石油圈
去不了阿布扎比？石油圈帶你領略一下ADIPEC 2018創新技術
編譯 | TOM 大安
阿布扎比國際石油博覽會（ADIPEC）于11月12日至15日在阿布扎比舉行，會議官網將ADIPEC描述為“這是一個世界級的商業論壇，萬千油氣業內人士聚在一起，進行對話交流，建立合作關系，開展業務，并討論未來幾年內能夠改變行業的方案與策略?！?/span>
此次活動有2200家參展公司，980名專家演講人，161次會議以及110000多名參會者。隨著會議接近尾聲，石油圈帶大家領略一下ADIPEC 2018展示的一些最新技術。
1、支持全天候在線訪問API標準的平臺
在ADIPEC 2018上，美國石油協會（API）展示了API Compass，這是一個融合了最新技術的平臺，公司級用戶利用該服務，能夠全天候訪問所有API標準與規范。API標準有助于確保安全性，合規性與互通性。若是購買了API Compass，它會為客戶提供強大的工作流工具，使他們能夠快速注釋并輕松對比不同版本。更強的搜索功能允許用戶快速有效的查找所需信息?？蛻暨€可獲得定制的標準集，并可獲得HTML與PDF版本。該平臺還可以共享標準、引用標準，將標準鏈接至用戶公司的內網?？蛻暨€可獲得新標準與修訂標準的自動通知，并可遠程訪問API標準。API Compass旨在提供可靠性與高效性，為各個公司節省時間與金錢。
圖1 API Compass使公司組織可以全天候在線訪問所有API標準與規范，確保安全性、合規性與互通性。
2、MudCube系統消除了傳統的巖屑振動過程
Cubility AS在ADIPEC 2018上展示了其固相控制方案MudCube的最新進展。MudCube是一種緊湊輕量型固相控制系統，它消除了傳統的巖屑振動過程。該系統結合高速氣流與旋轉篩網過濾系統，以提高分離效率，回收利用更多鉆井液，并得到更干燥的巖屑，減少鉆井廢棄物?；谶@些功能，MudCube X具有增強的模塊化設計，可以更輕松地集成到鉆機中，實現快速安裝與維護，確保中東作業者與鉆井承包商能夠立即獲得投資價值與回報。還可在海合會成員國家進行MudCube X的本地制造與組裝，直接提供滿足中東需求的定制方案。
圖2 MudCube X采用增強的模塊化設計，可以更輕松地集成到鉆機中，實現快速安裝與維護，并可立即獲得投資回報。
3、不可挽回的射孔槍系統
今年DynaEnergetics在ADIPEC 2018上推出Fragmenting Gun系統。這種不可挽回的射孔槍系統是與殼牌公司合作設計的。它的封裝射孔彈測壓結果為15000 psi。該系統設計成在射孔彈爆炸時碎裂或破碎成小塊。然后碎屑沉降并留在井筒或沉砂口袋的底部。這項新技術擁有多項優勢，從縮短鉆井作業時間到利用更高裝藥量的射孔彈來提高產量。由于射孔槍炸裂成小塊而無需額外的沉砂口袋，鉆井時間可縮短數小時或數天。此外，在過油管射孔作業中，利用該系統就可無需擔心射孔槍會因為膨脹而無法取出，因為它會在起爆時碎裂。
圖3 Fragmenting Gun系統可在射孔彈起爆時碎裂成小塊。（來源：DynaEnergetics）
4、新型旋轉導向系統可快速鉆進，并提高可靠性
Halliburton公司展示了iCruise智能旋轉導向系統，這是一種新技術，可為作業者提供自動鉆進命令與實時方向數據，以優化決策制定，從而減少鉆機時間并節省成本。iCruise系統提供了最高的機械規格，可提供400轉/分鐘與最高18度/ 30米（100英尺）狗腿角的能力，以實現快速鉆進，同時提供更高的軌跡精度。在北美，該產品協助作業者在一個復雜油藏中鉆進超過1.6公里（1英里），同時利用地質導向鉆進通過厚度僅為30ft的產層，使井眼100％保持在油藏中。
