انتقال اطلاعات

انتقال اطلاعات

مانیتورینگ لحظه به لحظهی سیستم تولید و حمل و نقل.
مهم ترین جنبه های طراحی برای سیستم های تولید آب های عمیق بر اساس دمای پایین خروجی چاه و فشار هیدرواستاتیک بالا است. به طور کلی، سیستم های کنونی برای حمل و نقل سیالات تولید شده از طریق خط لوله طراحی شدهاند با فرض اینکه تلفات حرارتی به محیط زیست قابل توجه نیستند. با این حال، تجزیه و تحلیل انتقال حرارت تجهیزات و سیستم های خط لوله از اهمیت زیادی برای پیش بینی و پیشگیری از رسوبات موم و تشکیل هیدرات برخوردار است. دانش دقیق از میدان دمایی در تجهیزات همراه با دانش از مقادیر دمای بحرانی تشکیل رسوبات جامد به منظور تضمین تداوم تولید در سطوح مورد نظر برای سودآوری باید به اندازه کافی مورد ارزیابی قرار گیرد. این مهم است که اشاره شود که در خطوط لوله، هیدرات می تواند حتی در دماهای نسبتا بالا در مخلوط نفت و گاز و آب که از چاه های تولید پمپ میشود، با توجه به فشار بالای درگیر میتواند تشکیل می شود. به تازگی، فن آوری های جدید برای شناسایی، نظارت و کنترل پارامترهای حیاتی مرتبط با تضمین جریان پدید آمده است، به دنبال اجرای اقدامات اصلاحی ترکیب، زمانی که شرایط غیر عادی شناسایی شود. برای مثال، اندازه گیری فشار، دما، سرعت جریان، ترکیب سیال ، در میان پارامترهای دیگر، ممکن است برای پیش بینی شروع مشکلات عملیاتی مورد استفاده قرار گیرد، در نتیجه اجازهی اقدامات اصلاحی به موقع را میدهد.
مانیتورینگ خط لولهی زیر دریا و ساختارها اطلاعات مورد نیاز برای مدیریت عملیات نفت و گاز را فراهم میکند و به جلوگیری از آسیبهای زیست محیطی و شکستهای فاجعهبار کمک میکند. با در دسترس بودن ابزارهای مدیریت دادهها برای انتقال اطلاعات لحظه به لحظهی دادههای زیر دریا به مراکز پشتیبانی و عملیاتی خشکی، اپراتورها اغلب با مقادیر زیادی از دادههای خام اما اطلاعات کمی از آنچه که دادهها نشان میدهند روبهرو هستند. ابزارها باید طوری طراحی شوند که مقدار دادههای ارائه شده را کاهش دهند در حالی که اطلاعات ارائه شده به اپراتورها افزایش مییابد.
شکل8
به منظور ارائهی هشداردهندههای تضمین جریان و بهبود کیفیت مانیتورینگ اغلب از سنسورهای فیبرنوری برای اندازهگیری دمای توزیع شده در طول یک خط لوله استفاده میشود[8]. همهی سنسورهای فیبر نوری با سیستم مانیتورینگ نرمافزاری یکپارچه شدهاند تا دادهها را در دو نمونه در هر ثانیه برای هریک از سنسورها در قالب خام و نتایج محاسبه شده برای فشار ودما جمعآوری کنند. ایستگاههای حسگر همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است بر لولهها نصب میشوند.
شکل9
نرمافزار اکتساب دادهها بر اساس دادههای جمعآوری شده از ماژول حسگر نوری طراحی و در فرکانس 2HZ به روز رسانی میشود. اندازهگیریها به عنوان طیف وسیعی از مقادیر بیش از یک فرکانس محدود به سنسور نوری برگردانده میشود. اندازهگیریهای منحصر به فرد توسط پیکها در طیف توان مشخص میشوند. محل پیک برای مقایسه با مقادیر پایه شناسایی و ثبت میشود. ابزارهای تصمیمگیری که سیستم فراگیری است از روشهای بیزین به منظور تعیین دادههای تولید استفاده میکند.
سنسورهای فیبر نوری دارای پیکربندیهای مختلفی هستند و FBG یکی از شایعترین آنهاست. یکی از مزیتهای FBG حساسیت بالای آن نسبت به دما و فشار است. طول موج FBG حساس به تغییرات بعدی و دما است. تغییرات در فشار یا دما باعث تغییر طول موج FBG میشود که منجر به اندازهگیری نوری طول موج کدگذاری شده میشود. توسط این تغییر طول موج تعیین فشار یا دمای مطلق صورت میگیرد[9]. سنسورهای فیبر نوری مانیتورینگ فشار، دما، ارتعاش و جریان را به صورت لحظه به لحظه برای خطوط لوله در آبهای عمیق ارائه میدهند. سنسورهای فیبر نوری در کاربردهای آبهای عمیق به دلیل قابلیت تسهیم، ایمنی نسبت به دخالت الکترومغناطیسی، استحکام و توانایی انتقال سیگنال در فواصل طولانی مورد توجه هستند.
ویژگیهای کلیدی سنسور فیبر نوری به شرح زیر است:
بسیار سبک وزن و در اندازههای کوچک هستند.
عمر طولانی دارند و در برابر خوردگی مقاوماند
تاثیر کم یا هیچ تاثیری بر ساختار فیزیکی ندارند، میتوانند جاسازی و یا متصل به بخش خارجی شوند
سخت افزار الکترونیکی و پشتیبانی جمع و جور دارند
میتوانند به راحتی تسهیم شده و هزینه را به طور قابل توجهی کاهش دهند (بسیاری از سنسورها میتوانند در خط فیبر نوری قرار گیرند بهگونهای که به طور قابل توجهی کابل کشی مورد نیاز را کاهش و تعداد کل مکانهای اندازهگیری را افزایش دهند)[10].
حساسیت بالایی دارند
چند منظوره هستند، میتوانند فشار، دما و ارتعاش را اندازه بگیرند
نیاز به هیچ جریان الکترونیکی ندارند و به تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایمن هستند
برای نصب و راهاندازی اطراف مواد منفجره و یا مواد قابل اشتعال ایمن هستند.
کنترل برای خطوط لوله از طریق SCADA (کنترل نظارتی و اکتساب دادهها) انجام میشود. برنامهی کاربردی نرمافزار SCADA کنترل فرایند، جمعآوری دادهها به صورت لحظه به لحظه در مکانهای راه دور به منظور کنترل تجهیزات و شرایط و اجرای اقدامات اصلاحی را فراهم میکند. سیستمهای کنترل شامل اجزای سخت افزار و نرمافزار هستند. سخت افزار دادهها را جمعآوری و به یک شبکه کامپیوتری که نرمافزار SCADA برآن نصب شده است تغذیه میکند. سپس کامپیوتر دادهها را پردازش میکند و آنها را به موقع ارائه میدهد. SCADA همچنین تمام وقایع را در یک فایل ذخیره شده بر روی دیسک سخت و یا دیگر رسانههای ذخیره سازی با ظرفیت بالا ثبت میکند. مداخلهی اپراتور یا اقدام اصلاحی اتوماتیک در مرکز کنترل اجرا میشود. سود اصلی SCADA برای شناسایی و تصحیح سریع مشکلات است. تنظیمات به فرایند میتواند برای اطمینان از تضمین جریان و بهینه سازی سیستم ساخته شود و همچنین به کاهش هزینههای نگهداری کمک میکند.

Share