Dənizdə neftin kəşfiyyatı və hasilatı əməliyyat səmərəliliyini artırmaq və neft rezervuarlarının bərpasını yaxşılaşdırmaq üçün yeni yollar tələb etdiyinə görə, fiber optika daha yaxından baxılır. Fiber optika, mis kabellərə nisbətən daha uzun məsafələrə daha yüksək məlumat ötürülməsi ilə tanınır. Dənizdə qazma işləri daha dərin sulara və daha dərin quyulara miqrasiya etməyə davam etdikcə, operatorlar həm fərdi quyunun, həm də bütün hasilat zəncirinin quyudan yuxarı mərtəbəyə və ya quru platformasına çatdırılmasına qədər real vaxt rejimində məlumat və təhlillər aparırlar.
Sualtı emal və bütün sistemin artan monitorinqi optik liflərin yüksək bant genişliyi və daha uzun ötürmə məsafələrini daha cəlbedici edən daha çox məlumatın yaradılması deməkdir. Sistemdə nə qədər çox məlumat toplana bilsə, təhlil bir o qədər mürəkkəbləşir. Məlumatlar nəinki cari şəraitin aydın, real vaxt şəklini almağa imkan verir, həm də mürəkkəb proqnozlaşdırıcı modelləşdirmə üçün əsas yaradır.
Əməliyyatları daha səmərəli etməkdən əlavə, bu cür monitorinq və təhlil şirkətlərə investisiyaların gəlirliliyini artırmağa kömək edir. Fiber optik sistemin quraşdırılması adətən elektrik həmkarından daha bahalı ola bilər, lakin yüksək ilkin xərclər uzunmüddətli istehsal səmərəliliyindən əldə edilən qənaətlə kompensasiya edilir.
Şirkətlər hesab edirlər ki, artan əməliyyat səmərəliliyi, daha çox və daha yaxşı neft və qaz hasilatı və neft yataqlarının üstün idarə edilməsi sürətli geri qaytarma gətirir. Lifin misə qarşı dəyərinin/faydalarının hər hansı təhlili xüsusi tətbiqdən və neft sahəsindən asılı olacaq. Operatorlardan iqtisadi rəy alqışlanan məlumatdır, lakin əməliyyatların məxfiliyini qorumaq üçün nadir hallarda verilir.
Passiv Fiber Əsaslı Algılama
Optik liflər həmçinin daimi monitorinq və temperatur, təzyiq və digər məlumatların əldə edilməsi üçün daha cəlbedici olur.
Optik liflər paylanmış algılama sistemlərinin yaradılmasında üstündür. Bu vəziyyətdə lifin özü sensordur. Təzyiq və ya temperaturun dəyişməsi geri səpilmə profilini dəyişəcək və bu, arxaya səpilən işığı izləməklə yüksək dəqiqliklə ölçmə aparmağa imkan verəcək. Bir lifdə işığın sürəti yaxşı başa düşüldüyünə görə, arxaya səpilən işıq həm ölçmə miqyası, həm də lifin uzunluğu boyunca yeri haqqında məlumatı ortaya qoyur.
Lif əsaslı paylanmış sensor indi bir neçə tətbiq üçün dəniz neft və qaz sənayesində geniş istifadə olunur:
• Quyuda baş verənləri daha yaxşı başa düşmək üçün rezervuarları izləmək və quyudaxili məlumatları əldə etmək
• Boru sızmalarını aşkar etmək üçün
• Elektriklə qızdırılan boru kəmərlərində temperaturun ölçülməsi və hidrat əmələ gəlməsinin qarşısının alınması
• Çevik qaldırıcı/axın xətlərində mexaniki struktur deformasiyalarına və temperaturlara nəzarət etmək
Sualtı zondlama sistemi tamamilə passivləşərək elektrik sensorlarını enerji ilə təmin etmək ehtiyacını aradan qaldırır. Liflər seysmik kəşfiyyatda akustik sensorlar kimi də istifadə edilə bilər.
Fiber optika mütləq universal cavab deyil. Mis əsaslı sensorların yaşaya bilmədiyi 150°C və ya daha yüksək temperatur tələbləri istisna olmaqla, məsələn, anbar nəzarəti tətbiqlərində fiber sistemlər standart elektrik rabitə sistemlərini əvəz etmir. Bununla belə, lif sistemləri əlavə və tamamlayıcı sensor imkanları təmin edir.
Fiber optik texnologiyanın informasiya daşıma qabiliyyəti və hissetmə sahəsində üstünlüklərinə baxmayaraq, mənimsənilməsi digər sənaye sahələrində olduğu kimi sualtı neft hasilatında o qədər də sürətli olmamışdır. Optik liflər kövrək görünür, lakin əslində onlar çox möhkəmdirlər. Tövsiyə olunan quraşdırma təcrübələri tətbiq edildikdə, fiber optik sistem texniki xidmətə ehtiyac olmadan 30 illik minimum ömür kimi ümumi sənaye tələbinə cavab verə bilər. Etibarlılıq beləliklə bərabərdir, belə ki, avadanlıq dərin sualtı və quyudaxili ətraf mühit şəraitinə tab gətirməlidir. Dərin su səviyyələrində temperatur adətən 0 ilə 3°C arasında olur, quyudakı temperatur isə 200°C-ə çata bilər.
