安装区域清理。

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图2.水下剪切器,可剪切直径低于46in的管件

水下液压装置

在应急响应操作中,水下设备通过液压控制,动力源为ROV控制液压橇。每个液压橇都单独固定在快速部署设备上,在事故发生时,方便快速启动,这些工具还可用于主BOP的二次操作。

在紧急井控事件中,控制团队要做到与各方有效沟通,并且能够将所有外部因素整合,组建这样的高效团队难度很大。Wild Well拥有超过40年的井控经验,有一支由经验丰富专家和工程人员组成的团队,这种有效的内部工程团队有效填补了井控事故快速响应的空白。

RMS团队提供应急响应计划、培训及演习服务,帮助操作人员更好的应对极具挑战的深水作业。井控事前计划对于操作的好处是多方面的,在重大井控事件中也是组织人员和承包商协调行动的有效手段,此外,事前计划也是通知井控所需物料/设备主要控制人员的方法。

Wild Well还提供先进的海洋油气井控制训练课程,由该公司高级工程师设计,主要用于帮助现场工程师控制井控问题。该培训可帮助操作人员避免井控事件早期出现的操作错误,而通常这些失误会造成长时间、不必要的停井。实际应用表明,该培训可以减少长达几天或几周的停工时间,对于井筒及侧钻作业影响最为显著。据Wild Well描述,该课程所有导师均为现场/办公室经验丰富的资深工程师和应急人员。

CFD/FEA功能

Wild Well的高级工程部门具备世界最先进的计算机辅助工程、计算流体动力学和有限元素分析能力,包括:

1.大气色散和热辐射分析;
2.腐蚀分析;
3.流动安全保障;
4.多相流;
5.水下羽流分析;
6.火灾爆炸冲击分析;
7.结构分析。

从战略高度解决问题 Wild Well的全面深水井控方案

图3.CFD模拟水下简易防喷器实时井喷模型

在CFD协助下,Wild Well可以模拟水下油气泄漏过程,图3所示,Wild Well也是过去10年内唯一具有CFD模拟能力的井控公司。CFD可用于油、气、油气混合物泄漏的井喷模拟,适用于任何水深或流速,在水下井喷发生时,开发商就能及时掌控泄漏位置,确定泄漏速率。此外,CFD还能追踪/预测井喷过程中或泄漏的天然气总量。目前,Wild Well已经加入了一个联合项目组,通过大量实验对CFD模型进行了优化,获得了更准确的水下羽流预测结果。

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图4.实时羽流分析

通过高级工程方法,例如常压气流分散和热辐射研究,可为作业计划阶段带来巨大好处,帮助开发商建立适用于所有状况的井控方案。

此外,减压井作业计划是根据工程流程建立的,需要经过多次迭代才能达到最优,在浮式减压井作业计划制定中,存在着很多关键影响因素:

1.良好的状况分析、策略及作业规划;
2.作业目标,有备用方案;
3.永远不要执行一个没有替代方案的计划。

在以减压井井喷为例进行方案演习时,需要建立逼真的井喷场景,通常有两种方式:一是以钻井作业和井筒设计为基础,进行详细的风险评估;二是假设在特定条件下,井喷已经发生。通常情况下,开发商会在模拟中设计最糟糕的井喷场景,以此来发现控制井喷发生的约束条件、处理事故所需资源以及现有技术、资源与物流等因素与实际要求的差距。在大多数情况下,这种方法可以充分地识别方案缺陷、弱点和关键问题,一些典型信息包括:

1.井筒的机械构造和轨迹;
2.井喷油气流道及出口状况;
3.溢出油气组成及物理/PVT性质;
4.泄漏区域油藏信息;
5.从海床至井底的孔隙压力、温度、裂缝压力梯度曲线。

结论

每次深水井控的成功完成都取决于众多条件,包括服务、设备、人员效率等,而从本质上来说,WellCONTAINED的工作哲学是为深水井控提供全面战略支持,覆盖范围从水下简易防喷器性能、适用范围到设备维保、物流支持,一种方案整合所有功能。Wild Well提供“一站式服务”,在井控方案和经验丰富作业人员协助下,为井控操作提供智能规划和创新解决方案。

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二丫
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(北京),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系二丫(QQ295900524;微信13132550596)

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