logo
专注油气领域
与独立思考者同行

油价飙升 海洋油气新技术又将朝哪走?(中)

油价飙升 海洋油气新技术又将朝哪走?

“谁拥有海洋,谁就拥有未来”已成为世界各国的共识。海洋资源,特别是海洋油气资源的开发利用,越来越受到世界各国的重视,相应的研究也就变成重中之重。

来自 | World oil
编译 | 白小明 影子

与去年的情况一致,以下几乎所有这些海上新技术和对现有产品的改进主要集中于钻井与生产领域。当然,也有一些技术应用于完井与油井干预作业。其他技术还包括:用于海上设施的电池系统、升级后的系泊释放技术,以及可在几分钟内产生井下密封剂的电热技术。与往常一样,设备商开发这些新技术以及改进现有技术的公司都致力于为用户节约时间和金钱。

旋转导向系统家族再壮大

旋转导向系统(RSS)利用磁场和重力场测量数据进行导向控制。但是,当测量磁场时存在干扰,或者信号强度不够时,一些依赖于测量磁场设计的RSS的导向性可能受到影响。

斯伦贝谢刚发布了PowerDrive Xcel RSS(图7),它是PowerDrive RSS系列的最新成员,迄今为止,该系列RSS已在全球取得了8320万米的进尺。新的RSS设计用于确保高造斜率定向钻井作业的安全性。它有一种惯性导向模式,以及一个独特的全旋转钻头指向式系统,用以确保复杂条件下的定向轨迹控制。适用的复杂条件包括丛式井、套管开窗侧钻、避开复杂地层(地磁投影在工具横截面的值较小)或含铁矿石的地层。

油价飙升 海洋油气新技术又将朝哪走?

图7.斯伦贝谢的PowerDrive Xcel RSS是PowerDrive RSS系列的最新成员,专为确保大造斜率定向钻井作业的安全性而设计。

对于侧钻井而言,重复起下不同的井底钻具组合(BHA)是很常见也是非常耗时的,尤其对于多分支井来说更是如此。这对于没有可完全旋转套筒的RSS工具来说有一定的限制性,先不考虑导向机制,因为套筒需要连续与井筒接触才能操作。可定制的弯曲偏心套筒,使RSS可在需要时提供有效的侧钻解决方案和更高的曲率,保证从造斜点到目标井深的有效性,扩展了保证狗腿度数值的应用范围。RSS系统还具有先进的井下井斜和方位的自动化闭环控制,可针对具体应用进行定制,以便在定向趋势偏离井眼轨迹时优化自动化工具的反馈。

挪威国家石油公司(Statoil)在北海油田使用了PowerDrive Xcel RSS的惯性导向模式在一些生产井附近钻井,而生产井保持生产状态。除了连续生产带来的效益外,成功实现了4口井的钻完井作业,节约了5天的钻机时间。

西门子推出先进的电池系统

西门子将其在海事和油气领域的经验和能力与电气工程、电子和数字化方面的专业技术相结合,以提供先进的电池系统(图8),适用于全电动和混合动力电源解决方案。

油价飙升 海洋油气新技术又将朝哪走?

图8.西门子先进的BlueVault能源存储系统旨在提高能源存储的安全性、可靠性和环境可持续性。

公司将于今年在挪威Trondheim新建一家电池制造厂,该工厂将实现全自动化和数字化。在那里,公司将为应用于海事和海上油气领域的全电动和混合动力推进解决方案生产先进的电池系统并制定能量存储解决方案。这些独特的、高度标准化的能量存储系统可监控单个电池的电压和温度,从而提高安全性和可靠性。

适用于航海和海上油气环境的电池存储解决方案,同样也适用于海上风电场,并且可扩展到小型和大型船舶,最大化电池能量储存容量。

成本约束不是创新背后的唯一动力,行业的长期可持续性发展也是减少对环境影响的考虑因素。

西门子在全电动和混合动力船舶的电源和推进解决方案方面拥有丰富的经验和专业知识。公司还为船舶减少排放、燃料使用和成本研发了直流电网解决方案。公司计划利用其在海事领域的专业知识开发低排放海洋解决方案。

