Tendencias en tecnología de perforación: plataformas híbridas, automatización

El jack-up Maersk Gallant (Foto: Ole Jørgen Bratland / Equinor)

La perforación totalmente automatizada a bordo de un equipo de perforación semisumergible o de puente elevado alimentado por baterías se ha convertido en una realidad. A partir de mayo de 2019, se ordenaron nuevas plataformas modernas para más exploraciones, y se supo que no menos de ocho plataformas modernas, siete semisubs y un jack-up, se movilizaron para campañas de perforación después de las mejoras en el camino con automatización digitalizada. / o energía de la batería. Lo que está en juego para los operadores son tiempos de finalización más rápidos y más baratos, credenciales ecológicas y la capacidad de ofrecer al grupo de reclutamiento un lugar de trabajo más seguro y "amigable con la nube".

Lo que está en juego para los propietarios de plataformas en Noruega, al menos, es el derecho a perforar aquí, así como a reembolsar el 80% de las inversiones verdes del Fondo NOx de Oslo, un esquema de incentivos para que las empresas reduzcan las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx). Esa es la razón por la que Maersk Drilling, con sede en Dinamarca, y Northern Drilling, con sede en Noruega, están actualizando sus plataformas de perforación de “sexta generación” y “séptima generación” a las primeras ofertas de baterías a nivel mundial.

Desarrollado por clientes como Equinor y Wintershall Dea, Maersk combina la potencia híbrida con el software de eficiencia de emisiones de energía de estilo de barco para administrar y monitorear los niveles de potencia y la distribución entre los principales motores y la potencia eléctrica DP. El nuevo sistema eléctrico a bordo de Maersk Intrepid, de “cinco años de duración y con un entorno ultra severo”, Maersk Intrepid allanará el camino para los sistemas de automatización “completamente electrónicos”. Por ahora, sin embargo, se aplicará "inteligencia de datos" para reducir el consumo de combustible y las emisiones de Equinor en el campo de Martin Linge. El integrador de sistemas sin nombre de Maersk no realizará la actualización eléctrica en un patio sino "en el agua", ya que la plataforma ya está bajo contrato.

En diciembre de 2018, Northern Drilling recibió el semisub West Mira. Cuando nos pusimos en contacto con el CEO de Northern, Scott McReaken, la plataforma estaba saliendo de un astillero noruego protegido después de estar equipado para más automatización y nueva energía de la batería y McReaken se estaba vistiendo para OTC en Houston. Un semisub más moderno, West Mira está equipado para perforar pozos y completarlos en un tiempo récord.

El primer equipo de perforación semisumergible híbrido y automatizado: West Mira (Foto: Northern Drilling)

McReaken sintió el orgullo de un nuevo propietario de automóvil: "Se espera un ahorro de combustible de alrededor del 30% más una reducción similar en NOx. Eso significa que calificamos para unirnos al Fondo NOx, y si entregamos y mostramos las reducciones, obtendremos un reembolso parcial [sobre la inversión en energía de la batería] ".

Sin embargo, la eficiencia del combustible es solo una parte del ahorro para Wintershall Dea en el campo Nova. “Estamos aprovechando la tecnología a lo grande. La belleza del sistema de gestión de la plataforma y la tecnología de perforación es que otras eficiencias de perforación entran en juego en el manejo de tuberías, la recopilación de datos del cable, etc. Es una plataforma de séptima generación que nos permite poner todo tipo de tecnología en ella. Seadrill lo ordenó de esa manera. Lo compramos en el patio.

Según un informe de tecnología futura de DNV GL, la perforación más eficiente, y para 2025 las operaciones de perforación automatizadas, estarán "en operación". Sugiere que estos son pasos iniciales que los contratistas de plataformas adoptaron a petición de las compañías petroleras que desean cumplir con los nuevos estándares de emisiones noruegos, el ahorro de combustible y la perforación "en línea" que puede generar informes detallados de pozos y reservorios (ver Schlumberger) en tiempo real. - Tiempo habilitado por equipos de perforación digital emergentes.

Primeros motores
"No hay un solo técnico en particular, sino un enfoque integral para hacer una diferencia para sus clientes", dice el analista de AGB Sundal Collier, Lukas Daul, sobre la tendencia a que los aparejos se vuelvan más competitivos al cargar el último kit. “El objetivo final es reducir o acelerar el tiempo necesario para perforar el pozo y reducir el costo general del mismo. Ese es el mantra ".

