盤點國際油氣行業上遊細分領域技術領先者

2020-12-03 東方財富網


  2020年,疫情肆虐,國際形勢複雜,但是未能阻止技術的進步,油氣行業各個專業的技術領軍者都在朝著降本增效綠色環保方向努力前行,接下來讓我們一睹15個專業的技術領先者。

  01 人工舉升領先者

  REDA(雷達)新式超長壽命電潛泵——斯倫貝謝

  斯倫貝謝公司研發的新款電潛泵,當生產流體中氣相含量升高而導致單井產量下降時,它可以減輕段塞流對泵體造成的壓力衝擊,進而提高舉升效率、延長使用壽命、降低耗電量,性能更加優越。(來源:斯倫貝謝公司。)

  當單井生產狀況發生變化時,比如流量急劇下降、流體中固相或氣相含量升高,若相關參數超過常規電潛泵的額定閾值,就會導致設備故障、產量下降和運行壽命縮短。在常規或非常規井中,當生產流體中氣相或固相含量升高而導致單井產量下降時,頻繁啟停以及生產不確定的情況下,新型REDA電潛泵可以有效提升舉升效率、延長使用壽命、降低耗電量,性能更加優越,助力運營商在相同時間內可以生產更多的油氣。新式REDA電潛泵的特點包括一個擴展的平衡室,優化的平衡孔和堅固的墊圈設計,當產量超過或低於生產預期時,可以緩解上推或下行對泵體的磨損。新式REDA電潛泵適用於不小於5英寸的井筒,產能範圍為200~7000桶/天,與傳統電潛泵相比,可以更高效地獲取產量回報。

  02 鑽頭領先者

  超強無催化PDC新材料——沙特阿美

  聚晶金剛石(以下簡稱PDC)鑽頭是石油勘探開發中必不可少的工具。當前,傳統型PDC鑽頭在堅硬、高研磨性和互層地層中鑽進應用中,並不能提供足夠的耐磨性、抗衝擊性或熱穩定性,無法實現單趟鑽達目的井深的最終目標。究其根源,是由於目前的技術缺點是不可避免地使用鈷催化劑來生成PDC切割結構的金剛石顆粒。

  據沙特阿美公司介紹,該公司首次成功合成了超強無催化的PDC材料,生產出迄今為止最堅硬的金剛石材料,其耐磨性比行業中最好的同類材料還要高出300%。金剛石顆粒的熱穩定性和抗氧化性也打破了行業記錄,提高了約600℃。

  在課題研究中,首次在16 GPa的超高壓力和2300℃的超高溫度下成功合成了具有超高耐磨性的無催化PDC材料。對其耐磨性、硬度和熱穩定性進行了研究評價,結果表明,新材料具有極高的耐磨性,比業內使用的最優的商用PDC材料要高出300%以上。在硬度測試中,新材料破壞了所有的金剛石壓頭,表明它是迄今為止世界上最堅硬的材料。

  由超強無催化PDC材料製成的刀具在1200℃的高溫下具有最高的熱穩定性和抗氧化性,比商用PDC刀具至少高出600℃。(來源:沙特阿美)

  「宙斯盾」裝甲包層——斯倫貝謝旗下史密斯鑽頭公司

  與傳統的堆焊形式相比,「宙斯盾」裝甲層直接包覆在鑽頭刀片上,可大幅提高刀具的抗侵蝕性能。(資料來源:斯倫貝謝史密斯鑽頭公司)

  在PDC鑽頭市場中,一般有兩種選擇:碳化鎢PDC鑽頭和鋼體鑽頭。雖然鋼體鑽頭的幾何形狀更有利於巖屑的返排,但與前者相比,鋼體鑽頭的抗侵蝕能力較弱。儘管增加了傳統的堆焊層,但鋼體鑽頭的耐久性能仍舊欠理想,無法承受大多數鑽井應用中惡劣的井下環境。