此外，Prodigi AB服務首開先河，將自動化引入到水力壓裂中。通過自動化分析壓裂作業，它有助于提供更好的井性能。該服務利用算法控制，并由Halliburton完井專家輔助支持，調整系統以優化性能。Prodigi AB服務可提高整體效率，最大限度地提高射孔簇的性能，并降低脫砂風險。它還能保證執行設計的一致性，壓裂段中液體更好的分布，并改善處理壓力。
圖4 iCruise系統通過快速鉆進、精確的井位與可靠的性能，幫助減少建井時間。（來源：Halliburton）
5、更好的方式來設計和管理項目
?McDermott公司投資數字化的關鍵領域是更有效地利用項目生命周期管理。該公司正將這項技術應用于制造業，并將其應用于資本項目領域。McDermott公司著手研發Gemini XD，并利用集成化工程軟件來管理設計、采購、施工與安裝項目，而不是通過發送帶有規格與工程圖紙的電子郵件，以及使用不連通的工具來執行工程。這是一種先進的軟件平臺，可在整個項目生命周期內提高效率與生產力。該平臺使McDermott能夠將其流程數字化與標準化，有效地共享項目團隊中的信息，并通過縮短通信線路，將工程信息整合到一個位置來降低成本。關鍵優勢在于項目的透明化與更好地協作，從而實現項目的數字化交付。如此能夠以數字方式與用戶合作，縮短電子郵件與停止作業所需的時間。該平臺不僅成為項目的實際情況來源，也成為交接后運營的實際情況來源。
圖5 該Gemini XD軟件平臺旨在提高整個項目生命周期的效率與生產能力。（來源：McDermott）
6、專為中東鉆井難題而設計的新鉆頭
國民油井華高（NOV）推出了SAQR鉆頭，這是一種來自ReedHycalog部門的新型優質固定刀翼鉆頭產品系列，專為中東鉆井難題而設計。該鉆頭在阿拉伯語中名為“獵鷹”，是利用專門的設計工具開發。設計時該工具考慮了地層特征、切割齒布局與流道設計的影響，模擬出鉆進時PDC鉆頭上的熱量產生與去除。SAQR鉆頭采用智能傳感技術，幫助作業者更好地了解鉆頭動力學，縮短每個應用的適應過程。該鉆頭還采用了NOV的ION切割齒系列，具有獨特的幾何形狀，能在中東地區的硬質地層中提高機械鉆速與鉆進效率。此外，卓越的切削深度控制組件，可降低扭轉振蕩的風險。
圖6 SAQR鉆頭專為迎合中東市場的挑戰而設計。（來源：NOV）
7、設備完整性的全面解決方案
Oceaneering公司提供經過現場驗證的全面解決方案，能夠為所有設備的完整性挑戰提供更好的決策、重點支出與更高的安全性，包括先進與傳統的無損檢測技術、完整性工程服務以及檢查管理。Oceaneering可安全、快速地解決管道挑戰，提供解決輕微缺陷到災難性故障所需的工藝與硬件。在ADIPEC 2018上，該公司將介紹Smart Flange Plus連接器。該連接器能夠密封管道或立管，以便安全的完成永久性海底維修，還可成為堅固的結構連接點。若要修理損壞或泄漏的管道，利用Smart Tap Clamp可以避免昂貴的停機與高壓焊接。用于識別管道支架腐蝕的輕型便攜式定量短程導波識別工具，將與永久安裝的無電池超聲波系統一起展示，該系統不含電池，可用于狀態監測。
8、ProSep公司獨有的環形注入混合器技術
ADIPEC 2018上，ProSep公司展示了其獨有的環形注入混合器(AIM)技術。AIM是一種緊湊型管內混合技術，可通過環形限制增加流動動量。該技術在環形限制區周圍注入外加劑，包括緩蝕劑、阻垢劑、破乳劑、水、乙二醇等，利用增加的動量，從而對整個流體流動施加動能與剪切力。窄小的階梯式開口逐漸變為初始管道直徑，會產生分散力與強烈的混合作用，隨后在工藝流體與外加劑之間造成更劇烈的傳質。這通常會使外加劑幾乎100％用于傳質或熱抑制。最近，ProSep公司通過一系列聯合測試與流體動態建模，開發出AIM技術，證明了混合器能夠實現天然氣中大約100％的水傳質（脫水）到乙二醇中；在注入洗井液或苛性堿過程中，產生100％的熱傳遞與熱抑制（防腐蝕）；并且將外加劑注入氣體期間，實現100％的熱傳遞與蒸發（熱平衡）。
