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新技术和新想法:2019年TechX Pioneer计划

新技术和新想法:2019年TechX Pioneer计划

摘要:从自动化到微聚合物技术,这些技术引领潮流。

编译:大安 影子

众所周知,油气行业面临着诸多挑战。为了克服这些困难,一些机构大力投资于创新型天然气初创企业,尝试向该行业注入新技术和新想法。石油和天然气技术中心(OGTC),总部设在英国,从200个申请者中挑选了十家初创企业参与其TechX Pioneer计划,他们每家将收到10万英镑的项目资金和为期16周的项目加速支持,来解决石油和天然气领域中的许多挑战。

今年的项目包括自动化、微聚合物和精密监测技术,以用来提高行业的运营效率、安全记录和环境绩效。

微型数据采集无人机

瑞士Hydromea公司生产的无人机可部署在水下,并在水下作业时收集一系列数据。该公司的研发重点是数据采集的小型化,因此每架无人机长70厘米,可以潜到300米深。可以同时部署多个无人机以覆盖更大的区域。
这些无人机已经在瑞士维迪湾进行了测试,其中10架无人机仅在一名操作员操作下就能在两小时内收集7.5万个数据样本,并绘制出该地区的3D地图。对该地区进行传统分析研究需要两名工人工作8个多小时,而在12个孤立的地点只获得了2000个数据样本。该公司称,该系统还被用于绘制废水羽流图,绘制速度是传统方法的四倍,而成本不到传统方法的3%。

新技术和新想法:2019年TechX Pioneer计划

图1 Hydromea公司的微型无人机已经在维迪湾进行了试验,他们在两个小时内收集了7.5万个数据样本。图片来源:Hydromea

Hydromea还投资了配合大量自主船只所需的通信基础设施,开发了一种光学调制解调器,该调制解调器已在6000米深处进行了测试。不像在水面上可以使用电磁波,水中只有通过声波才能传递信息,因此水下通信受到限制,所以调制解调器旨在解决水下信息传递的关键技术缺陷。

OGTC不要求企业偿还这10万英镑的投资,也没有提供资金应该如何使用的指导,因此Hydromea可以自由地开发自己的解决方案,该公司声称,该方案可以用于从海上安全到旅游等多个行业。该公司已经向Equinor和欧洲创新委员会(European Innovation Council)推荐了自己的解决方案,并希望OGTC的投资将帮助其进一步开发无人机技术。

Mocean Energy:智能波能转换器

总部位于爱丁堡的Mocean Energy公司正在开发一种铰接波能转换器,该装置由两个船体组成,通过一个铰链链接。它将漂浮在水体中,将地表水的垂直运动转化为电能。该发电站是无人值守的,可以为许多海上活动提供动力来源,包括海洋传感器和通信设备以及长期作业没有充电机会的无人机。

该公司声称其转换器的形状具有倾斜的边缘,其尖端完全被水浸没,在性能和安全性方面具有优势。在不影响变换器质量和尺寸的前提下,浸没部分对变换器产生较大的作用力,提高了系统的总发电量,并提高了系统的效率。这些部件还能让转换器在汹涌的海水中穿过更大的波浪,而不是被拉出水面,然后猛地撞回水面,保护设备的硬件不受影响或损坏。

Mocean断言,该设备独特的形状使其能够吸收两倍于相同尺寸转换器的功率。

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图2 Mocean波浪能转换器已经从苏格兰政府获得了超过70万英镑的资金。图片来源:Mocean

Resolute能源解决方案:用于处理受损井的微聚合物

成立于2016年的Resolute公司使用微聚合物修补油井设备裂缝,修复受损设备,简化油井弃置工艺,降低弃置成本。这家英国公司的目标主要是解决英国油气行业的一大痛点:在英国1600口井中,至少有34%都存在 “井筒完整性问题”。

这种溶液由一种细小的颗粒状物质组成,通过载体流体泵入井内设备的裂缝和孔洞中,颗粒材料与其他流体发生反应并膨胀,使混合物固化并丧失渗透性,实现高效密封孔隙的目的。

尽管该公司及其解决方案在行业中资历较浅,但该技术却获得了较高的经济和学术支持。2017年,油气创新中心(OGIC)与苏格兰罗伯特•戈登大学(Robert Gordon University)的石油工程研究小组合作,对这项技术进行了改进,完成了测试,得到了适用于油气行业最有效的密封材料。

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图3 Resolute的颗粒材料随载液被泵送至裂缝中,然后固化并丧失渗透性。图片来源:Resolute能源解决方案

该方案可与其他技术一起配合使用,Resolute认为它可以应用于多种作业中。泵送作业可使用现有的泵设备完成,而颗粒材料也不是替代现有的建井所用的水泥和树脂,而是为它们提供多一层保障,确保它们能够有效运行更长时间。

微聚合物技术还可用于油井的弃置和封堵,可提供比当前工业标准混凝土更加坚固、更加通用的填充材料。Resolute声称,该颗粒材料可以有效填充空间,油井弃置成本降低一半,而且油井弃置后,油管等基础设施可留在原地,而无需穿过混凝土。

Sentinel Subsea:长期泄漏监测

Sentinel Subsea开发了一种独特的早期预警系统,该系统可安装在暂停或废弃的水下油气项目中,并在设施发生故障、有害物质泄漏到当地水域时向操作人员发出警报。

油气行业在废弃平台方面仍未找到最佳解决方案,因此,该技术就显得尤为重要。虽然很多公司比较认可墨西哥湾经常使用的钻井设备-珊瑚礁的技术,因为它们可以形成新的珊瑚礁和海底生态系统的基岩,因此可以在开采完石油后保留设施。但近日有媒体报道,壳牌计划将64个含有放射性废弃物的壳体存放仓作为其北海退役计划的一部分,这使得很多人开始质疑,将废弃钻井平台置于水中的安全性问题。

Sentinel Subsea的技术将提高钻井平台监测标准,对于长期影响废弃平台却收集数据较少的领域,可针对性收集信息。该方案可监测单井,提供油井随时间变化的准确信息。该技术可以在不进行干预的情况下监测设施超过十年,因此可为未来的废弃提供决策信息。

基于该技术的监测数据,能够对报告的泄漏情况做出有信心的回应,无需额外检查,因此该技术有助于推动石油天然气管理局达到其目标,即到2022年将退役成本降低35%。

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