知識經(jīng)驗的傳承
限制自動化進程
在鉆井作業(yè)中發(fā)揮自動化或機械化最大優(yōu)勢,仍有許多障礙,其中最大的障礙之一就是我們自己。
在上世紀90年代,許多第一代深水鉆機建造期間,大部分廠家都對自動化設(shè)備沒有經(jīng)驗,許多人在這方面都留下了痛苦的回憶,幾乎每臺鉆機都是客戶定制的,控制鉆機所需的軟件數(shù)量巨大,通常都要花兩年的時間才能編制完成;裝配到鉆機上的設(shè)備幾乎事先都沒在現(xiàn)場使用過,且也沒有進行過全方位的實驗室試驗,這就導(dǎo)致了大量的停機時間和維護困難;在鉆機上所需要的人員不是設(shè)想的那樣更少,而是需要更多且技能更好的人員參與操作;這就導(dǎo)致裝有自動化設(shè)備的鉆機效率還沒有人工操作的鉆機效率高。
這類問題現(xiàn)在都已不存在了。相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟,相關(guān)人員已學(xué)會如何維護和修理復(fù)雜的設(shè)備,且供應(yīng)商投入了更多的時間和精力在運抵現(xiàn)場之前對其設(shè)備進行檢測,諸如閉環(huán)硬件(HIL)檢測等技術(shù)也已被用于用控制裝置的實際硬件來對軟件進行檢測。整體而言,當(dāng)今的新型海洋鉆機都已沒有大的工作問題;同時,針對新設(shè)備,各公司都加強了對相關(guān)人員的事先培訓(xùn),且在一臺鉆機上所學(xué)到的知識又可以應(yīng)用到另一臺鉆機上,從而形成良性改進循環(huán),F(xiàn)在的問題就是要穩(wěn)步可靠的引入新設(shè)備,且要牢記,在首次引入新設(shè)備時總是會遇到一些相關(guān)問題。比如,馬士基鉆井公司初次應(yīng)用其自升式
鉆井平臺MÆRSK INNOVATOR時,其操作人員就缺乏經(jīng)驗和能力,而當(dāng)這些人員積累了一定的經(jīng)驗以后,設(shè)備的工作效率便大為提升。而且,當(dāng)該公司后來開始應(yīng)用其姊妹鉆機MÆRSK INSPIRER時,第一臺鉆機的操作經(jīng)驗便被傳授操作人員,使他們能夠應(yīng)用已有的知識操作新鉆機。但始終要記住一點,即使一位有經(jīng)驗的員工已經(jīng)經(jīng)過必要的培訓(xùn),也一定要善于接受新知識和新技術(shù),因為我們不可能在每個第一次都把事情做的百分之百正確。
遠程作業(yè)
與無人鉆機為時不遠
展望未來,一些正在浮現(xiàn)的新技術(shù)是很重要的,比如有線
鉆桿和單板電腦(SBC)等,無論如何,鉆井工業(yè)都已真正開始探索鉆機遠程操作的可能性。如果能夠從司鉆控制室對鉆臺設(shè)備進行控制的話,那么從理論上說也應(yīng)該能夠從成百或上千英里以外對其進行控制。這一理論早在2004年就已得到了證實,當(dāng)時
國民油井M/D Totco公司和
斯倫貝謝公司通過從英國的劍橋發(fā)送指令而在美國的德克薩斯州進行鉆井,在鉆井過程中應(yīng)用了遠程聯(lián)接自動控制技術(shù)(DrillLink)將遠程信號傳送到鉆機控制系統(tǒng)上。這種聯(lián)接技術(shù)還被應(yīng)用到
墨西哥灣等地進行與地下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的通信以控制
定向井的軌跡。
自動化和遠程作業(yè)使人們對未來充滿了希望,然而,如果考慮到鉆井工業(yè)界在這些技術(shù)上所投入的精力與財力,我們不禁要問,我們真的需要能夠自主作業(yè)的獨立鉆機嗎?這一點有可能實現(xiàn)嗎?
首先,專家們都認為離實現(xiàn)自主鉆機已經(jīng)很近了,目前只是還缺少一個關(guān)鍵要素,即標準化。無論是地下設(shè)備還是地面設(shè)備皆如此,都還缺少使供貨商對所有操作實行標準化這一關(guān)鍵要素,當(dāng)前也沒有什么動力來推動鉆井工業(yè)界對各種
鉆頭及其它部件的不同尺寸和操作理念進行標準化,同時也沒有一個“領(lǐng)頭羊”向鉆井工業(yè)推介用于鉆井的“微軟視窗”系統(tǒng)。
其次,自動化的目標真的是要在鉆機上投放更少的人員(或無人)嗎?答案是否定的。機器只適合于某些類型的工作,主要是重復(fù)性工作以及人員所不能夠做到的、需要一定精度或具有一定復(fù)雜性的工作。所以,當(dāng)機器做這類工作時,并不意味著就能向鉆機上派遣更少的人員,其目的是想使這些重復(fù)性工作簡單化,以便使鉆井人員能夠集中于鉆機上更為復(fù)雜的和更適合由人員來控制的一些變量。在某種情況下,定向鉆井公司需要培訓(xùn)其鉆井人員如何安裝井下工具,以便使負責(zé)定向鉆井的司鉆能夠在遠程控制中心進行工作。類似這樣的情況確實可以幫助鉆井作業(yè)商,減少與人員旅行相關(guān)的費用并改善其鉆井人員的安全性。
最后,自動化并不是要求“要么全有要么全無”,根據(jù)鉆井環(huán)境的不同,對不同的自動化程度有著許多不同的要求。自動化決不是最終目的,沒有人僅僅是傾心于自動化,人們感興趣的只是鉆井過程的優(yōu)化,而自動化只不過是工具之一。盡管我們最終能夠?qū)崿F(xiàn)無人鉆機,但這決不是目標,而是要成功地改進鉆井性能。事實上,完全自動鉆機的概念——“按一下按鈕,鉆一口井”,對某些人來說是很有吸引力的,但對另外一些人來說則既沒有吸引力又不現(xiàn)實。然而,無論人們的看法如何,石油天然氣鉆井正向無人自動化作業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。
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