海底完井使偏遠(yuǎn)地區(qū)以及小儲(chǔ)層的石油開(kāi)采成為可能。但其太高的維護(hù)成本有可能縮短油井的開(kāi)采期。“海底油井與其它油井一樣，也會(huì)出問(wèn)題，但是要想修理一口海上油井，就需要?jiǎng)佑勉@機(jī)，費(fèi)用高達(dá)每天1百萬(wàn)美元，”Expro Ax-s 技術(shù)公司市場(chǎng)銷售部經(jīng)理Matthew Law說(shuō)，“哪里有采油平臺(tái)的入口，哪里就需要經(jīng)常性的修井作業(yè), 正是常規(guī)的油井維護(hù)提高了油田的可采儲(chǔ)量。”
降低深海鉆探成本勢(shì)在必得
英國(guó)石油公司、雪佛龍石油公司、埃克森美孚公司、挪威國(guó)家石油公司以及殼牌公司都屬于致力于將深海油井維修費(fèi)用降低50%以上，以此來(lái)改進(jìn)油井維護(hù)方法的公司。定期進(jìn)行油井維護(hù)能獲得多少平均產(chǎn)量，目前還沒(méi)有公認(rèn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。大家普遍認(rèn)為，數(shù)千座的海底鉆井平臺(tái)的定期修井能夠生產(chǎn)出價(jià)值數(shù)十億美元的石油。
“提高深海石油開(kāi)采速度的最大挑戰(zhàn)之一是側(cè)鉆的費(fèi)用太高。”殼牌公司的油井執(zhí)行副總裁Peter Sharpe說(shuō)。
鉆探設(shè)備能力巨大，根據(jù)一般的近海修井經(jīng)驗(yàn)，深海油井作業(yè)的回報(bào)率會(huì)有很大波動(dòng)，一些簡(jiǎn)單的修井工作可能會(huì)產(chǎn)生具大的收益，但是對(duì)一些復(fù)雜油井故障來(lái)說(shuō)，其處理費(fèi)用可能要超過(guò)收益。大多數(shù)油井出現(xiàn)的問(wèn)題介于這兩者之間。
根據(jù)北海地區(qū)淺水區(qū)油井的修井經(jīng)驗(yàn)，對(duì)海底油井進(jìn)行常規(guī)維護(hù)能夠產(chǎn)生一定收益。修井費(fèi)用及技術(shù)挑戰(zhàn)隨著水深的加大而增加，在北海地區(qū)進(jìn)行了降低成本方法的試驗(yàn)。如果不能大幅度降低修井費(fèi)用，那么在10口海底油井上所花費(fèi)的旨在減少產(chǎn)量遞減的維護(hù)費(fèi)用可能會(huì)超過(guò)在短期內(nèi)能帶來(lái)更大收益的深海勘探費(fèi)用。為降低成本，石油行業(yè)正在考慮將成熟的技術(shù)和新技術(shù)的組合起來(lái)使用，把大多數(shù)工作集中到用施工船取代鉆井設(shè)備進(jìn)行修井。
“費(fèi)用是一個(gè)因素，但是我們這樣做也是為了將鉆井設(shè)備騰出來(lái)，以便進(jìn)行更多的勘探開(kāi)發(fā)工作，” 殼牌公司負(fù)責(zé)浮動(dòng)提升裝置的油井交貨經(jīng)理Colin Buchan說(shuō)，“鉆井設(shè)備應(yīng)該是設(shè)計(jì)鉆井的復(fù)雜機(jī)械，不是為修井而設(shè)計(jì)的。”
世界上沒(méi)有足夠的鉆機(jī)維護(hù)所有的水下采油樹(shù)。據(jù)Quest Offshore 公司統(tǒng)計(jì)，1990～2010年，已有近4200套采油樹(shù)被用于海底完井。預(yù)計(jì)到2012年要增加400套，而且這一數(shù)字將繼續(xù)穩(wěn)步增加，到2016年將增加800套。
大部分裝置將安裝在水下3000英尺或更深處。大部分非鉆機(jī)設(shè)備修井作業(yè)都是在水深小于1500英尺的地方進(jìn)行，只有少數(shù)幾例作業(yè)井位于水下3000英尺。自20世紀(jì)90年代，北海石油生產(chǎn)商開(kāi)始開(kāi)發(fā)新技術(shù)，使用以鋼纜為動(dòng)力的機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)井作業(yè)。“如果回頭想想1994年工作開(kāi)始時(shí)的情景，會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的工具都相當(dāng)簡(jiǎn)單。”Buchan說(shuō)。
油井診斷和維護(hù)工作的范圍繼續(xù)發(fā)展。用鋼絲繩進(jìn)行的作業(yè)范圍從診斷井底堵塞物、測(cè)定水源到解堵以及堵漏點(diǎn)。
對(duì)挪威國(guó)家石油公司來(lái)說(shuō),油井維護(hù)已成為它將海上油井最終采取率提高到平均55%的一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)力。目前該公司有兩艘作業(yè)船在挪威大陸架上進(jìn)行全天的小修作業(yè)。大部分工作由包括Island Offshore、阿克工程有限公司及 FMC技術(shù)公司的北海聯(lián)盟完成。
