海底完井使偏遠地區(qū)以及小儲層的石油開采成為可能。但其太高的維護成本有可能縮短油井的開采期。“海底油井與其它油井一樣，也會出問題，但是要想修理一口海上油井，就需要動用鉆機，費用高達每天1百萬美元，”Expro Ax-s 技術(shù)公司市場銷售部經(jīng)理Matthew Law說，“哪里有采油平臺的入口，哪里就需要經(jīng)常性的修井作業(yè), 正是常規(guī)的油井維護提高了油田的可采儲量。”
降低深海鉆探成本勢在必得
英國石油公司、雪佛龍石油公司、埃克森美孚公司、挪威國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用降低50%以上，以此來改進油井維護方法的公司。定期進行油井維護能獲得多少平均產(chǎn)量，目前還沒有公認的行業(yè)標準。大家普遍認為，數(shù)千座的海底鉆井平臺的定期修井能夠生產(chǎn)出價值數(shù)十億美元的石油。
“提高深海石油開采速度的最大挑戰(zhàn)之一是側(cè)鉆的費用太高。”殼牌公司的油井執(zhí)行副總裁Peter Sharpe說。
鉆探設(shè)備能力巨大，根據(jù)一般的近海修井經(jīng)驗，深海油井作業(yè)的回報率會有很大波動，一些簡單的修井工作可能會產(chǎn)生具大的收益，但是對一些復(fù)雜油井故障來說，其處理費用可能要超過收益。大多數(shù)油井出現(xiàn)的問題介于這兩者之間。
根據(jù)北海地區(qū)淺水區(qū)油井的修井經(jīng)驗，對海底油井進行常規(guī)維護能夠產(chǎn)生一定收益。修井費用及技術(shù)挑戰(zhàn)隨著水深的加大而增加，在北海地區(qū)進行了降低成本方法的試驗。如果不能大幅度降低修井費用，那么在10口海底油井上所花費的旨在減少產(chǎn)量遞減的維護費用可能會超過在短期內(nèi)能帶來更大收益的深�？碧劫M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)的組合起來使用，把大多數(shù)工作集中到用施工船取代鉆井設(shè)備進行修井。
“費用是一個因素，但是我們這樣做也是為了將鉆井設(shè)備騰出來，以便進行更多的勘探開發(fā)工作，” 殼牌公司負責浮動提升裝置的油井交貨經(jīng)理Colin Buchan說，“鉆井設(shè)備應(yīng)該是設(shè)計鉆井的復(fù)雜機械，不是為修井而設(shè)計的。”
世界上沒有足夠的鉆機維護所有的水下采油樹。據(jù)Quest Offshore 公司統(tǒng)計，1990～2010年，已有近4200套采油樹被用于海底完井。預(yù)計到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。大部分非鉆機設(shè)備修井作業(yè)都是在水深小于1500英尺的地方進行，只有少數(shù)幾例作業(yè)井位于水下3000英尺。自20世紀90年代，北海石油生產(chǎn)商開始開發(fā)新技術(shù)，使用以鋼纜為動力的機器進行生產(chǎn)井作業(yè)。“如果回頭想想1994年工作開始時的情景，會發(fā)現(xiàn)當時的工具都相當簡單。”Buchan說。
油井診斷和維護工作的范圍繼續(xù)發(fā)展。用鋼絲繩進行的作業(yè)范圍從診斷井底堵塞物、測定水源到解堵以及堵漏點。
對挪威國家石油公司來說,油井維護已成為它將海上油井最終采取率提高到平均55%的一個主要驅(qū)動力。目前該公司有兩艘作業(yè)船在挪威大陸架上進行全天的小修作業(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)在他們的目標是向深水區(qū)進發(fā)。殼牌在西非、巴西和美國的四年期項目是運用鋼纜進行更多的油井診斷和修井作業(yè)，現(xiàn)已啟動。這一變化意味著美國石油學會修改了用于修井的提升管的標準(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準，美國石油學會修井工作組主席兼FMC新技術(shù)主任Brian Skeels說，“隨著更多深海區(qū)油田的開發(fā)，未來幾年，水下修井工作量將會大幅增加。”
負責作業(yè)船分類標準制定，挪威船級社移動式近海平臺的業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Tomas Elander Solli說，“常規(guī)鉆井裝置在修井工作中還是起著非常重要的作用。”他進一步指出，今天用于修井的小型作業(yè)船還不多，但以后會越來越多。
專注于修井工作贏得回報
