资产管理

通过监测侵蚀最大化生产

来自两个互补监测技术的数据使得能够最大化的生产率,即使具有高夹带的固体。

杰克戴维斯,博士。 2019年12月3日
图4:无线传感器被安装为完整的数据到桌面系统的一部分,包括强大的数据可视化和分析。礼貌:艾默生

建立新的石油和天然气生产资产所需的巨额资本金额与不可预测的商品价格发生变化,平均生产商将注意力集中在新的主要项目中,并更多地提取从现有基础设施和资产的最大美元提取。

虽然单个油气生产商几乎无法影响其产品的价格,但他们可以采取一些措施来降低成本,实现产量最大化。无论市场价格如何,更高的生产率等于更多的资产收入。

因为利润率紧张,所以个人资产诚信可能是产生损失和获得利润之间的区别。生产者在寻求贴现机会原油和天然气的供应商中购物并不奇怪,但这必须加上推动业务卓越的追溯到公司议程的顶端。所有可能的选项都必须侧重于从现有资源中提取最大值。

当然,必须通过提供快速回报的投资来实现优化的生产。Capex项目的大量减少或延迟以及减少OPEX的压力,因为任何支出的平均回报必须迅速和清除。“尽快做更多的事情,”是瞬间的咒语,努力转向从可用资源产生最大返回。

提供缺失的数据

然而,在处理不完整或缺席的信息时,现有资产的最大化产量是一项重大挑战。如果运营商是做出正确的决定并提供所需的结果,则需要提供能够提供洞察力和可操作信息的数据。

固定设备完整性就是一个例子,通常缺乏内聚的、高质量的和及时的数据。一方面,采出流体的腐蚀作用和油气生产流中采出砂颗粒的侵蚀作用是众所周知的。另一方面,关于这些腐蚀性或腐蚀性材料对实际资产完整性的影响的信息往往缺乏。解决方案是持续监控腐蚀和侵蚀情况,并利用这些信息来提高运行效率(图1)。

图1:连续腐蚀和侵蚀监测改善了操作。礼貌:艾默生

图1:连续腐蚀和侵蚀监测改善了操作。礼貌:艾默生

油气流中夹带的砂子会对生产设备造成重大风险,因为砂子在固定设备内高速移动,会从内部侵蚀金属管道和设备,其效果类似喷砂。这种腐蚀发生在管道和设备内部,使其影响很难通过外部检查检测到。然而,现代测量技术可以检测夹砂及其对资产完整性的影响。

为获得最佳结果,运营商应寻求与一系列来源的沙子侵蚀的数据。在这种情况下,最好衡量风险(砂夹带率)和影响(金属损失率)。由于任何良好的砂夹带可能会随着时间的推移而变化,因此必须连续监测夹带和侵蚀率。方便地,两者的测量技术都是非侵入性的。

听麻烦

声学砂探测器通过聆听击中管道内部的固体颗粒的声音来识别生产流量的砂内的存在。通过仔细校准,可以估计砂夹带速率。

然而,声波探测器无法测量带砂对设备完整性的影响。现有的人工检测方法可以间歇地测量管壁厚度,但由于相关的成本和安全风险,人工检测通常以不频繁的间隔进行,可能需要停产。这些解决方案无法提供精确、完整和实时的侵蚀水平图。

因此,作业者最多只能获得资产完整性的快照,而这些数据很快就会过时。仅凭这一点信息,几乎不可能预测固定设备在未来5个月或5年内还能保持良好状态。此外,对于给定的夹砂率,侵蚀率预计与流速的立方成正比。

因此,如果检测到砂夹带,则操作员的标准响应是降低生产率,或“扼流圈”井。因此,为了保护资产完整性和减轻基础设施崩溃的风险,保守的生产率是常态。

改善资产监测

现在想象一下,自动传感器的转型效果永久地附加到基础设施中的战略点,采用连续,稳健的管壁厚度的稳健测量。传感器使用无线技术在中央,安全,方便的海上或陆上位置发送收集的数据进行分析。运营商将立即深入了解在任何给定时间使用固定设备发生的事情,无需猜测(图2)。

