10月17日，2019世界石油大獎(World Oil Awards)在美國休斯敦揭曉，18個獎項涵蓋勘探、鉆探、完井等諸多上游領(lǐng)域。來自世界10多個國家的90多個企業(yè)提交了260多項技術(shù)，最終入圍94項。世界石油大獎由《世界石油》雜志主辦，至今已持續(xù)18屆。

　　今年的獲獎項目呈現(xiàn)出智能化、精益化、綠色化的特點，在某種程度上代表了油氣專業(yè)技術(shù)未來的創(chuàng)新方向。由此可見——

　　智能化

　　數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)優(yōu)化并舉

從信息化到數(shù)字化，從數(shù)字化到智能化，映射在油氣產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)迭代過程，同時也是數(shù)據(jù)處理能力不斷提升的過程。

一方面，智能化體現(xiàn)在系統(tǒng)的數(shù)字化，側(cè)重于提供實時解決方案。數(shù)字化轉(zhuǎn)型并非局限于某單一技術(shù)的進步，而是通過對運營方式、業(yè)務(wù)模式、操作流程等各環(huán)節(jié)的重新定義，實現(xiàn)生產(chǎn)制造優(yōu)化，是一項系統(tǒng)性工程。全球第四大油服企業(yè)威德福此次憑借ForeSite Edge系統(tǒng)獲得“最佳數(shù)字化轉(zhuǎn)型獎”，是世界上第一個將油氣開采人工舉升、生產(chǎn)優(yōu)化與物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可以作為獨立的自動化設(shè)備安裝，也可以附加配置在客戶現(xiàn)有的設(shè)備上。在這兩種裝配情況下，F(xiàn)oreSite Edge通過實時數(shù)據(jù)和建模，調(diào)整舉升參數(shù)，自主管理機械采油系統(tǒng)，同時運用預(yù)測技術(shù)防范風(fēng)險，減少故障停機時間，實現(xiàn)持續(xù)的自主生產(chǎn)優(yōu)化。

另一方面，智能化體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用上，通過收集、存儲和分析數(shù)據(jù)，賦予機器思考和學(xué)習(xí)的能力，使機器更“聰明”。傳感器是智能化的前提條件，如果將智能化機器比作人的身體，那么傳感器則可以視作機器的“眼睛”“耳朵”等感覺器官。在今年的參賽技術(shù)中，斯倫貝謝的IriSphere隨鉆前視技術(shù)，憑借四倍于行業(yè)標準獲得實時隨鉆數(shù)據(jù)的傳輸速度榮獲本年度“新視野創(chuàng)新獎”。這項新技術(shù)將電磁電阻技術(shù)應(yīng)用于油氣井中，在儲層位置和厚度不確定的情況下，無需鉆先導(dǎo)孔即可監(jiān)測鉆頭前方的地層特征，并優(yōu)化取芯操作。這項技術(shù)在西澳大利亞近海的一個新區(qū)塊中取得成功實踐。該油田位于背斜區(qū)域，由不連續(xù)砂體間的粉砂巖組成，地層復(fù)雜。傳統(tǒng)方法通常是鉆一個先導(dǎo)孔，在鉆井作業(yè)時對鉆頭處或鉆頭后方的測量結(jié)果做出響應(yīng)后，再進行側(cè)鉆取芯操作；而IriSphere隨鉆前視技術(shù)運用旋轉(zhuǎn)鉆具組合上的多個接收器監(jiān)測電磁電阻率，繪制鉆頭前方特征圖，并利用VISION地層評價和隨鉆成像服務(wù)，深入了解井下地層特性，幫助作業(yè)者探測和量化潛在產(chǎn)層，準確鉆達目標層。

數(shù)據(jù)可視化是智能化數(shù)據(jù)分析的一種常用手段，以圖像的方式展現(xiàn)原本較為抽象的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)更為直觀、形象。今年的“最佳數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用解決方案獎”頒給了貝克休斯的SeaLytics 3.0防噴器顧問。對井控系統(tǒng)來說，有兩項指標較為關(guān)鍵：一是安全性，即能夠防止?jié)撛诘木W(wǎng)絡(luò)攻擊，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定；二是功能性，即能夠從系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)中提取價值，實現(xiàn)高效管理。SeaLytics 3.0的實時數(shù)據(jù)可視化功能，取代了原有的數(shù)據(jù)記錄器，為司鉆提供了一個追蹤狀態(tài)變化、獲取報警數(shù)據(jù)的便捷操作平臺，并嵌入“云連接”，能夠檢索到從前難以查找的數(shù)據(jù)。

同時，通過提供控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問功能，使陸上和海上作業(yè)人員間的協(xié)作成為可能，推動決策和糾正行為的質(zhì)量和速度提升，并借助雙冗余服務(wù)器，提升數(shù)據(jù)的完整性和可用性。

　　精益化

　　技術(shù)賦能與成本控制并行

在企業(yè)經(jīng)營中，合理控制成本是企業(yè)戰(zhàn)略的有力支撐。如何以新技術(shù)突破產(chǎn)業(yè)瓶頸、以新工藝提升效益空間，成為實現(xiàn)精益管理、助力企業(yè)發(fā)展的加速器。

威德福以TR1P一趟式完井系統(tǒng)獲得了“最佳完井技術(shù)獎”，是全球首個能夠遠程激活的單趟下鉆式深水完井系統(tǒng)，體現(xiàn)出合理控制時間和人力成本的精益管理思路。

