Ολοκληρώσεις σύνδεσης

Το σύστημα SureCONNECT προσφέρει μια αρθρωτή προσέγγιση, συνδέοντας υδραυλικά, ηλεκτρονικά ή/και ίνες με ένα σχεδιασμό συστήματος, περαιτέρω αξιοπιστία και συνέπεια σε όλες τις εφαρμογές. (Εικόνα: Baker Hughes)

Το Forewarned is forearmed, μια παροιμία που ισχύει ιδιαίτερα όταν πρόκειται για γεωτρήσεις βαθέων υδάτων. Οι υπεράκτιες γεωτρύπανες βασίζονται όλο και περισσότερο σε υπάρχουσες και νέες τεχνολογίες δεδομένων για να λαμβάνουν αποφάσεις σε πραγματικό χρόνο και να διατηρούν τις λειτουργίες ασφαλείς.

Ολοκληρώσεις πολλαπλών ταξιδιών σε υπεράκτια πηγάδια έχουν αφήσει εδώ και καιρό τους χειριστές στο σκοτάδι σχετικά με το τι συνέβαινε στη ζώνη πληρωμής. Η αρθρωτή τεχνολογία που συνδέει υδραυλικά, ηλεκτρικά και οπτικές ίνες μεταξύ των άνω και κάτω συμπληρωμάτων παρέχει δεδομένα απόδοσης της δεξαμενής σε πραγματικό χρόνο.

Τα πολύπλοκα υπεράκτια και υποθαλάσσια πηγάδια βασίζονται συχνά σε σχέδια ολοκλήρωσης πολλαπλών ταξιδιών για να εξασφαλίσουν ότι το συγκρότημα ολοκλήρωσης φτάνει σε βάθος χωρίς να καταστρέφεται η δεξαμενή. Το μειονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι, μέχρι πρόσφατα, καθιστούσε αδύνατη τη λειτουργία ινών, ηλεκτρικών και υδραυλικών γραμμών που φτάνουν στη χαμηλότερη ολοκλήρωση, που είναι το τμήμα που έρχεται σε επαφή με τη δεξαμενή.

Ο Thomas Scott, διευθυντής παγκόσμιας γραμμής προϊόντων για ευφυή συστήματα παραγωγής και πληροφορίες δεξαμενών στην Baker Hughes, λέει ότι η βιομηχανία λειτουργεί με ανεπαρκή δεδομένα από τη δεκαετία του 1970, αφήνοντας τους χειριστές να μην μπορούν να πουν πόσο αποτελεσματικά αποστράγγιζαν ένα περιουσιακό στοιχείο.

Σε απάντηση σε αυτό το πρόβλημα, η Baker Hughes ανέπτυξε ένα έξυπνο σύστημα wet-mate που επιτρέπει την παρακολούθηση της παραγωγής σε πραγματικό χρόνο και τον έλεγχο του συστήματος ολοκλήρωσης σε ολόκληρο το φρεάτιο σε ολοκληρώσεις πολλαπλών διαδρομών. Το SureCONNECT επιτρέπει τη σύνδεση και την επανασύνδεση των άνω εξαρτημάτων ολοκλήρωσης με την κάτω ολοκλήρωση. Το σύστημα χρησιμοποιεί μια αρθρωτή προσέγγιση για να συνδέσει τα υδραυλικά, τα ηλεκτρικά που τροφοδοτούν παραδοσιακά συστήματα παρακολούθησης, όπως μετρητές θερμοκρασίας πίεσης με βάση τον χαλαζία και βαλβίδες ελέγχου ροής στο φρεάτιο, μαζί με οπτικές ίνες με ένα σχέδιο συστήματος.

«Το σύστημα SureCONNECT στο σύνολό του είναι ένα εργαλείο που μας επιτρέπει να εκτελούμε πολλαπλά ταξίδια στην ολοκλήρωση», λέει ο Scott. «Αυτό το σύστημα επιτρέπει στους χειριστές να ολοκληρώσουν φρεάτια με τρόπους που ποτέ δεν φαντάζονταν δυνατοί».

Το σύστημα καθιστά διαθέσιμα «δεδομένα σε πραγματικό χρόνο που κατανοούμε και τα καθιστά εφικτά. Δεν είναι απλώς τροφοδοσία δεδομένων, αλλά τι σημαίνει από την άποψη της δεξαμενής; Τι μπορώ να κάνω για να αποκτήσω μεγαλύτερη αξία;» Ο Scott λέει ότι το σύστημα «επιτρέπει την παρακολούθηση και τον έλεγχο στη χαμηλότερη ολοκλήρωση. Για πρώτη φορά στον κλάδο, έχουμε επιτρέψει σε κάθε πηγάδι να έχει αυτό το επίπεδο παρακολούθησης».

