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5物联网在海上油气监测中的应用

时间:2023-03-19 00:38:22 科技观察

油气(O&G)生产高度复杂且不稳定。海上钻井平台的偏远和隔离使海上石油和天然气公司难以及时准确地了解其正在进行的生产。这意味着操作员通常不知道机器和过程变量何时不合规,从而可能导致资产故障和代价高昂的停机时间。更糟糕的是,监控能力不足可能导致灾难性爆炸,对环境、工人生活和企业声誉造成损害。如今,物联网(IoT)和下一代连接为可靠且具有成本效益的海事监控提供了无限机会。海上钻机监控的连通性障碍为了优化效率和安全性,上游海上石油和天然气生产需要监控各种设备(管道、阀门、井口、储罐等)和参数(温度、振动、压力、流量、腐蚀、气体泄漏等)进行全天候监控。难怪近海石油和天然气公司一直处于远程监控技术采用的前沿。尽管如此,传统的通信解决方案对于连接海上钻井平台上的大量不同资产来说要么是有限的、昂贵的,要么是麻烦的。SCADA系统等有线基础设施虽然是实时控制任务的理想选择,但并非为数据采集而设计,因此不能用于远程监控。海洋中可能不存在蜂窝连接。此外,考虑到石油钻井平台的庞大规模和复杂、密集的结构,构建网状网络通常是一项艰巨的任务。由于其无缝性和普遍性,卫星网络已成为海上无线实施的最常见选择。然而,高成本意味着卫星网络主要涉及高带宽语音和数据传输,同时仅连接少数高价值关键数据点。由于缺乏经济高效且可扩展的通信解决方案,石油和天然气公司过去严重依赖手动数据读取和目视检查来监控其大部分运营、设备和设施。不用说,这是非常低效且容易出错的,同时使工人面临重大的现场危险和危害。物联网和下一代连接的兴起低功耗广域网(LPWAN)等新兴物联网连接解决方??案正在重新定义海上石油和天然气监测的可能性。LPWAN为小型、低计算设备提供廉价、低带宽的无线网络,并将作为大规模传感器网络的骨干,聚合来自无数端点的精细遥测数据。(来自IoTHome)简单的星形拓扑加上广泛的覆盖范围使LPWAN非常适合在O&G平台等大型复杂设施中部署物联网。特别是专有的LPWAN使公司能够灵活地定制网络覆盖范围,以满足孤立的远程离岸站点的独特需求。LPWAN-卫星混合架构为海上石油和天然气组织提供了一种高度可靠且具有成本效益的方法,可以从数百公里外主动监控和管理海上基础设施。来自分布式现场传感器的数据通过LPWAN无线网络在本地物联网基站聚合,然后使用卫星网络转发到岸上集中指挥中心。有了这个架构,公司可以利用新的资产、环境和过程数据来全面了解他们的生产运营。增强的可见性和监督带来以下引人注目的好处:1.资产维护安装在数百种不同资产上的智能传感器报告关键操作变量,有助于揭示故障前的异常情况。这允许操作员在严重故障发生之前派遣人员进行检查和维护,从而最大限度地减少生产停机时间并优化资产使用。2.危险管理和工人安全分布式环境传感器持续检查大气中是否存在易燃气体和有毒蒸汽。同时,24/7资产监控有助于预测导致海上爆炸或漏油的灾难性资产故障。在紧急情况下,可以及时触发现场警报以立即响应,以保护工作人员并防止严重的、不可逆转的灾难。3.设施管理持续收集和分析钻机结构的各种数据(如应变、振动、裂纹声等)和外部天气条件,以便对钻机的完整性进行可靠的评估,以便对任何结构进行早期诊断损害。同样,可以对水密门和压载舱等关键基础设施进行全天候监控。4.合规性有了完整的生产数据,石油和天然气公司的管理人员可以有效地监控和记录合规性,以确保透明和符合标准的运营。5.安全和访问控制无线传感器可以识别受限区域的可疑活动,以增强现场安全性。摘要由于其资产密集度和复杂性,石油和天然气行业被认为从物联网和大数据中受益匪浅。连接大型设备和流程的能力为公司提供了前所未有的可见性和对其运营的控制。特别是在海上平台上,新一代物联网连接正在将远程监控和数字化提升到一个新的水平,以提高效率和安全性,同时最大限度地减少人为干预。