العثور على بدائل جديدة للربح والاستحواذ

تقنية الحاجز الحراري من Interwell (الصورة: Interwell)

نطاق P&A كبير والتحديات متنوعة. إنه أيضًا نشاط يتزايد. في عام 2017 ، وللمرة الأولى ، تم هجر المزيد من الآبار في بحر الشمال في المملكة المتحدة (حوالي 160) من حفر آبار جديدة (أقل من 100) ، حيث تصل الحقول إلى نهاية حياتها الإنتاجية. هنا ، من المتوقع أن يتم توصيل نحو 1400 بئر وتركها على مدار السنوات العشر القادمة. إنه مسعى مكلف مع عدم وجود عائد اقتصادي.

يقول تقرير تقدير التكلفة الصادر عن هيئة النفط والغاز البريطانية (OGA) الصادر عن هيئة المملكة المتحدة للنفط والغاز لعام 2019 أن نشاط الأرباح والخسائر يقدر بحوالي 44٪ من تكاليف وقف التشغيل (أقل من 48٪ في عام 2016). من المأمول أن يتم خفض الفاتورة بنسبة 35٪. تبذل غارات. يشير تقرير تقدير التكلفة إلى أن تكاليف الأرباح والخسائر قد استفادت من تحسين نطاق العمل المطلوب ، وممارسات التنفيذ الأفضل ، في حين استفادت آبار البحار من معدلات الحفر / السفن المنخفضة بشكل دوري. لكن التكاليف لا تزال متقلبة ويتعين القيام بالمزيد ويمكن القيام به.

يدعم مركز تكنولوجيا النفط والغاز (OGTC) ، وهو هيئة ممولة من القطاع العام مكلف بتطوير التكنولوجيا ومقرها في أبردين ، مشاريع مختلفة. يقول مالكولم بانكس ، مدير مركز Well Construction Solution ، في OGTC ، "إن أعمال التخلي عن العمل تتزايد في الحجم والنطاق مهم للغاية. كان أحد المجالات الأولى التي أرادت الصناعة أن نتصدى لها (عندما تأسست OGTC في عام 2016). "الأهداف الرئيسية هي التحرك أكثر نحو تقنيات التخلي عن صارمة ، والحد من نطاق المواد والمواد العازلة البديلة ، لتحل محل المقابس الأسمنتية الطويلة ، والتي سوف يقلل بدوره نطاق والاعتماد على منصات.

يقول بانكس: "تاريخياً ، كان الاسمنت هو الافتراضي ، لكنه ليس كاملاً". يمكن أن يكون وضعه في مكان جيد على أقسام جيدة طويلًا وصعبًا. "لذا ، تبحث الصناعة في البدائل ، بالإضافة إلى الحلول القابلة للتنفيذ اقتصاديًا." والهدف من ذلك هو المقابس التي يمكن أن تكون أسرع وأسهل في وضعها ، مع سلامة على الأقل جيدة مثل الأسمنت. وهذا يعني أيضًا إيجاد طرق أسهل لوضع الحواجز. يقول بانكس: "من الناحية التاريخية ، كان هذا يعني إزالة الأنابيب الكاملة والإكتمال وقطع الغلاف وسحبه ، وقد يستغرق ذلك أسابيع". "لذلك ، نحن نبحث في كيفية قص أو إزالة المقاطع بوسائل حرارية أو ميكانيكية.

التحدي الآخر هو فهم حالة وسلامة البئر والجيولوجيا المحيطة به. تم تغيير الكثير من الآبار ثلاث أو أربع مرات ، وفقدت المعلومات. ولكن ، يمكن أن تساعد هذه المعلومات في تقليل المخاطر وعدم اليقين. لذلك ، نحن نبحث عن استطلاعات داخلية رخيصة مقدما ونمذجة باستخدام تحليلات البيانات والبيانات للحد من المخاطر وعدم اليقين. "

تقوم شركة Spirit Energy بتجربة المقابس الحرارية ، البرية والبحرية في المملكة المتحدة. (الصورة: طاقة الروح)

تجارب الحقول
هناك عدد من المشاريع في مرحلة التجربة الميدانية. على سبيل المثال ، دعمت OGTC تجربتين في الحقل بواسطة المشغل Spirit Energy of thermite - تركيبة نارية من مسحوق المعادن وأكسيد الفلز - كوسيلة لتشكيل حاجز عن طريق الاحتراق من خلال الأنابيب والغطاء الصخري للتكوين. وشهدت هذه التكنولوجيا الشركة النرويجية Interwell's thermite المستخدمة في بئر في Caythorpe ، في إنجلترا ، في عام 2018 ، وكذلك من منصة Audrey ، في جنوب بحر الشمال ، في وقت سابق من هذا العام.

تدعم OGTC أيضًا العمل مع BiSN ، بدعم من BP ، للنظر في سبائك البزموت المؤهلة كمادة مانعة تليها عملية نشر محتملة. كما ورد في Offshore Engineer (يناير 2019) ، تستخدم BiSN ، التي يوجد مقرها في إنجلترا ، سبيكة البزموت المذاب في الأسفل باستخدام سخان thermite. عندما تحدد ، تكون سبيكة البزموت فريدة من حيث أنها تتوسع. BiSN ، الذي ينبع اسمه من Bi for bismuth و Sn ، للقصدير ، في الجدول الدوري ، سبق أن خضعت لمحاكمة في النرويج مع Aker BP ، كما أبلغنا في يناير. شركة أخرى تبحث في استخدام السبائك ، التي يتم نشرها من خلال الأنابيب على الأسلاك الكهربائية أو السليكلاين وتستخدم في قاع البريتيت كبديل للإسمنت ، وهي Isol8 ومقرها أبردين ، بقيادة المدير الإداري السابق لشركة Interwell ، أندرو لودين. تعمل Isol8 أيضًا مع OGTC وتبحث عن فرص للتجربة الميدانية.

بشكل منفصل ، تقوم Rawwater ، في إنجلترا ، بتطوير خلائط البزموت الموسع كعناصر مانعة للتسرب. يعود عمل الشركة مع البزموت (الذي يطلق عليه "التلاعب بالمعادن المنصهرة") إلى عام 2000 ، عندما تم استخدام المادة في منصات الاختبار ، لمحاكاة دوائر تبريد الغواصات النووية. بعد اجتماع مع أحد أهم شركات النفط في العام نفسه ، وجهت الشركة انتباهها إلى P&A ، باستخدام سخان كهربائي لأسفل البئر تم تطويره لاستخراج الزيت الثقيل ، من شركة SealWell الكندية ، والقياس عن بعد في قاع البئر للتحكم في التدفئة. يقول البروفيسور بوب إيدن ، العضو المنتدب في راووتر ، إنه تم وضع مقابس تجريبية في آبار في ألبرتا في عام 2010 وأن الشركة واصلت العمل على التكنولوجيا منذ ذلك الحين ، حيث تدير سلسلة من المشاريع البحثية. ركزت الأولى على المقابس 4 بوصة ، والتي تم نشرها على الشاطئ ولكن اختبار الضغط اللاحق أعاقه تآكل الغلاف الخارجي للجدار. الهدف الثاني هو نشر مقابس 7 بوصة في الخارج ، تعمل مع OTM ومن ثم ميسر الصناعة التكنولوجية في المملكة المتحدة ، بدعم من شركة شل ، نيكسين ، إكوينور وكونوكوفيليبس ، مع التركيز على تعدين سبائك البزموت لتحقيق متوسط عمر افتراضي يبلغ 3000 عام. في عام 2016 ، بدأت الشركة مشروع Innovate UK الذي يركز على تطوير سبائك عالية الحرارة للآبار ذات درجات الحرارة المتوسطة إلى العالية ، ويعمل أيضًا مع مركز ابتكار النفط والغاز (OGIC) وجامعة أبردين.

في عام 2010 ، وضعت Rawwater المكونات البزموت البرية على البرتا. (الصورة: Rawwater)

اكتمل المشروع مؤخرًا ، والنتيجة هي خلائطين ، سبيكة 80 وسبائك 150 ، يقاومان الزحف إلى 80 درجة مئوية و 150 درجة مئوية على التوالي ، ويقاومان التآكل في البيئات الحامضة. تم اعتماد كل السبائك من قبل Bureau Veritas لتكون مناسبة لمتطلبات العمر 3000 عام. قامت Rawwater مؤخرًا بتأسيس شراكة مع شركة Astrimar للاستشارات الهندسية التي تتخذ من المملكة المتحدة مقراً لها ، وتبحث عن شركاء لنشر التجارب ، بعد اختبارات ورشة العمل في منشأة الشركة في كولتشث ، إنجلترا. في هذه الأثناء ، تواصل راووتر تطوير التكنولوجيا لإغلاق التشققات الصغيرة في المنشآت النووية.

يعتقد البعض أن الأسمنت لا يكفي. يقول البروفيسور براين سمارت من Encompass ICOE ، وهو مورد للصحة والسلامة والبيئة ومقره إدنبره للصناعة في الخارج ، "نعتقد أن الأسمنت لا يكفي على المدى الطويل باعتباره مادة سدادة أحد الأسباب المعترف بها هو تدهورها الكيميائي. السبب الآخر هو رد فعله على حركة الأرض - مثل هبوط الخزان أو انعكاسه عند إعادة شحن الخزان - الذي يشدد على الأسمنت الصلب ، تكسيره وتدمير سلامته كقابس. يقول ريتشارد ستارك ، من نفس المنظمة ، "إن إحدى المشاكل هي أن هناك القليل جداً من المعلومات حول تدهور المكونات في الموقع. ومع ذلك ، فقد حدثت مشكلات تتعلق بالنزاهة في كل حوض بسبب تآكل الفولاذ أو فقدان سلامة الأسمنت. مع هاتين المادتين ، هذا ما يكدس للمستقبل ".

لديهم فكرة عن مادة المكونات البديلة: الطين سريع. إنه طين يحدث بشكل طبيعي - موجود في الدول الاسكندنافية وأمريكا الشمالية - على مدى سنوات عديدة ، وقد تم هالة الهاليت أو الملح الذي جعله يتحول إلى صلصال طينى. بدون الملح تبقى متغيرة الانسيابية - أي تميل إلى التسييل عندما تهتز. يقول الدكتور كارل فريدريك جيلينهامار ، الذي يعمل مع Encompass ، إن هذه الخاصية تعني أنها ستستوعب تأثيرات حركة الأرض دون تكسير البنتونيت بخصائص متشابهة وتم اختباره ، ولكن لأنه يتضخم (على عكس الصلصال السريع) ، فإنه يمكن أن ينكسر البئر ، تدير ICOE الشركة النرويجية Cama GeoScience ، التي تلقت تمويلًا بحثيًا لاختبار هذا المفهوم في معهد البحوث الدولي في ستافنجر وجامعة ستافنجر.

الطين السريع يسيل عند تحريكه (الصورة: يشمل ICOE)

التمسك الاسمنت
بعض الشركات تتطلع إلى التمسك بالإسمنت ، ولكن لتحسينه. شركة Well-Set ، ومقرها في النرويج ، تبحث في الأسمنت الريولوجي المغنطيسي. وهذا يشمل استخدام الأسمنت التقليدي ولكن التحكم في كيفية تعيينه - علم الريولوجيا - بشكل أكثر دقة من خلال تشريب الأسمنت بالجزيئات المغناطيسية ثم استخدام مجال مغناطيسي لوضعه ، كما يقول بانكس. إنها تشبه العملية المستخدمة في تعليق السيارة حيث يعمل المجال المغناطيسي على تشديد هيدروليكيات التعليق في "الوضع الرياضي". لقد دعمت OGTC دراسة سطح المكتب مع Well-Set ، وهي الآن تنتقل إلى مشروع المرحلة الثانية ، بدعم من ConocoPhillips ، بما في ذلك اختبار واسع النطاق واختبار مقاعد البدلاء.

وفي الوقت نفسه ، في جامعة ستراثكلايد ، غلاسكو ، يجري النظر في تقنيات سيليكات الجسيمات النانوية والبيوغراوت. يقول بانكس "الأسمنت ، بمرور الوقت ، سوف يتقلص ويتصدع ويتحلل". "إن القدرة في الحلقة على الإبقاء على الحاجز على المدى الطويل هي أمر يهم الصناعة". خاصة أنه لا توجد وسيلة للعودة إليه وإصلاحه. لذلك ، يتم النظر في أفكار الهندسة المدنية ، بما في ذلك biogrout ، التي تستخدم الإنزيمات التي تودع كربونات الكالسيوم في بيئة البئر. يقول بانكس: "سيليكات الجسيمات النانوية ، في الوقت نفسه ، سوف تدخل في الأسمنت أو الشقوق حيث تكون المواد الهلامية ، وعلى الرغم من أنها لا تتمتع بقوة ضغط" ، إلا أنها تتمتع بالقدرة على الاحتفاظ بالضغط ، وبالتالي فهي تساعد على سد المناطق في بئر قد يكون بخلاف ذلك يتدفق."