  「宙斯盾」裝甲層是助電子束增材製造工藝,將碳化鎢材料棒包覆在鋼體鑽頭刀片表面。與傳統PDC鑽頭相比,裝甲層使鑽頭的抗腐蝕性提升了400%,機械強度提升了40%。這種新式鑽頭把鋼體鑽頭和PDC鑽頭的優勢有機整合在一起,實力大幅提升!目前,新式鑽頭已在全球範圍內開展了廣泛的現場測試,累計達70餘次。

  03 鑽井液領先者

  DELTA-TEQ低壓衝擊鑽井液——貝克休斯

  海上油井作業頗富挑戰性,孔隙壓力、壓裂梯度和複雜的地層結構等因素交纏在一起,會導致壓力窗口較狹窄。大量的操作問題——如過大的激動壓力、由泵啟動壓力引起的壓力峰值、複雜的當量循環密度(以下簡稱ECD)管理以及無法有效控制鑽井參數——會導致作業成本高企、工期延長。

  貝克休斯推出了DELTA-TEQ低壓衝擊鑽井液(非水劑型),使作業者能夠在窄幅的壓力窗口下作業,顯著降低作業風險,達到鑽井目的。窄壓力窗鑽井的典型解決方案是使用低ECD鑽井液。DELTA-TEQ鑽井液能夠在油井的適當區域保持合理的粘度,有效控制水力衝擊影響,從而優化井眼清潔和提高滲透率,而不會給地層帶來過大「負擔」。該體系能夠在低剪切速率下膠結,在高剪切速率下破膠,可以形象地稱為「粘度離合器」。

  DELTA-TEQ鑽井液以特殊粘土和聚合物配比混合為特色,形成一種可轉變的凝膠結構,能夠實現快速膠結與低壓破膠,進而有效減弱水力衝擊。(來源:貝克休斯)

  TETRA CS NEPTUNE完井液體系——TETRA科技公司

  對於複雜的高壓井,作業者需要高密度的完井液系統,同時為滿足經濟與環保要求,該系統不可以含有鋅鹽與甲酸銫。鋅鹽被列為海洋汙染物,在墨西哥灣(以下簡稱GoM)受到限制,在北海、巴西和其他地方禁止使用。由於位於加拿大中部的世界上最大的銫鹽礦已開採殆盡,用於製作甲酸銫的銫鹽現在已貴得令人望而卻步。

  TETRA開發了一套TETRA CS Neptune完井液,可作為鋅滷化物和甲酸銫的替代品。這款高密度透明滷水的pH值為中性或鹼性,密度接近溴化鋅和甲酸銫,並且不含鋅、甲酸鹽和無固相,滿足GoM、北海和其他地區的環境法規要求。

  TETRA CS Neptune完井液的配方密度可達17.5 ppg,並可使用標準的清鹽水設備進行混合。它們在高溫下和儲存期間,性質穩定。該體系與大多數彈性體和金屬兼容,腐蝕風險較低,並可在不結晶的情況下在低溫和高壓環境下工作。

  TETRA CS Neptune完井液通用性強,可以配製成低固相油藏鑽井液,並使用標準設備進行回收再利用。(來源:TETRA科技公司)

  04 鑽井系統領先者

  OMEGAX全姿態固態陀螺測量系統——GYRODATA公司

  全姿態固態下降陀螺測量系統集成了兩個獨立的三軸傳感器探頭。(來源:Gyrodata)

現代定向鑽井領域也存在諸多技術難題,包括不同硬度的巖性互層、高溫高壓的惡劣井下環境、長水平井段鑽井與大位移鑽井等。

  攻克這些挑戰的方法之一是採用陀螺儀測量技術。Gyrodata公司通過啟動專項研究項目,研發出一種固態陀螺測量技術,該技術使用先進的新型傳感器來測量地球的自轉速度,精確測定傾角和真北。

