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形狀 記 憶 聚 合 物 技術(shù)、電液井下流量控制與監(jiān)測(cè)、可溶解工具、大孔水下安全系統(tǒng)等創(chuàng)新技術(shù)在水下完井中得到了極大的應(yīng)用。未來 5~7 年，行業(yè)可能會(huì)將目光投向純粹的海底工廠。如今在海底環(huán)境中，向簡(jiǎn)單性和模塊化發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)共同的主題。采用大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略是提高海底完井能力的重要機(jī)遇。
 
技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力可降低捕獲成本，提高可靠性，并為數(shù)字油田做好準(zhǔn)備。如果邊際油田要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，下一波水下完井方案必須繼續(xù)降低成本和提高效率。隨 著 油 價(jià) 回 升， 運(yùn) 營(yíng) 商 成功 降 低 海 上 油 田 開 發(fā) 成 本， 預(yù)計(jì) 2019 年 海 底 設(shè) 備 訂 單 數(shù) 量將 上 升。 事 實(shí) 上， 根 據(jù) RystadEnergy 對(duì)行業(yè)趨勢(shì)的分析，在可預(yù)見的未來，海底設(shè)備的支出預(yù)計(jì)會(huì)增加。一些大型油田開發(fā)項(xiàng)目需要海底設(shè)備，例如殼牌在美國(guó)墨西哥灣的 Vito 項(xiàng)目，以及在挪威近海的 Johan Castberg項(xiàng)目。“
 
當(dāng)然，還有很多小型開發(fā)項(xiàng)目，以及棕地項(xiàng)目，運(yùn)營(yíng)商不希望在經(jīng)濟(jì)低迷時(shí)期更換海底基礎(chǔ)設(shè)施和增加鉆井?dāng)?shù)量。”“現(xiàn)在，油價(jià)是 70 美元 / 桶或 80 美元 / 桶， 而 不 是 40 美 元 / 桶 或50 美 元 / 桶， 再 鉆 一 口 井， 采購(gòu)一套水下設(shè)備來完成這口井也是有意義的。” Rystad 的合伙人， 油 田 服 務(wù) 研 究 主 管 AudunMartinsen 表示。水下增壓泵和遠(yuǎn)距離電力系統(tǒng)和通信能力使雪佛龍?jiān)诿绹?guó)墨西哥灣深水實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)回接。
 
BHGE 研 發(fā) 了 GeoFORM方案。 這是一種砂管理解決方案，采用先進(jìn)的形狀記憶聚合物技術(shù)以適應(yīng)復(fù)雜的井剖面、多側(cè)向超細(xì)砂地層。這項(xiàng)技術(shù)消除了對(duì)典型的礫石充填作業(yè)的需要，這種作業(yè)需要 10 名工程師和現(xiàn)場(chǎng)專家， 以及專門的混合和泵送設(shè)備。“我們正通過效率、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化來降低深水作業(yè)成本。”Johnson 表示，由于這一戰(zhàn)略，自 2014 年以來雪佛龍?jiān)诿绹?guó)海灣地區(qū)的完井時(shí)間減少了 40%。對(duì)于未來的開發(fā)，全電動(dòng)水下基礎(chǔ)設(shè)施和自控井是目前行業(yè)需要的油田開發(fā)解決方案。“運(yùn)營(yíng)商正在考慮如何用較少的操作人員做更多的工作，不僅可以降低 HSE 風(fēng)險(xiǎn)也可以減少成本，”BHGE 的 Jim Sessions 表示。
 
然而，在海底工廠變得越來越廣泛之前，還需要進(jìn)一步發(fā)展海底技術(shù)，特別是創(chuàng)造低成本、堅(jiān)穩(wěn)的海底發(fā)電機(jī)和變壓器，用于分離石油和水。 由于成本原因，整個(gè)水下油田開發(fā)只在選定的近海油田實(shí)施。隨著油價(jià)回升，運(yùn)營(yíng)商將開始從這些方面考慮，更好地開發(fā)業(yè)務(wù)。預(yù)計(jì)未來五年將會(huì)有更多常規(guī)的水下開發(fā)項(xiàng)目投用，比如利用浮式采油、卸貨船舶的油井項(xiàng)目。對(duì)運(yùn)營(yíng)商來說，深?；亟涌梢詭砀嗬麧?rùn)，因?yàn)樗鼈兊耐顿Y可以在5 年內(nèi)收回，而常規(guī)的海上油田開發(fā)則需要 10 年時(shí)間。海底項(xiàng)目還可以更好地在經(jīng)濟(jì)上與陸上頁(yè)巖開發(fā)的短周期時(shí)間上競(jìng)爭(zhēng)。
 