Hablamos sobre las otras plataformas que ahora también están actualizando: Odfjell's, Awilco's, Transocean's, EnscoRowan's - el trabajo se está realizando bajo nuevas alianzas y licencias de tecnología de perforación y por afiliados industriales vinculados por acciones de propiedad. Pronto salió Seadrill, los comisionados originales de las especificaciones de West Mira. En agosto de 2018, contrataron a Kongsberg Maritime y Kongsberg Digital para instalar sistemas de monitoreo en tiempo real a bordo de las semisersinas West Hercules y West Phoenix. El objetivo era poner la experiencia de todos en línea para el beneficio de las operaciones de perforación anticipadas, el mantenimiento preventivo y la seguridad de los pozos, con los datos del historial de pozos integrados para las Pautas operativas electrónicas específicas del pozo, o eWSOG. Odfjell Drilling se apresuró a seguir su ejemplo y contrató a Kongsberg Maritime para su propia "solución de asesoría" en tiempo real destinada a aumentar la seguridad y eliminar el tiempo de inactividad para el semisub Deepsea Stavanger de sexta generación, que luego podría beneficiarse de la experiencia en línea basada en tierra para operaciones en la más remota costa de Sudáfrica. Un sistema de gestión de canalización Kongsberg y un sistema de gestión de información Kongsberg fueron parte del paquete.

El semisub de Deepsea Stavanger (Foto: Odfjell Drilling)

Es fácil ver cómo el West Mira y el Maersk Intrepid alimentados por batería acumulan los ahorros para los operadores, y eso es lo que está sucediendo. En abril de 2019, Equinor informó a los accionistas que estaba perforando más pozos más rápido y con un 10% menos de dinero que hace un año, mientras pasaba más pruebas de "tiempo de calidad". Sea cual sea el Big Data que se deriva de cada giro de la broca, un informe de Lloyd's Register llamado The Technology Radar sugiere que las compañías petroleras realmente creen que el análisis predictivo de una plataforma está ahorrando "$ 325,000 por plataforma utilizando el aprendizaje automático para predecir las ubicaciones de las brocas".

"Al final, no veo que una característica en particular cambie las reglas del juego, excepto, quizás, la digitalización y la automatización", dice Daul, que observa plataformas todo el día para inversores institucionales y que acaba de regresar de una gira a bordo de un plataforma de recibir una actualización digital en un patio cerca de Bergen.

Nueva norma
Para Transocean de peso pesado de aguas profundas, el movimiento para automatizar se volvió más frenético en febrero de 2019, cuando la gerencia decidió actualizar cinco plataformas marinas con control de perforación automatizado centralizado (ADC) que se concentra en los mejores proveedores de tecnología de perforación, MHWirth, NOV y Sekal para " "mayores tasas de penetración durante la perforación, presiones altamente estables en los orificios del fondo y evitar los efectos (de oleada) y la detección temprana de (patadas)". Transocean Enabler fue el banco de pruebas de un primer sistema de ADC en 2017 y de inmediato entregó tiempos de rotación más rápidos para Equinor. La integridad y la seguridad del pozo se beneficiaron de innumerables etiquetas o sensores electrónicos que comprenden una alerta temprana. A medida que escribimos estas líneas, Transocean Spitsbergen, Transocean Norge, Transocean Encourage, Transocean Equinox y Transocean Endurance se estaban actualizando a ADC.

Si bien NOV es conocido por sus paquetes de control de perforación ya digitalizados, el MHWirth, propiedad de Akastor, es conocido por los artículos de hardware grande como los tensores y los cilindros hidráulicos. Sin embargo, ellos también están ocupados aplicando la automatización y una nueva línea de elevadores hidráulicos en lugar de puramente hidráulicos y sistemas de tensores de cuerdas. Eso proporcionará más fuerza con menos energía al integrarse con la electrónica de control. Las empresas hermanas en la (familia de inversión de Akastor) incluyen a los perforadores Awilco y Odfjell.

