Kõrge temperatuurfiiberoptiline kaabelmängib olulist rolli nafta- ja gaasijuhtmetes. Kaasaegnevälistingimustes kasutatav fiiberoptiline kaabeljamaa-alune fiiberoptiline kaabeltalumarõhk kuni 25 000 psi ja temperatuur kuni 347 °F. Kiudkaabelvõimaldab reaalajas hajutatud sensorit, pakkudes täpseid andmeid torujuhtme ohutuse ja töö efektiivsuse kohta.
Peamised järeldused
- Kõrgtemperatuurilised kiudoptilised kaablid taluvad äärmuslikku kuumust, rõhku ja kemikaale, võimaldades nafta- ja gaasijuhtmete ohutut ja tõhusat jälgimist.
- Hajutatud anduritehnoloogiad, nagu DTS ja DAS, pakuvad reaalajas andmeid lekete, ummistuste ja muude probleemide varajaseks tuvastamiseks, vähendades riske ja kulusid.
- Õige kaablitüübi valimineja kate tagavad usaldusväärse jõudluse karmides keskkondades, toetades torujuhtme pikaajalist ohutust ja tööedu.
Kiudoptilise kaabli väljakutsed ja nõuded nafta- ja gaasitorustikes
Kõrged temperatuurid ja söövitavad keskkonnad
Nafta- ja gaasijuhtmed panevad kiudoptilise kaabli äärmuslikesse tingimustesse. Operaatorid nõuavad kaableid, mis taluvad kõrgeid temperatuure, tugevat rõhku ja söövitavaid kemikaale. Järgmises tabelis on esitatud nendes keskkondades kasutatavate kaablite peamised jõudlusnäitajad:
| Parameeter / funktsioon | Andmed / Statistika |
|---|---|
| Töötemperatuuri vahemik | Ületab 300°C puuraukude tuvastavate kiudude puhul |
| Rõhutakistus | Kuni 25 000 psi ebatavalistes reservuaarides |
| Korrosioonikindluse omadused | Vesiniku tumenemise immuunsus, süsinikuga kaetud kiud vesiniku poolt indutseeritud sumbumise tagamiseks |
| Kattetehnoloogiad | Polüimiid-, süsinik- ja fluoriidkatted suurendavad keemilist vastupidavust |
| Regulatiivsed temperatuuristandardid | -55°C kuni 200°C, kuni 260°C lennunduses, 175°C 10 aastat (Saudi Aramco SMP-9000 spetsifikatsioon) |
| Spetsialiseeritud rakendused | Veealuste puurkaevude seire, avamere puurimine, naftakeemiatehased |
Reaalajas jälgimine ja andmete täpsus
Kiudoptiline kaabel võimaldabpidev reaalajas jälgiminetemperatuuri, rõhu ja pinge kohta torujuhtmetes. Hajutatud fiiberoptilise anduri (DFOS) tehnoloogia tuvastab anomaaliaid ja lekkeid pikkade vahemaade tagant, toetades kohest sekkumist ja riskide maandamist. Operaatorid on kasutanud hajutatud temperatuuri ja akustilist andurit tsemendi terviklikkuse jälgimiseks, reservuaari tsoonide vahelise ristvoolu tuvastamiseks ja ummistunud sissevoolu juhtimisseadmete avastamiseks. Need rakendused parandavad tootlikkust ja vähendavad sekkumisaega. Fiiberoptilise kaabli süsteemid pakuvadsuur ribalaius ja immuunsus elektromagnetiliste häirete suhtes, tagades usaldusväärse andmeedastuse kaugseireks.
Ohutus, töökindlus ja vastavus nõuetele
Kiudoptiliste kaablisüsteemide paigaldamisel ja hooldamisel seisavad torujuhtme operaatorid silmitsi mitmete väljakutsetega:
- Anduri täpne paigaldamine on kriitilise tähtsusega, et vältida vedeliku vooluhäireid.
- Kiud-Bragi võrega andurid muutuvad pikkade torujuhtmete puhul kulukaks.
- Hajutatud fiiberoptilised andurid vajavad keerukaid paigutuslahendusi.
- Selliste materjalide nagu HDPE viskoelastne käitumine raskendab mõõtmistäpsust.
- Hajutatud akustilise tuvastamise meetodid vajavad muutuvate vibratsiooniliste signatuuride tõttu täiustatud signaalitöötlust.
