Lee Thomas無疑是幸運的，他和他的妻子Laura Liebana之間有著大多數(shù)夫妻間沒有的默契。Thomas和Liebana都是工程師，并且擁有共同的興趣領(lǐng)域。Thomas的專業(yè)是管道工程，而Liebana的專業(yè)是流量保障，在澳大利亞的煤層氣管道運輸項目上，他們遇見了彼此。

后來他們一起去了Intecsea / Worley Parsons的倫敦辦事處從事海洋管道工作，在那里他們遇到了一個共同的問題。在夫妻的兩個專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，都會有氣體和液體混合物的出現(xiàn)，其中一個問題就是，用管道運輸這些混合物所需的能量大大限制了自然壓力下的采出產(chǎn)量。

但與煤層氣公司不同，海洋石油工程師并沒有采用煤層氣中常見的解決方案，即使用分離器除去大部分流體。該方法的原理非常基礎(chǔ)，大家都知道輸送物只為液體或氣體時所需的能量要少得多。所以問題就變成了“為什么沒有人去做這一項工作？”

面對天然氣和液體的混合物，深水項目工程師可選擇的只有兩個下策。如果采用大直徑管道，確實能夠輸送大量氣體，但會出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，產(chǎn)生段塞和液體滯留。同時，隨著自然壓力的下降，這些問題會變得更加嚴重，而且?guī)啄旰笞匀粔毫Ρ悴蛔阋跃S持生產(chǎn)。

如果采用小直徑管道和更高的壓力，段塞現(xiàn)象會減輕，但井的產(chǎn)量又會被限制。而且狹窄管道會增加摩擦阻力，井的生產(chǎn)壽命顯著降低。

而其他的解決方案，如添加生產(chǎn)平臺、壓縮裝置或第二條管道，都需要大量的投資。 

這是一個有趣的問題。但在當初海洋石油蓬勃發(fā)展的時候，他倆正忙于工作和家中兩個孩子的撫養(yǎng)，無暇顧及于此。而在海洋石油崩盤兩人離職后，這一切就發(fā)生了變化，就像Thomas所說的那樣，他們現(xiàn)在有了“機會和時間”去研究這個問題。起初他們以為已經(jīng)有人申請了該方案的專利，卻很高興地發(fā)現(xiàn)并沒有，于是Thomas夫妻開始研究如何將這種方法應(yīng)用到海洋石油工程中去。

那么接下來的3個月，是時候去努力做一些大膽的事情了。他們同幾位離職的工程師一起，開始著手尋找一種開發(fā)大型滯留氣田的解決方案。他們希望新的解決方案能夠明顯優(yōu)于世界上一些技術(shù)先進石油公司所開發(fā)的方法。在這一過程中，可謂是欣喜和沮喪共存，困惑與頓悟同在。這些解決方案，Thomas表示，在逐漸變得愈發(fā)簡潔。

他們的競爭對象包括：殼牌耗費110億美元開發(fā)的Prelude浮動天然氣液化容器，道達爾開發(fā)，估值達到20億美元的唯一一款海底壓縮系統(tǒng)。

他們的目標是將Thomas所描述的“極其簡單”的方法轉(zhuǎn)變成一種切實可行的替代方法，即實現(xiàn)天然氣從氣田到岸上長達200公里的運輸，且不影響潛在產(chǎn)量。Thomas表示，他們有可能能夠把管道長度延長到300公里。

在2018年5月的海洋技術(shù)會議上，Thomas在其技術(shù)匯報（OTC 28949）中的示例表示，他們的方案能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣從氣田到岸上長達170多公里的運輸。與傳統(tǒng)的典型技術(shù)方案相比，資本支出減少了40%，增加價值達90億美元。他說:“如果這不能推動項目的向前發(fā)展，那我不知道還有什么能�！�

這項創(chuàng)新，能夠?qū)⒑５椎幕亟娱L度增加一倍，這樣更多的氣田能夠與陸地上的設(shè)備連接，如上圖埃及近海圖中所示。

開啟新世界的大門 

雖然將氣體和液體分離是一種提高流動效率的簡單方法，但建立一個適合于海洋系統(tǒng)的分離器卻肯定不是一件簡單的事。 

首先是那些用來處理從低壓井中流出的氣體和液體的笨重設(shè)備。水下設(shè)備的體積需要更小，要能夠安裝在單頭連接的管道中，要能夠被管道鋪設(shè)船拖動，要能夠經(jīng)得起極端壓力，并且必須是可清洗的，這樣才能采用廣泛使用的芯棒PIG方法進行清洗。最重要的是，由于海洋中氣體的流動速度遠遠超過其從煤層中流出的速度，因此設(shè)備要能有效地對這種高速流體進行氣液分離。

深水油氣分離器模型Pseduo 

設(shè)備原型的設(shè)計靈感來源于Thomas在沙特阿拉伯一家化工廠看到的在線分離器，最后的設(shè)計看起來像一個被保護鋼架包裹起來的管狀隆起部分。設(shè)備中沒有可移動部件。一條旁路管線會吸走了一些氣體，并用此流動來排出液體。液體隨即會流入了只占一小部分體積的第二條管線中。

經(jīng)過一段時間頻繁的概念化、流動模擬和合作之后，Thomas夫婦把他們的想法告知給了他們的前雇主，公司重新雇傭了他們并給了他們兩年時間對新想法進行構(gòu)建、測試，并將其出售給石油這個保守行業(yè)。

OTC上的匯報只是一個簡短的版本，并顯然是針對潛在客戶精心安排的一小時。Thomas說，他們稱之為“假干氣回接”的潛在收益引起了人們的興趣。盡管Thomas不肯透露名字，但在他的演講結(jié)束后，一群來自休斯敦雪佛龍的工程師邀請Thomas去他們的辦公室討論一下這個系統(tǒng)。

數(shù)十億美元的增值 

在Thomas的匯報中，將新設(shè)計與一條采用傳統(tǒng)設(shè)計，長170公里的管道進行了對比。該管道連接了一組相隔13公里的油井與日液化產(chǎn)能為880 mm sfc的地面設(shè)施。

在該例子中，傳統(tǒng)技術(shù)下氣體和液體的多相混合物流過的管線為直徑30英寸，而在他們的技術(shù)“大部分干燥氣體流過的管線為36英寸的純氣管線”。（Thomas的文章還預(yù)測通過第一個分離器后的最大液體含量將是0.012％，而傳統(tǒng)的則為14%-27％）。

移動多相混合物所需的壓力幾乎是單相氣體的兩倍多。因此，僅依靠自然壓力只能維持4年的生產(chǎn)。通過在陸上增壓，油公司可以再增加2年的多相流生產(chǎn)。根據(jù)報告中的圖表，通過去除大部分液體，可以使用更大的管道進行生產(chǎn)，并且持續(xù)時間可能超過10年。

但氣液分離仍然需要很高的成本。報告中所示的六個氣體分離裝置加上一條較小的第二條液體管線，將使成本從15億美元增加到19億美元。相比之下，在分離和壓縮設(shè)備附近增加一個浮動生產(chǎn)平臺，預(yù)計總成本將達到32億美元。

Thomas的工作仍處于早期研發(fā)階段。他們正在研究由感興趣的甲方所提出的問題，并制造了分離器的原型，這是一個以前從未在海上使用過的組件。他們希望今年之后能夠在流動回路中對其進行測試。

如果這項技術(shù)能夠達到它所預(yù)期的效果，則可能實現(xiàn)世界各地滯留氣田的再次開發(fā)。對于Thomas來說，這意味著他能夠重新以項目工程師的身份回到Intecsea公司，而不需要去執(zhí)行他的職業(yè)方案B：作為英國陸軍皇家工程師的一員，而且極有可能去阿富汗執(zhí)勤。

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