圖7 該剖面圖描繪了AIM內部構件，以及工藝流體與外加劑在通過混合器時經歷的動力學。
9、RESMAN AS公司利用化學示蹤劑與無線技術提高效率
RESMAN AS公司在ADIPEC 2018上著重介紹其化學示蹤劑與無線技術。該技術可為作業者提供特定區域的井產量數據與產量趨勢，以用于產量優化與井動態的持續評估，使中東作業者能夠連續10年監測其油藏，且沒有修井風險與成本。使用RESMAN，在井的不同區域連續釋放少量化學示蹤劑。通過分析一段時間內采集的樣品（例如，每周一個樣品），然后就可以確定特定區域的產量趨勢與見水事件，并驗證油井是否具有足夠的生產壓差。因此，利用示蹤劑可基于不同區域，來分析油井產量數據，從而進行目標井性能評估與作業決策。迄今為止，RESMAN技術已被全球52家石油公司所采用，應用于超過485口生產井。
10、斯倫貝謝Concert油氣井測試動態系統
在ADIPEC 2018上，斯倫貝謝介紹了Concert油氣井測試動態系統，為油氣井測試、洗井以及生產測試作業帶來實時透明性、協作性以及可訪問性。這種以信息為中心的系統利用堅固耐用的平板電腦、可穿戴設備、無線傳感器以及攝像機，以數字方式集成所有作業信息。該系統能夠改善作業效率、安全性與環境影響，同時還能最終確保數據質量以及確認是否滿足測試目標。Concert擁有在線動態監測、數據收集與分析、質量控制、實時報告以及全球通信的諸多能力，已在哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、澳大利亞進行了廣泛的現場測試。整個測試團隊、遠程作業中心與客戶辦公室利用這款強大的軟件，就可實現網頁儀表盤展示與視頻顯示。卓越的交互性為所有參與者提供相同的數據、診斷以及分析。數據質量與可用性也得到提高，進而，人員接觸與手動測量的需求也顯著降低。
圖8 交互性為所有參與者提供相同的數據，診斷與分析。（來源：斯倫貝謝）
11、提高防砂可靠性并保持注入能力
為了解決控制井底注入流量的挑戰，Tendeka公司研發出Cascade新型油井篩管。這款流量控制完井系統利用內部止回閥，來防止關井期間出現任何回流或層間竄流。根據井況，它還可限制水力沖擊的破壞作用。作為三年研發計劃的一部分，該公司聯合墨西哥灣（GoM）一家主要作業者進行了現場試驗，以提高注水井的性能，該井在完井后短期內完全喪失了注入能力。在Permian區塊的鹽水回注（SWD）井測試了幾方面的功能，并利用多個井下存儲式壓力計，來記錄油藏深度的壓力。該井已經承擔了幾個月的全天候水回注作業。正計劃在墨西哥灣深水油田的注水井中部署Cascade篩管。
圖9 Cascade篩管擁有內部止回閥技術。（來源：Tendeka）
12、TETRA科技公司推出水管理方案來降低成本
頁巖作業正面臨更高的水管理成本以及更多的環境與作業風險，這兩者在作業者成本中的占比越來越高。淡水的采購與返排砂和產出水體積（通常是卡車運輸和處理）的增加是主要原因。站在環境保護的立場來解決上述挑戰，通常需要在現場增加更多的服務與人員。TETRA科技公司推出的水管理方案為產出水運輸、脫砂、動態水處理與回收，提供了創新型、差異化的產品。將該公司產品進行整合，實現自動化，通過作業規劃與作業人員優化，最大限度地提高效率，有助于將完全集成的標準完井作業所需人力減少30％以上。作業效率的大躍進得益于完全自動化的技術，該技術在產出水的轉移、返排以及再循環過程中，可提供更高的透明度與質量控制，同時還綜合考慮了保護環境的因素。
圖10 TETRA科技公司為產出水轉移、脫砂以及動態水處理與回收，提供水管理產品。
13、TUBACOAT可在最極端環境中作業
