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海洋油氣開發技術新進展(三)

海洋油氣開發技術新進展(三)

現代科學技術的發展使得人類開發海洋資源的步伐加快,海洋深水油氣的開發技術也越來越完善。近年來,不少海洋油氣開發新技術不斷涌現,本文即就其中的幾項技術做簡要介紹。

來自 | Offshore
編譯 | 張德凱

20世紀80年代以來,隨著海洋油氣田開發規模的增大和水深的不斷增加,海洋鉆完井、海上平臺、水下生產技術、流動安全保障與海底管道等海洋工程新技術不斷涌現、各類海洋工程重大裝備的研發和建造速度不斷加快,人類開發海洋能源的進程不斷加快,高技術、高風險、高投入成為海洋能源開發的主要特點。

針對海洋油氣開發新技術,本期石油圈將繼續對防腐涂層、節能舷梯和實時管理系統進行介紹。

防腐涂層有效組織意外故障發生

防腐技術是海洋油氣開發中頗為重要的一環,現存的防腐技術非常昂貴,且在實際使用過程中非常耗時??v然如此,這些防腐技術在海洋油氣開發中還是不能提供有效的防腐保護。Oxifree Global最新推出一款防腐技術—TM198,能夠有效保護設備,還能降低成本和操作費用。TM198是一款有機、熱塑性、自潤滑的涂層技術,能夠有效防止污染和腐蝕。

TM198最近在荷蘭的一個井口平臺上得到了應用,該油田附近水域鹽都極高,同時空氣潮濕干燥不定、多風、溫度多變,井口金屬設備的腐蝕非常嚴重,尤其是在部件結構復雜的區域。隨后,兩名技術人員在這兩套井口設備上使用了TM198防腐涂料,取代了之前在惡劣環境下迅速失效的常規涂層技術。

常規涂層在噴刷前需要對設備表面進行噴砂處理。與此不同,技術人員只需使用金屬刷將設備表面的疏松銹層、碎片等清除即可使用TM198,防腐作業更加省時,作業成本也會降低。

在使用TM198時,通常用鋁帶將法蘭面包裹,這樣既可以減少涂料用量還能降低成本。作業完成后,井口設備完全被TM198包裹,包括閥、法蘭、鎖緊螺母和管線,在一些人工難以觸及的區域(如設備的底面),可以使用Polymelt 50 ATEX進行涂層,該設備專門進行危險、特殊區域的涂層作業。盡管TM198已經滿足防腐要求,作業人員還使用了硅酮密封膠對設備的邊緣區域進行額外的保護。

在該油田作業的另外一項挑戰是無法在平臺解決作業人員食宿問題,物流難度極大,成本也非常高。TM198的涂層作業快速,在惡劣環境中耐用性強, 準備工作簡單,只用兩天就完成了兩套進口設備的涂層作業,與常規技術相比節約了大量時間。

如需對設備進行檢測,只要將部分區域的涂層移除,待檢測工作完成后,重新對檢測區域涂層即可,涂層的防腐完整性不受影響。TM198還可應用于帶電設備,涂層后即可生效,效率極高。Oxifree公司表示,目前只有熱塑性包裹曾能在防腐的同時不影響閥門驅動裝置等的運行,這些設備可以在涂層內部自由運行不受阻,除此之外,TM198還具有自潤滑功能。

平臺人員穿梭節能舷梯

Kongsberg Maritime公司近日為其人員穿梭船推出了一款全新的舷梯設備,可以大幅提高人員穿梭效率和安全性。

Kongsberg的商業發展副總裁Srinivas Tati說:“作業支持船的功能與大多數平臺和作業船只不同,這種功能的分散會造成效率降低、成本增加,還伴隨著危險性增加,我們需要一款功能集成度更高的系統來取代它?!?/span>

“我們設計的舷梯與作業船的動態定位、動力管理系統高度集成,同時舷梯配備高清晰度的攝像機和傳感器,舷梯的連接、作業人員的穿梭更加快速,意味著每天可穿梭的平臺更多,效率更高?!?/span>

在海洋風電場的應用中,當穿梭船靠近風力發電機時舷梯就會自動對接,對接成功后,舷梯就會保持牢固的連接狀態,不受天氣、海面狀況的影響,工作人員可順利安全通過。待工作完成后,舷梯能夠快速斷開連接,即可前往下一個工作點。舷梯配備有起重機,可以幫助吊裝露天甲板的貨物和人員,也可將起重機與穿梭船聯合使用,進行甲板下貨物的吊裝,作業效率大幅提高。

Tati說:“我們還設計了設備移動過程中能源回收的方案,例如,舷梯的電機在提供動力的同時也會產生能量,將這些能量收集轉換即可重新為蓄電池充電,這套電力回收裝置已經通過動力管理系統加入到了穿梭船中。除此之外,我們還設計了甲板吊裝設備的電離回收利用系統?!?/span>

該工具有電動、手動兩種操作模式,其中手動操作模式的采用也賦予了該工具更大的效率提升空間。為了達到提高效率的目的,Kongsberg正在與其他公司合作,力爭成為集海上作業動力、操作和運行系統為一體的高效供應商。在過去的幾個月中,Kongsberg取得了重大進展,與西門子公司在變頻器方面建立了合作關系,與Schneider電氣公司在配電盤及相關系統方面達成協議,可以為海上作業船只帶來更好的服務。

BP與GE合力帶來新型實時設備管理技術

石油巨頭BP和GE近日聯合推出了POA技術(油氣生產操作指南),旨在提高油氣生產效率和設備的穩定性、安全性。

BP將POA系統在墨西哥灣的Atlantis平臺上進行了試用,結果非常成功,在今后幾年,BP會將該系統的使用逐漸推廣至世界各地。一旦POA系統投入使用,超過2000萬個數據將被激活,利用這些數據,開發商能夠更好的提高開采效率、設備穩定性及人員&設備的安全性。

BP和GE的合作始于今年1月, POA系統正是在GE的Predix操作系統上建立的,是雙方合作的成果之一。

GE的CEO兼總裁Lorenzo Simonelli表示:“在數字時代的潮流中,我們攜手邁出了重要的一步,通過多年的研發,最終帶來了POA這項可以提高生產效率的工具,這正是油氣行業夢寐以求的。POA有望在全球各大油田取得應用,是GE Predix系統APM(設備性能管理)技術到目前為止最大規模的應用?!?/span>

POA能夠幫助工程師團隊快速解決現場發生的問題,避免計劃之外的停產,提高設備的穩定性。

BP的上游技術總監Ahmed Hashmi說:“只有通過結合BP和GE的創新性思維,我們才能帶來POA這項劃時代意義的數字模式設備管理系統,我們相信,POA將會在今后的油氣開采中發揮巨大作用。當POA普遍投入應用后,我們的工作方式將會徹底改變,油田開采設備的完整性和應用性能也會踏上一個新的臺階?!?/span>

POA結合了GE Predix系統的優點,具有APM技術的強大功能,將油氣生產設施數據整合,為作業團隊帶來詳盡的分析成果和應對方案,在設備的應用性能降低之前就及時的解決,提高整體開采效率。

POA研發人員表示,POA可以簡化數據的獲取方式,同時實現設備實時狀態的可視化,更易于發現設備可能發生的潛在故障。POA的研發還結合了大量的實際應用數據,可以在問題發生時及時參考相關案例。

GE表示,POA一經通過實際測試,就將作為APM系統的一部分投入應用,POA的大數據、云存儲、分析功能對于單個設備和整個生產系統都非常有效,將為油氣行業帶來巨大的改變。

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