技術(shù)開(kāi)發(fā)支撐海洋油氣開(kāi)采未來(lái)
時(shí)間:2016-02-01 17:58
來(lái)源:
作者:康宏亮
一直以來(lái),油氣作為關(guān)系國(guó)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(dāng)前低油價(jià)形勢(shì)令人有些悲觀,但這種周期性的波動(dòng)是暫時(shí)的。從國(guó)家深水開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略來(lái)講,海油開(kāi)發(fā)不會(huì)停止,此種情況下,行業(yè)將更加注重由粗放式管理向精細(xì)化運(yùn)營(yíng)的轉(zhuǎn)變,新技術(shù)開(kāi)發(fā)仍為海工裝備發(fā)展的重中之重。
流動(dòng)保障技術(shù)應(yīng)對(duì)深水挑戰(zhàn)
近幾年,流動(dòng)保障一詞非常流行,并對(duì)油氣行業(yè)發(fā)展起 到了巨大作用。油氣生產(chǎn)的過(guò)程就是油氣流動(dòng)的過(guò)程,如何 突破生產(chǎn)瓶頸、提高產(chǎn)量就是使油氣的流動(dòng)更順暢。在整個(gè) 生產(chǎn)解決方案中,流動(dòng)保障技術(shù)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(lái)越多的企業(yè)更加注重將所有的資產(chǎn)管理起來(lái)進(jìn)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(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的建模,油層、管網(wǎng)模型等,可提供包括預(yù) 測(cè)模式等不同的工作模式。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,預(yù)測(cè)幾小時(shí)后會(huì) 出現(xiàn)的狀況,關(guān)注參數(shù)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)設(shè)備維護(hù)、避開(kāi)風(fēng)險(xiǎn) 具有極大的指導(dǎo)作用。 斯倫貝謝中國(guó)區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理趙國(guó)璽稱,優(yōu)秀的流動(dòng)保 障系統(tǒng)設(shè)計(jì)是結(jié)合具體工作開(kāi)展的,將要在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)遇 到的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化,在整個(gè)平臺(tái)上,設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)提供了一體 化的展示界面及環(huán)境,并可方便的進(jìn)行切換。隨著生產(chǎn)任務(wù) 的增加,何保證保系統(tǒng)的長(zhǎng)期有效,需檢測(cè)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(dǎo)管關(guān)鍵技術(shù)獲突破
在保證隔水管順利下到設(shè)計(jì)深度過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)導(dǎo)管 端部變形及傾斜的狀況,同時(shí)為了克服冰期,還需增加導(dǎo)管 的防護(hù)措施,如此一來(lái),投資費(fèi)用明顯增加,企業(yè)研發(fā)使用 隔熱環(huán)境的新型導(dǎo)管成為當(dāng)前目標(biāo)。
受中海油委托,中國(guó)石油大學(xué)通過(guò)十年的公關(guān),開(kāi)展了 大量的理論及實(shí)驗(yàn)研究,在此領(lǐng)域取得了重大突破,并形成 關(guān)鍵技術(shù),包括入泥設(shè)計(jì)施工監(jiān)控關(guān)鍵產(chǎn)品的專項(xiàng)技術(shù),該技術(shù)摸清了淺水與深水中,隔水導(dǎo)管的功能原理與關(guān)鍵點(diǎn)。
通過(guò)分別對(duì)海洋上部、中部及底部的海況,考慮風(fēng)浪流、對(duì)流、海底軟土等環(huán)境,形成一套精細(xì)的設(shè)計(jì)方式,在不同海 域、不同環(huán)境下選用不同的導(dǎo)管,對(duì)導(dǎo)管入泥深度、焊接方 式等重新設(shè)計(jì),以便更適于海洋油田的開(kāi)發(fā)。 中國(guó)石油大學(xué)教授陳國(guó)明告訴記者:“在施工控制方面需要進(jìn)行保證質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控,特別是對(duì)一些非常特殊的海 況,采用高效的導(dǎo)管接口,方便現(xiàn)場(chǎng)施工。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn), 形成了鉆井隔水導(dǎo)管入泥深度的控制原理,即在高壓下進(jìn)行 設(shè)計(jì),使導(dǎo)管可達(dá)到五千米水深。之前有巴西的導(dǎo)管可達(dá) 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(dǎo)管與土相作用下的穩(wěn)定關(guān)系。”
基于海洋環(huán)境模擬的平臺(tái)模型
不同于半潛式平臺(tái),導(dǎo)管平臺(tái)因長(zhǎng)期固定在海上,易產(chǎn) 生各種形式的損傷,盡管科學(xué)可靠的設(shè)計(jì)方法確保了平臺(tái)能 夠抵抗一定的海水侵蝕,但長(zhǎng)期作業(yè)損傷不可避免。診斷損 傷并及時(shí)修復(fù)對(duì)確保平臺(tái)的安全、提高技術(shù)可靠性十分必要。
海工裝備不同于陸上裝備,往往在檢測(cè)、評(píng)估等方面都困難 重重。 安全評(píng)價(jià)是油田非常關(guān)心的問(wèn)題,技術(shù)人員的感性認(rèn)識(shí) 就是平臺(tái)的晃動(dòng)量增加,而并不能對(duì)量值有所判斷。而基于 海洋環(huán)境模擬的平臺(tái)結(jié)構(gòu)模型,則包含多方面參數(shù)測(cè)試,如 振動(dòng)、位移及應(yīng)力參數(shù)等,根據(jù)模擬環(huán)境的載荷結(jié)構(gòu)判斷環(huán) 境影響是否超限,分別包括設(shè)計(jì)過(guò)程和使用過(guò)程中的模擬。 平臺(tái)在設(shè)計(jì)階段,通過(guò)API 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全系數(shù)法進(jìn)行,在 使用后,理想的分析條件不再作為依據(jù),而以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或以 往經(jīng)驗(yàn)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(shí)際測(cè)量意義的分析里進(jìn)行處理,并對(duì)數(shù)字模型 進(jìn)行修正,使模型真正代表導(dǎo)管特征,而不是過(guò)去理想狀態(tài) 下,平臺(tái)尚未建造時(shí)的模擬。另外,基于海洋環(huán)境模擬的平 臺(tái)結(jié)構(gòu)模型,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查包括常規(guī)檢查、詳細(xì)檢查、特殊 檢查來(lái)發(fā)現(xiàn)不同位置出現(xiàn)問(wèn)題的可能,以作為安全評(píng)估的重 要依據(jù),提高海洋平臺(tái)建造的安全、可靠性。