在ADIPEC 2018展會上，TUBACEX公司展出了，這是一種抗腐蝕的獨特技術。該公司已成為提供不銹鋼先進解決方案的全方位服務供應商。作為其集成管道發展戰略的一部分，該公司在研發方面有了新動作，著手開發價值更高的提案，特別是在具有高端技術組件的應用中。TUBACOAT技術能夠延長煉化裝置的生命周期，改善產品表面性能與隔熱性，從而獲得更高的能效與節約成本。TUBACOAT提供可靠的抗腐蝕解決方案，能夠在最極端的環境中作業。
14、Varel公司的下入完井管柱新技術
Varel公司的井下產品展示了一系列下入完井管柱的新技術，為常見的井眼下入難題提供簡單、自動定向的解決方案。哪怕是在復雜的井眼軌跡中，LedgeRunner，自由旋轉（FTR）以及鎖住-旋轉-鎖?。↙RL）引鞋產品也可幫助作業者順利下入、安裝完井管柱。在具有挑戰性的大位移井與水平井中，自動定向技術可避免發生影響完井管柱下入的管柱旋轉問題。這些工具通過自動定向管柱，繞過障礙，將管柱下入至井底。LedgeRunner采用機械棘輪技術，通過在井口實施小幅度起下鉆，來導航偏心頭，使之經過井眼障礙物。FTR與LRL產品則利用偏心頭的自動定向，無需額外的管柱干預。
15、Weatherford的Vero自動連接完整性系統
Weatherford推出了Vero自動連接完整性系統，這是一種新型解決方案，可用于陸上與海上管柱的下入。這是世界上首款結合了自動軟件與自動化技術的工具，用于套管和完井管柱連接的上扣與評估。利用人工智能消除人為錯誤或疏忽，該技術絕對可以增強安全性，提高效率并驗證井的完整性。利用自動上扣技術來進行接卸扣。憑借計算機控制精度，該技術可提供一致的結果，同時消除人為因素對連接的影響。自動評估軟件在此過程中充當了“大腦”的角色。內置軟件能夠以無與倫比的準確性與一致性，根據設備制造商的標準來評判上扣的完整性。
圖12 Weatherford的Vero解決方案利用人工智能來降低風險，并建立持久完整的井筒。（來源：Weatherford）
16、Weir Edge提供設備租賃與資產管理
利用的服務程序，歐洲、中東、非洲、俄羅斯與里海地區的作業者可以享受到輕松靈活的工具租賃，資產管理以及所有設備制造商的設備重新認證。Weir公司提供20000件設備，可立即發貨，對作業者的供應鏈與資產管理能力產生了積極的影響。該公司還可按需測試與認證設備，包括沒有庫存的部件，以提供完整的資產管理與不間斷的供應鏈支持。通過Weir Edge服務，熟練的工程師可以解決造成停機的根本原因，并且設備會像新的一樣返回現場，并可提供性能擔保。Weir公司的RFID AMP技術是該產品的基礎，利用其機動的重新認證與壓力測試裝置，可在任何設施中提供服務與重新認證。
圖13 Weir公司的RFID AMP技術是Weir Edge服務的一部分，是該公司設備重新認證服務的基礎。（來源：Weir油氣公司）
17、將水基流體注入到冷凍區域
Wild Well Control公司是一家高級能源服務公司，目前可為液態碳氫化合物儲層提供易凍結流體。Wild Well新開發的FreezeLITE是一種特殊的水基液體，可以注入至需要凍結的區域。該液體將取代液態碳氫化合物，并保持懸浮在液態碳氫化合物上方的凍結區域。設計的FreezeLITE具有低密度，可使它漂浮在鹽水/甲醇以及任何可能滲透到表面的液態碳氫化合物中。因此，穩定體積的易凍結液體將保留在冷凍區域中。這使得無需移除井中的液態碳氫化合物，就可實施冷凍，這在產品與時間方面節約了數千美元。FreezeLITE對于陸上與海上應用來說是無害且安全的。作為氮冷凍作業的有效介質，FreezeLITE允許作業者在具有挑戰性的井中的各種情況下成功實施冷凍作業。
圖14 展示了中東海上一個48英寸的螺旋冷凍應用。（來源：Wild Well Control公司）
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