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采油技术迈向数字化

 ixhixh 2011-07-02

采油技术迈向数字化

[日期: 2008-03-20 ] 来源:   作者:
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    2003年圣诞夜,美国Occidental石油公司的油井分析专家拉里·麦克库安正在加州的家中享受节日的轻松和欢乐,突然书桌上响起了急促的电话铃声,远在22英里之外、日产量为7500桶的ElkHills油井的技术人员向他报告,油井出现了压力下降的情况!由于ElkHills油井与遥控监测系统相连,因而麦克库安立刻在家中利用计算机检查通过传输过来的数据,及时找出了问题,并通过远程指令指挥油井现场的技术人员在半个小时之内解决了问题,油井又恢复正常。

  麦克库安表示,20世纪90年代遇到此类问题时,油井在好几天内都不能保持正常生产。而当今采油数字化技术的进展,为解决此类问题提供了有效的技术手段。

  然而,这还远远不是采油技术数字化带来的全部益处。

  数字化技术引领采油业的未来

  目前,整个采油业依然严重依赖庞大的机械设备和众多的人力,但数字化技术正在不断地渗透到油田中,一些先进的数字化采油技术受到广泛重视。例如,一种安装了微型计算机的钻头在工作时,几乎可以实时地将深层地面下的有关数据和信息传递给位于全球任何地方的科学家。

  利用数字化技术,钻井工人和工程技术人员能够实时共享有关钻探以及产油量的全部数据,从而改善油井的运作情况并提高生产效率。而这些工作的完成仅需要少量的人员。专家相信,未来采油技术数字化的发展和广泛运用,能够使石油开采公司的成本降低10%至25%,并可使石油产量增加高达7%。无论是对皇家/荷兰壳牌石油公司这样的大型跨国公司,还是对Occidental石油公司这类小型公司来说,数字化技术都将是一项非常关键的技术。

  美国马萨诸塞州的剑桥能源研究协会(CERA)预测,如果能够同时使用先进的油井监测技术和石油存储器成像技术,到2013年全球石油贮藏量可增加1250亿桶,这一数字高于伊拉克或拉美地区目前的预计石油储量。

  SchlumbergerIS公司本部设在休斯敦,其动态运营部门主要为科威特石油公司和壳牌公司这样的大型石油公司服务。该部门的主管侯维·考克斯说:“我们已经看到了数字化采油技术未来的美好前景,这是未来采油业发展的真正驱动力。先进的绘图软件可以极大地帮助地球科学家更准确地确定地下数千英尺富含石油的区域,石油工程师可以据此设计出最佳的油井开采线路。

  采用数字技术后,当油井的钻探和产油工作开始时,地下传感器可以通过卫星通信网络将油井的压力、温度等数据不断地传递给遥远的地方。在休斯敦或其他地方办公的地球科学家或工程师收到这些数据,并进行研判、分析之后,就能够向油田的技术人员发出各种指令,及时调整安装在油井中的遥控设备,从而实现产量的最大化。

  采油数字化最具创新性的战略是石油公司能够将上述各种数字化技术加以整合,几乎在同一时间内将来自油井现场的数据和在办公室内搜集的所有相关数据进行及时更新和互相佐证,从而能够让公司领导层做出最科学的决策。

  CERA资深主管威廉姆·塞文斯说:“我们所做的工作是把数据从油井现场传递给人,而不是使人赶赴数据所在的地方。与过去相比,石油公司目前所采取的这种方式,可以使专家以更快捷、更经济的方式‘进入’油井现场。”

  数字化技术 缘何受到青睐?

  最令采油业感到兴奋的一项技术进展是将微型计算机附着于钻头,该技术能将油井周围环境更为清晰的地质图片提供给工作人员。借助于这些信息,地球物理学家能够改进以往只能借助于声纳资料所建立起来的相关模型,更加精确地确定那些未完成的油井钻探工作的下一步走向。更为重要的是,他们能够在钻探工作的中途重新调整钻探线路,以更好地通往预定的目标区域,这就是“地质导向”(geosteering)程序。

  事实上,采油数字化技术起步于十几年前,但其进展一直不理想。也许石油业界充分认识数字化技术在整个采油业的全部潜能尚需要十年左右的时间,但这没有减弱人们现在对它的投资热情。微软公司在休斯敦设立了一个部门,专门负责满足石油公司的各种技术需求,帮助石油公司进一步开发、整合20世纪90年代出现的各种技术。该部门经理马瑞瑟·米库里斯指出,石油业界长期以来一直面临这种挑战,并投入了大量经费,但目前的情况最好。

  数字化技术再次引起采油业的关注,其中一个重要原因是目前全球已经拥有更好、更便宜和更加安全的通讯网络。互联网的迅速发展为决策者提供了强大的信心,在重新考虑如何实现未来目标的技术途径时,他们敢于投资大量经费以更新现有的基础设施。

  另外一个重要因素是就业市场上劳动力供求关系的变化。在过去的二十年间,大量失业人员导致那些经过高级训练的工程师和地球科学家的地位逐渐降低。因此,石油公司能够更有效地发挥这些科技人员的作用。

  壳牌石油公司国际开发和生产部首席情报官JosephStraccia说:“人们最终认识到,数字化技术可以在石油业界大显身手。”

  Occidental石油公司仅在德克萨斯州西部就拥有13000个油井。该公司副总裁兼首席信息官DonMoore解释道,该公司为数字化技术投入了大笔经费,其主要原因是在全公司范围内收集和及时分配关于石油产品的各种庞大统计数据时需要庞大的开支,这对公司的后勤工作是一项巨大的挑战。

  DonMoore说:“我们最不需要的问题解决方式是数百人驱车到处跑来保障油井的正常运作。”现在,该公司的油田技术人员不需要像以往那样,每天必须奔赴所有的油井现场去收集相关资料。公司的各种专家可以像分析师拉里·麦克库安那样,每天不出办公室就可以24小时监控数百个油田的实际情况,确定出最需要维修和保养的设备,并据此派出相应的技术人员到油井现场完成维修工作。

  圣诞夜发生的偶然事件,使人们更加清醒地认识到:高技术人员和一般技术工人之间的互动是何等重要!正如Moore所说:“我们所需要做的事情是尽可能使公司的所有人员的工作更加有效,做出更多的明智决定。”

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