  這項技術為該公司的OmegaX系統提供了動力,這是一種全姿態、固態下降陀螺儀測量系統,集成了兩個獨立的三軸傳感器探頭。傳感器和包括存儲和數據處理在內的電子元件只有19英寸長,大大縮短了井下鑽具的整體長度。該系統可以在150℃下工作,沒有時間限制,適用於井下條件較惡劣的應用場合。在組連鑽具期間,OmegaX系統能夠無縫地收集測量數據,消除了質量不平衡誤差。與傳統的陀螺系統和隨鑽測量相比,大大減小了不確定橢圓。

  AlphaST單趟開窗側鑽系統——威德福

  威德福公司研發的AlphaST開窗側鑽系統,能夠在裸眼側鑽作業中,單趟鑽即可完成水泥固井、斜向器錨定和側鑽作業,而業內當前需要兩趟鑽才能完成,所以該系統有力提高了裸眼側鑽效率,降低了鑽井成本。

  AlphaST系統通過單趟下鑽,即可完成注入水泥(如有必要)、錨定斜向器、開窗側鑽。該系統使用裸眼封隔器代替了側鑽時注水泥固井,規避了因封堵失效而導致的再次固井和再次開鑽。該系統還能鑽過井內落魚、矯正彎曲的井眼或繞過坍塌的井眼。該系統由一個生產注入封隔器(IPP)組成,它用於在不注入水泥塞的情況下在裸眼中定位側鑽點,與地層形成周向全覆蓋接觸,確保斜向器固定可靠。該系統還包括一個特別設計的流道管、一個小角度斜向器和一個雙級開窗鑽頭。斜向器中的流道管與鑽頭連接,為斜向器下封隔器座封或注水泥固井提供流動通道。小角度(3°)斜向器提供平緩的側鑽引導軌跡,無臺階,這使短齒或PDC鑽頭有了用武之地。

  05 地球科學領先者

  SPICERACK——沙特阿美

  沙特阿美公司應用SpiceRack技術進行業內首次試水,使用20個水下機器人進行海底地震數據採集,下一步計劃將水下機器人數量增加到200個。(來源:沙特阿美)

  沙特阿美公司與EXPEC ARC公司、Seabed GeoSolutions公司多年來合作開展項目研究攻關,旨在設計、開發、試製和商業化生產一種高效、全自動、低成本的海底地震採集解決方案,最終SpiceRack技術成功問世,利用自動化的水下機器人來完成海底地震傳感器的部署、記錄和檢索。

  傳統的海底地震數據採集是把地震傳感器定位在海底,這些傳感器可以固定在電纜或繩索上,也可採用海底節點部署方式。電纜式的部署和回收需要多艘船舶配合,費用高昂。為了部署和回收節點傳感器,需要使用ROV,作業工期延長,購置成本大幅增加。

  與之相較,SpiceRack技術則極具顛覆性,它利用機器人以自動化方式部署和回收水下機器人來作為地震數據採集的傳感器,智能採集高解析度的地下圖像,成本有望降低30%,生產效率有望提高50%,因而SpiceRack技術開創了一個更高效和更安全的操作模式。

  06 儲層評價領先者

  EARTHSTAR超深電阻率三維反演——哈裡伯頓

  哈裡伯頓公司的EarthStar超深電阻率三維反演利用先進的網格計算反演方法,在鑽井過程中對井眼周圍進行電磁場測量,並將其轉換成地質構造的三維模型。油藏的三維模型可以讓作業者更深入地了解真實的油藏結構,更好地了解油藏的形狀、規模和產能,從而幫助他們做出合理的井位決策。EarthStar技術能夠照亮並繪製距離井筒68.58m的儲層和流體邊界,敏感範圍擴大了10倍。

  由於EarthStar技術的三維反演能力能夠照亮油藏內部原本被忽視的結構細節,因而將對勘探開發行業產生重大影響。(來源:哈裡伯頓)

