38小时5000万元经济效益,海上石油无人平台是怎样的存在?

2019年2月,挪威能源巨头Equinor在北海启动了世界上第一个全自动海上油气平台——Oseberg-H,引起行业的广泛关注。该平台是世界第一个完全自动化的海上油气无人平台,由Oseberg油田中心远程操作,不需定期巡检,每年仅进行1-2次维护。


海上无人平台,是海上无人驻守生产平台的简称,是一项新型海上石油勘探开发的助力设施,其目的是为海上油气资源开发提供一系列兼具成本效益和生产效率的解决方案。对于未来海上油气开发,海上无人平台具有比较明显的优势。


近年来,中国油气行业在海上无人平台方面也取得一些列发展与突破。从1993年国内首个海上无人平台(BZ34-4WP)建成,到2018年中国海油启动海上井口平台无人化改造,再到2023年7月中旬我国首个标准化设计建造无人平台恩平10-2平台实战台风、2023年7月28日中国海油实战超强台风“杜苏芮”,应用智能化技术实现了台风期间油气田的无人化生产,保障油气田的正常生产,一代代海油人积极开拓创新,对海上平台少人化、无人化、智能化的探索从未止步。



01. 不可承受的临时停机



临时停机,或者说临时关闭油井是所有石油公司不惜一切代价力图避免的一件事。因为临时关闭之后重新开始生产是昂贵的,生产设施设备必须花费高昂的费用进行维修甚至改装,而且重新开放的油井可能永远无法恢复到关停前的产量。不仅如此,此外,其他配套的设施,如管道,如果没有最低限度的生产,就无法保持运行。


根据非盈利组织Resilience的数据,海上油气平台关停后的恢复生产成本高昂。一口井临时关停再重启的话,清理井内积水的成本在1万到2万美元之间。在大流量井中,修理潜油泵的费用约为15万美元,更换潜油泵的费用是修理设备的两倍如果算上劳动力成本,这笔费用可能高达40万至50万美元


海上平台的少人化、甚至无人化可,通过远程控制中心实现远程管理平台可实现提高效率和节省成本,其反应速度比人工更快,并减少非生产性停工的可能性,同时降低人员风险,并显著降低海上油气田的管理成本。因此,通过自动化、智能化实现海上平台少人化、甚至无人化带来的好处数不胜数,尤其是对于作业环境凶险多变的海上石油行业来说,更加的无可争辩,这也使其成为各大石油公司降低运营支出的重要设计方案之一。



2023年7月28日凌晨,第5号台风“杜苏芮”正式登陆我国。受超强台风“杜苏芮”影响,位于南海海域的流花、西江、陆丰、惠州四个海上油气田的最大风力达到10级、浪高达到5米,因此,作业人员必须全部撤离,同时又要尽可能缩短油田关停的时间中国海油在“杜苏芮”到来前,启动海上油气田防范机制,完成了油气田作业工人48小时内紧急大撤离,与此同时应用智能化技术,实现了台风期间油气田的无人化生产,保障油气田的正常生产


然而,每一次创新都会带来新的挑战,无人平台也不例外。首先,运营商需要确保无人平台与远程团队之间通信的可靠性,以防止通信中断的风险。网络安全也是一个关键问题,适当的数据管理对员工和设备的安全至关重要。


运营商还必须确保所有监控技术100%安全可靠。安装在平台上捕获数据的传感器取代了平台上的人员,并向远程团队提供信息,因此它们必须能够承受恶劣的条件,提供准确的信息。


02. 38小时5000万元经济效益


无人平台通过大大降低平台运营过程中对人员的需求,从而大大的降低了运营支出(OPEX)。不仅如此,无人平台的优势还体现在降低资本支出(CAPEX),提高可交付性和提高安全这些方面。


由康菲石油打包转手给国独立勘探生产商Chrysaor的英国北海SNS油田,有12个有人平台,33个无人平台。平台无人化和少人化后产生了明显的效益:80%计划性工作和计划隔离工作在陆上操作完成;优化计划性维修,减少10%工作量;人员非计划性登平台频率减少65%;设备设施效率增长9%(从83%到92%);陆地中心的可靠支持,避免经济损失约4300万美元。


挪威 Oseberg-H无人平台水深110m左右,距中心平台约8km,共计11口井,由Oseberg油田中心远程操作,不需定期巡检,每年仅进行1-2次维护。由于利用新型数字技术设计和建造,交付价7.95亿美元,比开发和运营计划(PDO)估算成本低20%以上,项目盈亏平衡价格也从34美元/桶降至20美元/桶以下。


2008年完成的Angel天然气平台是澳大利亚最大的海上无人操作平台,平台的电力由附近的平台提供,实现了高可靠性、低成本及对人员风险的最小化目标。Angel平台在完工后9个月实现了无人化生产运营,而行业标准是18个月。在运营支出(OPEX)方面,基于通常无人的设计理念,Angel平台的运营支出减少了76%,主要是由于维护的人员小时数从每年27000小时降低到了4500小时。



2019年,中海油在番禺油田区块首次试点井口平台10-2无人化改造,开启“无人值守”。据了解,这项井口平台无人化改造后,降本增效效果显著。更重要的是,它是南海东部地区第一个海上智慧平台,也使中海油在四海范围内均有海上智慧平台生产。


2021年10月14日,中国海油位于中国南海东部海域的恩平油田群成功测试远程自动控制系统,在台风“圆规”袭击时,实现无人条件下油田正常生产,挽回原油产量损失超过10万桶,创造经济效益5300多万元。


2022年7月13日,中国海油在南海恩平油田完成我国首个标准化设计建造无人平台恩平10-2海上安装。该无人平台也于2023年7月15日成功运行“台风模式”,实战台风“泰利”。数据显示,此次台风期间,恩平油田启动陆地远程控制的“台风无人生产模式”,在陆地操控中心实现对海上6座生产设施的实时监测与操控,成功运行台风模式超38个小时,保证油田群正常生产,挽回原油产量损失超过8.5万桶,创造经济效益近5000万元。


无人或极简化平台的概念在海上油气行业里的应用较为普遍。中东地区包括Abu Dhabi由于水深较浅,超过50%的平台为无人井口平台。随着传统油田向数字油田、智慧油田的快速转变和发展,海上无人平台也将迎来更多的数字化技术的加持,推动海上油气行业开启新一轮的变革。目前挪威国家石油正在积极推进数字孪生技术在海上油气平台上的应用,希望通过数字孪生技术实现可靠性更高的无人平台运营维护操作,进而降低海上油气开发、运营成本。