석유 사업에서 대형 다국적 기업, 국영 석유 기업, 독립 석유 기업, 유전 개발 기업, 독립 계약업체가 가지는 두 가지의 공통점이 있습니다.
이들은 모두 최소한의 비용으로 신속하게 최적화된 결과를 얻기를 원합니다.
여러 가지 이유로 인해 석유 기업은 시추 작업에서 비효율성을 경험할 수 있습니다.
지질학적 문제
시추 작업은 단단한 암석 형성, 고압부 또는 예상치 못한 지표면 상태 등의 복잡한 지질학적 구조의 영향을 받을 수 있습니다. 이러한 문제는 시추 진행 속도 저하, 시추 장비 마모 증가, 잦은 장비 유지 보수 및 교체라는 문제로 이어질 수 있습니다.
장비 제한 사항
비효율적이거나 오래된 시추 장비는 시추 작업을 방해할 수 있습니다. 장비 오작동, 부적절한 동력 또는 토크, 제한된 시추 속도 또는 부족한 시추 유체 순환 능력은 모두 시추 프로세스의 비효율성을 초래합니다.
부적절한 계획 및 실행
부적절한 계획 및 조정은 비효율적인 시추 작업을 야기해냅니다. 정확하지 않은 유정 설계, 부적절한 시추 기술 선택, 불충분한 시추공 안정성 조치, 부적절한 감독 및 소통은 지연, 비용 증가, 시추 성능 저하라는 결과를 불러옵니다.
시추 유체 특성 저하
점도, 밀도, 윤활성, 안정성과 같은 시추 유체의 특성은 시추 효율성에서 중요한 역할을 합니다. 부적절하거나 완성도가 떨어지는 시추 유체를 사용하면 파이프 막힘, 압력차 고착, 제대로 청소되지 않은 구멍 상태 또는 시추 공구의 과도한 마모를 초래하여 시추 효율성을 떨어뜨립니다.
안전 및 규정 준수
석유 및 가스 산업의 엄격한 안전 및 환경 규정은 종종 시추 작업을 더 복잡하게 만듭니다. 규정 준수 유지에 어려움을 겪고 있거나 효과적인 안전 관행을 구현하지 못한 기업들은 시추 작업 지연 또는 중단, 즉 비효율성으로 이어집니다.
시추 작업 중 관련 데이터를 수집하고 분석하면 비효율적인 영역을 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 과정 없이는 기업이 시추 효율성을 개선할 수 있는 잠재적인 최적화, 모범 사례, 교훈을 놓칠 수 있습니다.
예를 들어, 석유 기업이 시추 속도, 특히 특정 깊이까지 시추하는데 소요되는 시간을 기준으로 시추 과정을 평가하고 개선하기를 원한다고 가정해 보겠습니다. 기업의 목표는 특정 깊이까지 12시간 내에 시추하는 것입니다. 기업은 특정 유전에서 시추한 유정 샘플에서 시추 시간에 대한 데이터를 수집했습니다.
30개의 유전에서 수집한 시추 시간은 다음과 같습니다. 12.5, 10.9, 11.8, 13.2, 11.5, 12.1, 11.3, 12.7, 13.5, 14.2, 10.8, 12.0, 13.1, 12.3, 11.6, 12.8, 11.9, 12.4, 13.0, 12.6, 11.2, 13.3, 12.9, 12.6, 11.7, 13.8, 12.5, 12.2, 10.7, 11.4.
인사이트로 이어질 수 있는 기술 통계량 및 시각화
이 과정은 처음 단계이고 기본적입니다. 그럼에도 불구하고 평균, 중위수, 표준 편차, 범위 등 특정 기술 통계량을 계산하여 데이터의 개요를 파악하고 특이치나 비정상적인 패턴을 식별하는 등 중요한 역할을 합니다.
예시의 데이터에 따르면 평균과 중위수는 모두 12시간과 12.5시간 사이로, 이는 데이터가 대칭적이거나 정규 분포에 맞는다는 것을 의미합니다. 히스토그램을 살펴보면 분포를 보여주는 그림을 확인할 수 있으며, 특이치를 파악할 수도 있습니다.
하지만 평균적으로 기업은 12시간의 사양을 충족하지 못하고 있습니다.
이를 개선할 수 있는 두 가지의 기회가 있습니다. 첫 번째, 소요 시간이 12시간이 넘는 유정을 식별하면 존재하는 비효율성을 명확하게 파악할 수 있습니다. 두 번째, 평균과 중위수보다 시간이 적게 소요된 유정에서 무엇이 올바르게 작동했는지 파악하면 이러한 학습을 다른 유정에 적용할 수 있습니다.
개선할 수 있는 기회가 분명히 보이지만 프로세스에 손을 대기 전에 이것의 안정성과 결과 재현 가능성에 대해 더 파악해 보겠습니다.
프로세스 분석을 통해 프로세스가 안정적이고 목표를 일관되게 충족할 수 있는지 파악할 수 있습니다.
Minitab의 자체 개발 Process Capability Six Pack을 사용하면 한 번의 마우스 클릭만으로도 프로세스가 안정적이라는 것을 명확하게 보여주는 관리 차트를 확인할 수 있습니다. 안타깝게도 Cpk와 Ppk는 모두 0에 가까워서 해당 프로세스가 불가능하다는 것을 명확하게 보여줍니다. 프로세스가 가능하려면 Cpk와 Ppk가 최소 1.33 이상이어야 하며, 가능하면 2.0 이상의 값이 이상적입니다.
이와 같이 프로세스를 이해하는 과정은 사양을 충족할 수 없음을 알 수 있기에 문제를 개선하는 데에 매우 중요합니다. 유정 중 하나에서 변화를 시도하는 것보다는 전체 시추 프로세스를 평가해야 합니다.
프로세스 개선의 필요성을 파악하는 것은 지속적인 개선 활동의 첫 번째 단계입니다. Minitab Workspace와 함께 프로젝트 계획 및 실행 도구를 사용하면 프로세스를 매핑하고 평가할 수 있습니다. 거기서부터 분석용 데이터를 수집하고, 통계 및 예측 분석을 사용하면 문제의 근본 원인을 파악하는 데 도움이 됩니다.