  智能傳輸系統——威德福

  智能傳輸系統(以下簡稱ICS)的設計目的是提高作業效率,並向地面提供井下詳細信息,便於客戶做出明智決策。(來源:威德福)

  威德福智能化ICS系統提升了裸眼測井的自主性和通信能力,提高了作業成效。該系統旨在將緊湊的測井工具輸送至完鑽井深處,適用於水平井、斜井等井況。

  目前,大多數裸眼測井作業常使用流體力學系統,儘管該系統可靠度較高,故障率低,工作效率超過95%,但地面工程師和井下工具之間缺乏雙向溝通。ICS系統可提供同樣的可靠性,同時改進了工具通信和存儲能力。該系統採用雙向通信模式,包括旋轉鑽具與井下工具建立通信聯繫,壓力脈衝響應並上傳至地面。ICS系統的另一個微分器是井下存儲短節,這個測井機器人可以自主發送指令,張開卡鉗並記錄數據,同時與地面保持通信,減少潛在故障條件,提高測井成功率。井下儲存短節會根據所需智能化水平將任務細分為兩個不同的層次。

  07 HSE領先者

  DFM系統——克魯索能源系統公司

  克魯索能源系統公司(以下簡稱Crusoe)開發的DFM系統將模塊化、可移動、能源密集型數據中心直接部署到井場,用於消耗油田生產的伴生天然氣,避免能源浪費。單個數據中心每天可消耗數百萬立方英尺的油田伴生氣,與直接放噴方式相比較,DFM系統能減少30%~40%的二氧化碳當量的溫室氣體排放,有效改善井場空氣品質和周圍環境。DFM系統部署快捷,可在數日內投入使用,當油田氣量因持續開採而下降時,該系統可以重新啟動到新的井場。與其他伴生氣處理技術相比,DFM系統為運營商提供了一種完整的、可擴展的解決方案,經濟上極具吸引力。在許多情況下,DFM系統會以低成本或零成本進行交付。對於具有足夠規模、周期和天然氣供應充足的項目,Crusoe可使運營商獲得額外的天然氣收入,同時更有利於滿足環境監管要求。

  2019年1月,Crusoe在懷俄明州的粉河盆地部署了第一個DFM系統,並在接下來的一年內持續增加到10個,該系統可幫助上遊運營商減少油田的天然氣燃除,同時為Crusoe的數據中心運行提供低廉的能源支持。

  Crusoe在北達科他州、蒙大拿州、懷俄明州和科羅拉多州總共在運營10個DFM系統。(來源:Crusoe)

  08 水力壓裂領先者

  THINFRAC MP減摩劑——美國BJ服務公司

  ThinFrac MP減摩劑的分子結構使壓裂過程乾淨、高效,對地層或支撐劑充填層的損害很小甚至沒有。(來源:BJ服務)

  BJ Services公司研製的ThinFrac MP減摩劑,可從非常規油藏中有效提取油氣的流體解決方案。它的設計旨在提高泵送效率、形成複雜的裂縫網絡和精確的破碎性,從而提高產量和運營效率。

  ThinFrac MP減摩劑是一種具有優良的支撐劑攜帶性能的低成本聚丙烯醯胺聚合物,能在8~10秒內快速水化,即時降低摩擦。由於其粘彈特性,它在滑溜水壓裂作業中能提供優越的支撐劑輸送能力,可以順利將支撐劑輸送到裂縫中。基於它的高分子量和快速水化性能,它能夠在較低的負載下有效降低管線磨阻。

  通過應用ThinFrac MP減摩劑,操作人員發現管線摩擦壓力降低了85%,足以證明它可以降低液壓馬力和對地面設備的要求。聚合物減摩劑適用於淡水、滷水和低酸鹼度流體。

