掘削の進化

©Mohammad Fahmi Abu Bakar / Shutterstock

数年にわたる原油価格の低迷とリグの稼働率の低下に続いて、掘削業者は操業効率と安全性を改善する方法に引き続き注力しています。

自動化、リモートコントロール、センシングなど、リグの改良点の多くは進化的であり、センサーによって生成される膨大な量のデータをリグがどのように理解するかです。これらすべてのセンサーの相互接続性は、サイバーセキュリティの懸念を引き起こしますが、環境上の懸念により、一部の掘削業者は、エネルギー効率の高い方法で運用を調査しています。マネージドプレッシャードリリング（MPD）などの新しいテクノロジーがリグで注目を集めており、20Kのドリルシップが業界に一歩変化をもたらしています。

「運用効率に多くの焦点があります」と、オフショア探査のABSディレクターであるジョセフルソーは述べています。

運用効率と安全性レベルを大幅に改善する1つの方法は、鉄の荒れ地やパイプの取り扱いなどの自動化によるものです。

「ドリルフロアなどの危険な場所から人間を取り除き、ロボット制御の機械でそれを行うことができる場合、ピンチポイントに人間はいません」とルソーは言います。

また、リモート制御により操作が安全になります。

「かつてドリルフロア機器には、その工業地域で働く多くの人々が関与していました。今ではドリラーコンソールから駆動されています」と彼は言います。

より多くのセンサーが掘削リグとそれらに搭載される機器に組み込まれています。

「適切なセンサーと測定システムを導入すれば、その資産の健全性をよりよく把握できます」とルソーは言います。

資産の健全性を知ることは、条件ベースの監視にとって不可欠であり、年に1回すべての機械を見て特定の間隔で引き裂く必要があるカレンダーベースの監視から離れることを可能にします。

「掘削装置は掘削のためにあります」と彼は言います。 「その非生産的な時間、つまりその穴の掘削や次の穴への移動に費やしていない時間を最小限に抑えたい。」

センサーは、温度、圧力、振動などを監視できます。彼は、断片的な監視からリアルタイム監視へと移行するデジタルの洗練度が連続していると言います。

「データが殺到し、何をすべきかわからない、またはデータがまったくないことがあります。どちらも特に良い場所ではありません」と彼は言います。

ビッグデータ、分析、およびコンピューターモデリングは、マシンが許容範囲を超えている場合、着信データをリアルタイムで解析してアラームを生成できます。

スマートテクノロジーはリアルタイムで情報を収集するだけではなく、行動を起こすことができます。最終的には、業界では1〜2か月前に問題を予測できるため、資産管理者は機器が故障する前にメンテナンスを計画できます。

その結果、センサーからの情報が「カレンダーを見て「時間だ」と言うのではなく、データに基づいて意思決定を行えるようになるということです。このリグは、作業に費やす時間をより多くし、検査、保守、文書化という補助的なタスクを行う時間を短縮します。」

リモートおよびデータ中心の検査技術を使用した条件ベースの監視により、掘削リグが本来の目的であるドリルを実行し続けることができます。 （写真：ABS）

空中を飛行するすべてのデータは、オフショア掘削データのセキュリティの問題を引き起こし、多くの掘削請負業者は、調達する機器がサイバー安全であることを保証するために、サイバーセキュリティについて真剣に考えています。

「データの取得と陸上基地への送信を開始すると、アクセス権を持つベンダーとアクセス権を持つ所有者がいるため、システムに脆弱性がある可能性があります」とルソーは言います。 「最後に望むのは、機密情報を公開するデータ侵害です。」

掘削請負業者はしばしばコストを削減する方法を模索していますが、ルソーは、ディーゼル発電機を稼働させる代わりにリグに電力を供給するために陸上電力や風力タービン電力を使用するなど、エネルギー効率の改善に北海への関心を持ち始めていると述べています。そうすることで、燃料と排出物を削減できます。

「まだ初期段階です。それにはある程度の関心がありますが、世界中の艦隊に影響はありませんでした」とルソーは言います。しかし、彼はそのような解決策を取り入れる可能性を認識しています。 「彼らがお金を節約し、環境に優しいことができるなら、その中に何かがあるかもしれません。」

ルソーが気づいた新しい傾向の1つは、破壊圧力と間隙圧力の間に狭い勾配がある特定の深海井戸にMPDを使用する方向への動きです。 SeadrillとTransoceanは、MPDシステムを使用している2つの掘削請負業者です。

「MPDシステムがインストールされたリグがいくつかあり、MPD対応のリグもあります」と彼は言います。 「それにより、他の方法では到達できない可能性のある穴にアクセスできます。」

掘削リグをMPD対応状態にするには、リスク評価、パイプのルーティング、およびスケジューリングが必要です。 MPDシステムは、既存のシステムに後付けするか、新しいシステムに設計できます。

業界はますます高温高圧（HTHP）貯水池に着実に移行しており、これには新しい技術の開発と困難な貯水池を処理するための資格が必要です。

業界では20,000 psiの技術の適格性が認められており、メキシコ湾で使用される掘削船には20Kシステムが指定されています。 Transoceanは2018年末に、シンガポールのSembcorp MarineのJurong造船所で現在建設中の動的に配置された2つの超深海掘削船の1つについて、シェブロンと5年間の掘削契約を締結したと述べました。フローターは、20Kオペレーションの最初の定格であり、2021年後半にメキシコ湾でのオペレーションを開始する予定です。

「現在、[20K]は限られた領域ですが、技術のエキサイティングな領域です」とルソーは言います。 「これまでにやったことからの一歩です。」

彼は、掘削のニーズと能力が進化するにつれて、リグの設計に他の変更がありました。例えば、材料やスタック内のより多くの防噴装置などです。ほとんどのリグは、過去よりもデリック能力が高く、より深く掘削することができます。

最終的に、掘削請負業者は、井戸を掘削するために絶えず進化し改善している技術に依存しています。

「彼らは同じ仕事をしようとしていますが、仕事を正しく、素早く、そして安全に終わらせることにもっと注意を払っています」と彼は言います。