Drill-Tech-Trends: Hybridanlagen, Automatisierung

Der Wagenheber von Maersk Gallant (Foto: Ole Jørgen Bratland / Equinor)

Vollautomatisches Bohren an Bord eines mit Batterien betriebenen Halbtauch- oder Hubbohrgeräts ist gerade Realität geworden. Mit Beginn des Mai 2019 wurden neue, moderne Bohrinseln in größerem Umfang in Auftrag gegeben, und nicht weniger als acht moderne Bohrinseln - sieben Semisubs und ein Jack-up - wurden nach der Aufrüstung mit der digitalisierten Automatisierung und für Bohrkampagnen mobilisiert / oder Batterieleistung. Für die Betreiber stehen schnellere, günstigere Fertigstellungszeiten, umweltfreundliche Qualifikationen und die Möglichkeit auf dem Spiel, dem Rekrutierungspool einen sichereren, „cloud-freundlichen“ Arbeitsplatz anzubieten.

Zumindest in Norwegen geht es den Eigentümern von Bohrinseln um das Recht, hier zu bohren, und um Rabatte für 80% der umweltfreundlichen Investitionen aus dem Osloer NOx-Fonds, einem Anreizprogramm für Unternehmen zur Reduzierung der Stickoxidemissionen (NOx). Aus diesem Grund rüsten Maersk Drilling mit Sitz in Dänemark und Northern Drilling mit Sitz in Norwegen ihre Bohrgeräte der „sechsten Generation“ und der „siebten Generation“ auf die ersten batteriebetriebenen Angebote der Welt um.

Auf Anregung von Kunden wie Equinor und Wintershall Dea kombiniert Maersk den Hybridantrieb mit einer Software zur Senkung der Energieemissionen auf Schiffen, um die Leistungsstufen und die Aufteilung zwischen Hauptmotoren und elektrischem DP-Strom zu verwalten und zu überwachen. Der neue Elektroantrieb an Bord des fünf Jahre alten „XLE-Hubschraubers für extrem raue Umgebungsbedingungen“ von Maersk Intrepid ebnet den Weg für „vollelektronische“ Automatisierungssysteme. Im Moment wird "Data Intelligence" angewendet, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen von Equinor im Feld von Martin Linge zu senken. Der ungenannte Systemintegrator von Maersk wird die elektrische Aufrüstung nicht auf einer Werft, sondern „auf dem Wasser“ durchführen, da das Rigg bereits unter Vertrag ist.

Im Dezember 2018 übernahm Northern Drilling den West Mira Semisub. Als wir uns mit Scott McReaken, dem CEO von Northern, in Verbindung setzten, verließ das Rig eine geschützte norwegische Werft, nachdem es für mehr Automatisierung und neuen Batteriestrom ausgerüstet war, und McReaken zog sich in Houston für OTC an. West Mira ist ein hochmoderner Semisub, mit dem Bohrlöcher in Rekordzeit gebohrt und fertiggestellt werden können.

Das erste automatisierte Hybrid-Halbtauchbohrgerät: West Mira (Foto: Northern Drilling)

McReaken fühlte den Stolz eines neuen Autobesitzers: „Es wird eine Kraftstoffeffizienz von ca. 30% und eine ähnliche NOx-Reduzierung erwartet. Das heißt, wir sind berechtigt, dem NOx-Fonds beizutreten. Wenn wir liefern und die Reduzierungen nachweisen, erhalten wir eine teilweise Rückerstattung [für die Investition in Batteriestrom]. “

Die Kraftstoffeffizienz ist jedoch nur ein Teil der Einsparungen für Wintershall Dea im Feld Nova. „Wir nutzen die Technologie auf ganzer Linie. Das Schöne an dem Rig-Management-System und der Bohrtechnik ist, dass beim Rohrhandling, beim Sammeln von Daten aus Drähten usw. weitere Bohrergebnisse erzielt werden. Es handelt sich um ein Rig der siebten Generation, mit dem wir alle Arten von Technologie darauf setzen können. Seadrill bestellte es so. Wir haben es vom Hof gekauft. “

Laut einem Zukunftsbericht von DNV GL werden effizientere Bohrungen - und bis 2025 automatisierte Bohrvorgänge - „in Betrieb“ sein. Es wird vermutet, dass dies frühe Schritte sind, die Rig-Auftragnehmer auf Wunsch von Ölunternehmen unternehmen, um die neuen norwegischen Emissionsnormen einzuhalten, sowie Kraftstoffeinsparungen und „Online“ -Bohrungen, mit denen sich detaillierte Bohrloch- und Reservoirberichte (siehe Schlumberger) in der Realität erzielen lassen -Zeit durch neue digitale Bohrgeräte.