在未來 5~7 年，只要油價(jià)提升至支撐點(diǎn)，該行業(yè)極有可能將目光投向純海底工廠。如果在這方面取得成功，將開啟北極海底開 發(fā) 的 大 門。Rystad 估 計(jì)， 石油價(jià)格需要保持在 70 美元 / 桶左右，才能使這類非常規(guī)油氣具有吸引力。2018 年，海底回接項(xiàng)目數(shù)量從 2015 年的 21 個(gè)和 2016 年的18 個(gè)增加到 30 個(gè)。BHGE 一直致力于開發(fā)水下完井技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以降低高壓、高溫油藏井的舉升成本。其目標(biāo)是使油田開發(fā)項(xiàng)目在較低的油價(jià)下變得經(jīng)濟(jì)，并最終完成水下電動(dòng)完井。這些技術(shù)將在 2019年推出。
 
“我們的目的是，不僅可以開采一口井，還可以開采一個(gè)油田，可以利用數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)油田的情況。” Jim Sessions 說：“我們可以監(jiān)測(cè)生產(chǎn)井與注入井的對(duì)比，調(diào)整油田不同位置的生產(chǎn)，關(guān)閉或打開井區(qū)，不需任何干預(yù)進(jìn)行優(yōu)化。為了解決運(yùn)營(yíng)商在海底完井面臨的挑戰(zhàn)，BHGE 計(jì)劃在 2019年全年發(fā)布幾項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于油藏來說，該公司開發(fā)了 GeoFORM砂管理解決方案。該方案使用先進(jìn)的形狀記憶聚合物技術(shù)，以適應(yīng)復(fù)雜的井剖面、多側(cè)向超細(xì)砂地層。該公司的聚合物技術(shù)使作業(yè) 者 能 夠 在 1,000~3,000 英 尺的長(zhǎng)帶狀油藏中進(jìn)行生產(chǎn)，同時(shí)防止砂進(jìn)入井筒。這些技術(shù)使得生產(chǎn)更加可持續(xù)，在安裝過程中大大降低了風(fēng)險(xiǎn)，并消除了常規(guī)礫石充填中的空隙。預(yù)測(cè)未來幾年，對(duì)海上油田服務(wù)采購(gòu)而言，海底行業(yè)將出現(xiàn)較大的增長(zhǎng)。
 
“流體總是沿著阻力最小的路徑向上流動(dòng)，通過環(huán)空，直到遇到封隔器或堵塞，使得大部分產(chǎn)量在一個(gè)點(diǎn)進(jìn)入井筒。”JimSessions 說：“發(fā)生的情況是大量的流體經(jīng)過一個(gè)集中的區(qū)域，這可能會(huì)導(dǎo)致砂侵蝕和防砂損失。如果砂進(jìn)入油井，就會(huì)破壞管道及地面設(shè)備或基礎(chǔ)設(shè)施。一般來說，礫石充填的目的是消除環(huán)空生產(chǎn)流和砂粒侵蝕，保證井眼和地面設(shè)備的完整性。然而，礫石充填還是一個(gè)耗時(shí)的過程，也需要大量的泵和其它地面設(shè)備。
 
與井筒相比，膨脹聚合物的工作原理是加熱并壓實(shí)到更小的外徑（OD），然后將聚合物材料放置在有孔的基管上并部署在井下。當(dāng)聚合物送入井中后，一種活化劑泵入井中，促使聚合物回到原始 OD 值。當(dāng)材料達(dá)到更大的直徑時(shí)，它會(huì)對(duì)井筒形成緊密的密封，無論井眼是不是規(guī)則，都能提供完整的一致性。聚合物對(duì)地層保持正應(yīng)力，穩(wěn)定了近井筒區(qū)域。與2017 年相比，2018 年安裝的超深水采油樹的數(shù)量幾乎翻了一番。