TAM封隔器增加弹性体暴露面积

虽然可膨胀封隔器并不是新技术,但这种技术一直被研究人员不断改进,以满足不断增长的用户需求和期望。多年来,通过定制和制造直径、长度、弹性材料不同的各种可膨胀封隔器,满足了各种应用条件,包括层间隔离、分流、水/气隔离、固井完整性等等。可膨胀封隔器可以应对高压、高温环境,是一种应对复杂工况的经济高效的解决方案。

当标准的可膨胀封隔器无法应对某一工况时,最常见的替代方法是改变弹性体复合材料以产生不同的结果。不幸的是,有时使用替代弹性体材料很难满足客户的要求。而且调整弹性体的化学特性会降低其表现性能。为了保持最高的性能,必须采用另一种调整膨胀时间的方法。

改变膨胀时间的一种常见方式,是根据其所要膨胀的井眼内径调整弹性体的外径。这种方法有几个缺点:首先,如果弹性体与井眼内径间隙太大,性能将会降低;其次,如果弹性体与内径间隙太小,则会增加入井风险。正是由于这些缺点,业内通常以标准的内外径间距制造加工可膨胀封隔器。因此,操作人员必须使用其他方法来调整膨胀时间来满足用户需求。

一种全新的、富有创新性的解决方案是:改变弹性体的几何形状,以增加弹性体的暴露表面积。通过增加表面积,可以大幅改进膨胀时间。与简单增加外径不同,这不会造成入井问题。对于那些没时间等待常规可膨胀封隔器的应用,TAM FastSwell封隔器(图9)可能是最佳的解决方案。

油价飙升 海洋油气新技术又将朝哪走?

图9. TAM FastSwell封隔器通过增加弹性体的暴露表面积来增加膨胀时间。

创新型高密度完井液

TETRA技术公司推出了TETRA CS Neptune完井液(图10),配方中不含未溶解的固体、锌或甲酸盐。第一代产品专门为一个需要高密度干净盐水溶液的复杂高压深水项目而开发。它解决了油公司面临的环境难题,油公司正在寻找一种锌盐水(被归类为“海洋污染物”,禁止在北海使用)及其替代品甲酸铯的备选方案。直到最近,后者仍是北海地区作业的唯一备选方案。

油价飙升 海洋油气新技术又将朝哪走?

图10. TETRA技术公司的TETRA CS Neptune完井液是一种有效的工程解决方案,它采用可再生化学材料配制而成,在高温条件和储存期间性能稳定。

TETRA的完井液为墨西哥湾和北海以及其他环境敏感地区提供了一种环保和具有成本效益的可选方案。它是一种有效的工程解决方案,采用可再生化学材料配置而成,在高温条件和储存期间性能稳定,可使用标准的干净盐水混合设备进行配置。它与大多数弹性体兼容,具有低腐蚀特性,并且在低温和高压下不结晶。这种流体也可以配制成低固相含量的钻井液。

在墨西哥湾4口超深水完井作业中使用了这种流体,作业公司需要将采出的油输往一个主平台,生产流体不能含锌和优先污染物。其他替代解决方案,如将返排液导流至临时储存容器或采用甲酸铯都不具可行性,且成本较高。这些井需要比重为1.74~1.80的完井盐水,井深超过9100米,水深2200米,海床温度为4℃。完井作业非常成功,完井液没有问题,并且在15,000 psi BOP测试期间,真实结晶温度(TCT)或压力结晶温度(PCT)都没有问题。TETRA专有的完井液与堵漏材料、聚合物没有兼容问题,替换合成油基泥浆(SOBM)时流体性能也没有恶化。作业公司同时也将其用作封隔液。

国际油价近期一路高歌,上周布油已逼近80$。但无论是面对页岩气还是新能源的挑战,油气开发的有效战略永远都是降低成本,海洋油气也不例外。科技创新是降低成本的根本手段,海洋油气与页岩气、新能源的竞争归根到底是科技的竞赛,因此海洋工程开启未来模式的钥匙就是科技创新,重点就是通过科技创新助力石油公司解决海洋油气开发的高成本问题。

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

For English, Please click here (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章: