مرزهای جدید حفاری دریایی

حفاری دریایی در حال حرکت به برخی از محیط های شدید در زمین است: آب های فوق عمیق بیش از ۳۰۰۰ متر و مخازن با درجه حرارت بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتیگراد. این نوآوری های فوق العاده عمیق و فوق العاده داغ، اغلب در حوضه هایی مانند خلیج مکزیک، برزیل و دریای جنوب چین، نگه داشتن منابع هیدرو کربن گسترده به عنوان ذخایر آسان برای دسترسی آسان، شرط بندی بالا در کل صنعت انرژی است که به طور ایمن باز کردن این فن آوری های مهندسی و نه تنها با خیال راحت.

نوآوری های تکنولوژیکی آینده را می گذرانند

پیشرفت در حفاری فوق عمیق و فوق العاده داغ وابسته به چندین فن آوری پیشرفت است که به چالش های اساسی فشار، دما و عمق می پردازد.

تجهیزات با فشار بالا (HTHP)

ابزار حفاری استاندارد بالای 150 درجه سانتیگراد و 10,000 psi. HTHP[ویرایش] [و] بازکنندگان، لوله ها و وسایل الکترونیکی ضعیف در حال حاضر به طور قابل اعتماد در 230 درجه سانتیگراد و 20،000 psi عمل می کنند، به عنوان مثال، بیکر هیوز و Schlumberger توسعه یافته اند فلز - اتصالات و بسته های الکترونیکی پیشرفته که دوچرخه سواری حرارتی را تحمل می کنند [F2]

پیشرفته ترین مایعات حفاری

گل های مبتنی بر آب و روغن در گرمای شدید کاهش می یابند، از دست دادن روماتیسم و ایجاد بی ثباتی های مبتنی بر ابربوم، مایعات مبتنی بر مصنوعی جدید با افزودنی نانو، ویسکوزیته و چگالی را در 250 درجه سانتیگراد حفظ می کنند، این مایعات همچنین آسیب تشکیل و بهبود میزان نفوذ مکزیک را کاهش می دهند. [FLT1]

نظارت بر زمان واقعی و دوقلوهای دیجیتال

چاه های فوق عمیق نیاز به تصمیمات نیمه دوم دارند. درجه حرارت توزیع شده فیبر نوری و اندازه گیری فشار، همراه با تله پالسی، ارائه داده های به موقع به پایین شکاف. الگوریتم های یادگیری ماشین پیش بینی می کند که پوشیدن، تغییرات تشکیل و لگد های بالقوه جفت دیجیتال - تکرارهای مجازی از چاه - اپراتورهای اجازه دهید تا شبیه سازی سناریو های حفاری و بهینه سازی قبل از چرخش، فن آوری های کوچک برای کاهش زمان تولید شده توسط جوها.

ثبات و فشار مدیریت شده

در مخازن فوق عمیق، پنجره فشار منافذ (Pholeture) در حال حرکت است (thin. Managed Pressure حفاری (MPD) سیستم های دقیقا فشار یک فشار مکانیکی را کنترل می کنند تا از هجوم و زیان جلوگیری کنند.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ک.ان با موفقیت در سیستم های دریای جنوبی با استفاده از یک سیستم شیب دارچین جنوبی به خوبی استفاده می کند.

واقعیت هارش: چالش های در Ultra-Deep و Ultra-Hot Reservoirs

علی رغم پیشرفت های تکنولوژی، موانع همچنان نیرومند باقی می مانند و هر کمپین حفاری با ترکیبی منحصر به فرد از خطرات حرارتی، مکانیکی و زمین شناسی مواجه است.