Early Mover
„Es gibt keine bestimmte Technologie, aber einen ganzheitlichen Ansatz, um einen Unterschied für ihre Kunden zu bewirken“, sagt AGB Sundal Collier-Rigg-Analyst Lukas Daul über den Trend, dass Rigs durch das Laden des neuesten Kits wettbewerbsfähiger werden. „Das ultimative Ziel ist es, die zum Bohren des Bohrlochs erforderliche Zeit zu verkürzen oder zu beschleunigen und die Gesamtkosten für das Bohrloch zu senken. Das ist das Mantra. “

Wir unterhalten uns über die anderen Bohrinseln, die derzeit ebenfalls aufgerüstet werden - Odfjell, Awilco, Transocean, EnscoRowan - und die Arbeiten, die im Rahmen neuer Allianzen und Lizenzen für Bohrtechnologien und von Industrieunternehmen durchgeführt werden, die durch Eigentumsanteile verbunden sind. Am Anfang stand Seadrill, der ursprüngliche Kommissar der West-Mira-Spezifikationen. Im August 2018 beauftragten sie Kongsberg Maritime und Kongsberg Digital, Echtzeitüberwachungssysteme an Bord der Halb-U-Boote West Hercules und West Phoenix zu bringen. Ziel war es, das Fachwissen aller online zu stellen, um vorausschauende Bohroperationen, vorbeugende Wartung und Sicherheit der Bohrlöcher zu gewährleisten. Dabei sollten die Verlaufsdaten der Bohrlöcher in die elektronischen Bohrlochspezifischen Betriebsrichtlinien (eWSOG) integriert werden. Odfjell Drilling folgte schnell und beauftragte Kongsberg Maritime mit seiner eigenen „Beratungslösung“ in Echtzeit, um die Sicherheit zu erhöhen und Ausfallzeiten für den Semisub Deepsea Stavanger der sechsten Generation zu vermeiden. Dieser konnte dann von landgestütztem Online-Know-how für den Betrieb in profitieren abgelegensten Offshore-Südafrika. Ein Kongsberg Riser Management System und ein Kongsberg Information Management System waren Teil des Pakets.

Der Deepsea Stavanger Semisub (Foto: Odfjell Drilling)

Es ist leicht einzusehen, wie die batteriebetriebenen Unternehmen West Mira und Maersk Intrepid die Einsparungen für die Betreiber steigern - und genau das passiert. Im April 2019 teilte Equinor den Aktionären mit, dass mehr Bohrlöcher schneller und für 10% weniger Geld als vor einem Jahr gebohrt wurden, während mehr Zeit für die Qualitätsprüfung aufgewendet wurde. Unabhängig von den Big Data, die aus jeder Drehung des Bohrmeißels abgeleitet werden, geht aus einem Lloyd's Register-Bericht mit dem Namen The Technology Radar hervor, dass die Ölfirmen davon ausgehen, dass die prädiktiven Analysen eines Bohrgeräts mit maschinellem Lernen zur Vorhersage der Bohrerpositionen „325.000 USD pro Bohrgerät einsparen“.

„Letztendlich sehe ich kein besonderes Merkmal, das den Weg bereiten könnte, außer vielleicht Digitalisierung und Automatisierung“, sagt Daul, der den ganzen Tag Rigs für institutionelle Investoren überwacht und gerade von einer Tour an Bord von a zurückgekehrt ist Digitales Upgrade auf einer Werft in der Nähe von Bergen.

Neuer Standard
Bei Transocean, einem Schwergewicht im Tiefwasserbereich, wurde die Automatisierung im Februar 2019 rasanter, als das Management beschloss, fünf Offshore-Bohrinseln mit zentraler automatischer Bohrsteuerung (ADC) auszurüsten, die die besten Bohrtechnologielieferanten, MHWirth, NOV und Sekal, für „ Höhere Penetrationsraten beim Bohren, hochstabile Bohrlochdrücke und Vermeidung von (Stoß-) Effekten und Früherkennung von (Tritten) “. Der Transocean Enabler war 2017 der Prüfstand für ein erstes ADC-System und lieferte Equinor umgehend kürzere Umsatzzeiten. Für die Integrität und Sicherheit der Brunnen sorgten unzählige elektronische Etiketten oder Sensoren, die eine Frühwarnung darstellen. Während wir diese Zeilen schreiben, rüsten die Transocean Spitsbergen, die Transocean Norge, die Transocean Encourage, die Transocean Equinox und die Transocean Endurance auf ADC um.

Während NOV für seine bereits digitalisierten Bohrsteuerungspakete bekannt ist, ist die MHWirth von Akastor für große Hardware-Produkte wie Spanner und Hydraulikzylinder bekannt. Aber auch sie sind damit beschäftigt, Automatisierung und eine neue Linie von elektrohydraulischen anstatt rein hydraulischen Steig- und Saitenspannungssystemen anzuwenden. Das sorgt für mehr Kraft bei weniger Energieverbrauch und integriert sich in die Steuerelektronik. Zu den Schwesterunternehmen der (Akastor-Investmentfamilie) zählen die Bohrer Awilco und Odfjell.

