接続完了

SureCONNECT システムはモジュール式のアプローチを提供し、油圧、電子、および/またはファイバーを 1 つのシステム設計に接続し、アプリケーション全体にわたる信頼性と一貫性をさらに高めます。 (画像: ベイカー・ヒューズ)

この格言は、深海掘削に関して特に当てはまります。海洋掘削業者は、リアルタイムの意思決定を行い、安全な操業を維持するために、既存および新しいダウンホール データ テクノロジーへの依存を強めています。

沖合油井では複数回のトリップが完了するため、オペレータは長い間、有料ゾーンで何が起こっているのか分からないままでした。上部完了部と下部完了部の間で油圧、電気、光ファイバーを接続するモジュラー技術により、貯留層の性能データがリアルタイムで提供されます。

複雑な沖合および海底坑井では、貯留層を損傷することなく完了アセンブリが深度に到達することを保証するために、マルチトリップ完了設計に依存することがよくあります。このアプローチの欠点は、最近まで、貯留層と接触する部分である下部完成部に到達するファイバー、電気、油圧ラインを敷設することが不可能であったことです。

ベーカー・ヒューズのインテリジェント生産システムと貯留層情報のグローバル製品ラインディレクターであるトーマス・スコット氏は、業界は1970年代以来不十分なデータで運営されており、オペレーターは資産をどれだけ効率的に排出しているかを判断できない状態にあると述べています。

この問題に答えるために、ベーカー ヒューズは、マルチトリップ完了における坑井全体にわたるリアルタイムの生産監視と完了システムの制御を可能にするダウンホール インテリジェント ウェットメイト システムを開発しました。 SureCONNECT により、上位コンポーネントと下位コンポーネントの接続および再接続が可能になります。このシステムは、モジュール式アプローチを使用して、油圧機器、石英ベースの圧力温度計や坑井内流量制御バルブなどの従来の監視システムに電力を供給する電気機器、および光ファイバーを 1 つのシステム設計で接続します。

「SureCONNECT システム全体は、完成までに複数のトリップを実行できるツールです」と Scott 氏は言います。 「このシステムにより、オペレーターはこれまで不可能だと考えられなかった方法で井戸を完成させることができます。」

このシステムは、私たちが理解し、それを実用的なものにする「リアルタイム データ」を利用可能にします。それは単にデータを供給するだけではありませんが、貯水池の観点から見ると何を意味するのでしょうか?より多くの価値を得るにはどうすればよいでしょうか?」スコット氏は、このシステムにより「下位完成度での監視と制御が可能になる」と述べています。業界で初めて、すべての油井でこのレベルのモニタリングが可能になりました。」

この設備は恒久的なものであるため、井戸の寿命にわたる変化する貯留層の状態に関する情報を提供します。また、SureCONNECT システムを使用すると、電動水中ポンプの設置や回収、安全弁の修理など、下位の完成品を取得することなく、改修作業を完了できるため、リグ時間、安全上のリスク、設備コストが削減されます。

スコット氏によれば、このシステムの核心は、オペレーターが資産からより多くの価値を引き出せるようにするとともに、運用の効率化と遠隔制御を可能にすることを目的としているという。これはデータを通じて行われます。

シェトランド諸島西部での設置中に、Premier フィードスルー パッカー、SureVIEW CoreBright ファイバー、圧力/温度ゲージを備えた SureCONNECT システム サブアセンブリが、穴に流し込む前に持ち上げられ、完成度が低くなります。これは、フルボア光ファイバー機能を備えた世界初のマルチトリップ完了設置をマークしました。 (写真: ベイカー・ヒューズ)

光ファイバー技術は、ファイバーの長さに沿った分散測定を通じて、貯留層に関するリアルタイムのデータを提供します。スコット氏は、光ファイバーは点圧力とリザーバひずみデータとともに、分散音響センシング（DAS）と分散温度センシング（DTS）を同時に取得できると述べています。これらすべてのデータにより、砂がどこから来たのか、どの流体がどこで生成または注入されているかを検出することが可能になります。また、安全弁や流入制御弁のバルブシフト品質などの機器の健全性を監視し、漏れやその他の坑井の整合性の問題などの流れの異常を検出し、垂直地震探査を実施して貯留層の特性と流体の境界を経時的にマッピングし、圧縮の監視を可能にすることもできます。音響センシングとひずみセンシングの組み合わせを通じて。

「私たちは過去にこれらのことをモデル化しましたが、現在は実際にこれらのことを測定しています。推測に頼る必要がなくなりました」とスコット氏は言います。 「光ファイバーを通じて得られるデータセットは、電気に比べてはるかに豊富です。近年、光ファイバー全体がより多くの価値を提供し始めています。」

そして、そのレベルのデータは長い間望まれていたが、何年もの間それが不可能であった。その理由の一つは、下部完成部の人間の髪の毛ほどの幅の光ファイバーを、1マイル下の上部完成部の光ファイバーと接続するのが困難だったことである。地球、と彼は言います。

