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永久停用钻机维护:节约隐藏成本的关键点

永久停用钻机维护:节约隐藏成本的关键点

在低油价时期,新钻井数量大幅度减少,造成大量的钻机处于停工状态。,其中,永久停工的维护是业界的一大难题。

来自 | E&P
编译 | 张德凯

在过去的一年中,由于油价低迷,世界几大石油巨头的原油产量平均下降2.4%,同时为了保持原油开采的营收状态,各大油公司也在逐步调整投资、开发策略,有相同经历的还有天然气开采业。当前,大多数开发商都更倾向于细化设施功能,对于提高现有设施利用效率、提高生产效率、降低生产成本有着非常强烈的渴望。

当然,还有许多公司选择减少支出、退役设备、增加现金流、提高利润率来降本增收。根据英国油气协会的数据,从2014年至今,英国北海区域设备退役的耗费已达到6200万美元,预计在2025年之前将有100座以上的平台需要移除。毫无疑问,大规模的设备退役将对行业造成明显影响。去年,由于低油价造成的钻井作业减少,大型钻井承包商Seadrill停工了44台浮式钻机,油气行业受到的影响可见一斑。

通常来讲,将维修、改造成本极高的钻机报废是一种非常明智的选择,一方面可以减少无限制的成本耗费,还可以提高操作效率。但也要视情况而定,例如,若钻机制造、安装成本为6.5亿美元,其中还包含了大量生产规划、设备维护等工作,只投入使用三年就报废是非常不明智的。此外,大规模的退役钻机还会限制开发商的工作流动性、对市场需求的反应能力,另外最重要的一点,是对商机的把控能力降低(如油价上升,无法迅速提高产量)。

将未处于应用状态的钻机进行短期或永久“停工”处理都是可以接受的方案,尤其是那些在主流市场上应用的新一代钻机,但考虑到1980年代低油价冲击的经验,钻机的永久停工似乎不是最佳选择。我们都知道,钻机建设包含了大量的焊接作业,若永久停工,钻机势必会大量生锈,除锈将耗费上百万美元,甚至造成钻机彻底报废。尽管在高维护成本面前有所顾虑,但为了防止钻机彻底报废,大多数开发商还是愿意以500~600万美元的成本进行钻机维护。

短期停工钻机采用完全维护方式,成本为3000万~9000万/年,永久停工钻机只对关键设备进行维护,成本仅为300~900万/年。由于停用钻机大多停靠在远离暴风的近海岸,远离作业区域,所以如果钻机上的操作系统和某些关键设备,如高压电开关、管件零件储存、轴承、发动机舱、动力控制设备、后勤设施等,受到腐蚀等伤害,钻机无法迅速恢复完整性,激活时间会延长。这样状态下的钻机,不仅维护成本更高、激活时间更长,还会影响钻井商的机动性能和快速应对作业需求的能力,在某些情况下还会加速设备的报废。

如上文所述,钻机永久停工的潜在风险极大,且后续重新投入应用的成本较高;另一方面,目前业内还没有钻机永久停工实施的成功经验,钻井工程师以及运营商在钻机永久停工的选择中顾虑重重。目前,大多数运营商都选择钻机的短期停工维护模式,尽管其成本是永久停工的10倍左右。但最近,一些的顶级钻井承包商成功实施了钻机永久停工模式,既能大幅度降低操作成本,又能保持钻机的工作性能和完整性。

在新的设备和操作系统的维护概念中,模块电源(以多个小的发电机代替大发电机)、加热、通风、空调(HVAC)技术非常重要,如果能妥善解决钻机的这些技术难题,实施有效的防护措施,在永久停工钻机的激活过程中,将有可能节约90%的成本;此外还能减少设备激活时间约3个月,提高钻机潜在收益3600万。

钻机停工计划设计

在钻机停工方案中,项目整体设计、调查是非常重要的一环,其中包括HVAC设施、温度&动力控制策略等,进而确定在钻机何处安装空调通风设备,初步设计有效的温控、除湿系统。一般来讲,永久停工模式的钻机停工时间较长,为2~5年,而短期停工钻机的停工时间仅为几个月,所以甄别和消除钻机长期停工风险也是整体方案中非常重要的一部分。相关研究表明,温度和湿度控制是长期腐蚀控制的有效手段,对于永久停工钻机的维护尤为重要。

由于钻机停靠地点多为潮湿、高盐度环境,腐蚀、冷凝和冰冻是永久停工钻机最常见的问题,会对不同的部件造成多种损害,降低钻机的完整性和操作性能。使用多种加热、冷却、除湿设备可以实现钻机内部的空气条件控制,确保设备、管件之间保持干燥,同时防止电缆、密封原件的腐蚀和潮湿等问题。

由于钻机所处环境的地理环境、气候条件各不相同,外界温度、湿度等参数波动很大,温控设备会在不同的时间根据外界条件变化做出相应的调整,使钻机不受到温度变化影响。例如,钻机在英国北海的最佳维护条件并不适用于墨西哥湾的热带气候。在寒冷的环境中采用干燥器除湿器、加热器,在高温环境中采用机械冷冻设备(只改变空气温度,不对具体设备加热),这些都必须操作有效性评估、预订系统认证的基础上建立,由此可见钻机停工项目整体研究的重要性,采用此种方法可降低能耗和燃料成本35~40%。

可扩展、有效的现场储能设备以及HVAC也非常的关键,尤其是在环境发生变化或钻机激活的过程中。采用新型方案,可将永久停工钻机的激活时间从6个月缩减为3个月,钻机可快速投入应用,同时降低成本。显而易见,模块化系统可大幅提高操作灵活性,钻机激活工作能力可快速提高、降低,满足需求多变的要求,同时提高经济效能。采用模块化的发电机工作时,可关闭主发电机,节约燃料,降低成本。最重要的一点是,相比于一个主发电机,使用多个小型发电机可以有效避免冗余浪费,提高稳定性和效率。

稳定性是评价钻机维护系统的主要指标,对无人操作的自动维护永久停工平台尤其重要。在以往的工作中,如果某个设备发生可能损坏HVAC设备性能的故障,通常需要几周的时间才能解决。在这种情况下,应急方案就显得非常必要,在故障发生前识别问题、逐步移除风险也是维护系统的重要部分。采用模块化的动力设施,可以降低相应风险。例如,当一个发电机发生故障时,其他的发电机可继续工作,以保证动力需求。在这种方案中,备用发电机是极为重要的。

远程监测在识别设备低效、故障等方面非常有效,能在具体故障发生前进行诊断,使系统的稳定性大幅提升。监测工程师在Aggreko公司的远程监测中心可以获得动力和HVAC系统的实时性能数据,确保维护及时有效,防止更大的损失发生。该功能还能减少在停用钻机上的工作人员数量。

另外一个影响永久停工钻机维护的因素是防护,包括防止环境对设备的腐蚀、防止设备意外损坏,还包括提前制定紧急情况处理方案等。保护设备的完整性和价值是动力保护系统、HVAC系统的首要目标,新型防护系统在快速响应市场需求、机会方面有着巨大的优势,同时能够避免钻机报废,可节约大约6亿美元成本。

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