Kwa vile uchunguzi na uzalishaji wa petroli nje ya nchi unahitaji njia mpya za kuimarisha utendakazi na kuboresha ufufuaji wa hifadhi za petroli, fibre optics inaangaliwa kwa karibu zaidi. Fiber optics inajulikana kwa kubeba viwango vya juu vya data kwa umbali mrefu kuliko nyaya za shaba. Kadiri uchimbaji wa maji nje ya bahari unavyoendelea kuhamia kwenye maji yenye kina kirefu na visima virefu zaidi, waendeshaji wanafuatilia taarifa za wakati halisi na uchanganuzi wa kisima cha kibinafsi na mlolongo mzima wa uzalishaji kutoka kisima hadi utoaji hadi juu, au jukwaa la ardhi.
Usindikaji wa bahari iliyo chini ya bahari na kuongezeka kwa ufuatiliaji wa mfumo mzima kunamaanisha kuwa data zaidi inatolewa, na hivyo kufanya kipimo data cha juu na umbali mrefu wa upitishaji wa nyuzi za macho kuvutia zaidi. Taarifa zaidi zinazoweza kukusanywa katika mfumo mzima, ndivyo uchambuzi unavyokuwa wa kisasa zaidi. Data hairuhusu tu picha ya wazi, ya wakati halisi ya hali ya sasa, lakini pia hufanya msingi wa uundaji wa hali ya juu wa ubashiri.
Zaidi ya kufanya shughuli kuwa na ufanisi zaidi, ufuatiliaji na uchambuzi kama huo husaidia makampuni kuongeza faida kwenye uwekezaji. Mfumo wa fiber optic unaweza kuwa ghali zaidi kusakinisha kuliko mwenzake wa umeme, lakini gharama kubwa za awali hupunguzwa na akiba kutoka kwa ufanisi wa muda mrefu wa uzalishaji.
Makampuni yanagundua kuwa kuongezeka kwa ufanisi wa uendeshaji, uokoaji zaidi na bora wa mafuta na gesi, na usimamizi bora wa uwanja wa mafuta huleta malipo ya haraka. Uchambuzi wowote wa gharama/faida za nyuzinyuzi dhidi ya shaba itategemea matumizi maalum na uwanja wa mafuta. Maoni ya kiuchumi kutoka kwa waendeshaji ni taarifa zinazokaribishwa, lakini mara chache hutolewa ili kulinda usiri wa shughuli.
Kihisio chenye Msingi wa Nyuzi zisizobadilika
Fiber za macho pia zinazidi kuvutia kwa ufuatiliaji wa kudumu na upatikanaji wa halijoto, shinikizo na data nyingine.
Fiber za macho hufaulu katika kuunda mifumo ya kuhisi iliyosambazwa. Katika kesi hii, fiber yenyewe ni sensor. Mabadiliko katika shinikizo au halijoto yatabadilisha wasifu wa kutawanyika nyuma, ikiruhusu vipimo sahihi zaidi kwa kufuatilia mwanga uliotawanyika nyuma. Kwa sababu kasi ya mwanga katika nyuzi inaeleweka vizuri, nuru iliyotawanyika nyuma hufunua habari juu ya ukubwa wa kipimo na eneo lake pamoja na urefu wa nyuzi.
Hisia zinazosambazwa kwa msingi wa nyuzi sasa hutumiwa kwa kawaida katika tasnia ya mafuta na gesi ya pwani kwa matumizi kadhaa:
• Kufuatilia hifadhi na kurejesha data ndani ya kisima kwa ufahamu bora wa kile kinachotokea kisimani
• Kugundua uvujaji wa mabomba
• Kupima joto na kuzuia uundaji wa hydrate katika mabomba yenye joto la umeme
• Kufuatilia matatizo ya kimuundo na halijoto katika kiinuko/mistari inayonyumbulika
Mfumo wa kuhisi chini ya bahari unakuwa wa kupita kiasi, ukiondoa hitaji la kutoa nguvu kwa sensorer za umeme. Nyuzi pia zinaweza kutumika kama vitambuzi vya akustisk katika uchunguzi wa tetemeko.
Fiber optics sio jibu la ulimwengu wote. Programu za ufuatiliaji wa hifadhi, kwa mfano, mifumo ya nyuzi haichukui nafasi ya mifumo ya kawaida ya mawasiliano ya umeme—isipokuwa kwa mahitaji ya halijoto ya juu ya 150°C au zaidi, ambapo vitambuzi vinavyotokana na shaba haviwezi kuishi. Hata hivyo, mifumo ya nyuzi hutoa uwezo wa ziada na wa ziada wa kuhisi.
Licha ya manufaa ya teknolojia ya fiber optics katika uwezo wa kubeba habari na hisia, upitishaji haujakuwa wa haraka katika uzalishaji wa mafuta ya chini ya bahari kama katika viwanda vingine. Fiber za macho zinaonekana kuwa tete, lakini kwa kweli ni imara sana. Mbinu za usakinishaji zinazopendekezwa zinapotumika, mfumo wa nyuzi macho unaweza kutii mahitaji ya kawaida ya tasnia ya maisha ya chini ya miaka 30 bila hitaji la matengenezo. Kwa hivyo, kuegemea ni sawa, hata kama vifaa lazima vistahimili chini ya maji ya kina kirefu na hali ya mazingira ya shimo la chini. Katika viwango vya maji ya kina kirefu, halijoto huwa kati ya 0 na 3°C, huku halijoto ya chini ya mashimo inaweza kufikia 200°C.