15,000 fut-a qədər yerləşdirilmiş dərin su sistemləri üçün dizayn məqsədləri 6,600 psi dəniz suyu hidrostatik təzyiqlərinə və 20,000 psi quyu ağzı təzyiqlərinə tab gətirə bilər. Fiber Optik Sualtı və Aşağı Quyu Sistemləri
Quyudan yuxarıya qədər ucdan-uca lif məhlulunun olması məqsədəuyğun bir həlldir. Şəkil 1 tipik bir sistemi göstərir. Quyunun üstündəki sistem bu sistemlərin çoxunun Milad ağacına bənzədiyinə görə “Milad ağacı” kimi tanınır. Milad ağacları ya şaquli (şəklin sol tərəfi) və ya üfüqi (şəklin sağ tərəfi) konfiqurasiya edilə bilər. Hər iki konfiqurasiya ilə əlaqə ehtiyacları eyni qalır: sağ tərəfdə səslənənlər sol tərəf üçün eynidir.
Ölçü və çəki məhdudiyyətlərinə görə sualtı sistemlərin dənizdə yerləşdirilməsi bir neçə mərhələdə həyata keçirilir. Məhz buna görə də sualtı smart sistemlər fiber optik sensorlar, kabellər və əlaqə həllərindən (qovşaq qutuları, quru yoldaş və yaş yoldaş birləşdiriciləri) istifadə edir.Sistemlərin bu kombinasiyasının əsas funksiyası quyuda və ya dəniz dibi və yerüstü məlumatların toplanması sistemlərində quraşdırılmış fiber optik sensorlar arasında optik davamlılığı təmin etməkdir. İkinci dərəcəli, lakin daha kritik funksiya xarici sərt mühitlərə qarşı sistemin bütövlüyünü təmin etmək üçün təzyiqin saxlanmasıdır. Quraşdırmanın asanlığı üçün sualtı modullar arasında optik əlaqələri təmin etmək üçün Fiber Optik Bağlayıcı tələb olunur. Sistemlər çox vaxt dəniz dibinə inteqrasiya olunmuş ayrı modullar kimi yerləşdirilir. Quru birləşdirilə bilən bağlayıcılar ya modul daxilində, ya da üst tərəfdə yığılmış modullar arasında istifadə olunur. Onlar sualtı cütləşmə üçün nəzərdə tutulmayıb, baxmayaraq ki, onlar cütləşərkən sualtı su və təzyiqlərə tab gətirirlər. Şəkil 2-də göründüyü kimi, quru yoldaş birləşdiriciləri hərbi/aerokosmik dairəvi bağlayıcıların istifadəçilərinə dəqiq keramika qıfıllarından istifadə üçün tanış olacaqlar.
Yaşla birləşdirilə bilən birləşdiricilər üst tərəfdən birləşdirilə bilər, lakin onların əsas məqsədi uzaqdan idarə olunan nəqliyyat vasitəsi (ROV), dalğıc və ya işəsalma sistemləri ilə yerləşdirildikdən sonra sualtında qoşulmaqdır. Onlar modulları yerində birləşdirməyə imkan verir. Yaş mate konnektorları dizayn baxımından quru mate birləşdiricilərindən daha mürəkkəbdir. Həm birləşdirilmiş, həm də birləşdirilməmiş birləşdiricilər üçün möhürlənmiş interfeys qorunmalıdır, bu da dərin su təzyiqlərini çətinləşdirir.
Əməliyyatlar və dizayn müddəti ərzində izolyasiyanı qorumaq üçün birləşdirici yağla doldurulur və təzyiq balanslaşdırılır. Sidik kisəsi və ya piston mexanizmi bağlayıcının daxili təzyiqini xarici su təzyiqinə bərabərləşdirir. Bu, möhürlər və sileceklər arasında diferensial təzyiqə imkan vermir.
Optik birləşdiricilərlə əlaqədar olaraq, xarici mühitdən sızdırmazlıq bütövlüyünə nail olmaq və ya optik ötürmə imkanlarını təmin edərkən müxtəlif kameraları ayırmaq üçün hazırlanmış fiber optik penetratorlar var. Penetratorlar rezervuar təzyiqi ilə əlaqəli olduqda, diferensial təzyiqlərə (5000 psi, 10.000 psi və 15.000 psi) tab gətirmək üçün qiymətləndirilir.
Mümkün olduqda, sualtı modullar təzyiq balanslaşdırılmışdır, yəni maye ilə doldurulur, maye moduldan kənarda olduğu kimi eyni dəniz təzyiqində tənzimlənir. Bu, diferensial təzyiqlərə tab gətirmək üçün möhürlərə ehtiyac olmadığı üçün daha incə divarlara, azaldılmış çəkiyə və daha yüksək etibarlılığa imkan verir. Bəzi modullar, məsələn, elektronika və ya digər cihazları olanlar atmosfer təzyiqindən yüksək təzyiqə tab gətirə bilməz.
