石油圈
去不了阿布扎比？石油圈带你领略一下ADIPEC 2018创新技术
编译 | TOM 大安
阿布扎比国际石油博览会（ADIPEC）于11月12日至15日在阿布扎比举行，会议官网将ADIPEC描述为“这是一个世界级的商业论坛，万千油气业内人士聚在一起，进行对话交流，建立合作关系，开展业务，并讨论未来几年内能够改变行业的方案与策略。”
此次活动有2200家参展公司，980名专家演讲人，161次会议以及110000多名参会者。随着会议接近尾声，石油圈带大家领略一下ADIPEC 2018展示的一些最新技术。
1、支持全天候在线访问API标准的平台
在ADIPEC 2018上，美国石油协会（API）展示了API Compass，这是一个融合了最新技术的平台，公司级用户利用该服务，能够全天候访问所有API标准与规范。API标准有助于确保安全性，合规性与互通性。若是购买了API Compass，它会为客户提供强大的工作流工具，使他们能够快速注释并轻松对比不同版本。更强的搜索功能允许用户快速有效的查找所需信息。客户还可获得定制的标准集，并可获得HTML与PDF版本。该平台还可以共享标准、引用标准，将标准链接至用户公司的内网。客户还可获得新标准与修订标准的自动通知，并可远程访问API标准。API Compass旨在提供可靠性与高效性，为各个公司节省时间与金钱。
图1 API Compass使公司组织可以全天候在线访问所有API标准与规范，确保安全性、合规性与互通性。
2、MudCube系统消除了传统的岩屑振动过程
Cubility AS在ADIPEC 2018上展示了其固相控制方案MudCube的最新进展。MudCube是一种紧凑轻量型固相控制系统，它消除了传统的岩屑振动过程。该系统结合高速气流与旋转筛网过滤系统，以提高分离效率，回收利用更多钻井液，并得到更干燥的岩屑，减少钻井废弃物。基于这些功能，MudCube X具有增强的模块化设计，可以更轻松地集成到钻机中，实现快速安装与维护，确保中东作业者与钻井承包商能够立即获得投资价值与回报。还可在海合会成员国家进行MudCube X的本地制造与组装，直接提供满足中东需求的定制方案。
图2 MudCube X采用增强的模块化设计，可以更轻松地集成到钻机中，实现快速安装与维护，并可立即获得投资回报。
3、不可挽回的射孔枪系统
今年DynaEnergetics在ADIPEC 2018上推出Fragmenting Gun系统。这种不可挽回的射孔枪系统是与壳牌公司合作设计的。它的封装射孔弹测压结果为15000 psi。该系统设计成在射孔弹爆炸时碎裂或破碎成小块。然后碎屑沉降并留在井筒或沉砂口袋的底部。这项新技术拥有多项优势，从缩短钻井作业时间到利用更高装药量的射孔弹来提高产量。由于射孔枪炸裂成小块而无需额外的沉砂口袋，钻井时间可缩短数小时或数天。此外，在过油管射孔作业中，利用该系统就可无需担心射孔枪会因为膨胀而无法取出，因为它会在起爆时碎裂。
图3 Fragmenting Gun系统可在射孔弹起爆时碎裂成小块。（来源：DynaEnergetics）
4、新型旋转导向系统可快速钻进，并提高可靠性
Halliburton公司展示了iCruise智能旋转导向系统，这是一种新技术，可为作业者提供自动钻进命令与实时方向数据，以优化决策制定，从而减少钻机时间并节省成本。iCruise系统提供了最高的机械规格，可提供400转/分钟与最高18度/ 30米（100英尺）狗腿角的能力，以实现快速钻进，同时提供更高的轨迹精度。在北美，该产品协助作业者在一个复杂油藏中钻进超过1.6公里（1英里），同时利用地质导向钻进通过厚度仅为30ft的产层，使井眼100％保持在油藏中。
