سیستم های نظارت مداوم (PDM) به ستون فقرات مدیریت مخازن مدرن تبدیل شده اند، تغییر صنعت از آزمایشات دوره ای به نظارت مداوم و زمان واقعی.این دستگاه ها - نصب شده در چاه برای زندگی چاه چاه از چاه - تحویل یک جریان ثابت از فشار، دما، جریان و داده های لرزه ای از عمق که در آن شرایط مجازات به عنوان فن آوری، پیشرفت سیستم های پیشرفته، فعال تر و متصل به باز کردن بیشتر، و باز کردن اپراتورهای بیشتر با استفاده از آن، و باز کردن بیشتر با کاهش بیشتر از آسیب پذیری، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن ذخایر هوشمند، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن ذخایر هوشمند، و باز کردن بیشتر با استفاده از قابلیت اتصال بیشتر، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب پذیری های هوشمند، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، و باز کردن ذخایر هوشمند، و باز کردن بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب پذیری بیشتر، و باز کردن بیشتر، آسیب

تکامل نظارت بر سقوط دائمی

نظارت بر کمبود اولیه بر ابزارهای جبران ناپذیر که نیاز به مداخله سیمی دارند، تکیه می کند و تنها عکس العمل های رفتار خوب را ارائه می دهد. 1990s اولین سنج فشار دائمی کوارتز را که برای چاه های زیر دریایی مستقر شده اند، مشاهده کرد و نشان دهنده تغییر در جهت نظارت مداوم است. امروز، سنجش فیبر نوری، تله و مواد پیشرفته این سیستم ها را به سیستم های نظارت جامع مخزن تبدیل کرده اند. [FLT1]

اصول سیستم های PDM

یک نصب معمولی PDM شامل سنجش فشار / دما، مدار و آرایه های لرزه ای اختیاری یا سنسورهای شیمیایی، همه در یک mandrel یا به لوله تولید متصل می شود.قدرت و داده ها از طریق خط الکتریکی، کابل فیبر نوری، یا بی سیم آکوستیک / الکتروشمال مغناطیسی انتقال می یابد. سیستم باید برای دهه ها از محیط زیست به خوبی محافظت کند، با 200.000 psi و ° psiC 200.

پیشرفت های تکنولوژیکی اخیر

نوآوری های اخیر سه نقطه درد را هدف قرار می دهند: دوام، کیفیت داده ها و اتصال.علم مواد، ارتباطات بی سیم و سنجش فیبر نوری هر کدام از اپراتورهای بهبود گام به گام را در حال حاضر نظارت بر چاه هایی که قبلا برای نظارت مداوم قابل دسترسی نبودند.

ارتباطات بی سیم و انتقال داده ها

سیستم های سیم نقاط شکست را در کانکتورها و اسیل ها، به ویژه در تکمیل های انحرافی یا هوشمند، فن آوری های بی سیم جدید – تله ایاتیک از طریق دیوار لوله کشی، امواج الکترومغناطیسی از طریق تشکیل و حتی شبکه های Wi-Fi مانند چند ثانیه – کابل های فیزیکی را منتقل می کنند.

افزایش مواد و قابلیت های سنسور

محیط های با فشار بالا (HTHP) به سرعت الکترونیک سنتی را تجزیه می کنند. نوآوری در بستر سرامیک، سنسور یاقوت کبود و آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی گسترش عمر سنسور. Halliburton در حال حاضر استفاده از مواد فشار مبتنی بر یاقوت کبود به 200 درجه سانتیگراد و 300،000 psi، ارائه دقت بدون حرکت برای نظارت بر مواد شیمیایی عمیق و جلوگیری از این مواد جلوگیری از حمله شیمیایی و جلوگیری از آن.

ویژگی های بازی Fiber-Optic Sensing: The Game Changer

اندازه گیری فیبر نوری توزیع شده (DTS، DAS، DSS) به عنوان یک پلت فرم غالب PDM ظهور کرده است. یک کابل فیبر منفرد می تواند دما (DTS) و ارتعاشات آکوستیک (DAS) را در کل پیشرفت های الکترونیکی ذخیره سازی شده اندازه گیری کند (FLT 2:0ultra-low فیبر و پوشش های سخت که شناسایی سنسور های ورودی یکپارچه سازی شده در برابر سرعت پردازش گاز واقعی است.