Malengo ya usanifu wa mifumo ya maji ya kina kirefu iliyotumiwa hadi futi 15,000 inaweza kuhimili shinikizo la maji ya bahari la psi 6,600 na shinikizo la visima vya psi 20,000. Fiber Optic Subsea na Mifumo ya chini ya shimo
Kuwa na suluhisho la nyuzi kutoka mwisho hadi mwisho kutoka shimo la chini hadi juu ni suluhisho linalowezekana. Kielelezo 1 kinaonyesha mfumo wa kawaida. Mfumo ulio juu ya kisima unajulikana kama "mti wa Xmas" kwa sababu ya kufanana kwa mifumo hii mingi na mti wa Krismasi. Miti ya Xmas inaweza kusanidiwa kwa wima (upande wa kushoto wa takwimu) au kwa usawa (upande wa kulia wa takwimu). Kwa usanidi wowote, mahitaji ya uunganisho yanabaki sawa: kile kinachoitwa upande wa kulia ni sawa kwa upande wa kushoto.
Kutokana na ukubwa na vikwazo vya uzito, uwekaji wa mifumo ya chini ya bahari nje ya bahari hufanywa kwa hatua nyingi. Hii ndiyo sababu mifumo mahiri ya chini ya bahari hutumia vitambuzi vya nyuzi macho, nyaya, na miunganisho ya muunganisho (sanduku za makutano, sehemu kavu, na viunganishi vya wet-mate).Kazi ya msingi ya mchanganyiko huu wa mifumo ni kutoa mwendelezo wa macho kati ya vitambuzi vya nyuzi macho vilivyosakinishwa kwenye kisima au kwenye mifumo ya kupata data ya chini ya bahari na ya upande wa juu. Kazi ya pili lakini muhimu zaidi ni kuzuia shinikizo ili kuhakikisha uadilifu wa mfumo dhidi ya mazingira magumu ya nje. Kwa urahisi wa usakinishaji, Kiunganishi cha Fiber Optic kinahitajika kutoa viungo vya macho kati ya moduli za chini ya bahari. Mifumo mara nyingi hutumika kama moduli tofauti ambazo zimeunganishwa kwenye sakafu ya bahari. Viunganishi vinavyoweza kukauka hutumiwa ama ndani ya moduli au kati ya moduli ambazo zimekusanywa upande wa juu. Hazijaundwa kwa ajili ya kujamiiana chini ya maji, ingawa zinastahimili maji ya chini ya bahari na shinikizo wakati wa kupandana. Kama inavyoonekana katika Mchoro 2, viunganishi vya kavu-mate vitajulikana kwa watumiaji wa viunganishi vya mviringo vya kijeshi/anga kwa matumizi yao ya feri za kauri zilizosahihi.
Viunganishi vinavyoweza kushikana na unyevunyevu vinaweza kuunganishwa upande wa juu, lakini lengo lao kuu ni kuunganishwa chini ya bahari baada ya kupelekwa na gari linaloendeshwa kwa mbali (ROV), diver, au mifumo ya kurushi. Zinawezesha moduli kuunganishwa katika situ. Viunganishi vya wet-mate ni ngumu zaidi katika muundo kuliko viunganishi vya kavu. Kiolesura kilichofungwa lazima kidumishwe kwa viunganishi vilivyooana na ambavyo havijaunganishwa, jambo ambalo ni gumu kutokana na shinikizo la maji ya kina kirefu.
Ili kudumisha insulation katika shughuli zote na juu ya maisha ya kubuni, kontakt imejaa mafuta na shinikizo la usawa. Utaratibu wa kibofu au pistoni husawazisha shinikizo la ndani la kontakt kwa shinikizo la nje la maji. Hii hairuhusu shinikizo la tofauti kwenye mihuri na wipers.
Kuhusiana na viunganishi vya macho ni vipenyezaji vya fiber optic, ambavyo vimetengenezwa ili kufikia uadilifu wa kuziba kutoka kwa mazingira ya nje au kutenganisha vyumba tofauti wakati wa kutoa uwezo wa kulisha kwa njia ya macho. Vipenyo vinakadiriwa kuhimili shinikizo tofauti-psi 5,000, psi 10,000, na psi 15,000-zinapounganishwa na shinikizo la hifadhi.
Inapowezekana, moduli za chini ya bahari husawazishwa na shinikizo-yaani, maji yaliyojaa, na maji yanarekebishwa kwa shinikizo la bahari sawa na nje ya moduli. Hii inaruhusu kuta nyembamba, kupunguza uzito, na kuegemea zaidi kwani mihuri haihitajiki kuhimili shinikizo tofauti. Baadhi ya moduli, kama vile zilizo na vifaa vya elektroniki au vifaa vingine, haziwezi kuhimili shinikizo la juu kuliko angahewa.
