Тереңсу бұрғылау технологияларының дамуы: Теңіз энергиясын әзірлеудің жаңа дəуірі

Мұхит Жер бетінің шамамен 71% қамтиды, бай мұнай-газ ресурстарына ие. Халықаралық энергетикалық агенттіктің статистикасы бойынша, бүкіл әлемдегі тереңсу мұнай-газының өндірілетін қорлары жалпы қорлардың 20% жоғарырағын құрайды. Құрлықтағы мұнай-газ ресурстарын өндіру қиындаған сайын, тереңсу дүниежүзілік энергияны әзірлеудің маңызды ауыстырылатын аймағына айналды. Тереңсу бұрғылау технологиялары қиын, қауіпті, бұрғылау саласының ең жоғары технологиялық деңгейін білдіреді. Сиань Шужжихуи Энерджи Технологиясы теңіз бұрғылау технологияларының дамуын бақылап, тиісті жабдықтарды ішкі өндіріспен қамтамасыз етуге техникалық негіз қалауда.

1. Тереңсу бұрғылаудың қиындықтары

Тереңсу бұрғылау құрлықтағы бұрғылаудан мүлде өзгеше қиындықтарға тап болады. Тереңдіктің артуымен гидростатикалық қысым артады, тереңдік әрбір 10 метрге артқан сайын, түпкі қысым шамамен 1 атмосфераға артады; 3000 метр тереңдікте жұмыс істегенде, сут сызығындағы қысым 300 атмосферадан асады. Сонымен қатар, тереңсу операцияларының ортасы күрделі, теңіз толқындары, приливтер, теңіз ағындары платформаның тұрақтылығына үнемі əсер етеді; теңіз түбіндегі төмен температура, беткі қабаттың төмен беріктігі теңіз түбіндегі жабдықтарды орнатуға ерекше талаптар қояды. Тереңсу бұрғылау, сонымен қатар ұзақ қашықтықтағы логистикалық жабдықтау, жоғары операциялық шығындар, қатаң реттеу талаптары сияқты операциялық қиындықтарға тап болады.

2. Тереңсу бұрғылау платформаларының түрлері

Тереңсу бұрғылау платформалары негізінен төрт түрге бөлінеді: Бұрғылау кемелері жақсы икемділікке ие, шашыранқы мұнай кенорнын барлауына ыңғайлы; Жартылай батырылмалы платформалар жақсы тұрақтылыққа ие, қолдану тереңдігі кең, қазіргі уақытта тереңсу операцияларының негізгі жабдығы болып табылады; Тартылмалы аяқты платформалар орташа тереңсу аймақтарына ыңғайлы, нақты позициялау; SPAR платформалары тігінен цилиндрлік құрылым арқылы кері күш береді, тереңсудағы тұрақты операцияларға ыңғайлы. Соңғы жылдары Қытайдың өзінде жобалаған тереңсу жартылай батырылмалы платформалары Оңтүстік теңіздегі Ливан газ кен орнын әзірлеуде сəтті қолданылды, бұл ішкі өндіріс тереңсу жабдықтарының маңызды жетістігін білдіреді.

3. Изоляциялық құбыр жүйелерінің технологиялары

Изоляциялық құбыр жүйелері платформаны теңіз түбімен байланыстыратын негізгі жабдық болып табылады, бұрғылау сұйықтығын тасымалдау, бұрғылау бағанасын басқару, бұрғылау тосқауылын орнату үшін қызмет етеді. Тереңсу изоляциялық құбыр жүйелерінің ұзындығы 3000 метрге жетіп, үлкен иілу жүктемелері мен теңіз ағындарының əсеріне төтеп береді. Негізгі технологиялық инновацияларға келесілер жатады: жеңілдетілген изоляциялық құбыр материалдары, жүйе салмағын азайту; икемді біріктіру технологиялары, платформа қозғалысына бейімделу; белсенді тартылыс өтемдеу жүйелері, изоляциялық құбырдың тұрақтылығын сақтау. Соңғы жылдары интеллектуалды изоляциялық құбырды бақылау жүйелері қолданысқа енгізіліп, стрессті, дірілді жəне басқа параметрлерді нақты уақытта бақылап, операциялардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

4. Күшпен позициялау жүйелері

Тереңсу бұрғылау платформаларына нақты позициялау қабілеті қажет, күшпен позициялау жүйелері (DP) негізгі жабдық болып табылады. DP жүйесі итергіштерді автоматты түрде реттеу арқылы жел, толқын, ағын туғызған сыртқы күштерді өтейді, платформа позициясының ауытқуын бірнеше метр ішінде ұстайды. Жетілдірілген үш деңгейлі DP жүйелерінің позициялау дəлдігі 0,5 метр ішінде жетіп, тіпті 8-деңгейлі теңіз жағдайларында да операцияларды жалғастыра алады. Сиань Шужжихуи Энерджи Технологиясы әзірлеген бұрғылау платформасының электрлік басқару жүйелері негізгі DP жүйелерімен біріктіріліп, платформаға сенімді электр энергиясы мен басқаруды қамтамасыз етеді.