يتم تطوير تقنية أخرى للتكيف مع الأسمنت بواسطة شركة Resolute Energy Solutions التي تتخذ من المملكة المتحدة مقراً لها ، والتي تقوم باختبار استخدام إضافات في الأسمنت تتوسع في قاع البئر للقضاء على الانكماش. إنهم على برنامج TechX الخاص بـ OGTC ، للمساعدة في تسريع أعمالهم.

اختبار ، اختبار ، اختبار
التحدي الذي يواجه مواد التصميم الجيد للحاجز هو المعايير التي يجب أن تفي بها. تم استخدام الأسمنت لعقود وهو الافتراضي ، حتى لو لم يكن مثاليًا ، كما يؤكد البعض. إذا تم استخدام مواد أخرى ، فيجب إثباتها. أحد التحديات هو بالضبط ما يحتاجون إلى إثبات قيامهم به.

التحدي الآخر هو أن المعايير الحالية للمواد حاجز الآبار تستند إلى الاسمنت. يقول برايان ويليس ، مهندس البحث والتطوير في أستريمار: "إذا أردنا تطبيق نفس التدقيق على الأسمنت الذي ينطبق على مواد جديدة ، فإن المقابس الأسمنتية ستصارع". "لا تزال المتطلبات مكتوبة إلى حد كبير بعقلية اسمنتية. يتم التأهيل وفقًا لقيم وقوة الأسمنت بدلاً من الطريقة التي يعمل بها القابس كحاجز. لا يتم عمل ما يكفي لفهم الكيفية التي قد تفشل بها المقابس الجديدة وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على الأداء في إحكام إغلاق البئر والبقاء في مكانه. هذا يعني أن هناك مواد قد مرت بالتأهيل الموصى به والتجارب الميدانية والتي تواجه الآن مشكلات ومن الصعب التأكد من ما يحدث لأن اختبار التأهيل المبكر لم يكن واسع النطاق بقدر ما قد يكون مطلوبًا بالفعل. "

قامت Astrimar بتطوير أداة تحليل تنبؤية لـ STEM للمساعدة في تقييم العمر المتوقع للمواد العازلة وتصاميم P&A. تم إنشاؤه استنادًا إلى قاعدة بيانات للمواد ، بما في ذلك الأسمنت ، الذي تم بناؤه بواسطة Astrimar بعد جمع البيانات على نطاق واسع. تم استخدامه كجزء من تطوير منتجات Rawwater. يقول ويليس: "مع إضافة اختبارات TRL4 الشاملة ، تحسنت إلى حد كبير الحياة المتوقعة لسبائك البزموت مقارنة بصخور الغطاء". لكنه يؤكد أنه لا يتعلق فقط بالمواد التي يتم نشرها ، بل يتعلق أيضًا بالواجهات بين المادة وما يتم ختمها ضدها. "في الواقع ، لم تحدد الصناعة بشكل كامل حجم المخاطر الحقيقية حتى الآن." يقول ، "سيتعين على الجهة التنظيمية السيطرة على هذا الأمر ، ربما بسبب الضغط من المجتمع ككل." تساؤلات حول مستوى التسرب الذي يكون مقبولاً ، نظرًا لوجود تسرب طبيعي من قاع البحر لا علاقة له بأي نشاط في حقل النفط بالفعل.

تركز Rawwater على اختبارات ورشة العمل الواسعة في منشأتها في إنجلترا. (الصورة: Rawwater)

جهاز (اختبار) جديد
يبحث المركز الوطني لإنهاء الخدمة (NDC) الذي تم إنشاؤه مؤخرًا ، بتمويل جزئي من مركز تكنولوجيا النفط والغاز مع جامعة أبردين ، في بناء غرفة اختبار في مركزهم الواقع في نيوبورج بالقرب من أبردين والذي يمكن أن يضع المواد العازلة في الاختبار.

بتمويل من صندوق تحدي إيقاف التشغيل التابع للحكومة الاسكتلندية ، كلفت NDC شركة أبولو الهندسية الهندسية ومقرها أبردين لتصميم منصة يمكن من خلالها اختبار مواد الحاجز إلى 150 درجة مئوية و 10000 رطل لكل بوصة مربعة تغطي 80٪ من الجرف القاري في المملكة المتحدة (UKCS) آبار. ستتمكن حجرة اختبار القطر الداخلي مقاس 20 بوصة من استيعاب خراطيش يمكنها محاكاة مختلف الأطواق في بئر ، مع ترتيبات مختلفة للأنابيب والأغطية (حتى قطر 18 بوصة) ، بطريقة قابلة للتكرار. كما أنه مصمم لمحاكاة التدفق من البئر أو عودة الصخور والتدفق خلال الحلقة. سيكون لها حتى واجهة معدات slickline لتقليد ظروف قاع البئر الحقيقي.

