تطور الحفر

© محمد فهمي أبو بكر / شترستوك

بعد سنوات قليلة من انخفاض أسعار النفط وانخفاض معدلات استخدام الحفارات ، يظل الباحثون يركزون على طرق تحسين الكفاءة التشغيلية والسلامة.

العديد من التحسينات على منصات هي تطورية ، مثل الأتمتة ، والتحكم عن بعد والاستشعار ، وكيف يعقل الحفارات كميات هائلة من البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة أجهزة الاستشعار. يثير الترابط بين جميع هذه المستشعرات مخاوف تتعلق بالأمن السيبراني ، في حين أدت المخاوف البيئية إلى قيام بعض الباحثين بالتحقيق في طرق موفرة للطاقة لتشغيل عملياتهم. التكنولوجيا الحديثة مثل الحفر بالضغط المُدارة (MPD) تُحدث بصماتها على منصات الحفر ، وتؤدي الحفارة 20K إلى حدوث تغيير كبير في هذه الصناعة.

يقول جوزيف روسو ، مدير ABS في الاستكشافات البحرية: "هناك تركيز كبير على الكفاءة التشغيلية".

تتمثل إحدى الطرق لتحسين الكفاءة التشغيلية ومستويات السلامة إلى حد كبير في التشغيل الآلي مثل عوارض الحديد ومناولة الأنابيب.

يقول روسو: "إذا استطعت إزالة البشر من مكان خطير مثل أرضية الحفر وفعل ذلك باستخدام آلة آلية يتم التحكم فيها ، فلن يكون لديك بشر في نقاط قرصة".

جهاز التحكم عن بعد يجعل العمليات أكثر أمانًا.

“معدات حفر الأرضية تستخدم لإشراك الكثير من الأشخاص الذين يعملون في تلك المنطقة الصناعية. الآن يتم إخراجها من وحدة التحكم في الحفار.

يتم إنشاء المزيد من أجهزة الاستشعار في منصات الحفر والمعدات التي تطولها.

يقول روسو: "إذا وضعت في المستشعرات المناسبة وأنظمة القياس ، فستكون لديك فكرة أفضل عن صحة هذا الأصل".

تعد معرفة صحة أحد الأصول أمرًا حيويًا للمراقبة المستندة إلى الحالة وتمكن من الابتعاد عن المراقبة المستندة إلى التقويم والتي قد تتطلب النظر في كل قطعة من الآلات مرة واحدة في السنة وتمزيقها على فترات زمنية معينة.

يقول: "الحفارة موجودة للحفر". "أنت تريد تقليل الوقت غير الإنتاجي ، الوقت الذي لا تقضي فيه الحفر في تلك الحفرة أو الانتقال إلى الفتحة التالية."

يمكن لأجهزة استشعار مراقبة درجة الحرارة والضغط والاهتزاز من بين أمور أخرى. ويقول إن هناك سلسلة متواصلة من التطور الرقمي ، والتي تنتقل من المراقبة الجزئية إلى المراقبة في الوقت الفعلي.

"يمكنك أن تغمرها البيانات ولا تعرف ماذا تفعل بها ، أو لا تملك بيانات على الإطلاق. لا هو مكان جيد بشكل خاص.

يمكن للبيانات الضخمة والتحليلات ونمذجة الكمبيوتر تحليل البيانات الواردة في الوقت الفعلي لتوليد إنذارات إذا كانت الآلة غير متسامحة.

سوف تتجاوز التقنيات الذكية عملية جمع المعلومات في الوقت الفعلي ، لذلك من الممكن العمل عليها. في النهاية ، كما يقول ، ستكون الصناعة قادرة على التنبؤ بالمشاكل قبل شهر أو شهرين من الموعد المحدد لذلك يمكن لمدير الأصول التخطيط للصيانة قبل تعطل الجهاز.

يقول روسو إن النتيجة النهائية هي أن المعلومات المستقاة من أجهزة الاستشعار تتيح اتخاذ القرارات "بناءً على البيانات بدلاً من النظر إلى التقويم وقول" أعتقد أن الوقت قد حان ". تنفق الحفارة مزيدًا من الوقت في العمل ووقتًا أقل في القيام بالمهام المساعدة في الفحص والصيانة والتوثيق ".

