井戸の光を落とす（繊維）

エレイン・マスリン • 20 2月 2020

EquinorはJohan Sverdrupで光ファイバーを使用しており、Martin Linge井戸で使用することを計画しています。（写真：Equinor）

表面的には、井戸内の監視と監視は、明らかに有益なことのように思えます。井戸で何が起こっているのかを知ることは、オペレーターが生産量を増やしたり、注入またはガスリフトを変更したり、方法論を行ったり、閉鎖井戸のロックを解除したりできることを意味します。 オフショアエンジニア は最近の活動に注目します。

さまざまなツールとそれらのツールの機能は、データが急速に成長するにつれて、前年比で改善されています。井戸の中で起こっていることを聞いたり、井戸の温度を監視したりすることで、例えば、バルブが閉じているかどうか、井戸を流れる流体の種類と量など、水の漏出の正確な位置を推測できます。どちらかといえば、これらのテクノロジーによって、オペレーターが現在何をすべきかを知っているよりも多くのデータを作成できます。

これらの技術の一部は、昨年末に英国アバディーンで開催されたSPEのInwell Surveillance and Monitoringセミナーで概説されました。しかし、逆説もそうでした。利用可能な技術にもかかわらず、英国北海ではほとんど監視が行われていません。

Oil＆Gas Authority（OGA）のGlenn Brownは、2018年からの数字を指摘し、英国の2200の井戸で行われた550の井戸介入活動のうち、58が監視のためのものであったことを示しました（2017年の介入の総数は627でした）。数字はストーリー全体を伝えるものではありません。井戸に事前にインストールされたツールを使用した監視は、介入や井戸アクセス活動ではないためカウントされません。それにも関わらず、以前OGAのMichael Hannanは、光ファイバー監視技術（他の監視技術も利用可能）が恒久的に設置された北海の3つの井戸を知っていることを指摘しています。

「私たちは本当に貧しい場所にいます」とブラウンは言います。「2,500近くのアクティブな井戸があり、昨年は60未満の井戸内監視活動があります。私たちの見方では、これは間違っていると感じています。

「電動潜水ポンプを備えた井戸が完全に計装されており、数週間ごとにテストされている場合、ゼロはおそらく大丈夫です。しかし、多くのフィールドにはそれがありません。それは機会を理解し、前進することです。 20％の監視率を期待しています。なぜそうしないのですか？垂れ下がった果物です。私たちは頭を掻いています。なぜこれ以上のことをしないのですか？」

監視の欠如は、おそらく2018年の閉鎖井戸の数が2017年とまったく同じであり、全体の30％である理由の1つです。これらの井戸を復元するために何ができるかを見るために誰もこれらの井戸を見ていません。

EnQuestの地下マネージャーであるSimon Strombeg氏によると、問題の一部はインセンティブです。インセンティブ、生産効率（PE）である必要がある1つのメトリックは、実際にこの作業を非表示にしている、と彼は言います。 PEは2012年の60％から2017-2018年の74-75％に改善することが見られています（80％の目標にはまだ達していません）。しかし、「北海の生産効率の数値は現実的ではありません」とStrombegは言います。「メトリックの必要性によって推進されています。しかし、生産効率が92％であると言えば、CEOは最適化され生産されているものの92％が利用可能であると考えています。実際には、そうではありません。ほとんどの人が生産能力を見て、生産量を上回っていると思います。」代わりに、彼は、経済的限界のどの部分である必要があると言います。「そうだとすれば、ロックされた可能性について正直に言えます」と彼は言います。「それは私が追いかけるべき機会があることを意味します。つまり、マネージャーは潜在性に閉じ込められていることに関心を持つべきだということです。」

Strombegには、この機会をより積極的に見るための「チョークモデル」があります。現在の生産状況、現在の生産能力、経済的限界に基づいて、現在の状況で可能なこと、追加作業で可能なこと、および貯水池から井戸までの収集システムなどに基づいて、現在の技術で何が不経済であるかを調べますオン。「すべては監視から始まります」と彼は言います。これはすべてを推進するものですが、生産チェーンのすべての部分で監視が必要になります。