  可破碎式套管漂浮裝置——九能服務公司

  Nine Energy Service(以下簡稱九能公司)的BreakThru套管漂浮裝置是一種技術先進的隔離裝置,用途是在長水平段內使套管保持漂浮狀態,直至下鑽至井底。

  BreakThru的工作原理是根據井筒模型將套管下至預定深度,與常規套管漂浮裝置少了兩個接頭和兩個螺紋組。然後,液體泵入隔離層以上的套管,產生足夠的推力將套管一直推到目的井深。

  當套管下至目的深度後,隨著流體壓力逐漸升高至隔離層的激活壓力,就會使隔離層分解成沙狀顆粒,這些細小顆粒很容易通過套筒、趾閥和浮動裝置循環出井筒,無需使用碎屑收集器,不需要進行通井衝砂,也無需專門組下碎屑回收鑽具組合。

  因此,運營商可以立即開始泵送水泥,節省時間,提高效率。BreakThru裝置耐用性強,可在極端溫度和軸向載荷下提供可靠的密封。

  09 智能組件領先者

  IMERSIV虛擬實境解決方案——哈裡伯頓

  海上鑽井現場的常規勘測通常需要數周時間,若使用哈裡伯頓公司的Imersiv虛擬實境解決方案,運營商不僅可以節省至少兩天的鑽井時間,還可以提高平臺調查和審計在海上固體控制與流體管理等方面的準確性。利用微軟HoloLens,用戶可以將精確的1:1比例的三維設備數位化模型疊加到現有的實體裝置上,同時對裝備空間和進場路線進行高解析度掃描分析。Imersiv虛擬實境解決方案所提供的服務,使用戶能夠及時識別安裝障礙,確保所選設備能夠實時滿足運營商的裝備設計和過程需求,增加施工的成功率。調查專家不再需要「飛赴」鑽井平臺,這可能會增加數天或數周的非生產時間(以下簡稱NPT)和嚴重的成本超支。現在,這些專家無需離開自己的辦公室,即可為世界各地的多個機構提供遠程調查協助。最終達到的目的是,更低的運營成本,精簡的員工配置,更少的NPT和更低的風險。

  掃描後的設備會被加載到Hololens上的一個應用程式中,可以通過語音或手勢命令進行訪問。然後,用戶可以在真實空間中操作和放置分離設備的3D全息圖,虛擬測量所有間隙,以幫助確定最佳放置位置。(來源:哈裡伯頓)

  促進燃氣輪機清潔燃燒的增材製造——西門子

  備註:增材製造(Additive Manufacturing,AM)俗稱3D列印,融合了計算機輔助設計、材料加工與成型技術、以數字模型文件為基礎,通過軟體與數控系統將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫用生物材料,按照擠壓、燒結、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積,製造出實體物品的製造技術。相對於傳統的、對原材料去除-切削、組裝的加工模式不同,是一種「自下而上」通過材料累加的製造方法,從無到有。這使得過去受到傳統製造方式的約束,而無法實現的複雜結構件製造變為可能。

  增材製造技術(以下簡稱AM)應用於燃氣輪機部件設計,有利於油氣行業和電力行業的脫碳化發展。(來源:西門子)

  作為一種清潔燃料,氫能很好地滿足了市場對具備乾式低排放(以下簡稱DLE)燃燒系統燃氣輪機的需求。渦輪機採用了最新一代的DLE燃燒器,它能高效地燃燒氫氣或混合氣體燃料,從而降低二氧化碳和氮氧化物的排放量。近年來,通過結合AM來實現快速設計、原型製造和量產化,加速了該項技術的發展。AM生產的原型比傳統製造的交付速度更快,這使得不同組件的測試效率更高,測試和開發時間至少減少了75%。AM還能將燃燒器噴頭等部件的維修速度提高60%,將備件和整套燃燒器的交貨周期縮短40%至50%,並在新部件的設計上具有無限的靈活性。