降低深海修井費用的第一步是制造專門用于修井的移動船。挪威國家石油公司打算建造被稱為B類的新一代浮動修井平臺，每一平臺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)幾個在建項目之一是由Helix能源方案集團所制造和運行的Q4000。與Island Offshore一樣，該公司也是B類平臺的參與開發(fā)者之一。Q4000在2010年的美國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，如運用鉆井裝置，則需數(shù)天甚至數(shù)周的時間進行作戰(zhàn)計劃的改變以及重新配置，而用Q4000則縮短了時間。”Helix公司負責油井施工的美國商務(wù)經(jīng)理Kurt Hurzeler說，“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。
“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，“我們的市場及技術(shù)將會引起更多人的關(guān)注。”
少花費多辦事
鋼纜設(shè)備研發(fā)商們向用戶證明，用小型近海施工船進行深海修井作業(yè)，所需費用只占鉆井裝置修井費用的一小部分。據(jù)RPSEA統(tǒng)計，目前有15家公司正在開發(fā)電纜修井設(shè)備。在過去的十多年里，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。
運用鋼絲繩起下的工具進行解堵花費僅為運用鉆井裝置的三分之一，一些公司已經(jīng)制造出能夠進入油井、進行一系列診斷測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行鋼絲電纜修井過程中創(chuàng)造了3000英尺的井深記錄。在一個油層射孔，磨掉一段100英尺長的管，將一個套筒滑入井內(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)者對海上油井作業(yè)的各個方面更加謹慎，更注重安全審查，并導致墨西哥灣鉆井工作暫停，由此油井修井作業(yè)市場此刻也發(fā)生了較大的改變。在海上鉆井暫停期間，出租鉆機的公司一直忙著進行修井作業(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)備能夠達到美國政府為鉆井裝置所制定的所有安全標準。
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營運經(jīng)理Ian Still指出，鋼纜不能像提升管一樣傳輸烴類，他反問道：“難道無提升管裝置不是更安全嗎?”
降低修井費用的新方式
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，對一個長期以來都用帶提升管的鉆井裝置進行深海油井作業(yè)的行業(yè)來說，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為提升管是修井必備的觀念。
“將會有降低修井費用的新技術(shù)的出現(xiàn)，”Helix 的Hurzeler說，“我們將會進行一些施工操作，希望它們能夠提供油井診斷信息，但不可能完全達到我們的總體目標。”
無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)備來完成，”FMC的Skeels說，“為了確保成功，一些客戶寧愿選擇費用高的作業(yè)方式，但是最后發(fā)現(xiàn)費用太高難以承受。”
那些認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，制造一個不需笨重的鉆井平臺或鉆井船的提升管來進行修井是他們的最終目標。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行油管來傳輸原油，從好的一方面看，不論是韌性，還是強度，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)生變動而調(diào)整失敗，就會扣住油管。而小型船比大型船的穩(wěn)定性差，這就增加了挑戰(zhàn)。
為了達到目標，諾地勒國際公司正在走另條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氣球。該公司正在為繼續(xù)開發(fā)研究使用提升管進行一系列海底作業(yè)而向RPSEA尋求經(jīng)費。
對大多數(shù)公司來說，向深海油井作業(yè)新方法的轉(zhuǎn)變一直都很緩慢。隨著新的深海機械設(shè)備投入市場，需求供不應(yīng)求。要想穩(wěn)定地工作，油井作業(yè)行業(yè)就要效仿挪威國家石油公司。該公司與客戶簽有長期合同，它的作業(yè)船只每年有300多天忙于工作。“當一口井出了故障，油井管理者就想到修井，”FMC的Skeels說， “否則，他們不想動用修井船。”
采用相對成本較低的修井方式雖然不能帶來快速盈利，但是因為可以保證油田上更多的油井在轉(zhuǎn)動生產(chǎn)，這樣，公司的盈利隨著修井進展會逐漸增加。
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