「OGAは、PEベンチマークを再考する必要があります。それにより、スチュワードシップの目標を達成できるように、取締役を撃つためのツールではなく、投資を促進するツールになります」とStrombeg氏は言います。他のインセンティブも役立ちます。これは、フィールド間で協力して運用を拡大し、1日あたり100,000バレルの石油相当量（boe / d）を生産するフィールド用に構築された資産を簡素化して、5,000だけをサポートするようになります。

センス
アバディーンのハイテク企業であるWell-SENSEは、よく監視するための犠牲的な光ファイバー検知技術であるFiberLine Intervention（FLI）を開発しました。それは井戸に落ち、裸の繊維を巻き取ります。井戸の深さになると、ファイバーはさまざまなパラメーターを検出します。つまり、必要なものに応じて、音（分散音響検知/ DAS）と温度（分散温度検知/ DTS）を検出し、そのデータをリアルタイムで表面に送信します。

複数のファイバーを同時に巻き取ることができ、システムは圧力や温度、ケーシングのカラーの位置など、さまざまな用途向けのシングルポイントセンサーを含むことができます。操作が完了すると、プローブとファイバーはダウンホールのままになります。オペレーターの裁量、それが低下する場合。

このテクノロジーのオフショア展開の最初のラウンドは、昨年（2019年）に行われ、マレーシアと北海でDTSおよびDASの運用が行われました。 Well-SENSEのCraig Feherty氏は、まもなく発売される次世代製品では、ホールドアップと抵抗率の測定を提供する予定です。このデータは、リークの検出、注入プロファイリング、ガスリフト診断、垂直地震および微小地震、さらには計画的な方向性調査に使用できます。

「むき出しのファイバでの分散測定に関する驚くべきことは、高レベルの感度です」とFeherty氏は言います。「さらに重要なのは、坑井内の繊維の全長にわたってリアルタイムで見ることができることです。有線ロギングは取得に時間がかかり、適切なタイミングで適切なポイントに到達する必要があります。分散測定では、すべてを適切なタイミングでリアルタイムに確認します。これは強力で、調査を迅速に行い、問題の場所を特定できます。」

Well-Sense FLIプローブおよびランチャー。
（画像：Well-Sense）

シリクサ
Silixaは、恒久的なダウンホール設置および有線またはスリックラインによるケーブル介入用の光ファイバー検知システムを製造しています。 SilixaのVero Mahueによると、DASとDTSの組み合わせは強力であり、定量化可能なデータを実現できます。ファイバーは、他のダウンホール測定アプリケーションとともに、坑井の漏れ検出、生産、注入プロファイリング、地震データの取得に使用できます。 SilixaのCarinaシステムは、設計されたConstellationファイバーを使用して、標準ファイバーに基づいてDASの20デシベル（dB）未満の音を検出できるため、坑井内の小さな漏れにも敏感です。また、繊維で音速を測定し、ドップラーシフト分析を適用することにより、ウェル全体の流速プロファイルを導き出すことができ、定性的だけでなく定量化可能な情報を提供します。音の速度を測定することにより、井戸やガス/油の界面を流れるもの、つまり液体または気体を決定することもできます（音は気体よりも液体を速く移動するため）。

Silixaは、よく監視するために光ファイバーを使用しています。
（画像：Silixa）

オプタセンス
QinetiQの会社であるOptaSenseは、光ファイバーDASテクノロジーを展開して、クライアントの永続的なフロー、地震および垂直地震プロファイル（VSP）データを収集しています。海底ノード（OBN）を使用するよりも安価で、タイムラプス調査用の恒久的なブロードバンドセンサーダウンホールを提供することで、洪水、ガス上昇、流入制御バルブの影響など、井戸内の他のプロセスを測定できます。 OptaSenseのJ.Andres Chavarria氏は言います。「繊維の美しさは、坑井全体の力学全体を見ることができることです」と彼は言います。「繊維は音響と温度に敏感です。 DASは、細かい空間分解能で非常に正確です。それを各注入ポイントの流速測定値と組み合わせると、完成設計に応じて貯水池の生産がどのように影響を受けるかのモデルの構築を開始します。」