現(xiàn)在他們的目標(biāo)是向深水區(qū)進(jìn)發(fā)。殼牌在西非、巴西和美國(guó)的四年期項(xiàng)目是運(yùn)用鋼纜進(jìn)行更多的油井診斷和修井作業(yè)，現(xiàn)已啟動(dòng)。這一變化意味著美國(guó)石油學(xué)會(huì)修改了用于修井的提升管的標(biāo)準(zhǔn)(API RP 17G R2011 也稱為ISO 13628-7)，目的是為用于油井建造和修理工作的作業(yè)船上的輕型提升管，無(wú)線修井設(shè)備以及將液體注入海底油井的撓性油管提供標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)石油學(xué)會(huì)修井工作組主席兼FMC新技術(shù)主任Brian Skeels說(shuō)，“隨著更多深海區(qū)油田的開(kāi)發(fā)，未來(lái)幾年，水下修井工作量將會(huì)大幅增加。”
負(fù)責(zé)作業(yè)船分類標(biāo)準(zhǔn)制定，挪威船級(jí)社移動(dòng)式近海平臺(tái)的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理Tomas Elander Solli說(shuō)，“常規(guī)鉆井裝置在修井工作中還是起著非常重要的作用。”他進(jìn)一步指出，今天用于修井的小型作業(yè)船還不多，但以后會(huì)越來(lái)越多。
專注于修井工作贏得回報(bào)
降低深海修井費(fèi)用的第一步是制造專門(mén)用于修井的移動(dòng)船。挪威國(guó)家石油公司打算建造被稱為B類的新一代浮動(dòng)修井平臺(tái)，每一平臺(tái)都裝備有提升管和撓性油管，它能夠做鋼纜船所不能做的工作。
少數(shù)幾個(gè)在建項(xiàng)目之一是由Helix能源方案集團(tuán)所制造和運(yùn)行的Q4000。與Island Offshore一樣，該公司也是B類平臺(tái)的參與開(kāi)發(fā)者之一。Q4000在2010年的美國(guó)墨西哥灣馬孔多漏油事故的封堵中起了很關(guān)鍵的作用。
“在馬孔多事故中，如運(yùn)用鉆井裝置，則需數(shù)天甚至數(shù)周的時(shí)間進(jìn)行作戰(zhàn)計(jì)劃的改變以及重新配置，而用Q4000則縮短了時(shí)間。”Helix公司負(fù)責(zé)油井施工的美國(guó)商務(wù)經(jīng)理Kurt Hurzeler說(shuō)，“從電纜到試井鋼絲到撓性油管操作能力的提升使效率提高了40%。”
“另一舉措是設(shè)計(jì)了用于打井、修井與小型鉆井船尺寸差不多的Skandi Aker，該設(shè)備有望將修井費(fèi)用降低至使用鉆井裝置修井的60%。”Aker Solutions公司的技術(shù)副總裁Erik Norbom說(shuō)。
“隨著工程量的增加，我們期待著能夠證明我們高效率完成工作，”Norbom說(shuō)，“我們的市場(chǎng)及技術(shù)將會(huì)引起更多人的關(guān)注。”
少花費(fèi)多辦事
鋼纜設(shè)備研發(fā)商們向用戶證明，用小型近海施工船進(jìn)行深海修井作業(yè)，所需費(fèi)用只占鉆井裝置修井費(fèi)用的一小部分。據(jù)RPSEA統(tǒng)計(jì)，目前有15家公司正在開(kāi)發(fā)電纜修井設(shè)備。在過(guò)去的十多年里，這些設(shè)備一直為深海修井新技術(shù)的發(fā)展起著支持作用。
運(yùn)用鋼絲繩起下的工具進(jìn)行解堵花費(fèi)僅為運(yùn)用鉆井裝置的三分之一，一些公司已經(jīng)制造出能夠進(jìn)入油井、進(jìn)行一系列診斷測(cè)試和修井工作的電纜系統(tǒng)，Blue Ocean, Expro 及FMC就在其之列。Blue Ocean在為ATP油氣公司兩口位于墨西哥灣的油井進(jìn)行鋼絲電纜修井過(guò)程中創(chuàng)造了3000英尺的井深記錄。在一個(gè)油層射孔，磨掉一段100英尺長(zhǎng)的管，將一個(gè)套筒滑入井內(nèi)后，井的油氣產(chǎn)量上升，含水下降。
墨西哥灣事故使作業(yè)者對(duì)海上油井作業(yè)的各個(gè)方面更加謹(jǐn)慎，更注重安全審查，并導(dǎo)致墨西哥灣鉆井工作暫停，由此油井修井作業(yè)市場(chǎng)此刻也發(fā)生了較大的改變。在海上鉆井暫停期間，出租鉆機(jī)的公司一直忙著進(jìn)行修井作業(yè)。
去年Blue Ocean承接了Trendsetter工程公司的咨詢業(yè)務(wù)，Trendsetter是處理井噴防堵罩閥的主要供應(yīng)商，該公司的設(shè)備能夠達(dá)到美國(guó)政府為鉆井裝置所制定的所有安全標(biāo)準(zhǔn)。
潛在客戶比較關(guān)心的是鋼纜修井的安全性可以與帶有提升器的鉆井裝置相比嗎?Blue Ocean營(yíng)運(yùn)經(jīng)理Ian Still指出，鋼纜不能像提升管一樣傳輸烴類，他反問(wèn)道：“難道無(wú)提升管裝置不是更安全嗎?”
