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非常规石油需要非常规控制

页岩钻井、勘探和生产依赖于许多与常规石油开采相同的自动化技术。但这些都是非常规资源,需要重新审视控制需求。

自动化技术用于提高页岩气井性能。资料来源:罗克韦尔自动化
自动化技术用于提高页岩气井性能。资料来源:罗克韦尔自动化

随着能源行业深入挖掘非常规油气资源,他们不得不使出各种各样的花招。仅仅依靠旧的自动化是不够的。他们必须超越传统的石油钻探、勘探和生产技术。

例如,与常规石油相比,页岩油行业使用了大量井,且流速较低。这些井的生产半衰期也非常短。大约80%的生产发生在前12个月,”Frank Whitsura说,副总裁兼总经理,项目和自动化解决方案霍尼韦尔过程解决方案(HPS)。“在它短暂的生命周期内,他们必须尽可能地利用它,而且他们正在以非常高产的速度开井。”

石油和天然气业务发展经理Jim Scott指出,由于页岩井的数量很多,因此页岩井的I/O密度比常规井场高得多罗克韦尔自动化.“从历史上看,传统油气藏每四分之一英里就有一口井,”他说。“一个页岩岩层平面可以向多个方向延伸,每个井台可以有4口、6口甚至12口井。随之而来的是设备——分离器、照明弹包、计量系统。这些井的I/O密度和控制要求明显高于过去,因为这些井数量太多了。”

一些自动化来自传统石油和天然气制定的标准,还有一些仅仅来自钻井公司四处寻找适合他们邻居的方法。在这一点上几乎没有标准化的方法。

瑞秋·菲利普斯·赫里克是Goodrich石油是一家独立的石油和天然气勘探、开发和生产(EDP)公司,描述了自动化在相当零碎的基础上发展的情况。“我们会说,‘哦,我的老板在一块古老的传统领域使用了这种计量和测量方法,所以我们也要在这里使用。’然后我们开始改装其他乐器,”她说。

缺乏标准化是区分常规油田和非常规油田的关键因素。一些大型石油公司可能会遵循自己的标准,但许多公司甚至都没有这样做,整个行业肯定几乎没有标准化,美国石油公司的石油和天然气顾问Sudhir Jain说艾默生过程管理

“这真的很混乱,几乎没有标准化,”斯科特说。

Phillips Herrick说,老油田更是如此。她将古德里奇位于德克萨斯州南部的鹰福特(Eagle Ford)遗址描述为“古老的方式”。她说:“我们的密西西比剧更高级一些。”Goodrich于2012年开始在密西西比州和路易斯安那州的Tuscaloosa Marine Shale油田进行勘探,从头开始采用更先进的技术进行设计,尽管Phillips Herrick说:“我们还有很长的路要走。”

自动化供应商美国化工、石油和天然气副总裁Brandon Spencer表示,即使在过去三到六个月内,标准化的情况也在发生变化ABB.他说:“随着不同的参与者进入,他们试图真正高效和快速,他们采取了当时有效的方法。”“但随着整合的发生,我们开始看到更多的标准化。他们更多地使用供应商列表,而不仅仅是本地供应商。他们可以开始在所有已安装的基础上利用这一点。”

Scott指出,标准化将是提高安全性、产量和盈利能力的关键。他说:“我当然希望他们对我的产品进行标准化,但答案远不止于此。”随着页岩气生产商在井台设计、工艺、控制等方面的标准化程度越来越高,他们开始看到更大程度的互惠关系。“他们最终拥有了一个更安全、更易于使用、更易于维护的设施。这将提高盈利能力和收益率。”

Whitsura预计自动化的前景将在未来几年发生变化,到2020年,将会有更多的整合井和作业,集中控制,集成作业,更多的远程作业,以及更高的产量和盈利能力。

一般来说,上游页岩作业采用的自动化操作要简单得多。系统集成商的项目经理Lee Swindler说:“这不是优化你正在做的事情,而是让它保持运行,快速部署,并从中获得你需要的信息。特立独行的技术

艾默生的Jain已经在仪器仪表领域工作了近30年,主要是在常规石油领域,迄今为止,他发现页岩等非常规石油使用的自动化与常规石油几乎相同,包括分离器控制、液位控制、温度控制等。

他说:“它们是否适合是另一回事。”他指出,页岩气是指同一井垫上的多口井连接在一起,而不是通常管理的一两家运营商。“主要的问题是:你能按照传统的方式做事吗?他们正在完成工作,但他们面临着很多问题。他们无法查明油井是否在正常生产。”

请在《自动化世界》下个月出版的5月刊中阅读更多关于页岩工业自动化是如何发展的。

视频来自MAVERICK技术有限责任公司,罗克韦尔自动化公司
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