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石油百科——在4752米的水深处钻井需要什么?

来源:365备用网址大全     责编:杨红雪     发布时间:2015-11-06

365备用网址大全消息:4572米水深,听起来就是一个挑战极限的深度。但是人类总是想要不断地挑战各种极限。想在4572米(约15,000英尺)的深水中钻井,我们需要什么?更大号的防喷器,或者是新的立管柱,还是什么新技术?深水钻井专家Jose Gutierre对此开出了一个清单,但更大号的装备并不在其中。

在4752米的水深处钻井需要什么?这也是深水钻井专家Jose Gutierrez在OTC技术专栏“深水前沿”中所提出的问题。在他所做的报告“深水钻井边界指南”中,对达到这个目标所需的条件列了一个清单,而“更大号的装备”并不在他所开出的清单中。

Jose Gutierrez 说:“这是一项具有挑战性的工作,远非添置一些新型隔水导管或更大型防喷器等新设备就能解决的问题。要想解决这个问题,需要充分利用系统工程学。我们需要从另一个角度进行思考。”

他在报告中展示了这套设备可能的样子。从一个浮式动态定位平台上放下一根很长的钻井隔水导管,海床上安置的小点代表的是多级防喷器。他说:“这些设备随时都在不断升级。现如今的防喷器太大了,我们很难进行人工操作。”他还表示为了运输这些超大型的装备,井架的设计都受到了影响。而单纯地通过单一装备的升级也无法实现这种超深水钻井的施工。

那么问题来了,为了达到4572米的深水钻井深度,我们需要重点考虑什么?总结起来,主要有三个方面的因素:

第一,安全

他说,“我们必须保证安全。在整个系统的运行中,必须执行安全操作,同时还必须可以被量化考评。”

第二,可靠性

Gutierrez认为系统的可靠性是随着时间和可用性的变化而变化的。他说“当你进行深水钻井时,相应的设计模型也应该做出改变。我们需要更长的时间来打开防喷器。而钻井系统在设计的时候就应该把可靠性考虑在内,而不是在设计后再来测试其可靠性。”

此外,冗余系统的可靠性也需要被考虑。(冗余系统是指为增加系统的可靠性,而采取两套或两套以上相同、相对独立配置的设计。通过提供系统运行所需的所有关键组件的冗余的方法,达到容错能力的系统或者系统的结构,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此减少系统的故障时间。)

行业里普遍的认识是在水下4752m深处,安装的任何一种设备都可能成为一个失效点,但是Gutierrez指出,如果三个冗余系统的可靠性都能达到50%以上,那么整个系统的可靠性是会大大增加的。

他还说,“如果能找到一个合适的办法来评判这些系统的可靠性,那么可靠性程度更会提高。”同时表示这些可靠性评价都是针对处于激活状态时的冗余系统而言的,而不是单纯的备用系统。

第三,削弱人的影响

为了完成4572米钻井难题的这块拼图,我们需要解决的最后一个问题是“以人为中心”的设计。

Gutierrez说,在传统的井架中,司钻偏房里随时需要一名训练有素、并且承受着巨大压力的人,他需要在挤满仪器屏幕的仪器室里向外大喊各种注意事项。这不是我们未来所需要的,新的系统必须从新的角度看待“人”这个因素。在未来的系统控制中,人应该是起到辅助控制的作用,而不是像今天这样处于中心的地位。

“我们需要设计的系统,是一个能够允许人们以一个轻松智能的方式进行工作的系统。”他认为,在设计的时候需要更多地运用到心理学,而不是仅局限于单纯的工程问题。目前市场上已经有这样的系统,它们在设计的时候就考虑到了这些心理上的认知原则。他说钻井工程师不需要像司钻那样每天盯着同一块屏幕看。

他说:“我们需要考虑人这个因素。事实上,行业需要一种新的职位——系统工程师。”这个岗位上的人处于整个工程项目的中心,需要站在总览全局的角度上思考问题,而不是只思考某个环节,只有这样整个工程项目才能有序进行。

当上述三个问题都能够被解决了,行业才可以着手处理一些其他像钻机安全系统、平台维护以及作业能力等事情,用以支持4572米处的操作。

当被问道油气行业什么时候能够真正钻到4000米(13123英尺)处时,Gutierrez的合著者Terry Loftis开玩笑说道:“没有什么比一份长久有效的合同,更能推动科技和创新的发展。”不过他后来严肃回答说到至少还需要五年的时间,这些深水井才能成为现实。

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