تحویل قدرت و برداشت انرژی

قدرت سنسور های ضعیف به طور سنتی بر کابل های مس متکی است. تحولات جدید شامل توربین های سوراخ شده است که برق را از مایعات تولید می کنند و ژنراتورهای الکتریکی ترمو که گرادیاط زمین گرمایی را به قدرت تبدیل می کنند، برای سیستم های بی سیم، فوق العاده کم انرژی و ذخیره سازی انرژی فوق العاده، اجازه می دهد باتری عمر 5-10 سال در این تغییرات انرژی عمیق تر و نیاز به گسترش بیشتر.

Data Analytics و Automation Integration

سیل داده ها از سیستم های مدرن PDM - اغلب گیگابایت در روز به خوبی - نیاز به تجزیه و تحلیل پیشرفته برای تفسیر. محاسبات پیشرفته در داده های سنسور به صورت محلی پردازش، ارسال تنها ناهنجاری های عملی به مدل های یادگیری ماشین ابر.

یک پلت فرم ارائه می دهد که داده های PDM را با آزمایش فشار تشکیل شده برای به روز رسانی مدل های مخزن به طور خودکار ترکیب می کند.این امکان کنترل جریان حلقه بسته با استفاده از دریچه های سوراخ: اگر یک منطقه تولید آب اضافی، سیستم می تواند آن را به طور خودکار سرکوب کند.

مدیریت زمان واقعی

داده های فشار مستمر (FLT:0) تجزیه و تحلیل گذرا (RTA) و تست های تقویت فشار بدون خاموش کردن در چاه، اپراتورهای در حال حاضر محاسبه حساسیت، پوست و مرزهای مخزن در زمان واقعی، نظارت بر دما، جریان بین مناطق را مشخص می کند و به مدیریت تزریق بخار در بهبودی حرارتی با فیبر نوری DAS، اپراتورهای ردیابی و بهبود بهره وری شکستگی هیدرولیکی کمک می کند.

تاثیر بر عملیات صنعت

نوآوری های PDM دارای مزایای عملیاتی ملموس هستند: کاهش مداخلات خوب، بهبود ایمنی، هزینه های پایین تر و بهبود نهایی. آژانس بین المللی انرژی برآورد می کند که نظارت پیشرفته می تواند عوامل بهبودی را به میزان 5 تا 15 درصد در برخی از زمینه ها افزایش دهد - یک جایزه بزرگ برای هر دو مخزن معمولی و غیر متعارف.

ایمنی و کاهش ریسک محیط زیست

تشخیص زودهنگام مسائل مربوط به یکپارچگی، زندگی و محافظت از محیط زیست را نجات می دهد.یک سیستم PDM که برای افزایش فشار غیر طبیعی در anulus ساعت می کند، می تواند اپراتورهای را به یک شکست احتمالی کاتترینگ هشدار دهد قبل از اینکه رخ دهد.در تاسیسات دریایی، نظارت بر عملکرد دریچه گاز مانع از حوادث فاجعه بار برگشت می شود. داده های زمان واقعی همچنین به به به حداقل رساندن نشت و بهینه سازی اثرات کربن عملیات.

بهینه سازی هزینه و تولید

حذف نظرسنجی های معمول سیم کشی هزاران ساعت زمان دقیق در سال را صرفه جویی می کند.سیستم های دائمی به سرعت برای خود پرداخت می کنند اگر آنها از یک خاموش شدن تک برنامه ریزی نشده جلوگیری کنند، آنها همچنین قادر به انجام تکمیل های خوب (FLT 1) هستند که در آن تزریق و تولید بر اساس منطقه متعادل هستند، افزایش تولید نفت در حالی که هزینه های تصفیه آب را کاهش می دهد.

