長期以來,“海底工廠”一直被開發(fā)商認為是降低作業(yè)成本的最有效方案。但是,要實現(xiàn)這一愿景,許多地面設備必須進行改進,使其能夠在水下工作。Oceaneering推出的海底泵送技術(SPT)就是設備改進的典范,還贏得了OTC的新技術獎,其允許開發(fā)商在海底進行化學品儲存和注入。
Oceaneering產品開發(fā)總監(jiān)Christopher Leon表示,SPT可以替代復雜的水電臍帶,幫助降低項目的開發(fā)成本。通常來講,這種常規(guī)臍帶的耗費可能高達數千萬美元,而且需要配合安裝電力和通信設備,雖然后者價格稍低,但整體的耗費巨大。SPT技術的核心是將化學品儲存和泵送設備從地面移至海床,消除了臍帶管線的應用。
SPT主要由三個技術構成:電泵模塊(EPM),流體儲罐模塊(FSM)以及附加控制組件。 EPM能夠在15000 psi的操作壓力下提供0-40加侖/分鐘的流速。
FSM罐內為柔軟的彈性體儲液囊,為化學品儲存提供雙重隔離屏障。SPT的所有構成部分都安裝在一個框架中,復合ISO標準。彈性儲液囊在指定深度條件下可以按照預定速度將化學品排出。通過Oceaneering特有的專利工藝,液囊內的體積變化可以直接測量,進而得到化學品注入速率數據,而無需使用額外的設備。
Leon表示,SPT的設計研究中存在兩大挑戰(zhàn):可長期使用的海底泵以及海底液囊中化學品殘余量的準確檢測能力!癘ceaneering將儲罐置于海底,用于油井的干預作業(yè),我們知道改進現(xiàn)有設計的方法,設備的升級也在進行中。該技術能夠為開發(fā)商降低成本,但如果泵性能不可靠,其發(fā)生故障時耗費的回收修復成本反而會導致總成本的提高!
為了保證泵設備的可靠性,Oceaneering進行了大量的認證工作,泵設備全部滿足API 17Q標準。此外,該公司還采用了基于可靠性的設計,確保所有設備都可連續(xù)運轉三年而無需維保作業(yè)。此項測試工作包括應用壽命測試、化學藥劑兼容性測試,以確定系統(tǒng)的平均故障間隔時間。
為滿足作業(yè)現(xiàn)場要求,SPT的配置靈活性極高,F(xiàn)SM可在ISO標準的容器尺寸框架中使用一對1500加侖的液囊,方便公路運輸。此外,可以將兩個框架連接,提高井下化學藥劑的儲量,容量最高可達6000加侖。當化學藥劑注入完畢,開發(fā)商可以直接進行填充或整體更換。Oceaneering測試了小規(guī)模液囊的高壓艙再填充,在不同深度條件下都非常有效!敖刂聊壳埃覀兝迷摷夹g完成了多個油井干預作業(yè)!
在2018年初北海的一次干預作業(yè)中,Oceaneering在四個月的時間內完成了FSM部署。此次采用的SPT工具為縮小版本,該公司使用了三種不同的液囊,每種都含有150加侖不同的化學藥劑,全部放置在一個密閉滑橇內,作業(yè)水深1400米。每隔21天,開發(fā)商將SPT滑橇提拉至地面(水面)重新填充化學藥劑。從另一方面考慮,該裝置為遠程操作的ROV提供了所需化學品供應,以執(zhí)行干預工作,而無需停止補充化學藥劑。Oceaneering表示,SPT可以提高工作效率,能夠大幅縮短作業(yè)時間。
Leon還表示:“SPT除了可以用于化學藥劑注入,還可作為海底液壓動力裝置使用,通過臍帶纜輸送液壓油,提供動力。這基本上是相同的技術,只是泵和部分組件略有不同。”
他說:“SPT不僅適用于新油田建設和遠程作業(yè),也可解決運營商關注的開采設備生命周期問題,滿足不斷變化的作業(yè)條件,解決油氣開采中的臍帶纜應用難題。通過這項技術,開發(fā)商可獲得優(yōu)于當前所有臍帶纜的優(yōu)越性能。雖然當前Oceaneering將注意力集中在海底化學注入和儲存技術上,但要完全實現(xiàn)海底工廠的愿景還需要五到八年的時間。”
水下化學藥劑儲存&注入系統(tǒng)
通過使用模塊化和可擴展設計,SPT設備在化學品存儲和注入方面具有顯著的優(yōu)勢。與執(zhí)行相同任務的傳統(tǒng)臍帶系統(tǒng)相比, SPT不僅成本更低,交付周期也更短,而且系統(tǒng)可以從多功能服務船部署,從而消除了對大型作業(yè)船的需求。
SPT部署到海床后,利用作業(yè)支持船,通過儲罐置換或填充的方式填滿。該技術是對所有電氣系統(tǒng)和架構的補充,可以顯著簡化油田作業(yè)所需臍帶系統(tǒng)的復雜性和輸送載荷。此外,通過長或(和)多個臍帶纜進行化學藥劑輸送和分配極具挑戰(zhàn)性,且成本較高,原位存儲和注入概念是長海底回接技術發(fā)展的強有力推動因素。
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