  西門子的中型燃氣渦輪機系列採用了多種燃料規格。型號SGT-800燃氣輪機的混合燃氣中,氫氣所佔體積可高達50%,型號SGT-700和SGT-600相應參數分別為55%和60%。在位於柏林的西門子清潔能源測試中心,進行了純氫氣的燃燒器測試,結果令人滿意。因此,提供純氫氣燃料的終極目標已經近在咫尺。

  Power path技術——美國油井服務公司

  美國油井服務公司(以下簡稱USWS)開發的PowerPath技術,能夠為距離渦輪發電機數英裡遠的設備提供13800伏特的高壓電力。基於該技術,可將渦輪發電機部署在某個壓裂井場,然後通過微電網將電力輸送到多個臨近井場,這既減少了井場之間的設備調動時間,壓裂現場也無需再使用管道輸送的天然氣或車載壓縮天然氣、液化天然氣等燃料。壓裂作業,只是PowerPath系統的應用領域之一。當油田開發區域較為集中時,運營商可以利用PowerPath技術為大量的鑽探設備提供動力。2019年6月,USWS首次成功應用PowerPath技術,為2.5英裡外的遠程水力壓裂作業提供電力支持。可在五處壓裂現場的中心地帶應用該技術,通過架空線路將電能傳輸到數英裡之外的現場泵送設備上。通過高壓電方式進行電力輸送,與低中壓傳輸方式相比,電力損耗大幅減少。

  USWS的PowerPath技術縮短了壓裂井場之間的設備調動時間,並且無需在壓裂作業前將天然氣管線連接到每個井場。(資料來源:USWS)

  10 智能系統領先者

  開放式安全自動化系統(以下簡稱OSA)——Bedrock Automation公司

  Bedrock Automation公司的OSA產品系列能夠提供高性能的可編程邏輯控制器(PLC)、遠程測控終端(RTU)、分布式控制系統(DCS)和EFM功能,並通過內置的網絡安全性和通信能力進一步強化這些功能,使應用公司在數字時代保持強勁競爭力。(來源:Bedrock Automation公司)

  OSA是一個具備內置網絡安全性的高容量控制系統,系統內嵌入的認證和加密能力,以往是僅限於應用在軍事和航空航天電子設備之中。若有惡意代碼入侵,它必須通過無數次的認證和加密步驟,這些步驟實時發生在系統的所有電子部件上,所以系統的安全性極高。通過密封的防篡改頂層金屬和無針底板,進一步保護模塊免受黑客入侵,還具備極端化的電磁和熱硬化性能,以反映現實世界的可靠性。OSA產品系列能夠提供高性能的可編程邏輯控制器(PLC)、遠程測控終端(RTU)、分布式控制系統(DCS)和EFM功能,並通過內置的網絡安全性和通信能力進一步強化這些功能,使應用公司在數字時代保持強勁競爭力。OSA通過內置安全功能,網絡安全成本大幅縮減,消除了部署IIoT架構的障礙。

  GumboNet區塊鏈網絡技術——Data Gumbo集團公司

  Data Gumbo集團公司的GumboNet區塊鏈網絡技術,通過把分布式帳本技術和作業現場數據確證的合同條款相結合,助力業界龍頭實現智能合同和交易自動化。GumboNet為合同參與方提供了一份單一的、行業不可知論的(industry-agnostic)、永恆的真實記錄,解決了信任痼疾和數據不準確的難題,減少了生意往來上的障礙。通過在利益相關者之間建立信任、增強交易自動化並降低合同外洩風險,GumboNet技術正在顯著改變企業之間的交易方式。傳統的商務方法通常包括書面的流程圖、孤立的企業視圖、嚴格的IT基礎設施、筒倉系統、企業資源規劃和事務性摩擦,而Gumbo技術帶來了操作透明性、契約靈活性和無摩擦事務。GumboNet作為一款簡單、直觀、可訂閱的區塊鏈網絡技術,應用公司無需再構建與維護獨立運行、筒倉式的區塊鏈技術,同時也就不再需要資源支持與持續的監督。

