Los algoritmos avanzados, junto con los robots, establecerán las bases para la perforación autónoma.
FUENTE: www.norceresearch.no
AUTOR: ANDREAS GRAVEN. Asesor senior de comunicaciones.
Durante 2020, el sistema de perforación automatizado más avanzado será probado por primera vez por investigadores de NORCE.
En primer lugar, esto tendrá lugar en el propio entorno de perforación virtual avanzado de NORCE llamado OpenLab en Stavanger. Luego, las pruebas continuarán en Ullrigg, un centro único de pruebas de plataformas de perforación a gran escala en NORCE.
Si alguien tenía alguna duda: la perforación en busca de hidrocarburos o energía geotérmica implica procesos complicados y costosos en los que muchas cosas pueden salir mal. El objetivo de la operación de perforación automatizada y autónoma es reducir los costos y el consumo de energía; Perforación más eficiente y respetuosa con el medio ambiente, al tiempo que se refuerza la seguridad.
El trabajo de investigación anterior en NORCE ha dado como resultado un software llamado DrillScene que ahora se comercializa por Sekal. Este software ha contribuido a grandes reducciones en la huella de CO2 de las operaciones de perforación.
Las estadísticas de Sekal muestran que se han evitado hasta 40 desvíos técnicos con el uso de este software de 2011 a 2018. ¡La emisión de CO2 reducida está en el mismo orden que la emisión anual total de 100.000 automóviles! (Un desvío técnico es el resultado de varios problemas de perforación que pueden ocurrir y resulta en muchos días de operación extendida).
«A modo de comparación, esto equivale a todos los automóviles en Bergen en 2018. Las operaciones de perforación más eficientes tienen un gran impacto en las emisiones de CO2». , dice la investigadora principal Rodica Mihai en NORCE.
Las operaciones de perforación autónomas tienen el potencial de llevar esto aún más lejos.
Los requisitos para una producción más ecológica y más eficiente han asegurado la voluntad de reorganización del sector.
Vea un video de robots en la plataforma de perforación:
Lo primero que sucede en el video es que la parte inferior de la sarta de perforación que sostiene la broca se baja a través de la plataforma de perforación y se coloca en resbalones.
Luego, el brazo robótico se desenrosca y levanta un subwoofer. (Los subwoofers se utilizan para levantar cuerdas ‘resbaladizas’ con el elevador).
Luego, el manipulador de tuberías proporciona una tubería nueva que se atornilla. El matón de hierro es una abrazadera grande que con una llave dinamométrica que compone o rompe los tubos.
Robotización, automatización y control autónomo
Ullrigg es una instalación de prueba única para robotización, automatización y control autónomo durante las operaciones de perforación. No hay otras infraestructuras disponibles abiertamente que tengan la misma flexibilidad que Ullrigg.
El aspecto de la parte superior se trata de reemplazar la vieja maquinaria operada hidráulicamente con robots eléctricos.
Luego, esto se combinará con todo lo que suceda muy por debajo del lecho marino. Deben desarrollarse mejores algoritmos para la perforación de modelos de pozos, de modo que la perforación sea más segura y rentable. Al mismo tiempo, las secuencias de perforación automatizadas deben optimizarse para que se pueda ejecutar una secuencia de perforación de forma autónoma.
El primer robot en la plataforma de Ullrigg manejará las tuberías. Pronto llegarán más equipos.
Por ejemplo, los robots pueden buscar tubos de perforación, maniobrarlos y colocarlos en su lugar durante una operación. Por lo tanto, más seguro y más seguro.
Los robots totalmente eléctricos poseen un nivel de precisión mucho mayor que la maquinaria tradicional operada hidráulicamente. Cuentan con una moderna interfaz virtual 3D, que les permite interactuar mejor y tener un excelente control de potencia.
Ullrigg recibe financiación del programa Demo 2000 del Consejo de Investigación de Noruega para desarrollar, poner a prueba y probar nuevas tecnologías en campos como la robotización y la automatización.
Y con las instalaciones de OpenLab y Ullrigg a su disposición, NORCE posee una infraestructura que es particularmente adecuada para probar la perforación autónoma.
Actualmente, existen operaciones semiautomáticas en la industria de la perforación, pero aún tiene que haber una persona que implemente las secuencias. Ahora demostraremos que el software avanzado puede decidir cuándo se pueden ejecutar las actividades de perforación autónomas; en otras palabras, partes del proceso de perforación estarán completamente controladas por un programa de computadora.
Predecir eventos
La investigadora principal Rodica Mihai de NORCE explica cómo los algoritmos avanzados pueden predecir posibles problemas e incidentes antes de que ocurran.
“Los algoritmos avanzados que controlarán la operación de perforación están encima de toda la información que se alimenta al sistema, lo que les permite detectar y analizar tendencias y desviaciones que un ser humano puede no ser capaz de hacer, así como ubicar cosas en contextos complejos ”, dice Mihai.
Ella espera poder demostrar la perforación autónoma, que es la perforación automatizada más avanzada jamás realizada.
“En general, las empresas operadoras desean perforar rápidamente porque ahorran energía y costos, logrando así una construcción más barata y ecológica del pozo. Al mismo tiempo, no se puede perforar demasiado rápido porque puede causar problemas relacionados con la acumulación de recortes de perforación y problemas de estabilidad del pozo. La perforación autónoma asegurará velocidades de perforación óptimas y evitará problemas que a menudo ocurren durante las operaciones de perforación. En mayor medida, el perforador no estará tan ocupado con todas las evaluaciones menores a lo largo del camino, sino que podrá concentrarse más en otros aspectos críticos de la operación ”, dice Mihai.
Muchos factores clave
Una operación de perforación autónoma es en la práctica una serie dinámica de actividades en las que el propio algoritmo subyacente monitorea, detecta y resuelve cualquier problema.
Mihai afirma que hay varios factores clave con respecto a la optimización de la perforación a los que un sistema de perforación autónomo contribuirá positivamente:
“La limpieza adecuada del pozo es esencial, pero al mismo tiempo, no se desea gastar cantidades innecesarias de tiempo en esto. . La perforación produce cortes de roca. Si estos no se llevan a la superficie, pueden dar lugar a secciones estrechas que crean problemas de presión y la sarta de perforación puede atascarse. Desafortunadamente, estos problemas son comunes e incurre en compañías operativas con costos adicionales significativos. Al mismo tiempo, surgen muchos otros problemas durante la perforación que se ven afectados por cómo se dirige el proceso de perforación ”, dice Mihai.