Buna görə də, modulların su ilə doldurulmasının qarşısını almaq üçün fiber optik penetrator istifadə olunur. Sualtı nasoslar və quyu başlıqları kimi potensial olaraq layn bağlanma təzyiqlərinə məruz qalan digər cihazlarda yüksək temperaturlarla birlikdə təzyiq göstəriciləri 15,000 psi-ə qədər qalxa bilər.
Penetrator ekoloji cəhətdən vacib bir funksiyanı yerinə yetirir. Optik nasazlıq hissetmə qabiliyyətinin itirilməsi demək olardı, lakin mexaniki nasazlıq quyudan ətraf mühitə maye buraxacaq.
Güclü Kabellər Lifləri Qoruyur
Liflər uzununa çəkilməyə tab gətirmək üçün yüksək dartılma gücünə malik olsalar da, düzgün qorunmadıqda asanlıqla qırıla və ya zədələnə bilərlər. Nəticədə, fiber optik kabellərin adətən öz zirehləri var. Aramid iplik adətən istifadə edilsə də, daha möhkəm dizaynlar metal zireh tələb edir. Yüksək hidrostatik tətbiq təzyiqləri lifdə zəifləməni artıra bilər. Aşağıdakı üç yanaşma istifadə edilə bilər:
Polad Boruda Lif (FIST) - Bu, hidrostatik təzyiqlərdən, yüksək temperaturdan və korroziyalı mühitlərdən qorumaq üçün lifi bərk paslanmayan polad boruya yerləşdirir. FIST qablaşdırması boş boru dizaynıdır və boru içərisində sərbəst şəkildə saxlanılan və gel ilə əhatə olunmuş bir neçə lifi yerləşdirə bilər. Liflər boru içərisində "üzən" olduğundan, aşağı gərginliyi təmin etmək üçün lifin uzunluğu borudan bir qədər uzundur. FIST texnologiyası ən sadə və ən aşağı qiymətli yanaşmadır və borudakı gərginliyi ayıraraq lifdə aşağı gərginliyi saxlayır. Quraşdırma və ya istifadə zamanı kabel uzanırsa, artıq lif gərginlik olmadan dartmağı yerləşdirə bilər. Boş boru dizaynları həm də həddindən artıq temperatur ekskursiyalarını çox bağışlayır, lakin həddindən artıq dərinliklər və kabel uzunluqları kimi ən möhkəm tətbiqlərə daha az uyğundur. FIST həmçinin boruda çoxlu lifdən ibarət yüksək sıxlıqlı qablaşdırma təklif edir və bu üç variantdan ən asan ləğv edilir.
STEEL-LIGHT zirehləmə – Bu seçim lifi qırılmadan qorumaq üçün lif tamponunun ətrafında konsentrik şəkildə düzülmüş dəqiq ölçülü şum polad tellərindən istifadə edir.
ELECTRO-LIGHT zirehləmə - Bu, STEEL-LIGHT zirehinə bənzəyir, lakin polad əvəzinə mis istifadə edir. Mis, kompozit kabellərin daha kiçik xarici diametrlə dizayn edilməsinə imkan vermək üçün güc üçün də istifadə edilə bilər.
STEEL-LIGHT və ELECTRO-LIGHT lif elementləri qablaşdırma üçün sıx tamponlu yanaşmalardır. Sıx tamponlama, daha diqqətli istehsal tələb etməklə yanaşı, yüksək dinamik tətbiqlərdə daha yaxşı performans təmin edir və ən möhkəm seçimdir. STEEL-LIGHT zirehləmə ən möhkəmdir və 10.000 psi hidrostatik təzyiqə tab gətirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Fiber üçün Parlaq Gələcək
Neft bazarındakı son qeyri-müəyyənliklər hasilatın səmərəliliyinin artırılmasının zəruriliyini vurğulayır. İnkişaf edən texnologiyalar təkcə neft və qaz hasilatını artırmır, həm də dəniz neft yatağının idarə edilməsi və istismar müddətini uzatmaq üçün yeni resurslara çıxışı təmin edir. Sensorlar tərəfindən verilən məlumatlar operatorlara şərait haqqında görünməmiş fikir verir və əməliyyatların real vaxt rejimində tənzimlənməsinə və uzunmüddətli proqnozlaşdırıcı modelləşdirməyə imkan verir.
Uğurlu fiber-optik pilot sistemləri son onillikdə tətbiq edilib, qiymətli məlumatlar təqdim edir və yüksək təzyiq və temperaturda sabit optik performans təklif edir. Fiber optika cari və gələcək kəşfiyyat və bərpa problemlərini həll etmək üçün əla vasitədir, belə ki, geniş şəkildə mənimsənilməsi vacibdir.
Göndərmə vaxtı: 24 sentyabr 2019-cu il