موقع النفط والغاز الطبيعي العربي

 

 

 
الصفحة الرئيسية > قسم الدراسات

حقول النفط الذكية ..  أختيار الحل الأمثل للتحكم الآلي برؤوس الآبار

Selecting the Best Wellhead Automation Solution
 

أدارة الموقع
 

أن لمبدأ التحكم الألكتروني بحقول النفط له عدة مصطلحات وهي : الحقول الذكية Smart Fields – حقول النفط الرقمية Digital Oil Field – حقول المستقبل Field of the future – الطاقة الرقمية Digital energy – حقول النفط الذكية Intelligent Oil Field . وكل هذه المصطلحات تشير الى استخدام التكنولوجيا المتطورة للمعلومات وتكنولوجيا الأتصالات لأستخلاص أقصى قيمة من أنتاج النفط والغاز الطبيعي. ففي حياتنا اليومية تعودنا على استخدام التكنولوجيا للأقتصاد في الوقت والمال وتحسين الأداء والولوج الى أكبر كم من المعلومات مما يساعدنا في أتخاذ قرارات أفضل.

الآن وفي العديد من الحقول النفطية التي قلت أرباحها ، أصبحت هناك حاجة كبيرة لتبني هذه التكنولوجيا ، وقد قدّرت شركة IBM أن بئراً واحدة تولّد معلومات كافية لملء 200 قرص DVD في اليوم ، لكن ترجمة هذه المعلومات الى صانعي القرار يبقى الأصعب ، أن بعض كبار اللاعبين ممن تبنّوا هذه التكنولوجيا يعملون على تطوير هذا النوع من الحقول للمستقبل ، ولكن هناك قدراً جيداً من التكنولوجيا يمكن الوصول اليها الآن والتي يمكن أن تعطي فوائد جمة بدون تكاليف كثيرة حتى بالنسبة للمنتجين الصغار.

ما هي محددات النجاح لهذه التكنولوجيا؟

          أن بعض آبار النفط والغاز في دول العالم تعمل على مستوى معين من منظومات السيطرة والمراقبة لرؤوس الآبار ، كما أن هناك العديد من الدول لا زالت لحد الآن تستعمل السيطرة اليدوية Manual Operation ، لكن العديد من الدول وشركات الخدمة جنّدت وحدات السيطرة والمسيطرات المنطقية المبرمجة Programmable Logic Controls PLCs لمراقبة الآبار ، لكن هذه المنظومات غالباً ما تفشل في توفير الدخول المبسّط الى البيانات اللحظية المكثّـفة Real Time data من العدد الضخم المتزايد من أجهزة السيطرة الموجودة على البئر ، وهذه المسيطرات لا تتوافق مع بعضها في بعض الأحيان مما يجعل ولوج المعلومات عن بعد أمراً صعباً ، كما أن إيجاد مشغلين أكفاء لأدارة هذه المعدات يعتبر تحدياً آخر.

وحتى الكوادر التي تم تدريبها بشكل جيد يعتمدون على المصادر وكتب التدريب ، والولوج الى هذه المعلومات يبقى صعباً في أحسن الأحوال ، أن شركات الحفر والأستكشاف والأنتاج غالباً ما تضع معايير صارمة على المعدات لتقليل الكلف لكن ايجاد مسيطر قوي مرن للعمل في حقول النفط والغاز أصبح أمراً صعباً ، لذا أصبح من الضروري بالنسبة لهذه الشركات ايجاد تكنلوجيا متكاملة تساعدهم على جمع معلومات عملية تساعدهم على أتخاذ قرارات فاعلة.

نظرة الى الحقول النفطية :

          في صناعة الغاز الطبيعي يتطلع المنتجون الى عمليات آلية لتعظيم عمليات الأنتاج من خلال منظومات السيطرة الآلية على رؤوس الآبار ، أن منظومات السيطرة التقليدية سواء كانت سلكية Wired أو لاسلكية Wireless تسيطر آلياً على (1 - 8) آبار ويمكنها أن تتكامل مع منظومة أنابيب الغاز في نقل آمن للمعلومات أو كمصدر للسيطرة على البئر ، أن نظم التشغيل لآبار الغاز يجب أن تتضمن التشغيل اليدوي manual Operation ، الرفع المكبسي Plunger Lift، الرفع بالغاز Gas Lift وحقن الغاز Gas Injection ، وهذه المنظومات يجب أن تعطي بيانات مكثفة كل 3 دقائق مع وجود أمكانية لتسجيل البينات تتوافق مع برامج مثل ClearSCADA ، CygNet ، Intellution ، Iconics ، Wonderware ، كما يجب أن يوفر البرنامج دعماً قياسيا ً لنواقل التسجيل Modbus registers مع إعطاء مرونة لتحديد السجلات للتكامل مع المضيف.