يقول الدكتور ريتشارد نيلسون ، الذي كان يعمل في المشروع ، إنه سيكون مرفق اختبار فريدًا من نوعه ، تم تصميمه باستخدام مدخلات في الصناعة ، بما في ذلك من مجموعة OGTC في مواد التعاون الخاصة بالحاجز البديل ، والتي تضم مطورين ومشغلين.

يقول الدكتور نيلسون: "هناك عدد من تقنيات الحواجز التي يتم تطويرها ، مثل استخدام الثيرميت والحراري مع سبيكة البزموت ، وكذلك الراتنج وتحجيم الآبار". "بمجرد تعطلها في بئر ، هناك أشياء يمكنك القيام بها لاختباره ، مثل وضع الأجهزة ، مثل محولات الضغط أعلى وأسفل. ولكن في مرحلة ما تريد أن ترى ما يحدث. يمكننا ضبط سدادة واختبارها تحت الضغط ومن ثم فحصها ؛ مورفولوجيا ما تم إنشاؤه. هناك ميزة كبيرة لتكون قادرة على القيام بذلك. يمكنك إظهار أن هذه المواد ستقوم بما هو متوقع في ظروف قاع البئر. "

يمكن أن يذهب فحص المواد إلى أبعد من ذلك في الجامعة ، وذلك باستخدام ماسحات التصوير المقطعي المحوسب (CT) التي استثمرتها في السنوات الأخيرة ، مما يعني أنه يمكن رؤية مسامية المادة. التحدي التالي هو التمويل لجعله حقيقة واقعة. مع وجود ذلك ، يقول الدكتور نيلسون إنه يمكن بناؤه في حوالي 18 شهرًا.

تصميم جهاز اختبار المواد P&A الخاص بالمركز الوطني لإيقاف التشغيل. (الصورة: NDC)

الحصول على الميكانيكية
في حلبة وضع البئر ، دعمت OGTC العمل الأولي مع Oilfield Innovations ، وهي شركة ناشئة مقرها في أبردين تبحث عن طرق لقص الصخور وأنابيب مدمجة ، بحيث يمكن فتح أقسام الصخور إلى الصخور دون إزالة المواد من البئر. في عام 2017 ، أجرت الشركة تجارب على هذا المفهوم ، وفي العام الماضي ، عملت مع جامعة ستراثكلايد لفهم بعض العمليات بشكل أفضل.

تعمل OGTC أيضًا مع SPEX ومقرها أبردين في مرحلة تطوير النظام - اختبار ما قبل مقاعد البدلاء - لاستخدام المتفجرات الخاضعة للرقابة لتفكيك المقاطع المستهدفة التي ستسقط بعد ذلك البئر. تدعم OGTC أيضًا شركة أخرى في أبردين ، Deep Casing Tools ، لتطوير أداة Casing Cement Breaker - وهو نوع من الأسطوانة غريب الأطوار يتم تشغيله في قاع البئر لتشوه الغلاف وتفتيت الأسمنت. تم تشغيل التكنولوجيا في الخارج ، في تجربة مع Equinor ، في وقت سابق من هذا العام. يتمثل هدف مشروع OGTC في جعله أداة في رحلة واحدة ، وقادرة على قطع الاسمنت وتفتيته ، ثم الإغلاق في رحلة واحدة.

وهناك المزيد. كما قام برنامج تسريع تكنولوجيا TechX التابع لشركة OGTC بوضع Sentinel Subsea على كتبه - وهي شركة تقوم بتطوير تكنولوجيا استنشاق الهيدروكربونات والتي ستكتشف أي آثار لمادة تم وضعها مسبقًا والتي تسربت من أسفل حاجز البئر. عند الكشف ، سيتم إرسال إشارة إلى الشاطئ ، مع الإشارة إلى مصدر التسرب من البئر.

هناك الكثير مما يحدث ، وهناك الكثير مما يجب عمله والعديد من الأسئلة التي يجب الإجابة عليها. لحسن الحظ ، هناك الكثير من الناس يحاولون وأكثر من ذلك بكثير في المستقبل.

(الصورة: Interwell)