小規模の地震を検出することもできます。これは、オペレーターが現場から来たのではないことを示す必要がある場合に役立ちます。

チャバリア氏によると、この技術は、メキシコ湾の水深1キロメートル（km）の井戸を含む沖合で使用されており、さまざまなゾーンが流れる貯水池全体に生産プロファイルを構築することにより、完成ゾーンをテストし、生産モデルを検証しています。

「次のフロンティアは海底井戸です」と彼は言います。「これらのシステムは、長いアンビリカルを通じてどこまで到達できますか？」これの重要性は、問合せボックスに到達する前に、ウェットメート接続を含むさまざまなコネクタを通過する際に、ファイバを流れるデータの整合性を維持するという課題です。 OptaSenseは、25kmのアンビリカルを使用してこのセットアップの地震データを取得し、井戸に5kmの長さのアクティブセクションと30,000のチャネルを同時に使用しました。

OptaSenseは、恒久的な流動、地震、および垂直地震プロファイル（VSP）データを収集するために光ファイバーDAS技術を展開しています。（画像：OptaSense）

レスマントレーサー
ノルウェーのResmanは、完成時にインストールされるトレーサーテクノロジーを開発しました。生産流体がサンプリングされると、オペレーターは井戸のどこから来たかを正確に知ることができます。 Edurne Elguezabal氏は、水などの特定の液体と接触すると放出して、水の漏出イベントが発生するウェル内の場所を特定するように設計されています。彼らの検出は、バルブ、スリーブ、パッカーなどの井戸完成装置の完全性を評価するためにも使用できます。Resmanテクノロジーは、北海のEnQuestのKraken油田のすべての井戸を含む、世界中の200を超える分野に設置されています。水注入操作を通知するために、聴衆の指摘。

一方、Metrolは、チューブ、完成品の外、および無線信号でワイヤレスで坑口にデータを送信するスクリーンに設置できるセンサーを提供します。取得する。

Resmanのトレーサーテクノロジーは、坑井の流れに関する情報を提供するために完成時にインストールされます。
（画像：Resman）

写真：Jan Arne Wold、Woldcam / Equinor
エネルギー会社EquinorのRichardTøndel氏は、同社には50を超える井戸があり、光ファイバシステムが常時配備されていると述べています。これらはすべて生産ゾーンではなく生産パッカーの上にあり、主にダウンホールセンサーからデータを送信するために使用されます。新しい設備には、データ転送と分散センシングの両方を可能にするファイバーシステムが搭載されると彼は言います。これには、巨大なJohan Sverdrup油田の8つの井戸が含まれます。これは、2019年10月に再び生産用パッカーまで流れました。しかし、それも変化しています。

「2020年には、最初のファイバーケーブルを貯水池セクション（ヨハンスヴェルドラップ）に設置することを望み、2022年から海底油井に光ファイバーを設置することを目指しています」とTøndel氏は言います。 2020年から、Martin Lingeの一部の井戸にも、モニタリングとデータ用のファイバーが設置されます。

「光ファイバーを使用して坑井の完全性監視を改善し、坑井内での生産と注入がどのように行われるかについての知識を増やすことができると信じています」とトンデルは言います。「価値は説得力があります。ウェル内、隣接するウェル内、または遠距離から何かが発生した場合、観察を行うことができます。バルブを閉じて開くと、聞こえます。永久的な光ファイバーのインストールにより、生産を妨げることなくデータを取得することができます。より高い再現性と、より微妙な変化を観察する可能性が得られます。」 Equinorは2010年からDTSとDASをテストしている、とTøndelは言います。過去2年間、Equinorは、リアルタイムデータ転送、分析、および視覚化の方法を学習するために、坑井内でリアルタイムDASを継続的に実験しています。主な課題の1つは、潜在的な膨大な量のデータを処理し、これをどのように移動、整理、処理するかです。 Equinorは現在、オープンソーステクノロジーに基づいてJohan Sverdrupでシステムを開発しています、とTøndelは言います。 Equinorはまた、毎年行われる予定されている地震探査を聴取することにより、ダウンホール光ファイバーケーブルの使用を現場に設置されている恒久的な貯水池監視システムと統合することを計画しています。

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