Επειδή η εγκατάσταση είναι μόνιμη, παρέχει πληροφορίες σχετικά με τις αλλαγές των συνθηκών δεξαμενής κατά τη διάρκεια ζωής του φρεατίου. Το σύστημα SureCONNECT επιτρέπει επίσης την ολοκλήρωση εργασιών εργασίας χωρίς ανάκτηση της χαμηλότερης ολοκλήρωσης, όπως εγκατάσταση ή ανάκτηση ηλεκτρικής υποβρύχιας αντλίας ή επισκευή βαλβίδας ασφαλείας, γεγονός που μειώνει τον χρόνο εγκατάστασης, τους κινδύνους ασφαλείας και το κόστος εξοπλισμού.

Στην καρδιά του, λέει ο Scott, το σύστημα προορίζεται να βοηθήσει τους χειριστές να αντλούν περισσότερη αξία από τα περιουσιακά τους στοιχεία, ενώ παράλληλα επιτρέπει την αποτελεσματικότητα και τον απομακρυσμένο έλεγχο των λειτουργιών. Αυτό το κάνει μέσω δεδομένων.

Υποσυγκρότηση συστήματος SureCONNECT με συσκευή συσκευασίας τροφοδοσίας Premier, ίνα SureVIEW CoreBright και μετρητές πίεσης/θερμοκρασίας που συλλέγονται πριν από τη λειτουργία μέσα στην τρύπα με τη χαμηλότερη ολοκλήρωση κατά τη διάρκεια μιας εγκατάστασης West of Shetland. Αυτό σηματοδότησε την πρώτη εγκατάσταση ολοκλήρωσης πολλαπλών ταξιδιών στον κόσμο με δυνατότητα οπτικών ινών fullbore. (Φωτογραφία: Baker Hughes)

Η τεχνολογία οπτικών ινών παρέχει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για τη δεξαμενή μέσω κατανεμημένων μετρήσεων κατά μήκος της ίνας. Ο Scott λέει ότι οι οπτικές ίνες μπορούν ταυτόχρονα να αποκτήσουν κατανεμημένη ακουστική αίσθηση (DAS) και κατανεμημένη αίσθηση θερμοκρασίας (DTS) μαζί με δεδομένα πίεσης σημείου και καταπόνησης δεξαμενής. Όλα αυτά τα δεδομένα καθιστούν δυνατό τον εντοπισμό από πού προέρχεται η άμμος και πού και ποια υγρά παράγονται ή εγχέονται. Μπορεί επίσης να παρακολουθεί την υγεία του εξοπλισμού, όπως την ποιότητα μετατόπισης βαλβίδων για βαλβίδες ασφαλείας και βαλβίδες ελέγχου εισροής, να ανιχνεύει ανωμαλίες ροής όπως διαρροές και άλλα ζητήματα ακεραιότητας φρεατίου, να πραγματοποιεί κατακόρυφο σεισμικό προφίλ για να χαρτογραφεί τις ιδιότητες του ταμιευτήρα και τα όρια του ρευστού με την πάροδο του χρόνου και να επιτρέπει την παρακολούθηση συμπίεσης μέσω ενός συνδυασμού ακουστικής και αίσθησης καταπόνησης.

«Διαμορφώσαμε αυτά τα πράγματα στο παρελθόν, και τώρα μετράμε στην πραγματικότητα αυτά τα πράγματα. Απαιτεί τη δουλειά με τις εικασίες», λέει ο Scott. «Είναι πολύ πιο πλούσιο σετ δεδομένων μέσω οπτικών ινών από ό,τι παίρνετε σε σύγκριση με το ηλεκτρικό. Οι οπτικές ίνες στο σύνολό τους έχουν αρχίσει να αποδίδουν μεγαλύτερη αξία τα τελευταία χρόνια».

Και ενώ αυτό το επίπεδο δεδομένων ήταν από καιρό επιθυμητό, για χρόνια δεν ήταν δυνατό, εν μέρει λόγω της δυσκολίας στο ζευγάρωμα των οπτικών ινών περίπου στο πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας στην κάτω ολοκλήρωση με τις οπτικές ίνες στην άνω ολοκλήρωση ένα μίλι κάτω από το γη, λέει.