  離岸運營商委員會(Offshore Operators Committee)油氣區塊鏈財團已經把GumboNet技術認定為水上運輸試點項目。(資料來源:Data Gumbo公司)

  11 提高石油採收率領先者

  納米表面活性劑驅油採油技術——沙特阿美

  納米表面活性劑在高鹽度、高溫下性能穩定。(來源:沙特阿美)

  在當前的技術水平下,地下油氣藏中有超過50%的油氣資源難以實現動用,而化學提高採收率方法(以下簡稱化學EOR)被寄予厚望且研究最為廣泛,其要具備低成本、便於大量獲取的特點。

  沙特阿美公司研發出一種納米表面活性劑驅油採油技術,該技術為穩定、定向釋放不相容的熱鹽水表面活性劑提供了極其經濟的解決方案。所開發的納米膠囊技術使原本不適用於高鹽、高溫儲層中的多種化學EOR得以煥發「第二春」。此外,該技術還增強了使用成效和滲透深度,並在不影響性能的情況下減少了所需的化學品用量。此技術的靈感源於廣泛應用於醫藥納米技術的配方,一個由科學家和工程師組成的跨學科團隊成功將其移植到油田生產中。相關研究表明,新型納米膠囊表面活性劑是首款可在油田現場進行大量合成生產的化學EOR製劑,能夠廣泛應用於不同鹽度、溫度的儲層中,實現剩餘油氣的高效開發。

  Fiberline幹預系統(以下簡稱FLI系統)——WELL-SENSE公司

  FLI系統可以在探測器中部置單點傳感器,來進行「主動」的分布式實時測量。(來源:Well-SENSE)

  well sense公司的FLI系統旨在提供更快、更智能化的井下壓力與溫度測量。與傳統的電纜測井方法相比,該技術提高了作業效率,能夠快速獲取高質量、豐富的井下數據。FLI是一款獨立的可攜式系統,使用一個與井口相連的壓力「發射器」。它將探測器部署到井中,裸露的光纖一直延伸到井底,進而通過整個光纖電纜同時收集即時的、分布式的數據,它能捕捉到溫度和聲波剖面,以及隨時間變化的任何參數變化,從而得到整個井筒的豐富圖像。FLI系統無需藉助電纜、鋼絲或連續油管進行部署,可以更快、更經濟地完成作業,井場作業人員減少,佔地面積變小,作業風險降低。FLI系統的平均測井時間約為3小時,相比之下,單點電纜測井時間則長達24小時。

  FLI系統的運輸與操作,只需一名有經驗的工程師即可。它重量輕、體積小,可通過卡車或小運輸箱便可運送到井場,這一特性帶來了新的機遇,運營商可以從更具挑戰性、更難以到達的井場獲取井下數據,比如基本沒有甲板空間的無人值守的海上衛星平臺。

  作為一款即插即用型系統,FLI可以實現快速部署與應用。工程師只需花半小時到1小時的時間就能組裝好,拆卸則可在數分鐘內完成。探測器分為一次性和可重複利用兩種類型,客戶可根據需求自主選擇。與美國的陸上數據採集方式相比,FLI可以節約50%~75%的成本,而在海上平臺,最多可以節約90%的成本,具體取決於應用情況。

  12 海上鑽井與棄井領先者

  CemFIT Heal彈性自修復固井系統——斯倫貝謝

  斯倫貝謝公司的CemFIT Heal彈性自修復固井系統,在鑽井到棄置的全過程中,有助於確保油井的完整性,提供良好的環空壓力密封,防止油氣洩漏和井口環控壓力過大。使用CemFIT Heal系統可以在建井階段消除環空套壓影響,並將棄井時的施工風險降到最低。常規的固井體系需要藉助地層水才能凝結膨脹,一旦水泥基本遭到破壞,固井體系無法完成自修復;而CemFIT Heal系統可在與油氣的相互作用下完成自修復,改善水泥粘結效果並密封微環空,防止有害氣體運移。CemFIT Heal系統所用水泥的楊氏模量較小,使其能夠承受來自鑽井、射孔、增產措施以及溫度和壓力變化帶來的水泥環應力破壞,有利於防止水泥環失效。