          لتسهيل احتياجات التشغيل فأن المشغل يحتاج الى بريد الكتروني لأشارات التحذير Alarm Signals والتوقفات الأضطرارية Emergency Shut Downs . وفي الحقل النفطي يحتاج المشغلون الى أجهزة أدخال وأخراج مع كل المعلومات المطلوبة مثل مستويات الخزانات وعدادات التدفق للأنتاج ، بالأضافة الى المضخات وصمامات التوقف الأضطراري ESDV بالأضافة الى سجل يبين مستوى الخزانات وضغوطها ومعدل التدفق منها لفترة زمنية معينة ، ويجب أن تتوافق هذه المسيطرات مع أنظمة المضيف مثل ClearSCADA ، XSPOC ، Iconics ، CygNet ، Intellution ، Wonderware وغيرها بالأضافة الى توفير أشعارات البريد الألكتروني.

          وسواء كانت هذه المنظومات لآبار النفط والغاز فأنها يجب أن تراقب وتقيس وتسجل وتحلل المعلومات كما تقوم بتسهيل اتخاذ القرار. والقائمة تطول حيث تشمل: منظومات المشاعل ، استخلاص البخار ، منظومات نقل المنتوجات ، مقاييس التدفق ، معدات المستوى للخزانات ، مسيطرات المضخات ، ويجب أن تتوفر كل هذه المعلومات لكل من يعمل في الحقل النفطي.

الأمور التي يجب أخذها بنظر الأعتبار :

          عند تقييم منظومات السيطرة على رؤوس الابار يجب أن تبحث عن مجموعة من المكونات والأمكانيات وهي:

-         نظام قابل للتعديل بدون برمجة.

-         نظام واحد يمكنه التعامل مع آبار النفط والغاز ، سواء كانت المنظومة سلكية أو لاسلكية ، لحقل واحد أو أكثر.

-         واجهة ذات استخدام سهل .

-         خزن للمعلومات الأساسية يمكن الدخول اليها.

-         نظام يدعم بروتوكولات الأتصالات المختلفة.

-         الأتصال المحسن مثل موجات الواي فاي WiFi أو شبكة ايثرنت Ethernet.

الحلول المستقبلية لحقول النفط :

         أن بعض المنظومات الحديثة للسيطرة على رؤوس الابار يمكن أن تتعامل مع حقول نفطية تحتوي على اكثر من 30 بئراً ، سواء كان الأتصال سلكياً أو لا سلكياً ، وتكون فيها البرامج قابلة للتعديل بدون برمجة بالإضافة الى شاشات لمس تعمل ببيئة Android سهلة الأستخدام شبيهة باجهزة النقال الذكية.

         تختلف المنظومات الحديثة للسيطرة عن نظيراتها في الماضي بالأمور التالية:

-         الدخول الى معلومات التشغيل موقعياً أو عن بعد بواسطة الهواتف الذكية أو اللوحات الرقمية أو أجهزة اللابتوب ، حيث يمكن للمشغلين مشاهدة المعلومات داخل سياراتهم!

-         أمكانية خزن صفحات ومخططات الأنابيب والتدفق PFDs والفديو وكل الملفات الضرورية الأخرى .

-         أنشاء تقارير آنية ، وتعديل التطبيقات من دون إعادة تشغيل النظام مرة ثانية.

-         أمكانية الولوج الى النظام من خلال الكومبيوترات اللوحية.

ويكتسب هذا النظام ذكاءه من نظام السيطرة أو الوحدات النمطية القابلة للتعديل التي تقوم بجعل النظام يحقق كل طلبات المستخدم ، ان خاصية التعديل لا تتطلب الكثير من الخبرة مثل البرامج التي يتم برمجتها ، مما يوفّر الوقت والمال. أن تبني هذا النظام الداعم للأندرويد يجعل شاشة العرض مألوفة وسهلة التعلم والأستخدام ، مما يجعل التفاعل معها سهلاً ، مع سهولة خزن الملفات المهمة والولوج اليها عن بعد.

أن حقول النفط الذكية ستساعد على أتخاذ قرارات أفضل ، وهي الأستغلال الأمثل للتكنولوجيا الحديثة.

مترجم من مجلة E & P   

 
 

 

 

المقالات والمواضيع المنشورة في الموقع تعبر عن وجهة نظر أصحابها - أتفاقية الأستخدام
كل الحقوق محفوظة ®2013 لموقع النفط والغاز الطبيعي العربي