Η ανακάλυψη, λέει, ήρθε με το SureCONNECT. Παρομοιάζει τη σύνδεση wet-mate με την πρίζα ενός ηλεκτρικού καλωδίου από το επάνω τελείωμα σε μια ηλεκτρική πρίζα τοίχου στο κάτω τελείωμα. Το κατώτερο σύστημα σύνδεσης προσγειώνεται με τη χαμηλότερη ολοκλήρωση. Το επάνω σύστημα σύνδεσης, που λειτουργεί με την άνω ολοκλήρωση, περιλαμβάνει μια ακολουθία καθαρισμού που αφαιρεί τα υπολείμματα του πηγαδιού. Αυτό το σύστημα διευκολύνει επίσης την ευθυγράμμιση του συνδετήρα καθώς το συγκρότημα συνδυάζεται με το κάτω αντίστοιχο.

Το αρθρωτό σύστημα περιλαμβάνει πέντε κανάλια που μπορούν να προσαρμοστούν με βάση τον τρόπο με τον οποίο ο μηχανικός ολοκλήρωσης θέλει να ολοκληρώσει το φρεάτιο. Κάθε κανάλι υποστηρίζει δύο υδραυλικές γραμμές, μία ηλεκτρική γραμμή ή μία γραμμή έξι ινών. Οι ηλεκτρικοί σύνδεσμοι καθιστούν δυνατές τις παραδοσιακές συσκευές παρακολούθησης, όπως μετρητές πίεσης και θερμοκρασίας και ηλεκτρικές βαλβίδες πνιγμού στην κάτω σύνδεση, ενώ οι υδραυλικές ενεργοποιήσεις μπορούν να βοηθήσουν στον μετριασμό της συσσώρευσης αλάτων ή ασφάλτου μέσω χημικής έγχυσης.

«Αυτό δίνει πρόσθετη ευελιξία για την τοποθέτηση εργαλείων παρακολούθησης και ελέγχου στη χαμηλότερη ολοκλήρωση που δεν ήταν δυνατή στο παρελθόν. Παρέχει περισσότερη τμηματοποίηση και έλεγχο της ολοκλήρωσης», λέει ο Scott.

Τα δεδομένα που διατίθενται μέσω του SureCONNECT επιτρέπουν στους χειριστές να λαμβάνουν πιο απομακρυσμένες αποφάσεις, γεγονός που ελαχιστοποιεί την ανάγκη για μεταφορά ειδικών στην υπεράκτια. Επειδή το σύστημα είναι συμβατό με άλλες τεχνολογίες κάτω οπών που χρησιμοποιούνται για την απενεργοποίηση των ζωνών και τη βελτιστοποίηση της παραγωγής, δημιουργεί τυποποίηση σε έξυπνα σχέδια ολοκλήρωσης, λέει η εταιρεία.

Τα δεδομένα που συλλέγονται υποβάλλονται σε επεξεργασία στην επιφάνεια και μετατρέπονται σε λύσεις που βασίζονται σε δράση και βασίζονται σε δεδομένα, σύμφωνα με τον Baker Hughes. Μια τέτοια ενέργεια μπορεί να είναι η απενεργοποίηση των ζωνών που κυριαρχούν στο νερό και το αέριο μέσω συρόμενων χιτωνίων που ενεργοποιούνται εξ αποστάσεως για βελτιστοποίηση της παραγωγής σε πραγματικό χρόνο.

Εκτός από το ότι επιτρέπει τη σύνδεση κάτω από την οπή ηλεκτρικών, υδραυλικών και οπτικών ινών σε ολοκληρώσεις πολλαπλών διαδρομών, το SureCONNECT καθιστά δυνατή τη δημιουργία προφίλ ροής, την παρακολούθηση και τον έλεγχο του φρεατίου πλήρους οπής, σύμφωνα με την εταιρεία.