降低修井費(fèi)用的新方式
隨著鋼絲繩起下設(shè)備的應(yīng)用范圍不斷增加。華大公司的目標(biāo)是讓油井管理者相信多數(shù)海底油井作業(yè)都可以，而且不用鉆井裝置就可以完成。
但是，對(duì)一個(gè)長(zhǎng)期以來(lái)都用帶提升管的鉆井裝置進(jìn)行深海油井作業(yè)的行業(yè)來(lái)說(shuō)，這些推廣電纜設(shè)備修井新技術(shù)的公司正努力改變大家認(rèn)為提升管是修井必備的觀念。
“將會(huì)有降低修井費(fèi)用的新技術(shù)的出現(xiàn)，”Helix 的Hurzeler說(shuō)，“我們將會(huì)進(jìn)行一些施工操作，希望它們能夠提供油井診斷信息，但不可能完全達(dá)到我們的總體目標(biāo)。”
無(wú)提升管方法有一定的局限性，鋼纜不能將泥漿排空，但配備有提升管作業(yè)船的限制因素則是它的費(fèi)用。“目前70%的海底修井工作可以成功地用鋼絲繩起下設(shè)備來(lái)完成，”FMC的Skeels說(shuō)，“為了確保成功，一些客戶寧愿選擇費(fèi)用高的作業(yè)方式，但是最后發(fā)現(xiàn)費(fèi)用太高難以承受。”
那些認(rèn)為小型修井船有一定前景的人正在尋找能夠輸送液體提升管的替代方法。創(chuàng)新家們推行更小型的作業(yè)船，制造一個(gè)不需笨重的鉆井平臺(tái)或鉆井船的提升管來(lái)進(jìn)行修井是他們的最終目標(biāo)。FMC，Expro以及與正與貝克休斯公司合作的Blue Ocean正在尋找新方法，用撓性油管而不是在提升管中運(yùn)行油管來(lái)傳輸原油，從好的一方面看，不論是韌性，還是強(qiáng)度，油管都能夠受得住液體的侵蝕。但必須把油管用一艘在波浪中忽沉忽浮的船拉緊。如果突然發(fā)生變動(dòng)而調(diào)整失敗，就會(huì)扣住油管。而小型船比大型船的穩(wěn)定性差，這就增加了挑戰(zhàn)。
為了達(dá)到目標(biāo)，諾地勒國(guó)際公司正在走另?xiàng)l一路徑即用舉著沉重的油管柱、充滿空氣的浮艙支撐提升器，就像是拴在一根繩子上的一個(gè)氣球。該公司正在為繼續(xù)開(kāi)發(fā)研究使用提升管進(jìn)行一系列海底作業(yè)而向RPSEA尋求經(jīng)費(fèi)。
對(duì)大多數(shù)公司來(lái)說(shuō)，向深海油井作業(yè)新方法的轉(zhuǎn)變一直都很緩慢。隨著新的深海機(jī)械設(shè)備投入市場(chǎng)，需求供不應(yīng)求。要想穩(wěn)定地工作，油井作業(yè)行業(yè)就要效仿挪威國(guó)家石油公司。該公司與客戶簽有長(zhǎng)期合同，它的作業(yè)船只每年有300多天忙于工作。“當(dāng)一口井出了故障，油井管理者就想到修井，”FMC的Skeels說(shuō)， “否則，他們不想動(dòng)用修井船。”
采用相對(duì)成本較低的修井方式雖然不能帶來(lái)快速盈利，但是因?yàn)榭梢员ＷC油田上更多的油井在轉(zhuǎn)動(dòng)生產(chǎn)，這樣，公司的盈利隨著修井進(jìn)展會(huì)逐漸增加。
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