技術開發(fā)支撐海洋油氣開采未來
時間:2016-02-01 17:58
來源:
作者:康宏亮
一直以來,油氣作為關系國家安全的重要行業(yè),在能源 戰(zhàn)略發(fā)展上起到舉足輕重的作用,盡管當前低油價形勢令人有些悲觀,但這種周期性的波動是暫時的。從國家深水開發(fā)戰(zhàn)略來講,海油開發(fā)不會停止,此種情況下,行業(yè)將更加注重由粗放式管理向精細化運營的轉(zhuǎn)變,新技術開發(fā)仍為海工裝備發(fā)展的重中之重。
流動保障技術應對深水挑戰(zhàn)
近幾年,流動保障一詞非常流行,并對油氣行業(yè)發(fā)展起 到了巨大作用。油氣生產(chǎn)的過程就是油氣流動的過程,如何 突破生產(chǎn)瓶頸、提高產(chǎn)量就是使油氣的流動更順暢。在整個 生產(chǎn)解決方案中,流動保障技術越發(fā)必要,如何保證用最低 的成本安全的把資源送到地面是最終目的。
越來越多的企業(yè)更加注重將所有的資產(chǎn)管理起來進行優(yōu) 化,以提高生產(chǎn)效率。比如DCS(分布式控制系統(tǒng))的應用, 實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的建模,油層、管網(wǎng)模型等,可提供包括預 測模式等不同的工作模式。在開發(fā)過程中,預測幾小時后會 出現(xiàn)的狀況,關注參數(shù)帶來的風險,對設備維護、避開風險 具有極大的指導作用。 斯倫貝謝中國區(qū)業(yè)務發(fā)展經(jīng)理趙國璽稱,優(yōu)秀的流動保 障系統(tǒng)設計是結合具體工作開展的,將要在生產(chǎn)過程中會遇 到的問題進行優(yōu)化,在整個平臺上,設計和運營提供了一體 化的展示界面及環(huán)境,并可方便的進行切換。隨著生產(chǎn)任務 的增加,何保證保系統(tǒng)的長期有效,需檢測工作流的情況、 用戶管理及模型的情況,以及方案更新等。
新型導管關鍵技術獲突破
在保證隔水管順利下到設計深度過程中,經(jīng)常出現(xiàn)導管 端部變形及傾斜的狀況,同時為了克服冰期,還需增加導管 的防護措施,如此一來,投資費用明顯增加,企業(yè)研發(fā)使用 隔熱環(huán)境的新型導管成為當前目標。
受中海油委托,中國石油大學通過十年的公關,開展了 大量的理論及實驗研究,在此領域取得了重大突破,并形成 關鍵技術,包括入泥設計施工監(jiān)控關鍵產(chǎn)品的專項技術,該技術摸清了淺水與深水中,隔水導管的功能原理與關鍵點。
通過分別對海洋上部、中部及底部的海況,考慮風浪流、對流、海底軟土等環(huán)境,形成一套精細的設計方式,在不同海 域、不同環(huán)境下選用不同的導管,對導管入泥深度、焊接方 式等重新設計,以便更適于海洋油田的開發(fā)。 中國石油大學教授陳國明告訴記者:“在施工控制方面需要進行保證質(zhì)量的實時監(jiān)控,特別是對一些非常特殊的海 況,采用高效的導管接口,方便現(xiàn)場施工。通過大量實驗, 形成了鉆井隔水導管入泥深度的控制原理,即在高壓下進行 設計,使導管可達到五千米水深。之前有巴西的導管可達 一千米水深,我們可以加土模擬海水的土質(zhì)環(huán)境,形成隔水 導管與土相作用下的穩(wěn)定關系。”
基于海洋環(huán)境模擬的平臺模型
不同于半潛式平臺,導管平臺因長期固定在海上,易產(chǎn) 生各種形式的損傷,盡管科學可靠的設計方法確保了平臺能 夠抵抗一定的海水侵蝕,但長期作業(yè)損傷不可避免。診斷損 傷并及時修復對確保平臺的安全、提高技術可靠性十分必要。
海工裝備不同于陸上裝備,往往在檢測、評估等方面都困難 重重。 安全評價是油田非常關心的問題,技術人員的感性認識 就是平臺的晃動量增加,而并不能對量值有所判斷。而基于 海洋環(huán)境模擬的平臺結構模型,則包含多方面參數(shù)測試,如 振動、位移及應力參數(shù)等,根據(jù)模擬環(huán)境的載荷結構判斷環(huán) 境影響是否超限,分別包括設計過程和使用過程中的模擬。 平臺在設計階段,通過API 標準進行安全系數(shù)法進行,在 使用后,理想的分析條件不再作為依據(jù),而以現(xiàn)場實測或以 往經(jīng)驗數(shù)據(jù)作為模擬依據(jù)。以腐蝕量為例,定量的年腐蝕數(shù) 據(jù)需在具有實際測量意義的分析里進行處理,并對數(shù)字模型 進行修正,使模型真正代表導管特征,而不是過去理想狀態(tài) 下,平臺尚未建造時的模擬。另外,基于海洋環(huán)境模擬的平 臺結構模型,通過現(xiàn)場檢查包括常規(guī)檢查、詳細檢查、特殊 檢查來發(fā)現(xiàn)不同位置出現(xiàn)問題的可能,以作為安全評估的重 要依據(jù),提高海洋平臺建造的安全、可靠性。