一方面，該系統(tǒng)減少了井筒的起下鉆次數(shù)，特別是在深水作業(yè)中的起下鉆次數(shù)，僅需單趟鉆即可安裝上部與下部的完井工具，將作業(yè)時間縮短60%，簡化了操作流程。

另一方面，TR1P系統(tǒng)將射頻識別技術(shù)與高級完井技術(shù)結(jié)合，無需控制管線、沖管、電纜、連續(xù)油管以及修井設(shè)備，實現(xiàn)了100%的無干涉作業(yè)，并且能夠遠程控制在生產(chǎn)井與注入井中的作業(yè)，降低了操作風(fēng)險。

此外，威德福的離心噴射泵以主動優(yōu)化替代被動維護，延長了平均故障間隔時間，削減了維修成本，獲得“最佳生產(chǎn)技術(shù)獎”。

一般情況下，許多作業(yè)公司在非常規(guī)油井鉆完井之后，傾向于使用電潛泵(ESP)清潔井筒，當油井因儲層壓力下降停止流動后，再次使用人工舉升的方式生產(chǎn)。然而，在洗井和早期生產(chǎn)階段，產(chǎn)液中含有的砂和其他固體將很快損壞電潛泵，并頻繁造成泵故障，需要耗費大量的時間和人力維修。但在離心噴射泵的舉升系統(tǒng)中，通過使用加壓流體或鋼絲來下入和取出泵，能夠?qū)崟r控制注入速率、壓力和振動等生產(chǎn)參數(shù)，將維修時間減少了95%。

　　綠色化

　　經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境效益并重

今年的世界石油大獎新增了“最佳水管理技術(shù)獎”，由HYDROZONIX公司研發(fā)的HYDROCIDE系統(tǒng)獲得。據(jù)主辦方介紹，國際社會已經(jīng)越來越關(guān)注油田的用水管理，尤其是在油田的開采過程中，如何處理、回收和利用各種類型的含油污水，對于節(jié)約資源、保護環(huán)境具有重要的現(xiàn)實意義。這同樣能夠為我國開發(fā)清潔能源提供新的思路。

HYDROCIDE系統(tǒng)是一個集再處理與再利用于一體的開創(chuàng)性系統(tǒng)，包含收集、集中回收處理和存儲裝置，開創(chuàng)了處理油田采出水和返排水的自動氧化系統(tǒng)先河。相較于使用液體化學(xué)劑殺滅微生物，該系統(tǒng)所產(chǎn)生的臭氧，能夠在不殘留化學(xué)藥品的情況下殺死細菌。

同時，HYDROCIDE系統(tǒng)還是一個更經(jīng)濟更高效的水處理方案。在傳統(tǒng)方案中，化學(xué)藥劑往往按照預(yù)定的劑量加入油水分離器中，起到滅菌的作用。這一做法的弊端是，一旦采出水的質(zhì)量發(fā)生變化，后續(xù)需要添加的劑量則可能增加整個滅菌過程的成本。該系統(tǒng)則能夠持續(xù)監(jiān)測水質(zhì)，并自動根據(jù)水質(zhì)變化調(diào)整劑量。

為了處理采出水，HYDROCIDE系統(tǒng)可以根據(jù)不同需求，被安裝在油水分離罐的上行線或下游處理位置。當安裝在上行線時，可以有效阻止分離罐中的硫化氫和細菌數(shù)量增加，使處理好的水能夠直接注入鹽水處置井，或者送往澄清池作為壓裂液回收利用。當安裝在下游時，則可以預(yù)處理采出水中的細菌、鐵和硫化物，再循環(huán)至存儲裝置。此外，該系統(tǒng)還能將臭氧和氧氣以氣體形態(tài)注入油水分離罐中，形成的誘導(dǎo)氣浮可有效幫助分離過程；而從臭氧生成系統(tǒng)排出的氮氣可在油水分離罐中充當保護氣體。

無獨有偶，今年的“最佳提高采收率技術(shù)獎”獲得者——沙特阿美石油公司的二氧化碳捕集、封存與EOR項目也兼具經(jīng)濟性與環(huán)保性。

二氧化碳捕集和封存，是指從大型發(fā)電廠等來源捕獲廢棄的二氧化碳，并用各種方法儲存，使其不進入大氣層的過程。這種技術(shù)被認為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放、減緩全球變暖的一種經(jīng)濟可行的方法。現(xiàn)階段的常用方式是地質(zhì)封存和海洋封存。

作為中東最大的二氧化碳捕集、封存項目，沙特阿美石油公司致力于證明將二氧化碳收集注入油層是提升采收率的有效途徑。該公司表示：“能源是人類進步的重要推動力。在應(yīng)對全球氣候問題的同時，促進人類進步和經(jīng)濟發(fā)展，是當今時代的重大挑戰(zhàn)。”他們采用了一種跨學(xué)科的方法，重點關(guān)注二氧化碳捕集與封存、二氧化碳減排以及將排放轉(zhuǎn)化為價值。每天，他們要捕集和處理在Hawiyah工廠產(chǎn)生的4500萬標準立方英尺的二氧化碳，并將其用管道輸送至85公里外的Uthmaniyah油田，再注入石油儲層。這些被封存的二氧化碳在保持儲層內(nèi)壓力的同時，也使采收率得以提升。