彼によると、画期的な進歩は SureCONNECT によってもたらされました。彼は、ウェットメイト接続を、上部の完成品から下部の完成品の壁のコンセントに電気コードを差し込むことに例えています。下部接続システムは下部完了とともに着陸します。上部接続システムは上部完了とともに実行され、坑井の残骸を除去する洗浄シーケンスが含まれています。このシステムは、アセンブリが下部の対応する部品と嵌合する際のコネクタの位置合わせも容易にします。

モジュール式システムには、完成エンジニアが坑井をどのように完成させたいかに基づいてカスタマイズできる 5 つのチャンネルが含まれています。各チャネルは、2 つの油圧ライン、1 つの電気ライン、または 1 つの 6 ファイバー ラインをサポートします。電気コネクタにより、圧力および温度計や電気チョークバルブなどの従来の監視装置を下部接続部で使用できるようになり、油圧作動により化学薬品注入によるスケールやアスファルテンの蓄積を軽減できます。

「これにより、以前は不可能だった、より低い完成度で監視および制御ツールを配置するためのさらなる柔軟性が得られます。これにより、より細分化され、完成度を制御できるようになります」とスコット氏は言います。

SureCONNECT を通じて利用可能なデータにより、オペレーターはより遠隔地から意思決定を行うことができるため、専門家を海外に輸送する必要性が最小限に抑えられます。このシステムは、ゾーンを遮断して生産を最適化するために使用される他のダウンホール技術と互換性があるため、インテリジェントな完成設計全体での標準化が実現すると同社は述べています。

Baker Hughes 氏によると、収集されたデータは表面で処理され、実用的なデータ駆動型のソリューションに変換されます。そのようなアクションの 1 つは、リアルタイムで生産を最適化するために、遠隔操作のスライド スリーブを通じて水とガスが支配的なゾーンを遮断することです。

同社によれば、SureCONNECT は複数のトリップ完了で電気、油圧、光ファイバーのラインの坑井接続を可能にするだけでなく、流量プロファイリング、フルボア坑井の監視と制御を可能にします。

「私たちは過去にこれらのことをモデル化しましたが、現在は実際にこれらのことを測定しています。これで推測の作業が不要になります。」 – トーマス・スコット氏、ベーカー・ヒューズ社インテリジェント生産システムおよび貯留層情報担当グローバル製品ライン・ディレクター (写真: ベイカー・ヒューズ)

クレアリッジで接続
BP は、シェトランド諸島西方のクレアリッジ沖合で運営されている油田に SureCONNECT を導入しました。これは、フルボア光ファイバー機能を備えた世界初のマルチトリップ完了設備でした。展開中、6 本の光ファイバーが上部完成品と下部完成品の間に嵌合されました。 BP は、従来の坑井監視データと並行して収集されたデータを使用して、リアルタイムでの破壊パフォーマンスをより深く理解できるようにします。

クレア・リッジは、1977 年に発見され、70 億バレル以上の石油が埋蔵されているクレア油田開発の第 2 段階です。クレア リッジには、非常に亀裂の入った貯留層があり、一部の地域ではかなり多くの産出が見られ、その他の地域では産出が少ない。 2018年後半に最初の石油を獲得したクレア・リッジは、6億4,000万バレルの回収可能な石油埋蔵量を目標としている。

「そこの井戸は複雑です。彼らは非常に逸脱しており、曲がりくねった道を歩んでいます」とスコット氏は言います。 「この貯留層を効率的に生産するには、貯留層で何が起こっているのかを知る必要があります。」

同氏は、クレアリッジフィールドでの SureCONNECT の使用により、「水がどこから来ているかを検出し、その水を処理するための適切な措置を講じることが可能になり、ほぼ瞬時に価値を認識する」ことが可能になったと述べています。彼らは、SureCONNECT テクノロジーがなければ不可能だった方法で、高度に破壊された貯留層から生産しています。」

Scott 氏は、SureCONNECT の開発には 20 年を要したと述べ、BP と Shell はシステムの微調整において重要なパートナーであったと述べています。

「私たちは何年にもわたってさまざまな側面を導入しました」と彼は言います。

そのうちの 1 つは、2012 年にメキシコ湾の深海にあるシェルのマーズ A フィールドに設置された光ファイバーのみのバージョンでした。電気コネクタは 2003 年にブラジルで配備され、油圧コネクタは 1998 年に英国で配備されました。

光ファイバー、油圧、電気を収容および接続できるモジュラー バージョンの完全な商品化は 2019 年に行われました。

「重要な点は、これを確実に実行できる状態にどうやって到達できるかということでした」とスコット氏は言います。 「単なるツールそのものではありません。それはプロセスとプロジェクト管理プロセスです。」

これらすべての要素が SureCONNECT で組み合わされることで、より少ない労力でより多くのことが可能になる、と Scott 氏は言います。これは業界全体の効率化の推進と一致している、と彼は付け加えた。

「これにより、まったく新しいレベルの効率が解放され、自律制御について議論できる段階に到達します」と彼は言います。 「油井の存続期間中、より多くの資産と収益性を引き出すことができます。」