- Kaugemates piirkondades asuvad andurivõrgud vajavad usaldusväärset energiavarustust ja suurendavad tegevuskulusid.
Märkus:Kiudoptilise kaabli lahendusedaitavad operaatoritel täita regulatiivseid standardeid, suurendavad ohutust ja tagavad usaldusväärse töö karmides keskkondades.
Kiudoptilise kaabli tehnoloogiad ja lahendused kõrgetele temperatuuridele
Hajutatud temperatuuriandurid (DTS) ja hajutatud akustilised andurid (DAS)
Hajutatud temperatuuriandurid (DTS) ja hajutatud akustilised andurid (DAS) on muutnud torujuhtmete seiret nafta- ja gaasitööstuses. DTS kasutab valguse hajumist fiiberoptilises kaablis, et mõõta temperatuuri muutusi kogu selle pikkuses. See tehnoloogia pakub pidevaid ja kõrge eraldusvõimega termoprofiile, mis on olulised lekete, ummistuste või ebanormaalsete soojussignaalide tuvastamiseks torujuhtmetes. DTS-i hiljutised edusammud hõlmavad aktiivseid meetodeid, näiteks soojusallikate kasutamist tundlikkuse suurendamiseks. Need meetodid – termilise advektsiooni testid, hübriidkaabli vooluhulga logimine ja soojusimpulsside testid – pakuvad operaatoritele võimalust jälgida sügavaid puurkaevusid kõrge ruumilise ja ajalise eraldusvõimega. DTS ületab traditsioonilisi punktandureid, eriti kõrge temperatuuriga keskkondades, kus täpsed ja hajutatud andmed on kriitilise tähtsusega.
DAS seevastu tuvastab kiudoptilise kaabli ulatuses akustilisi signaale ja vibratsioone. See süsteem suudab samaaegselt jälgida tuhandeid punkte, jäädvustades sündmusi, nagu lekked, voolu muutused või volitamata tegevused. DAS mõõdab pikisuunalist pinget suunatundlikkusega, kuid selle jõudlus sõltub sellistest teguritest nagu kiudude orientatsioon ja pinge sidumise efektiivsus. Kõrge temperatuuri korral võivad kaabli mehaanilised ja optilised omadused muutuda, mis nõuab vastupidavat disaini ja täiustatud signaalitöötlust. Koos võimaldavad DTS ja DAS reaalajas hajutatud seiret, toetades ennetavat hooldust ja kiiret reageerimist intsidentidele.
Dowell integreerib oma kõrgtemperatuurilistesse fiiberoptiliste kaablilahendustesse DTS- ja DAS-tehnoloogiad, tagades usaldusväärse jõudluse ka kõige nõudlikumates nafta- ja gaasikeskkondades.
Kõrgtemperatuurilise kiudoptilise kaabli tüübid
Õige fiiberoptilise kaabli valimine kõrgtemperatuursete rakenduste jaoks eeldab nafta- ja gaasijuhtmete ainulaadsete väljakutsete mõistmist. Tootjad projekteerivad spetsiaalseid optilisi kiude, et need taluksid äärmuslikke temperatuure, söövitavaid kemikaale ja kõrgsurvelisi vesinikurikaid keskkondi. Järgmises tabelis on kokku võetud levinumad kõrgtemperatuursed fiiberoptilised kaablid ja nende peamised omadused:
| Kaabli tüüp | Temperatuurivahemik | Kattematerjal | Rakendusala |
|---|---|---|---|
| Polüimiidiga kaetud kiud | Kuni 300 °C | Polüimiid | Puuraugu tuvastamine, kaevude jälgimine |
| Süsinikkattega kiud | Kuni 400 °C | Süsinik, polüimiid | Vesinikurikkad keskkonnad |
| Metalliga kaetud kiud | Kuni 700°C | Kuld, alumiinium | Äärmuslikud temperatuurivööndid |
| Fluoriidklaaskiud | Kuni 500 °C | Fluoriidklaas | Spetsiaalsed sensorirakendused |
Insenerid kasutavad neid kaableid sageli püsipaigaldistes, näiteks puurkaevude korpustes, juhtmega metsanduskaablites ja libisemiskaablites. Katte ja kiu tüübi valik sõltub konkreetsest temperatuurist, keemilisest kokkupuutest ja mehaanilisest pingest, mida kohapeal oodatakse. Dowell pakub laia valikut...kõrge temperatuuriga fiiberoptiliste kaablite lahendused, mis on kohandatud vastama nafta- ja gaasitööstuse rangetele nõudmistele.
