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将专业知识和合规性应用于 BOP 部署前测试

一张海底防喷器从海上石油钻井平台的月池区域降入水中的图片

美国内政部 (DoI) 和交通统计局 (BTS) 提供了有关在美国墨西哥湾 (GOM) 外大陆架 (OCS) 地区发生的船上钻井平台作业的 BOP 和井控设备故障的信息。 分析的信息来自 SafeOCS 系统中的行业报告。

在 2017 年至 2021 年期间,对与深水钻井活动相关的不成功 BOP 运行的 5 年研究表明,该行业报告的平均成功率为 82.2% 根据报告的数据。

ADC 示例:
ADC Energy BOP 验收数据回顾,其中 ADC BOP 和 WCE 专家参与了 7th 在过去 3 年期间监测和见证 BOP 部署前和初始 BOP 测试的新一代超深水钻井船,显示了 的成功率 86.6%. 测试成功率的增加证明了独立和协作方法的优势,以确保在钻井单元操作的关键阶段遵守推荐的做法和行业标准。 

这直接减少了钻机的整体停机时间和任何相关成本。


在 2018-2022 年期间,ADC Energy BOP 和 WCE 专家在全球范围内对浮式钻井装置、海底 BOP 和井控系统进行了不同级别的检查和验证工作。

ADC 对所有主要 BOP 系统类型进行了检查,包括浅水和超深水系统。

应我们客户的要求,ADC Energy 在验收、井尾 (EOW) 或井间维护 (BWM) 期间留在钻井装置上,以验证部署前测试和初始测试。

ADC Energy 防喷器和井控团队整理了这些信息,以确定在防喷器检查、部署前和初始测试期间让 ADC 防喷器专家登上钻井装置的优势,并识别和报告观察到的防喷器运行故障的常见原因,为客户和监管机构提供关键关注领域或可以吸取经验教训并为未来 BOP 运行改进的领域。

然而,在某些情况下,ADC Energy 进行了验收检查/EOW/BWM,但没有见证实际的部署前测试、BOP 运行或随后的油井初始测试。 本报告未使用这些检查统计数据。

只有经过 ADC Energy 验证的统计数据才能用于确定 BOP 运行的成功或失败,以及需要钻机停机以纠正因 BOP 运行不成功而导致的问题。


API S 53,钻井井控设备系统,5th 2018 年版
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部署前测试

初步测试

大多数 BOP 问题都可以在部署前测试期间识别出来,同时 BOP 堆栈安全地在地面上。 然而,不能保证 BOP 的状态将在部署后保持不变,首先是在结构提升之后,通过飞溅区,并部署到地下水流和地面气象条件、温度下降、增加静水压力会影响 BOP 组的运行稳定性和完整性。 此外,井口连接器的操作和井口垫圈的状况,通过将 BOP 降落在井口上时的冲击或垫圈或井口连接器界面上的碎屑,不能从此类远程操作中打折扣。

这就是为什么必须在操作开始之前成功完成初始海底测试的原因。


美国内政部 (DoI) 和交通统计局 (BTS) 提供了在美国墨西哥湾 (GOM) 外大陆架 (OCS) 钻井平台作业过程中发生的 BOP 和井控设备故障的信息) 区域。

分析的信息来自 SafeOCS 系统中的行业报告。 SafeOCS 是一个机密报告系统,用于收集和分析数据以提高 OCS 中石油和天然气作业的安全性,由 DoI 安全与环境执法局 (BSEE) 和交通部交通统计局 (BTS) 联合开发.

SafeOCS 5 年审查包含对报告问题的整体分析,包括导致计划外或计划外 BOP 从作业井中拉出的故障。

通过 5 年期审查确定的关键问题:

表 9:海底系统事件的根本原因
图1. 表 9:海底系统事件的根本原因

除了上述摘录中的根本原因外,BTS / SafeOCS 井控设备系统安全 2022 年年度报告还详细介绍了在 BOP 测试的最后两个阶段报告的子单元(系统)和组件的常见故障:部署前和初始测试。 在 BOP 运行期间容易发生故障的关键系统,如统计数据所示,根据 ADC Energy 的经验并不令人意外,包括 BOP 控制(传统液压和 MUX)。

应该强调的是,在大多数情况下,当控制系统事件发生时,BOP 堆栈将需要检索。

图2。 表 12:2-2017 年最后两个测试阶段的事件(按子单元)

