logo
专注油气领域
与独立思考者同行

NOV新型压力控制产品提高作业安全性

NOV新型压力控制产品提高作业安全性

NOV新型低冲击SPM阀门与基于大数据分析的Rigsentry防喷器状态监测系统,是实现降本增效的“灵丹妙药”。

来自丨E&P
编译丨TOM 周诗雨

尽管如今的油气市场价格有所恢复与稳定,但钻机日费仍低于历史高位,而且依然很难签订合同。承包商的钻机若是想要在业内脱颖而出,设备与技术升级则是唯一途径。油气行业一直在寻求降本增效的措施,希望能够重新启用闲置的钻机。国民油井华高(NOV)公司一直致力于改进其压力控制产品,通过提高可靠性,降低维护率,达到削减总经营成本的目的。

新型阀门设计

NOV公司设计的低冲击SPM阀门是近四十年来SPM阀门首次重大进步,它解决了由水力冲击、腐蚀与装配故障而导致的各种最常见的失效模式。

新设计的SPM阀门,设备性能得到了提升。由于减少了水力冲击,电路发生故障的风险也降低了(图1)。通过控制阀门换档的时间点,在最极端的情况下,水力冲击可以从近10000 psi降至刚好超过工作压力。阀门的切换仅用了不到一秒钟的时间,而且不会产生合流。通过控制换挡,减少了液压流体的末端冲击效应。在阀门打开时能够保护下游组件,在阀门关闭时又能保护上游组件。

NOV新型压力控制产品提高作业安全性

图1.标准SPM阀与低冲击SPM阀性能对比图。

此外,尽管以前的老版阀门有多种密封尺寸可选,但为了防止密封件安装错误以及选用错误型号,又重新设计了新的大间隙密封件。新型密封件是由压力激活的,减少了因磨损而导致的设备更换情况,用户还可以在现场进行修理。通过使用一根机械杆,即可卸开阀芯上的底部螺母,也因此改变了传统的装配过程。这一简单的部件会产生许多安装错误,从而导致阀门的失效。在现场存在的另一个问题是,弹簧座由于长期受到海水的冲蚀而被腐蚀。为了解决这一问题,目前将弹簧座浸在控制液中,从而延长了阀门的使用寿命。现场结果已经表明,压力水平显著降低。

改进的状态监测功能

Rigsentry状态监测系统是一套非常全面的系统,能够将实时数据传输至陆上,汇报系统现状,并可通过算法预测故障,而不是仅仅是应对故障。该系统作为防喷器监测系统的一部分,主要关注的是海底防喷器及其相关控制,降低经营总开支。一直以来,数据都被视为是影响系统性能、组件改进以及长期维修计划的关键。但是,利用这些数据的最大障碍是如何将相关信息获取到陆上来,以便数据分析人员采取行动。在新系统中,采用了交互式仪表板(图2),这样就能轻松获得实时可操作的数据,从而解决了这一问题。

NOV新型压力控制产品提高作业安全性

图2. Rigsentry BOP监测系统可以实时提供关键的设备信息,用于故障预测。

该系统的监控级别被有效地分为两种服务类别。标准服务能够将防喷器控制系统的数据转换为安全协议,以便在钻机能通信的时候将数据传输至岸上;还能进行缓存,以应对未来可能的无法通讯的情况。该系统将数据收集与存储在NOV的安全云数据平台中,拥有许可的数据科学家、公司监督以及第三方都可以通过网页进行访问。

可以通过手机、平板电脑或PC观察到防喷器系统的现状,也可以通过实时连接查看模拟标签、事件报告以及警报。智能通知系统会向相关钻机人员(包括在岸代表)发出维护要求、警报与系统状态。

用户可以对报告进行配置,并阶段性地生成报告,与历史趋势进行比较。对于油公司来说,能够帮助海上人员及时准确地进行系统维修,这是非常有价值的。最后,使用该系统可确保现场技术人员在关键问题上能够获得陆上专家的支持。

第二级监控能够将初始BOP信息转化为预测信息,用户使用预测分析功能,就可以对失效进行预测。NOV已经创建了多个分析模型,帮助计算机与数据科学家挖掘实时数据的价值,发现偏离健康系统的偏差,预测未来可能发生的失效。

例如,通过使用高压调节器模型,系统会对微小的压力变化进行检查,从而在故障发生之前识别出薄弱组件。由于在钻井作业期间会一直用到这些薄弱组件,因此它们通常是BOP故障的罪魁祸首。以前的解决方案是被动的而不是主动的,只有在作业已经受到影响后才能发现问题。在正常作业过程中,海上技术人员可以在完全失效之前识别问题,但这时已经开始接近失效了。

而使用该系统,数据科学家能够充分利用历史数据来确定潜在的失效模式,并协助工程部门改进产品。在大数据时代之前,只有海上发现了严重的失效,还需向原始设备制造商报告,才能改进产品。

随着接收与分析的数据越来越多,系统的稳定性也会持续提高。一个使用超过十年的调节器,会拥有60亿个数据点的历史数据。基于这些数据,可以在设备完全失效之前,确定潜在的灾难性事件。使用该系统的用户,还可以有效地利用计划内的停机时间来诊断与处理风险,从而简化井间维护,使钻机可以保持作业状态,而无需长时间的停机,避免不必要的防喷器组装卸。

目前NOV公司正在研发其他预测模型,如泄漏检测以及可能造成风险的作业模式。

该系统在预测事件期间,会有智能通知发送给客户标识的联系人,通知他们可能的风险。还可在发生故障之前妥善调配钻机人员,显著降低作业与人员的风险。在油气行业的低迷时期,业内必须齐心协力,继续提高作业安全性,降低作业成本,加速数字化进程。

您也有让人挠头的难题需要解决,或是优质技术想要找应用市场吗?如果有的话,欢迎联系小编微信或邮箱,也许能找到一剂良药。

二丫:131-3255-0596;zhanglingyu@cnoocraiborn.com
大安:131-3203-1392;lishian@cnoocraiborn.com

For English, Please click here (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章: