技术开发支撑海洋油气开采未来
时间:2016-02-01 17:58
来源:
作者:康宏亮
一直以来,油气作为关系国家安全的重要行业,在能源 战略发展上起到举足轻重的作用,尽管当前低油价形势令人有些悲观,但这种周期性的波动是暂时的。从国家深水开发战略来讲,海油开发不会停止,此种情况下,行业将更加注重由粗放式管理向精细化运营的转变,新技术开发仍为海工装备发展的重中之重。
流动保障技术应对深水挑战
近几年,流动保障一词非常流行,并对油气行业发展起 到了巨大作用。油气生产的过程就是油气流动的过程,如何 突破生产瓶颈、提高产量就是使油气的流动更顺畅。在整个 生产解决方案中,流动保障技术越发必要,如何保证用最低 的成本安全的把资源送到地面是最终目的。
越来越多的企业更加注重将所有的资产管理起来进行优 化,以提高生产效率。比如DCS(分布式控制系统)的应用, 实现了生产过程的建模,油层、管网模型等,可提供包括预 测模式等不同的工作模式。在开发过程中,预测几小时后会 出现的状况,关注参数带来的风险,对设备维护、避开风险 具有极大的指导作用。 斯伦贝谢中国区业务发展经理赵国玺称,优秀的流动保 障系统设计是结合具体工作开展的,将要在生产过程中会遇 到的问题进行优化,在整个平台上,设计和运营提供了一体 化的展示界面及环境,并可方便的进行切换。随着生产任务 的增加,何保证保系统的长期有效,需检测工作流的情况、 用户管理及模型的情况,以及方案更新等。
新型导管关键技术获突破
在保证隔水管顺利下到设计深度过程中,经常出现导管 端部变形及倾斜的状况,同时为了克服冰期,还需增加导管 的防护措施,如此一来,投资费用明显增加,企业研发使用 隔热环境的新型导管成为当前目标。
受中海油委托,中国石油大学通过十年的公关,开展了 大量的理论及实验研究,在此领域取得了重大突破,并形成 关键技术,包括入泥设计施工监控关键产品的专项技术,该技术摸清了浅水与深水中,隔水导管的功能原理与关键点。
通过分别对海洋上部、中部及底部的海况,考虑风浪流、对流、海底软土等环境,形成一套精细的设计方式,在不同海 域、不同环境下选用不同的导管,对导管入泥深度、焊接方 式等重新设计,以便更适于海洋油田的开发。 中国石油大学教授陈国明告诉记者:“在施工控制方面需要进行保证质量的实时监控,特别是对一些非常特殊的海 况,采用高效的导管接口,方便现场施工。通过大量实验, 形成了钻井隔水导管入泥深度的控制原理,即在高压下进行 设计,使导管可达到五千米水深。之前有巴西的导管可达 一千米水深,我们可以加土模拟海水的土质环境,形成隔水 导管与土相作用下的稳定关系。”
基于海洋环境模拟的平台模型
不同于半潜式平台,导管平台因长期固定在海上,易产 生各种形式的损伤,尽管科学可靠的设计方法确保了平台能 够抵抗一定的海水侵蚀,但长期作业损伤不可避免。诊断损 伤并及时修复对确保平台的安全、提高技术可靠性十分必要。
海工装备不同于陆上装备,往往在检测、评估等方面都困难 重重。 安全评价是油田非常关心的问题,技术人员的感性认识 就是平台的晃动量增加,而并不能对量值有所判断。而基于 海洋环境模拟的平台结构模型,则包含多方面参数测试,如 振动、位移及应力参数等,根据模拟环境的载荷结构判断环 境影响是否超限,分别包括设计过程和使用过程中的模拟。 平台在设计阶段,通过API 标准进行安全系数法进行,在 使用后,理想的分析条件不再作为依据,而以现场实测或以 往经验数据作为模拟依据。以腐蚀量为例,定量的年腐蚀数 据需在具有实际测量意义的分析里进行处理,并对数字模型 进行修正,使模型真正代表导管特征,而不是过去理想状态 下,平台尚未建造时的模拟。另外,基于海洋环境模拟的平 台结构模型,通过现场检查包括常规检查、详细检查、特殊 检查来发现不同位置出现问题的可能,以作为安全评估的重 要依据,提高海洋平台建造的安全、可靠性。