Kwa hiyo, penetrator ya fiber optic hutumiwa kuzuia moduli kutoka kwa mafuriko na maji. Kwenye vifaa vingine, kama vile pampu za chini ya bahari na vichwa vya maji, ambavyo vinaweza kukabiliwa na shinikizo la hifadhi ya kufungwa, viwango vya shinikizo vinaweza kupanda hadi psi 15,000 vinapojumuishwa na halijoto ya juu.
Penetrator hufanya kazi muhimu ya mazingira. Kushindwa kwa macho kunaweza kumaanisha kupoteza uwezo wa kuhisi, lakini kushindwa kwa kimitambo kunaweza kutoa maji kutoka kwa kisima hadi kwenye mazingira.
Cables Nguvu Hulinda Nyuzi
Ingawa nyuzi zina nguvu ya juu ya kustahimili mvutano wa longitudinal, zinaweza kuvunjika au kuharibiwa kwa urahisi ikiwa hazitalindwa ipasavyo. Kama matokeo, nyaya za fiber optic kawaida huwa na silaha zao wenyewe. Ingawa uzi wa aramid hutumiwa kwa kawaida, miundo thabiti zaidi inahitaji silaha za chuma. Shinikizo la juu la utumiaji wa hidrostatic inaweza kuongeza upunguzaji wa nyuzi. Njia tatu zifuatazo zinaweza kutumika:
Fiber in Steel Tube (FIST) – Hii huweka nyuzinyuzi kwenye mirija dhabiti ya chuma cha pua ili kulinda dhidi ya migandamizo ya hidrostatic, halijoto ya juu na mazingira yenye ulikaji. Ufungaji wa FIST ni muundo wa mirija huru, ambayo inaweza kubeba nyuzi kadhaa zilizoshikiliwa kwa urahisi ndani ya bomba na kuingizwa kwenye jeli. Kwa sababu nyuzi "huelea" ndani ya bomba, urefu wa nyuzi ni mrefu zaidi kuliko bomba ili kuhakikisha matatizo ya chini. Teknolojia ya FIST ndiyo njia rahisi na ya bei ya chini zaidi na hudumisha mkazo wa chini kwenye nyuzinyuzi kwa kutenganisha mkazo kwenye bomba. Ikiwa cable inyoosha wakati wa ufungaji au matumizi, fiber ya ziada inaweza kubeba kunyoosha bila matatizo. Miundo ya mirija iliyolegea pia inasamehe sana matembezi ya halijoto kali lakini haifai kwa programu gumu zaidi kama vile kina kirefu na urefu wa kebo. FIST pia hutoa ufungashaji wa msongamano wa juu wa nyuzi nyingi kwenye bomba na, kati ya chaguo tatu, ni rahisi zaidi kuzima.
Uwekaji silaha wa CHUMA-NURU - Chaguo hili linatumia nyuzi za chuma cha jembe la ukubwa sawa na zilizopangwa kwa umakini karibu na bafa ya nyuzi ili kulinda nyuzi dhidi ya kukatika.
Uwekaji silaha wa ELECTRO-LIGHT - Hii ni sawa na silaha za CHUMA-LIGHT lakini hutumia shaba badala ya chuma. Shaba pia inaweza kutumika kwa nguvu ili kuruhusu nyaya za mchanganyiko kuundwa kwa kipenyo kidogo cha nje.
Vipengee vya nyuzi za CHUMA-NURU na ELECTRO-LIGHT zote ni mbinu zilizobana sana za ufungashaji. Uakibishaji mgumu, huku ukihitaji utengenezaji makini zaidi, hutoa utendakazi bora katika programu zinazobadilika sana na ndilo chaguo gumu zaidi. Uwekaji silaha wa CHUMA-NURU ndio ngumu zaidi, iliyoundwa kuhimili shinikizo la hydrostatic ya psi 10,000.
Mustakabali Mwema kwa Nyuzinyuzi
Mashaka ya hivi majuzi katika soko la mafuta yanaonyesha hitaji la kuongeza ufanisi wa uzalishaji. Teknolojia zinazoendelea sio tu kwamba huongeza uzalishaji wa mafuta na gesi, lakini pia hutoa ufikiaji wa rasilimali mpya za kusimamia na kupanua maisha ya uwanja wa mafuta wa pwani. Taarifa zinazotolewa na vitambuzi huwapa waendeshaji maarifa ambayo hayajawahi kushuhudiwa katika hali na huruhusu urekebishaji wa wakati halisi wa utendakazi na uundaji wa ubashiri wa muda mrefu.
Mifumo iliyofanikiwa ya majaribio ya nyuzi macho imetumwa ndani ya muongo uliopita, hutoa data muhimu, na hutoa utendakazi thabiti wa macho kwa shinikizo na halijoto ya juu. Kupitishwa kwa watu wengi ni muhimu, kwani fibre optics ni zana bora ya kukabiliana na changamoto za sasa na zijazo za uchunguzi na uokoaji.
Muda wa kutuma: Sep-24-2019