在审查组件级故障审查时,结果再次出乎意料,并且会定期观察到,尤其是在与表 9:海底事件的根本原因同时阅读时,并且在大多数情况下可以通过有效的维护政策和程序来缓解、质量、可追溯的原始设备和备件,以及称职的船员。

SPM 阀门通常在适当的轮换基础上进行检查/更换,以通过基于已知故障率和时间表的预防性变更政策(基于操作参数和暴露)来减轻故障模式。

众所周知,电气连接器、PBOF 单元和光纤连接会在部署期间导致经统计证实的问题。 通过上述相同的政策和程序也可以降低这些问题的频率或重要性,但它们可能还需要更大程度的 OEM 参与和支持。

图3。 表 13:2-2017 年最后两个测试阶段的事件(按组件)

所有 ADC Energy BOP 和 WCE 检查的主要工作范围,包括监控和见证部署前测试、BOP 部署和井口初始测试,证明了利用经验丰富、能力出众的主题专家 (SME) 的价值。 这些 SME 可以审查与计划运营、历史和当前 BOP 维护程序相关的关键数据,并提供关于 BOP 和 WCE 的设计和适用性的独立合格分析。

设备的可追溯性和系统的整体状况也是降低 BOP 部署失败风险的重要考虑因素。

ADC 专家在每个检查期间考虑并审查以下关键重点,并根据 SafeOCS 报告的故障统计数据,为最常见的问题和指出的故障点提供有价值的缓解措施:


ADC 能量:2019到2022

BOP 在 ADC Energy BOP 专家已在船上并能够见证和审查维护程序、监控部署前测试、监控 BOP 运行和将 BOP 降落在井上(包括 BOP 初始测试)的情况下运行:

注意:成功的运行包括 BOP 操作继续没有问题,问题已经确定,但通过分析问题和审查 BOP 系统和可用的冗余级别或远程执行组件整改(通过控制系统)的那些),BOP 被认为是安全的,可以继续运行。

在海上石油钻井平台上从 Moonpool 卸下海底防喷器

失败的运行被归类为出现问题的那些,并且 BOP 堆栈和控制系统的状态在故障排除和诊断讨论之后需要将 BOP 堆栈检索到表面以进行维修或进一步的故障排除。

尽管所考虑的样本量略小于 SafeOCS,但这意味着 成功率 87.5% 对于每个 BOP 部署操作,ADC Energy 参与了 BOP 预部署和初始 BOP 测试的见证和监控。

参考文献:
ADC 能源 TRAMS 数据库


DoI – SafeOCS:2017到2021

下表显示的数据来源于美国交通部的 BTS,井控设备系统安全,2022 年年度报告:

 图4。 摘自表 3 海底系统数字一览,2017 -2021

5 年 SafeOCS 总计:

参考文献:
美国交通部 – BTS,井控设备系统安全,2022 年年度报告


BTS SafeOCS 井控系统安全 2022 年年度审查提供了有价值的统计和技术信息,涉及在美国墨西哥湾运营中 BOP 部署期间观察到的问题。

根据 ADC Energy 在全球范围内进行 BOP 验收检查的经验,经过 5 年时间整理的 SafeOCS 数据可以合理地转移到所有常见的钻井装置地理位置、操作条件和环境。

据报道,该行业的 BOP 运行成功率为 82.2%。

在 ADC Energy 参与 BOP 运行的地方——数据的收集和验证成功率为 87.5%。

被记录为根本原因和常见故障模式的问题也为行业所熟知,并且是提高人身和环境安全以及运营效率的关键重点领域。

在这方面,也许与某些观点相反,在 BOP 安全和效率的情况下,效率的提高和钻井装置停机时间的减少应该能够与人员和环境安全的增加直接相关。

众所周知,计划外和计划内 BOP 堆栈回收的根本原因可以通过遵守规定的维护计划、设备设计标准以及适当的程序和计划来缓解。

这些缓解方面是 ADC 能源检查工作范围的关键要素,除了对设备和系统进行简单的目视检查外,还可以通过观察到的成功 BOP 运行统计数据看出,以提高 BOP 和钻井装置的运行效率。

在船员非常忙碌的关键阶段,在钻井平台上配备一支称职且独立的“新鲜眼睛”的好处可以被视为对运营商和钻井平台承包商都有利。

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