  1. کاهش درجه بندی: در 250 ° C، فولادهای مارنیت به سرعت پیچیده می شوند؛ elastomers و الکترونیک شکست می خورند، حتی با اجزای HTHP-rated، به این معنی است که زمان بین شکست بخشی از آن در چاه های معمولی است.
  2. خطر کم عمق: فشار فوق العاده بالا افزایش انرژی موجود برای یک ضربه.یک شکست فاجعه بار در آب عمیق می تواند تقریبا غیر ممکن است به کاپ - همانطور که فاجعه مکوندو 2010 نشان داد. صنعت به خوبی تایید مانع، نظارت بر لوله کشی زمان واقعی، و زیر دریایی برای امتیاز دادن به psi 15،000.
  3. گانگولوژی پیچیده: مخازن فوق عمیق اغلب در دیاپیر نمک، تشکیل زیر نمک، یا مناطق فعال از نظر تکنی، جریان نمک، شیل های تلفن همراه، و شیب های فشار محدود اغلب باعث از دست رفتن گردش و لوله گیر.
  4. [FLT: 1] دوچرخه و هزینه: کشش قادر به کار در 3000 متر آب هزینه بیش از $ 500 در روز است.یک چاه به شدت عمیق می تواند بیش از 100 میلیون دلار است خطر مالی بسیار زیاد، به ویژه با قیمت نفت فرار.
  5. حساسیت های محیطی: اکوسیستم های آب فوق العاده کم درک هستند.پس از آن نشت نفت و گاز در اعماق پرتگاه آزاد می شود، که در آن هیدروکربن های طبیعی کمیاب هستند و تخریب میکروبی کند است.

قانون تعادل اقتصادی و زیست محیطی

پاداش های بالقوه مخازن فوق عمیق و فوق العاده داغ بسیار زیاد است.بررسی زمین شناسی ایالات متحده تخمین می زند که آب عمیق (>500 متر) و ذخایر آب فوق عمیق بیش از 300 میلیارد بشکه معادل نفت را در خود جای داده است.

رانندگان اقتصادی

هزینه های شکستن این مخازن از 80 دلار /boe در 2014 به حدود 40-50 دلار در امروز، به لطف بهره وری حفاری بهتر و بهره وری بالاتر سقوط کرده است. اپراتورهای عمده مانند (FLT:0Shell و Petrobras در حال توسعه میدان های فوق العاده عمیق در تنگه های به سمت بالا و زیرساخت های بیشتر از هر روز.

حفاظت از محیط زیست

رژیم های نظارتی - مانند اداره ایمنی و اجرای محیط زیست (BSEE) در ایالات متحده و بهداشت و ایمنی اجرایی (HSE) در انگلستان - موارد ایمنی، حفاری های مهار کننده و برنامه های زیست محیطی، استقرار جدید از توزیع کنندگان زیر دریایی و حاوی گنبد، مانند سیستم تعمیر شرکت دریایی و نگهداری دریایی، می تواند نشتی سطح بدون فن آوری های تحقیقاتی عمیق و همچنین اثرات نفت.

جاده Ahead: همکاری و نوآوری مداوم

آینده حفاری در مخازن فوق عمیق و فوق العاده داغ توسط سه ستون شکل می گیرد: ادغام فناوری تکامل شتاب بخش و توسعه نیروی کار .

در سمت تکنولوژی، ما شاهد پذیرش گسترده تر سیستم های حفاری خودکار، کنترل گاز رو به افزایش و پمپ های برق دار قادر به 250 درجه سانتیگراد خواهیم بود.استفاده از هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل ژئومکانیکی در زمان واقعی استاندارد خواهد شد و حفاری NPT را تا 20 تا 30 درصد کاهش می دهد.

چارچوب های نظارتی باید با مرزهای جدید، استانداردهای بین المللی برای طبقه بندی تجهیزات HTHP، گواهینامه کنترل خوب، و نظارت محیط زیست نیاز به آسیب در سراسر حوزه قضایی.سازمان های همکاری مانند انجمن بین المللی پیمانکاران حفاری (IADC) در حال حاضر در دستورالعمل های به روز شده کار می کنند.

در نهایت، صنعت نیاز به نسل جدیدی از مهندسان حفاری و دانشمندان علوم زمین آموزش دیده در عملیات های شدید محیط زیست است. دانشگاه ها و شرکت ها در برنامه های تخصصی و آموزش مبتنی بر شبیه ساز شریک هستند.

همانطور که ما در عمیق ترین و داغ ترین مخازن سرمایه گذاری می کنیم، خط بین قابل دستیابی و غیر ممکن همچنان با سرمایه گذاری پایدار، ایمنی دقیق و مهندسی اختراع، این مرزها انرژی حیاتی را برای دهه های آینده فراهم می کند - در حالی که مرحله ای برای اکتشافات حتی جسورانه زیر کف اقیانوس ایجاد می شود.