此外，Prodigi AB服务首开先河，将自动化引入到水力压裂中。通过自动化分析压裂作业，它有助于提供更好的井性能。该服务利用算法控制，并由Halliburton完井专家辅助支持，调整系统以优化性能。Prodigi AB服务可提高整体效率，最大限度地提高射孔簇的性能，并降低脱砂风险。它还能保证执行设计的一致性，压裂段中液体更好的分布，并改善处理压力。
图4 iCruise系统通过快速钻进、精确的井位与可靠的性能，帮助减少建井时间。（来源：Halliburton）
5、更好的方式来设计和管理项目
McDermott公司投资数字化的关键领域是更有效地利用项目生命周期管理。该公司正将这项技术应用于制造业，并将其应用于资本项目领域。McDermott公司着手研发Gemini XD，并利用集成化工程软件来管理设计、采购、施工与安装项目，而不是通过发送带有规格与工程图纸的电子邮件，以及使用不连通的工具来执行工程。这是一种先进的软件平台，可在整个项目生命周期内提高效率与生产力。该平台使McDermott能够将其流程数字化与标准化，有效地共享项目团队中的信息，并通过缩短通信线路，将工程信息整合到一个位置来降低成本。关键优势在于项目的透明化与更好地协作，从而实现项目的数字化交付。如此能够以数字方式与用户合作，缩短电子邮件与停止作业所需的时间。该平台不仅成为项目的实际情况来源，也成为交接后运营的实际情况来源。
图5 该Gemini XD软件平台旨在提高整个项目生命周期的效率与生产能力。（来源：McDermott）
6、专为中东钻井难题而设计的新钻头
国民油井华高（NOV）推出了SAQR钻头，这是一种来自ReedHycalog部门的新型优质固定刀翼钻头产品系列，专为中东钻井难题而设计。该钻头在阿拉伯语中名为“猎鹰”，是利用专门的设计工具开发。设计时该工具考虑了地层特征、切割齿布局与流道设计的影响，模拟出钻进时PDC钻头上的热量产生与去除。SAQR钻头采用智能传感技术，帮助作业者更好地了解钻头动力学，缩短每个应用的适应过程。该钻头还采用了NOV的ION切割齿系列，具有独特的几何形状，能在中东地区的硬质地层中提高机械钻速与钻进效率。此外，卓越的切削深度控制组件，可降低扭转振荡的风险。
图6 SAQR钻头专为迎合中东市场的挑战而设计。（来源：NOV）
7、设备完整性的全面解决方案
Oceaneering公司提供经过现场验证的全面解决方案，能够为所有设备的完整性挑战提供更好的决策、重点支出与更高的安全性，包括先进与传统的无损检测技术、完整性工程服务以及检查管理。Oceaneering可安全、快速地解决管道挑战，提供解决轻微缺陷到灾难性故障所需的工艺与硬件。在ADIPEC 2018上，该公司将介绍Smart Flange Plus连接器。该连接器能够密封管道或立管，以便安全的完成永久性海底维修，还可成为坚固的结构连接点。若要修理损坏或泄漏的管道，利用Smart Tap Clamp可以避免昂贵的停机与高压焊接。用于识别管道支架腐蚀的轻型便携式定量短程导波识别工具，将与永久安装的无电池超声波系统一起展示，该系统不含电池，可用于状态监测。
8、ProSep公司独有的环形注入混合器技术
ADIPEC 2018上，ProSep公司展示了其独有的环形注入混合器(AIM)技术。AIM是一种紧凑型管内混合技术，可通过环形限制增加流动动量。该技术在环形限制区周围注入外加剂，包括缓蚀剂、阻垢剂、破乳剂、水、乙二醇等，利用增加的动量，从而对整个流体流动施加动能与剪切力。窄小的阶梯式开口逐渐变为初始管道直径，会产生分散力与强烈的混合作用，随后在工艺流体与外加剂之间造成更剧烈的传质。这通常会使外加剂几乎100％用于传质或热抑制。最近，ProSep公司通过一系列联合测试与流体动态建模，开发出AIM技术，证明了混合器能够实现天然气中大约100％的水传质（脱水）到乙二醇中；在注入洗井液或苛性碱过程中，产生100％的热传递与热抑制（防腐蚀）；并且将外加剂注入气体期间，实现100％的热传递与蒸发（热平衡）。