چالش ها و ملاحظات

علی رغم مزایای روشن، استقرار PDM با موانعی مواجه است که پیچیدگی نصب در آب عمیق یا چاه های انحرافی نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد.بار داده ها همچنان یک چالش است: بسیاری از اپراتورهای تلاش می کنند تا ارزش را از مجموعه داده های عظیم استخراج کنند. سنسور طی چندین دهه به عدم اطمینان منجر می شود، نیاز به بازگشت دوره ای با استفاده از نقاط مرجع پایین یا تست های گذرا، علاوه بر هزینه بالا - اغلب 1 میلیون دلار - به بالا - با این حال افزایش قیمت های دسترسی مستقل 3 میلیون دلار است.

قابلیت اطمینان در محیط های گروگان

حتی مواد پیشرفته با محدودیت های مواجه هستند.در چاه های گاز سورور با H2S بالا، آلیاژهای معمولی ممکن است از ترک استرس سولفات رنج ببرند. محققان ارزیابی می کنند که عینک فلزی و سنسورهای پوشش الماس برای مقاومت شدید خوردگی به طور مشابه، کابل های فیبر نوری می توانند توسط تجزیه هیدرولیک یا فشارهای انحراف در برخی از آسیب ببینند، اما تلاش قوی برای اطمینان از قرار دادن رد و محافظت می کنند.

ادغام داده ها و امنیت سایبری

از آنجایی که سیستم های PDM به اینترنت متصل می شوند، امنیت سایبری بسیار مهم می شود.حمله به کنترل های ضعیف می تواند باعث آسیب فیزیکی یا حوادث محیطی شود. اپراتورها باید پروتکل های ارتباطی امن، رمزگذاری و ادغام بخش بندی شبکه را با سیستم عامل های داده موجود SCADA و تولید نیز نیاز به توجه دقیق به استانداردهای داده (به عنوان مثال PRODML).

مسیر های آینده

دهه بعد سیستم های PDM کوچکتر، باهوش تر و مستقل تر می شوند.[۱۰] فناوری نانو وعده سنسور های کوچکتر از دانه شن را ارائه می دهد که قادر به قرار دادن مستقیم در ماتریس سنگ هستند، در حالی که پیشرفت در اندازه گیری مغناطیسی و نقشه گرانش که اندازه گیری های جلو بی سابقه با وضوح مایع است.

سیستم های Downhole

چاه های کاملا مستقل که تکمیل را بر اساس داده های PDM بدون نظارت انسان تنظیم می کنند، در افق قرار دارند. نمونه های اولیه از یادگیری تقویت برای بهینه سازی برنامه های تولید در سراسر چاه های متعدد استفاده می کنند.این سیستم ها به سرعت نیاز به یک هارد هوش مصنوعی فوق العاده قابل اعتماد دارند که بر حداقل قدرت اجرا می شود و مقاومت در برابر دوچرخه سواری حرارتی.

ادغام با کربن Sequestration و Geoblo

فناوری PDM محدود به نفت و گاز نیست، پروژه های ذخیره سازی و ذخیره سازی کربن (CCS) از سنسورهای مشابهی برای نظارت بر یکپارچگی مخزن و حرکت لوله استفاده می کنند، که در آن دما بیش از 300 درجه سانتیگراد است، نوآوری در همکاری قطعات الکترونیکی مقاوم در برابر گرما را تسریع می کند.

نتیجه گیری

نظارت دائمی از یک ابزار طاقچه به یک عنصر ضروری استخراج منابع مدرن تکامل یافته است. نوآوری در ارتباطات بی سیم، مواد بادوام، سنجش فیبر نوری و تجزیه و تحلیل داده ها دیدگاه های مداوم و با وضوح بالا از مخزن را ارائه می دهد: عملیات امن تر، هزینه های پایین تر و بهبود کارآمدتر.

برای متخصصان نفت و گاز، ماندن در حال حاضر با پیشرفت های PDM دیگر اختیاری نیست - این یک ضرورت رقابتی است.شرکت هایی که این نوآوری ها را مهار می کنند، صنعت را به سمت آینده ای کارآمد تر و پایدار تر هدایت می کنند.