图2:可以将传感器监测砂侵蚀(金属损耗)的风险和影响,以帮助最大化生产。礼貌:艾默生

图2:可以将传感器监测砂侵蚀(金属损耗)的风险和影响,以帮助最大化生产。礼貌:艾默生

数据质量得到了提高,因为监测仪永久性地安装了测量频率,操作人员可以看到设备壁厚的变化。操作人员可以看到基础设施如何对工作中不可预测和通常不可控的变量做出反应。他们还能看到温度、流量或其他不可控变量的意外变化的影响。这使得作业者能够评估更高的流速会带来什么变化,并了解减缓侵蚀和抑制腐蚀策略的效果,然后根据需要对每种策略进行调整,以获得最佳产量。

这些类型的工具使运营商能够访问实时数据,从而实现优化的操作决策,并导致资产正常运行时间提高并提高盈利能力。这些类型的高质量和现场证实的解决方案通过确保工厂或资产更接近最大能力,对操作员边缘进行有形差异。

更好的监测最大化

一个运营商在加勒比海中有多个无人气体生产平台的操作员使用了声学探测器的组合来监测砂夹带和艾默生罗斯蒙特非侵入式监测传感器,以监测金属损耗(图3)。

图3:非侵入式厚度监测无线传感器易于安装。礼貌:艾默生

图3:非侵入式厚度监测无线传感器易于安装。礼貌:艾默生

使用这些仪器的数据,操作员增加了12%的产量。验证增加的流速没有过度提高侵蚀率。随着生产的增加,监测系统在几天内为自己支付(图4)。

另一个操作员,这是在泰国浅水近海工作的,使用了相同的监测技术组合来抑制夹带的沙子的风险和影响。他们每天能够将其生产率提高50桶,以便快速投资回报。

澳大利亚昆士兰州陆上煤层气生产活动,

图4:无线传感器被安装为完整的数据到桌面系统的一部分,包括强大的数据可视化和分析。礼貌:艾默生

图4:无线传感器被安装为完整的数据到桌面系统的一部分,包括强大的数据可视化和分析。礼貌:艾默生

有特别高的固体夹带。由于沙流引起的侵蚀,该地区的操作员在几个井头经历了遏制问题。操作员知道有哪些井在固体生产的升高之中,但缺乏有关风险随时间变化的信息的信息,以及固体是否损坏生产设备。

再次使用声学检测器和超声厚度监测装置的组合。该解决方案还包括远程无线数据回程,以将远程井口的监控信息传送到集中团队。该团队评估了数据,并决定了基于实体夹带流优化和最大化生产,同时确保井口设备没有从内部损坏。

降低成本,增加收入

使用这些技术,运营商处于更好的位置,以创建用于监控资产完整性的具有成本效益的程序。通过消除频繁的例行手动检查需要即时节省,这可以通过监控传感器来执行,尤其是对于近海资产,其中访问成本极端,以及来自增强的资产可靠性和可用性的长期增益。自动监测资产完整性与适当的数据分析相结合,还使运营商能够在适当的参数内更难地驾驶其资产的信心。

当然,在油气价格下降的情况下,与腐蚀和侵蚀相关的设备完整性只是作业者需要评估的因素之一。它吸引了人们的注意,尤其是因为它在很短的时间内取得了成果,因此回报期也很短,通常在几天内。

它还不能进入更广泛的运动,绝不是石油和天然气生产。这是数字转换和技术的时代,以快速理解的格式收集,安全,分析和呈现数据。

提取和利用以前无法获得的数据的能力,不仅仅是创新周期中的一个齿轮。它既是未来发展的坚实基础,也是面对不可预测和动荡的未来作出长期战略决策的工具。


杰克戴维斯博士。
作者简介:Jake Davies是艾默生自动化解决方案的Rosemount腐蚀监测系统的全球营销总监,以前被称为Permasense Ltd. Jake举行了伦敦帝国学院的博士学位,距离牛津大学的孟德斯大学和来自公开大学的MBA。