图7 该剖面图描绘了AIM内部构件，以及工艺流体与外加剂在通过混合器时经历的动力学。
9、RESMAN AS公司利用化学示踪剂与无线技术提高效率
RESMAN AS公司在ADIPEC 2018上着重介绍其化学示踪剂与无线技术。该技术可为作业者提供特定区域的井产量数据与产量趋势，以用于产量优化与井动态的持续评估，使中东作业者能够连续10年监测其油藏，且没有修井风险与成本。使用RESMAN，在井的不同区域连续释放少量化学示踪剂。通过分析一段时间内采集的样品（例如，每周一个样品），然后就可以确定特定区域的产量趋势与见水事件，并验证油井是否具有足够的生产压差。因此，利用示踪剂可基于不同区域，来分析油井产量数据，从而进行目标井性能评估与作业决策。迄今为止，RESMAN技术已被全球52家石油公司所采用，应用于超过485口生产井。
10、斯伦贝谢Concert油气井测试动态系统
在ADIPEC 2018上，斯伦贝谢介绍了Concert油气井测试动态系统，为油气井测试、洗井以及生产测试作业带来实时透明性、协作性以及可访问性。这种以信息为中心的系统利用坚固耐用的平板电脑、可穿戴设备、无线传感器以及摄像机，以数字方式集成所有作业信息。该系统能够改善作业效率、安全性与环境影响，同时还能最终确保数据质量以及确认是否满足测试目标。Concert拥有在线动态监测、数据收集与分析、质量控制、实时报告以及全球通信的诸多能力，已在哈萨克斯坦、沙特阿拉伯、澳大利亚进行了广泛的现场测试。整个测试团队、远程作业中心与客户办公室利用这款强大的软件，就可实现网页仪表盘展示与视频显示。卓越的交互性为所有参与者提供相同的数据、诊断以及分析。数据质量与可用性也得到提高，进而，人员接触与手动测量的需求也显著降低。
图8 交互性为所有参与者提供相同的数据，诊断与分析。（来源：斯伦贝谢）
11、提高防砂可靠性并保持注入能力
为了解决控制井底注入流量的挑战，Tendeka公司研发出Cascade新型油井筛管。这款流量控制完井系统利用内部止回阀，来防止关井期间出现任何回流或层间窜流。根据井况，它还可限制水力冲击的破坏作用。作为三年研发计划的一部分，该公司联合墨西哥湾（GoM）一家主要作业者进行了现场试验，以提高注水井的性能，该井在完井后短期内完全丧失了注入能力。在Permian区块的盐水回注（SWD）井测试了几方面的功能，并利用多个井下存储式压力计，来记录油藏深度的压力。该井已经承担了几个月的全天候水回注作业。正计划在墨西哥湾深水油田的注水井中部署Cascade筛管。
图9 Cascade筛管拥有内部止回阀技术。（来源：Tendeka）
12、TETRA科技公司推出水管理方案来降低成本
页岩作业正面临更高的水管理成本以及更多的环境与作业风险，这两者在作业者成本中的占比越来越高。淡水的采购与返排砂和产出水体积（通常是卡车运输和处理）的增加是主要原因。站在环境保护的立场来解决上述挑战，通常需要在现场增加更多的服务与人员。TETRA科技公司推出的水管理方案为产出水运输、脱砂、动态水处理与回收，提供了创新型、差异化的产品。将该公司产品进行整合，实现自动化，通过作业规划与作业人员优化，最大限度地提高效率，有助于将完全集成的标准完井作业所需人力减少30％以上。作业效率的大跃进得益于完全自动化的技术，该技术在产出水的转移、返排以及再循环过程中，可提供更高的透明度与质量控制，同时还综合考虑了保护环境的因素。
图10 TETRA科技公司为产出水转移、脱砂以及动态水处理与回收，提供水管理产品。
13、TUBACOAT可在最极端环境中作业