Reaalse maailma rakendused ja eelised
Kõrgtemperatuurilised fiiberoptilised kaablilahendused pakuvad märkimisväärset kasu kogu nafta- ja gaasitööstuse väärtusahelas. Operaatorid kasutavad hajusandurite tehnoloogiaid – DTS, DAS ja hajusvibratsiooniandureid (DVS) – puuraugu tegevuste, sealhulgas hüdraulilise purustamise, puurimise ja tootmise jälgimiseks. Need süsteemid pakuvad reaalajas teavet puuraugu jõudluse kohta, võimaldades operaatoritel maksimeerida toodangut ja vähendada seisakuid.
- Spetsiaalsed fiiberoptilised kaablid taluvad karme tingimusi, sealhulgas kõrgeid temperatuure ja söövitavaid kemikaale.
- Hajutatud andurid võimaldavad pidevat seiret lekete tuvastamiseks, voolu mõõtmiseks ja reservuaari haldamiseks.
- Operaatorid suudavad lekkeid või ummistusi varakult avastada, vähendades keskkonnariski ja hoolduskulusid.
- Kiudoptilised kaablisüsteemid asendavad mitmepunktilisi andureid, lihtsustades paigaldamist ja vähendades pikaajalisi kulusid.
- Püsivad paigaldused puurkaevude korpustesse ja torujuhtmetesse tagavad usaldusväärse ja pikaajalise andmekogumise.
Põhjalik numbriline uuring, mida toetavad eksperimentaalsed välikatsed, demonstreerib kõrgtemperatuuriliste fiiberoptiliste kaablitehnoloogiate tõhusust maetud kõrgsurve-maagaasitorustike jälgimisel. Teadlased kasutasid täiustatud simulatsioonimeetodeid ja leidsid, et torujuhtmest 100 mm kaugusele paigutatud kaablid tuvastasid lekke põhjustatud temperatuurimuutusi usaldusväärselt. Uuringus soovitatakse optimaalse katvuse tagamiseks paigaldada neli fiiberoptilist kaablit ühtlaselt torujuhtme ümbermõõdule. Eksperimentaalsed tulemused vastasid simulatsioonidele täpselt, kinnitades selle lähenemisviisi teostatavust ja täpsust kõrgsurve-maagaasitorustiku lekete tuvastamisel.
Eelretsenseeritud uuringud ja tehnilised dokumendid dokumenteerivad kiudoptiliste andurite tehnoloogiate pidevat innovatsiooni. Need tööd kinnitavad hajutatud temperatuuriandurite ja kiudoptiliste andurite usaldusväärsust ja tõhusust karmides naftaväljade keskkondades. Näiteks Sensuroni kiudoptiliste temperatuuriandurite (FOSS) süsteemid pakuvad pidevat ja kõrge eraldusvõimega temperatuuri jälgimist torujuhtmete ääres, võimaldades lekete või ummistuste varajast avastamist. Tehnoloogia keemiline inertsus ja elektromagnetiliste häirete immuunsus muudavad selle ideaalseks nafta- ja gaasirakenduste jaoks. Operaatorid saavad kasu paremast tõhususest, lühematest seisakutest ja üldisest kulude kokkuhoiust, hoolimata suurematest alginvesteeringutest.
Ettevõtted nagu Dowell jätkavad fiiberoptiliste kaablilahenduste arendamist, aidates operaatoritel saavutada ohutumaid, tõhusamaid ja usaldusväärsemaid torujuhtmete toiminguid.
Õige kõrge temperatuuriga kaabli valimine tagab torujuhtme ohutu ja tõhusa töö. Reaalses maailmas juurutamisel on peamised eelised järgmised:
- Varajane ohu tuvastaminetäiustatud jälgimissüsteemide abil.
- Usaldusväärne valve integreeritud heli- ja videotuvastusega.
- Täiustatud riskijuhtimine torujuhtmete rikete ennustavate mudelite abil.
Valdkonna ekspertidega konsulteerimine aitab operaatoritel saavutada vastavust nõuetele ja pikaajalist töökindlust.
Autor: Eric
Tel: +86 574 27877377
Mb: +86 13857874858
E-post:henry@cn-ftth.com
Youtube'is:DOWELL
Pinterest:DOWELL
Facebook:DOWELL
LinkedIn：DOWELL
Postituse aeg: 09.07.2025