Das modellbasierte Unternehmen für automatische Bohrsteuerung Sekal wird seine DrillTronics-Software in die Bohrsteuerungssysteme (DCS) aller fünf für Upgrades vorgesehenen Transocean-Bohrgeräte einbetten. Auf diese Weise werden die meisten sich wiederholenden Aufgaben des Bohrers automatisiert, indem Zugarbeiten, Oberantriebs- und Schlammpumpen gesteuert werden, um Bohrlochereignisse zu vermeiden. Die Software ermittelt präventiv die möglichen Aktionen eines Bohrers - Kettenbeschleunigungen, Geschwindigkeiten, Rotation, Pumpenstarts und Durchflussraten -, um den Druck im Bohrloch zu stabilisieren. Diese frühzeitige Erkennung und sofortige Vermeidung von „sich verschlechternden Bohrbedingungen“ hat eine Reihe der kostspieligsten Bohrunfälle und kleineren Ereignisse nachhaltig verhindert. So scheint das Paketelement DrillTronics allein in der Lage zu sein, die Bohrzeiten von 4% (Equinor) auf 8% (manche sagen 20%) zu verkürzen. Das Problem für einige ist, dass sie es nicht haben können, es sei denn, sie sind bereits etwas digitalisiert.

Automatisiertes Rigg: Von den Bohrtürmen zum Arbeitsplatz (Bild: Equinor / MHWirth)

West Mira
"Ich denke, es ist eine gute Sache", sagt McReaken über automatisiertes Bohren. „Je sicherer wir es machen, desto besser. Je schneller wir es machen, desto effizienter wird der Bohraufwand. Der Vorteil ist, dass es auch strukturelle Veränderungen gibt, da sich der Fokus nicht nur auf die Bohrraten, sondern auch auf die Bohr- und Fertigstellungszeiten richtet. “

Einer der Gründe, warum sich Northern Drilling für die batteriebetriebene West Mira entschieden hat, bestand darin, über ein emissionsarmes, modernes Bohrgerät mit Digitalisierung zu verfügen, das das Beste ermöglicht, was automatisiertes Bohren bringt.

„Wir haben die Möglichkeit erkannt, zu verstehen, was unsere Ausrüstung und insbesondere der Bohrer leistet, und effizienter zu arbeiten. Es ist ein Trend, eine Veränderung “, sagt McReaken und fügt hinzu:„ Manuelle [Bohr-] Pausen gibt es immer noch, aber sie ziehen keine Prämie, und sie fördern nicht die Beziehungen oder Kontakte, die wir haben. “

In der Zwischenzeit ist ein weiteres Bohrgerät - der Deepsea Stavanger von Odfjell Drillig aus dem Besitz von Akastor - auf dem Weg in die Arktis, nachdem er auf einer norwegischen Werft für sein E-Upgrade angehalten hat. Angeblich sind Bohrgeräte von Drittanbietern an Bord, und das könnte MHWirths sein, obwohl ein anderer Geschäftsbereich von Odfjell seine eigene Bohrtechnik herstellt.

Da viele Anlagen ausrangiert wurden, sind die verbleibenden Anlagen besonders wettbewerbsfähig, um die von den Betreibern gewünschten Einsparungen, Compliance und ganzheitlichen Digitalisierungen zu erzielen. Neben den sensorischen Daten des Bohrmeißels in Echtzeit (siehe auch Schlumberger) können Bediener, die digitalisierte Bohrinseln einsetzen, jetzt die versprochenen Vorteile der vorhersagenden Analytik erkennen, da immer mehr Ingenieursausrüstungen digitale analytische Softwaretools für die Bohrtürme und den Bohrboden bereitstellen.

Die Upgrades sind gerade noch rechtzeitig. Laut Oslo müssen zwischen 2019 und 2021 Explorations-, Produktions- und Bewertungsbohrlöcher im Wert von 31,12 Mrd. USD von Bohrinseln und Plattformen gebohrt werden: 60 Explorationsbohrlöcher allein in diesem Jahr. Das hat die Rigg-Märkte enger gemacht, und nur die wirklich Digitalen scheinen Arbeit zu bekommen.

"Ein Vorteil, den wir haben, ist, dass wir nicht [technologisch] aufholen müssen", sagt McReaken. „Es ist cool, dass wir das jetzt annehmen können. Wir haben so lange darüber gesprochen. Es ist großartig, dass wir alles mitbringen und zusammenbinden können. “

Einige Riggunternehmer haben jedoch vor Jahren fortgeschrittene Rigs bestellt und tauchen erst jetzt aufgrund von 'The Downturn' in die von ihnen bestellte Automatisierung ein. Und dann gibt es die modernen, wenn auch nicht brandneuen Anlagen.

„Es ist nicht so, dass man ein 30 Jahre altes Rig nehmen und es in PlayStation verwandeln kann. Der Unterschied zwischen neuen und alten Assets besteht darin, dass zunächst kein automatisierterer Prozess vorhanden ist “, sagt McReaken.

„Mit Sensoren, die alles verfolgen, kann man sich mit einem neueren Gerät messen. Wie viele Sensoren? Vielleicht 15.000 auf einem Neubau oder zwei auf einem 20 Jahre alten Rig “, fügt er hinzu. „Das bringt es auf den Punkt. Sprechen Sie einfach mit den Ingenieuren. Sie können den ganzen Tag darüber reden. “

Der erste Hybrid-Hub: Maersk Gallant-Hub von Maersk Drilling (Foto: Maersk Drilling)