  13 水下系統領先者

  套管重接,氣密性套管修復系統——斯倫貝謝

  套管重接系統避免了井筒側鑽或打撈作業,有力保障了鑽井計劃的如期推進。(來源:斯倫貝謝)

  斯倫貝謝的氣密性套管重連繫統是一種成本效益高的油井修復系統。該系統可以無縫替換被卡或損壞的套管,並在油井的生命周期內提供強有力的密封,保證鑽井計劃的如期進行,確保油井在封堵和棄置作業中的完整性。首先,在井口和卡點之間的任何位置切割並拔出套管,用套管重新連接系統將更換的套管插入到底部的基座上——與套管懸掛器相隔開。然後,對原井的套管切割端面進行處理,利用套管重接系統的高軸向承重、金屬間密封將兩根套管重新連接在一起。該系統能實現套管連接處的尺寸調整,簡化了與套管懸掛器的隔離操作。該系統符合ISO 14310 V0測試標準,不含有任何運動部件。軸向載荷承重重接工具應用了基於金屬形態學的金屬面密封和錨固技術。

  14 井下完井領先者

  深度成像實時流體跟蹤技術——Deep Imaging公司

  E&Ps公司成功開發出高產井設計,但卻不經意地使它們相距太近。儘管技術水平進步了,但是團隊還不能準確地評估壓裂施工所覆蓋的體量,也不能有效地識別完井問題以及他們是否成功地緩解了這些問題。在完井施工中,Deep Imaging公司推出一款流體實時跟蹤系統,可以動態跟蹤流體從井筒泵入到裂縫末端的過程。通過實時觀察分段壓裂效果,工程師可以驗證壓裂模型,並在出現相關問題前進行有效識別、修正並成功規避。通過壓裂初期的問題識別與把控,公司能夠減少資源浪費,並有效提振單井產能。為了改進井模型所做的回顧工作也是非常重要的,由於油井資源是公司價值的重中之重,只對下一口井進行調整還遠遠不夠。例如,一位客戶發現,通過減少每口井的壓裂段數,可以在不影響壓裂增產能力的情況下,為未來的油井節省100萬美元。

  使用流體跟蹤系統,相關設備無需部署在井場。傳輸電流在地下產生電磁場(EM)。在壓裂階段,注入的流體改變了地下的電磁場,可從地面實時跟蹤流體動態。(來源:Deep Imaging)

  15 水資源管理領先者

  聲波油水細粒分離技術——沙特阿美

  聲波油水細粒分離技術,能夠在不影響生產或產生壓降的情況下同時分離出油相和細粒。(來源:沙特阿美公司)

  沙特阿美公司的聲波油水細粒分離系統能在不幹預生產的情況下從流體中分離出微量的小油滴和固體顆粒。三相分離技術可以降低成熟油氣藏中的產水量,之後根據產出水體量的差異泵送至不同的處理加工廠,這降低了抽取和處理大量產出水的成本,有助於處理與產出水相關的健康和環境危害問題。由於該系統能夠分離出少量的油相和顆粒,因而可在把採出水回注地層前對其進行處理,從而降低了汙染地下含水層的風險。聲波分離工具提高了生產井的油水比,並降低了回灌地層時孔隙堵塞和地層汙染的風險。該工具還可以作為一種地面分離系統,部署在油氣分離裝置(以下簡稱GOSP)的前面,用於減少採出水的體積,從而降低了為適應不斷增長含水率而改造GOSP的成本。

(文章來源:石油圈)

(責任編輯:DF387)

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