يمكن للمراقبة القائمة على الظروف باستخدام تقنيات الفحص عن بُعد والمتمحور حول البيانات أن تبقي منصة الحفر تقوم بالمهمة التي يجب القيام بها: الحفر. (الصورة: ABS)

ويضيف أن كل هذه البيانات التي تطير عبر الهواء تثير مسألة أمن بيانات الحفر البحرية ، ويفكر كثير من مقاولي الحفر بشدة في الأمن السيبراني لضمان أن المعدات التي يشترونها آمنة على الإنترنت.

يقول روسو: "عندما تبدأ في أخذ البيانات ونقلها إلى قواعد الشاطئ ، لديك بائعون يتمتعون بوصول وأصحاب لديهم إمكانية الوصول ، قد تكون هناك ثغرات في النظام". "آخر شيء تريده هو خرق البيانات الذي يصدر معلومات حساسة."

غالبًا ما يبحث مقاولو الحفر عن طرق لخفض التكاليف ، ويقول روسو إنه بدأ يرى اهتمامًا في بحر الشمال في تحسين كفاءة استخدام الطاقة ، مثل استخدام طاقة الشاطئ أو طاقة توربينات الرياح لتوفير الكهرباء للجهاز بدلاً من تشغيل مولدات الديزل. القيام بذلك يمكن أن يقلل من الوقود والانبعاثات.

"ما زالت الأيام الأولى. يقول روسو "هناك بعض الاهتمام بهذا ، لكنه لم يؤثر على الأسطول في جميع أنحاء العالم". لكنه يرى إمكانية استيعاب مثل هذه الحلول. "إذا كان بإمكانهم توفير المال والتحول إلى اللون الأخضر ، فقد يكون هناك شيء ما في هذا."

أحد الاتجاهات الحديثة التي لاحظها روسو هو التحرك نحو استخدام MPD لآبار محددة في المياه العميقة حيث يوجد انحدار ضيق بين ضغط الكسر وضغط المسام. Seadrill و Transocean هما مقاولان للحفر يستخدمان أنظمة MPD.

يقول: "هناك عدة منصات مزودة بنظام MPD ، وبعضها جاهز للاستخدام MPD". "يسمح لك بالوصول إلى الثقوب التي قد لا تصل إلى خلاف ذلك."

يتطلب الحصول على جهاز حفر لحالة جاهزية MPD تقييمًا للمخاطر وتوجيه المواسير والجدولة الزمنية. يمكن تعديل أنظمة MPD على نظام موجود أو تصميمها في نظام جديد.

لقد انتقلت الصناعة بثبات إلى خزانات ذات ارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع الضغط (HTHP) ، مما يتطلب تطوير تقنيات جديدة وتأهيلها للتعامل مع الخزانات الصعبة.

تعمل هذه الصناعة على تأهيل 20.000 رطل من تقنيات psi ، وقد تم تخصيص نظام 20 كيلو بايت لحفارة سيتم استخدامها في خليج المكسيك. في نهاية عام 2018 ، قالت ترانس أوشن إنها وقعت عقد حفر مدته خمس سنوات مع شركة شيفرون لإحدى اثنتين من مناوراتها العميقة للغاية التي تعمل في مجال المياه العميقة قيد الإنشاء حاليًا في حوض بناء السفن سيمبكورب مارين في سنغافورة. سيكون العوامة هو أول تصنيف لعمليات 20K ومن المتوقع أن تبدأ عملياتها في خليج المكسيك في النصف الثاني من عام 2021.

يقول روسو: "إن مساحة 20 كيلو بايت هي منطقة محدودة الآن ولكنها منطقة تكنولوجيا مثيرة". "إنها خطوة خارجة عما فعلناه من قبل."

لقد كانت هناك تغييرات أخرى في تصميم الحفارات مع تطور احتياجات الحفر وقدراته ، مثل المواد والمزيد من مانع الانفجار في المكدس ، كما يقول. تتمتع معظم الحفارات بقدرة أكبر على التخلص منها في الماضي ، مما يسمح لها بالحفر بشكل أعمق.

في النهاية ، يعتمد مقاولو الحفر على التطور المستمر وتحسين التكنولوجيا لحفر الآبار.

يقول: "إنهم يحاولون القيام بالمهمة نفسها ، ولكن عن كثب لإنجاز المهمة بشكل صحيح وبسرعة وبأمان".