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【建科科技】石油和天然气应用方案-Smart Fibres

作者:建科科技     时间:2010-08-30     来源:建科测试科技有限公司     浏览:2082

  在石油和天然气领域,在荒芜的测试区域存在很多需要获取有关操作和安全的关键数据的应用。在“技术”页面列举的众多布拉格光纤光栅感应技术的优势中,一些主要优势可直接应用于很多石油和天然气案例。相关优势为:适于严苛环境、抗电子干扰、远程感应、长期测量稳定性及强大的复用能力。

  基于这些明显优势,光纤传感技术的开发机会已显现在如下领域:

  井下多点压力/温度(P/T)感应-对于油藏工程师和石油技术人员来说,现有油藏的最大化回收的挑战变得日趋关键,特别是当发现易于获得的碳氢化合物的种类变得越来越少时。全球石油和天然气共同体已将挑战目标定为将油藏的回收从30%增加到50%~60%,气藏的回收从50%增加到70%~80%。如下有助于提高油藏和气藏回收的技术储备 -- 工程师需要尽可能多地了解油藏和气藏的状态及其随碳氢化合物而产生的动态变化,特别是对于复合区域和多边区域的复杂油井结构。关键因素是工程师需要密切监测油藏的表现,并找出油井结构的众多生产环节中对生产流程的贡献分布,这样他们就可最大可能地生产出目标产能的碳氢化合物,而无需底水锥进等促进措施。

  分布式温度信息对于显示油井结构中的流量状况非常有用。通过多点压力测量,可获得重要的附加信息;很多行业专家都将压力视为最重要的井下测量参数。通常,在这些复杂油井结构中运行压力采集设备是不切实际且不可能的;所以仅有的选择就是将传感器永久地安装在油井中。但是,要安装大量传感器用于完全监测复杂油井结构,使用传统电子电子传感器的费用非常昂贵,特别是电子传感器在高温环境下故障率非常高,因而后续还需重复安装传感器。另外,井眼容纳电缆的能力严重限制了可安装的传感器的数量。而光纤传感器可解决此问题。很多光纤压力传感器可以复用在一条微小光缆上并且没有井下电子设备,并且,由于没有井下电子设备,这些传感器在非常高的油藏温度下的可靠性非常高。

  纵观现存油藏,其剩余生产可能需要维护几十年,将来的碳氢化合物的产量主要来源于更深和更热的非传统油藏及需要使用化学或余热回收技术以促进流量的地方。这些非传统油藏的开采费用非常高,而且运转故障的费用也非常巨大。所以这些油藏的监测需求非常大,而光纤感应独特的优势会在实现这些需求的技术中扮演非常重要的角色。

  管道完整性监测-陆地及海底的石油和天然气管道,在工业化进程的中游和下游都代表着某些最高的价值和最宝贵的财产。下沉、疲劳、腐蚀、恶意干扰的风险,都威胁这些财产的完整性。因此,这些重要财产管理和维护和维修的体系复杂、劳工密集、费用昂贵。光纤系统的感应距离非常远,不管是采用应变测量、温度测量还是二者同时测量,它都是适于这种完整性损失自动感应的理想技术。结构健康监测的潜在的经济优势将会对管道行业具有非常重大的意义;而通过单台仪器监测几百千米的管道的商用可行方法使得这些优势的实现更进一步。

  提升柱疲劳寿命评估-连接浮式平台与海底井口最重的部件是钢索提升柱,用于注水、出油和将石油产物带到海面用于卸载。由于这些提升柱自由悬挂在浮式平台上,所以减小它们的重量可以从根本上影响浮式平台的大小和费用,并有助于将水注入更深处。当然,这些费用不能计算在提升柱结构的完整性上。所以对提升柱的监测非常必要,以确定它们的加载历史和剩余使用寿命,特别是顶部和海床触底区等疲劳损伤最可能发生的地方。由于具有高复用能力、无源、远程部署及长期稳定性等优点,布拉格光纤光栅应变和温度传感器阵列针对此种测量挑战提供了完美的解决方案。

  海底机器健康状况监测-深海油藏的开发是一个高价值的产业,而产业的上游环节的所有设备都非常重要,例如:将碳氢化合物从海底井口推送到浮动生产设备的电泵。由于将这些设备带到海面进行维护和维修需要使用船舶并产生费用,而这些船舶等候期间的生产停工期也会产生费用,因此,持续健康监测作为状况维护体系的组成部分,具有非常高的价值。

  但是,由于海底泵天然的远程特性,使用传统传感器技术是不切实际、费用昂贵的,且经常不可能实现。Smart Fibre公司凭借其技术及相关关键性能优势,克服了这些困难,使对财产所有者具有高价值的商用监测系统成为可能。

  智能油井’的多点压力测量

  深水潜水泵的健康监测

  近海结构健康监测 (提升管/油管/卸载线/跨接线)

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