La empresa de control de perforación automática basada en modelos Sekal integrará su software DrillTronics en los sistemas de control de perforación (DCS) de las cinco plataformas Transocean programadas para actualizaciones. Esto automatizará la mayoría de las tareas repetitivas del perforador mediante el control de los trabajos de extracción, la unidad superior y las bombas de lodo para evitar eventos de pozos. Preventivamente, el software determina las posibles acciones de un perforador (aceleraciones de la cuerda, velocidades, rotación, arranques de bomba y caudales) para estabilizar la presión en el fondo del pozo. Esta detección temprana y la evitación instantánea de las "condiciones de perforación en deterioro" han adelantado sólidamente un rango de los contratiempos de perforación y eventos menores más costosos. Por lo tanto, el elemento del paquete DrillTronics, solo, parece capaz de reducir los tiempos de perforación del 4% (Equinor) al 8% (algunos dicen que el 20%). El problema para algunos es que no pueden tenerlo a menos que ya estén algo digitalizados.

Plataforma automatizada: desde las grúas hasta la estación de trabajo (Imagen: Equinor / MHWirth)

Oeste mira
"Creo que es algo bueno", dice McReaken sobre la perforación automática. “Cuanto más seguro lo hagamos, mejor. Cuanto más rápido lo hagamos, más eficiente será el esfuerzo de perforación. La ventaja es que también hay un cambio estructural, ya que el enfoque cambia a los tiempos de perforación y finalización en lugar de solo a las tasas de perforación ”.

Una de las razones por las que Northern Drilling persiguió al West Mira alimentado por batería fue tener un equipo moderno y de bajas emisiones con la digitalización para permitir lo mejor que ofrece la perforación automática.

“Vimos la potencialidad para comprender qué hacen nuestros equipos y, especialmente, qué hace la broca y para trabajar de manera más eficiente. Es una tendencia, un cambio ", dice McReaken, y agrega que" las interrupciones [de perforación] manuales todavía están disponibles, pero no están obteniendo una ventaja, y no están cosechando las relaciones o contactos que tenemos ".

Mientras tanto, otra plataforma, Deepsea Stavanger de Odfjell Drillig, propiedad de Akastor, se dirige hacia el Ártico y se ha detenido en un astillero noruego para su actualización electrónica. Según se informa, tiene equipos de perforación de "terceros" a bordo, y ese podría ser el de MHWirth, aunque otra división comercial de Odfjell tiene su propia tecnología de perforación.

Con el desguace de muchas plataformas, las que permanecen son más competitivas para proporcionar los ahorros, el cumplimiento y la digitalización holística que los operadores desean. Además de los datos sensoriales de la broca en tiempo real (nuevamente, ver Schlumberger), los operadores que emplean plataformas digitalizadas ahora pueden ver los beneficios prometidos de la analítica predictiva, a medida que más equipos de ingeniería presentan herramientas digitales de software analítico que cubren las plataformas y el piso de perforación.

Las actualizaciones están justo a tiempo. Oslo dice que hay pozos de exploración, producción y evaluación de $ 31.12 mil millones que se perforarán entre 2019 y 2021 por plataformas y plataformas: 60 pozos de exploración solo este año. Eso ha endurecido los mercados de plataformas, y solo lo verdaderamente digital parece estar obteniendo algún trabajo.

"Una de las ventajas que tenemos es que no tenemos que ponernos al día [tecnológicamente]", dice McReaken. "Es genial que podamos abrazar esto ahora. Hemos estado hablando de eso por mucho tiempo. Es genial que podamos traerlo todo y atarlo ".

Sin embargo, algunos contratistas de equipos encargaron equipos avanzados hace años y solo ahora, debido a 'The Downturn', sumergiéndose en la automatización que ordenaron. Y luego están las plataformas modernas, aunque no nuevas.

“No es como si pudieras tomar una plataforma de 30 años y convertirla en PlayStation. Para comenzar, no contar con un proceso más automatizado es la diferencia entre los activos nuevos y los activos antiguos ”, dice McReaken.

“Con los sensores rastreando todo, obtienes una ventaja con un equipo más nuevo. ¿Cuántos sensores? Tal vez 15,000 en un nuevo edificio, o dos en una plataforma de 20 años de antigüedad ”, agrega. "Eso lo resume todo. Solo habla con los ingenieros. Pueden hablar de ello todo el día ".

El primer jack-up híbrido: Maersk Gallant Jack-up de Maersk Drilling (Foto: Maersk Drilling)