5. Теңіз түбіндегі ұштастыру технологиялары

Теңіз түбіндегі ұштастыру — теңіз түбінде өндірістік мұнай ағаштары сияқты өндіріс жабдықтарын орнату, мұнайды теңіз түбінен жер бетіне жеткізуді іске асыру. Тереңсудағы ұштастыру операцияларының қиындығы жоғары, ROV (басқарылатын қашықтықтан басқарылатын подводный аппарат) операциялары негізгі əдіс болып табылады. Дымқыл сақтау, пуповиналық кабельмен жабдықтау, гидравликалық басқару — теңіз түбіндегі ұштастыру жүйелерінің негізгі технологиялары. Су астындағы мұнай ағаштары жоғары қысымға, жоғары коррозиялық теңіз суы ортасына төтеп беруі керек, материалды тығыздау талаптары өте жоғары. Соңғы жылдары су астындағы зауыттандырылған операциялар үлгісі қолданысқа енгізіліп, бірнеше теңіз түбіндегі штоктар біріктіруші құбырлар арқылы қосылып, платформаға тəуелділікті азайтып, әзірлеу шығындарын төмендетеді.

6. Тереңсу бұрғылау сұйықтығы технологиялары

Тереңсу бұрғылауда бұрғылау сұйықтығының сипаттамаларына қойылатын талаптар өте жоғары. Су негізді бұрғылау сұйықтығы жақсы тежеу жəне майлау қасиеттеріне ие болуы керек; мұнай негізді бұрғылау сұйықтығы тереңсудағы төмен температурада фазалық өзгеріске ұшырауы мүмкін, ағындылық түзеткіштерін қосу қажет. Тереңсу газ гидраты қабаттарындағы бұрғылау ерекше қауіп тудырады, температура мен қысым жағдайлары өзгергенде, табиғи газ гидраттары ыдырап, шток қабырғасының тұрақтылығын жоғалтуы мүмкін, тежегіштерді (KCl, метанол) қолдану жəне қысымды басқарып бұрғылау технологиялары қажет. Гидравликалық есептеулерде тереңдіктің сақиналық қысым шығынына əсерін ескеру, сорғы шығымы мен бұрғылау сұйықтығының тығыздығын оңтайландыру қажет.

7. Тереңсу төтенше құтқару технологиялары

Тереңсу бұрғылау оқиғалары ауыр экологиялық апаттарға əкелуі мүмкін, төтенше құтқару технологиялары өте маңызды. Бұрғылау тосқауылы блогы соңғы қорғаныс шебі болып табылады, тереңсу бұрғылау тосқауылының номиналды қысымы 15000 psi-ке дейін жетуі мүмкін; төтенше сөндіру құрылғылары қалыпты емес жағдайларда тез арада құбыр бағанасын кесіп, шток аузын жаба алады. Су астындағы роботтық төтенше жауап жүйелері клапандарды жабу, құбыр бағаналарын кесу сияқты операцияларды орындай алады. Сиань Шужжихуи Энерджи Технологиясы әзірлеген су астындағы бұрғылау тосқауылын басқару жүйелері артықлықты жобалау мен ақаулыққа қауіпсіздік принциптерін қолданады, ең ауыр жұмыс жағдайларында да сенімді əрекет етуді қамтамасыз етеді.

8. Болашақ даму бағыттары

Тереңсу бұрғылау технологиялары одан əрі терең аймақтарға жəне одан да қолайсыз ортаға ұласуда. Арктикалық шеңбер аймағындағы тереңсу әзірлеу жаңа бағытқа айналып, жабдықтардың төмен температурадағы сипаттамаларына талаптар қойылады. Цифрлық егіз технологиялары тереңсу бұрғылауға қолданылып, виртуалды үлгілер арқылы нақты уақытта шток ішкі жағдайларын модельдеп, операциялық параметрлерді оңтайландырады. Роботтандыру, интеллектуалдандыру — болашақ бағыттар, сандық бұрғылау платформалары аз қызметкерлермен немесе тіпті қызметкерсіз жұмыс істеп, тереңсу операцияларының қауіптері мен шығындарын айтарлықтай төмендетеді.

Тереңсу энергиясын әзірлеу — адамзаттың өмір сүру кеңістігін кеңейтудің маңызды бағыты. Сиань Шужжихуи Энерджи Технологиясы теңіз бұрғылау технологияларының алғы шебін бақылап, Қытайдың тереңсу энергия жабдықтарын ішкі өндіріспен қамтамасыз етуге үлес қосады.