在ADIPEC 2018展会上，TUBACEX公司展出了，这是一种抗腐蚀的独特技术。该公司已成为提供不锈钢先进解决方案的全方位服务供应商。作为其集成管道发展战略的一部分，该公司在研发方面有了新动作，着手开发价值更高的提案，特别是在具有高端技术组件的应用中。TUBACOAT技术能够延长炼化装置的生命周期，改善产品表面性能与隔热性，从而获得更高的能效与节约成本。TUBACOAT提供可靠的抗腐蚀解决方案，能够在最极端的环境中作业。
14、Varel公司的下入完井管柱新技术
Varel公司的井下产品展示了一系列下入完井管柱的新技术，为常见的井眼下入难题提供简单、自动定向的解决方案。哪怕是在复杂的井眼轨迹中，LedgeRunner，自由旋转（FTR）以及锁住-旋转-锁住（LRL）引鞋产品也可帮助作业者顺利下入、安装完井管柱。在具有挑战性的大位移井与水平井中，自动定向技术可避免发生影响完井管柱下入的管柱旋转问题。这些工具通过自动定向管柱，绕过障碍，将管柱下入至井底。LedgeRunner采用机械棘轮技术，通过在井口实施小幅度起下钻，来导航偏心头，使之经过井眼障碍物。FTR与LRL产品则利用偏心头的自动定向，无需额外的管柱干预。
15、Weatherford的Vero自动连接完整性系统
Weatherford推出了Vero自动连接完整性系统，这是一种新型解决方案，可用于陆上与海上管柱的下入。这是世界上首款结合了自动软件与自动化技术的工具，用于套管和完井管柱连接的上扣与评估。利用人工智能消除人为错误或疏忽，该技术绝对可以增强安全性，提高效率并验证井的完整性。利用自动上扣技术来进行接卸扣。凭借计算机控制精度，该技术可提供一致的结果，同时消除人为因素对连接的影响。自动评估软件在此过程中充当了“大脑”的角色。内置软件能够以无与伦比的准确性与一致性，根据设备制造商的标准来评判上扣的完整性。
图12 Weatherford的Vero解决方案利用人工智能来降低风险，并建立持久完整的井筒。（来源：Weatherford）
16、Weir Edge提供设备租赁与资产管理
利用的服务程序，欧洲、中东、非洲、俄罗斯与里海地区的作业者可以享受到轻松灵活的工具租赁，资产管理以及所有设备制造商的设备重新认证。Weir公司提供20000件设备，可立即发货，对作业者的供应链与资产管理能力产生了积极的影响。该公司还可按需测试与认证设备，包括没有库存的部件，以提供完整的资产管理与不间断的供应链支持。通过Weir Edge服务，熟练的工程师可以解决造成停机的根本原因，并且设备会像新的一样返回现场，并可提供性能担保。Weir公司的RFID AMP技术是该产品的基础，利用其机动的重新认证与压力测试装置，可在任何设施中提供服务与重新认证。
图13 Weir公司的RFID AMP技术是Weir Edge服务的一部分，是该公司设备重新认证服务的基础。（来源：Weir油气公司）
17、将水基流体注入到冷冻区域
Wild Well Control公司是一家高级能源服务公司，目前可为液态碳氢化合物储层提供易冻结流体。Wild Well新开发的FreezeLITE是一种特殊的水基液体，可以注入至需要冻结的区域。该液体将取代液态碳氢化合物，并保持悬浮在液态碳氢化合物上方的冻结区域。设计的FreezeLITE具有低密度，可使它漂浮在盐水/甲醇以及任何可能渗透到表面的液态碳氢化合物中。因此，稳定体积的易冻结液体将保留在冷冻区域中。这使得无需移除井中的液态碳氢化合物，就可实施冷冻，这在产品与时间方面节约了数千美元。FreezeLITE对于陆上与海上应用来说是无害且安全的。作为氮冷冻作业的有效介质，FreezeLITE允许作业者在具有挑战性的井中的各种情况下成功实施冷冻作业。
图14 展示了中东海上一个48英寸的螺旋冷冻应用。（来源：Wild Well Control公司）
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