«Διαμορφώσαμε αυτά τα πράγματα στο παρελθόν, και τώρα μετράμε στην πραγματικότητα αυτά τα πράγματα. Απαιτείται η εικασία από αυτό." – Thomas Scott, παγκόσμιος διευθυντής σειράς προϊόντων για έξυπνα συστήματα παραγωγής και πληροφορίες δεξαμενών στην Baker Hughes (Φωτογραφία: Baker Hughes)

Σύνδεση στο Clair Ridge
Η BP έχει αναπτύξει το SureCONNECT στο υπεράκτιο πεδίο Clair Ridge που λειτουργεί δυτικά του Shetland. Αυτή ήταν η πρώτη στον κόσμο ολοκληρωμένη εγκατάσταση πολλαπλών ταξιδιών με δυνατότητα οπτικών ινών fullbore. Κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, έξι οπτικές ίνες συνδυάστηκαν μεταξύ της άνω και της κάτω ολοκλήρωσης. Η BP θα χρησιμοποιήσει τα δεδομένα που συλλέγονται παράλληλα με τα συμβατικά δεδομένα επιτήρησης φρέατος για να παρέχει καλύτερη κατανόηση της απόδοσης κατάγματος σε πραγματικό χρόνο.

Το Clair Ridge είναι η δεύτερη φάση ανάπτυξης του κοιτάσματος Clair, το οποίο ανακαλύφθηκε το 1977 και περιέχει περισσότερα από 7 δισεκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου στη θέση του. Το Clair Ridge διαθέτει μια δεξαμενή με μεγάλη ρωγμή με ορισμένες περιοχές που παράγουν αρκετά και άλλες όχι. Η Clair Ridge, η οποία πέτυχε το πρώτο πετρέλαιο στα τέλη του 2018, στοχεύει σε 640 εκατομμύρια βαρέλια ανακτήσιμων αποθεμάτων πετρελαίου.

«Τα πηγάδια εκεί είναι πολύπλοκα. Είναι πολύ παραμορφωμένοι, με ελικοειδή μονοπάτια», λέει ο Scott. «Για να παράγουν αποτελεσματικά αυτή τη δεξαμενή, πρέπει να γνωρίζουν τι συμβαίνει στη δεξαμενή».

Λέει ότι η χρήση του SureCONNECT στο πεδίο Clair Ridge έδωσε τη δυνατότητα «να δούμε την αξία σχεδόν στιγμιαία» καθιστώντας δυνατό τον «ανίχνευση από πού προέρχεται το νερό και τη λήψη κατάλληλων μέτρων για το χειρισμό αυτού του νερού. Παράγουν από μια δεξαμενή με μεγάλη ρωγμή με τρόπο που δεν θα ήταν δυνατός χωρίς την τεχνολογία SureCONNECT.»

Ο Scott αποκαλεί την ανάπτυξη του SureCONNECT ταξίδι δύο δεκαετιών και λέει ότι η BP και η Shell υπήρξαν βασικοί εταίροι στη βελτίωση του συστήματος.

«Αναπτύξαμε διάφορες πτυχές του όλα αυτά τα χρόνια», λέει.

Μία από αυτές ήταν μόνο μια έκδοση οπτικών ινών που εγκαταστάθηκε στο πεδίο Mars A της Shell στον Κόλπο του Μεξικού βαθέων υδάτων το 2012. Ο ηλεκτρικός σύνδεσμος αναπτύχθηκε στη Βραζιλία το 2003 και ο υδραυλικός σύνδεσμος το 1998 στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Η πλήρης εμπορευματοποίηση της αρθρωτής έκδοσης ικανής να φιλοξενεί και να συνδυάζει οπτικές ίνες, υδραυλικά και ηλεκτρικά ήρθε το 2019.

«Το κρίσιμο κομμάτι ήταν πώς θα μπορούσαμε να φτάσουμε σε ένα μέρος όπου θα μπορούσαμε να το κάνουμε αυτό αξιόπιστα», λέει ο Scott. «Είναι κάτι περισσότερο από το ίδιο το εργαλείο. Είναι η διαδικασία και η διαδικασία διαχείρισης έργου».

Όλα αυτά τα κομμάτια συνδυάζονται στο SureCONNECT για να είναι δυνατό να κάνετε περισσότερα με λιγότερα, λέει ο Scott. Αυτό ταιριάζει με την προσπάθεια του κλάδου για αποτελεσματικότητα σε όλους τους τομείς, προσθέτει.

«Αυτό ξεκλειδώνει ένα εντελώς νέο επίπεδο αποτελεσματικότητας που μας φέρνει στο σημείο όπου μπορούμε να μιλάμε για αυτόνομο έλεγχο», λέει. «Μπορούν να ξεκλειδώσουν περισσότερα περιουσιακά στοιχεία και κερδοφορία κατά τη διάρκεια ζωής του πηγαδιού».