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【建科科技】石油和天然氣應用方案-Smart Fibres

作者:建科科技     時間:2010-08-30     來源:建科測試科技有限公司     瀏覽:5105

  在石油和天然氣領域,在荒蕪的測試區域存在很多需要獲取有關操作和安全的關鍵數據的應用。在“技術”頁面列舉的眾多布拉格光纖光柵感應技術的優勢中,一些主要優勢可直接應用于很多石油和天然氣案例。相關優勢為:適于嚴苛環境、抗電子干擾、遠程感應、長期測量穩定性及強大的復用能力。

  基于這些明顯優勢,光纖傳感技術的開發機會已顯現在如下領域:

  井下多點壓力/溫度(P/T)感應-對于油藏工程師和石油技術人員來說,現有油藏的最大化回收的挑戰變得日趨關鍵,特別是當發現易于獲得的碳氫化合物的種類變得越來越少時。全球石油和天然氣共同體已將挑戰目標定為將油藏的回收從30%增加到50%~60%,氣藏的回收從50%增加到70%~80%。如下有助于提高油藏和氣藏回收的技術儲備 -- 工程師需要盡可能多地了解油藏和氣藏的狀態及其隨碳氫化合物而產生的動態變化,特別是對于復合區域和多邊區域的復雜油井結構。關鍵因素是工程師需要密切監測油藏的表現,并找出油井結構的眾多生產環節中對生產流程的貢獻分布,這樣他們就可最大可能地生產出目標產能的碳氫化合物,而無需底水錐進等促進措施。

  分布式溫度信息對于顯示油井結構中的流量狀況非常有用。通過多點壓力測量,可獲得重要的附加信息;很多行業專家都將壓力視為最重要的井下測量參數。通常,在這些復雜油井結構中運行壓力采集設備是不切實際且不可能的;所以僅有的選擇就是將傳感器永久地安裝在油井中。但是,要安裝大量傳感器用于完全監測復雜油井結構,使用傳統電子電子傳感器的費用非常昂貴,特別是電子傳感器在高溫環境下故障率非常高,因而后續還需重復安裝傳感器。另外,井眼容納電纜的能力嚴重限制了可安裝的傳感器的數量。而光纖傳感器可解決此問題。很多光纖壓力傳感器可以復用在一條微小光纜上并且沒有井下電子設備,并且,由于沒有井下電子設備,這些傳感器在非常高的油藏溫度下的可靠性非常高。

  縱觀現存油藏,其剩余生產可能需要維護幾十年,將來的碳氫化合物的產量主要來源于更深和更熱的非傳統油藏及需要使用化學或余熱回收技術以促進流量的地方。這些非傳統油藏的開采費用非常高,而且運轉故障的費用也非常巨大。所以這些油藏的監測需求非常大,而光纖感應獨特的優勢會在實現這些需求的技術中扮演非常重要的角色。

  管道完整性監測-陸地及海底的石油和天然氣管道,在工業化進程的中游和下游都代表著某些最高的價值和最寶貴的財產。下沉、疲勞、腐蝕、惡意干擾的風險,都威脅這些財產的完整性。因此,這些重要財產管理和維護和維修的體系復雜、勞工密集、費用昂貴。光纖系統的感應距離非常遠,不管是采用應變測量、溫度測量還是二者同時測量,它都是適于這種完整性損失自動感應的理想技術。結構健康監測的潛在的經濟優勢將會對管道行業具有非常重大的意義;而通過單臺儀器監測幾百千米的管道的商用可行方法使得這些優勢的實現更進一步。

  提升柱疲勞壽命評估-連接浮式平臺與海底井口最重的部件是鋼索提升柱,用于注水、出油和將石油產物帶到海面用于卸載。由于這些提升柱自由懸掛在浮式平臺上,所以減小它們的重量可以從根本上影響浮式平臺的大小和費用,并有助于將水注入更深處。當然,這些費用不能計算在提升柱結構的完整性上。所以對提升柱的監測非常必要,以確定它們的加載歷史和剩余使用壽命,特別是頂部和海床觸底區等疲勞損傷最可能發生的地方。由于具有高復用能力、無源、遠程部署及長期穩定性等優點,布拉格光纖光柵應變和溫度傳感器陣列針對此種測量挑戰提供了完美的解決方案。

  海底機器健康狀況監測-深海油藏的開發是一個高價值的產業,而產業的上游環節的所有設備都非常重要,例如:將碳氫化合物從海底井口推送到浮動生產設備的電泵。由于將這些設備帶到海面進行維護和維修需要使用船舶并產生費用,而這些船舶等候期間的生產停工期也會產生費用,因此,持續健康監測作為狀況維護體系的組成部分,具有非常高的價值。

  但是,由于海底泵天然的遠程特性,使用傳統傳感器技術是不切實際、費用昂貴的,且經常不可能實現。Smart Fibre公司憑借其技術及相關關鍵性能優勢,克服了這些困難,使對財產所有者具有高價值的商用監測系統成為可能。

  智能油井’的多點壓力測量

  深水潛水泵的健康監測

  近海結構健康監測 (提升管/油管/卸載線/跨接線)

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