고온광섬유 케이블석유 및 가스 파이프라인에서 매우 중요한 역할을 합니다. 현대옥외 광섬유 케이블그리고지하 광섬유 케이블버티다최대 25,000psi의 압력과 최대 347°F의 온도. 광섬유 케이블실시간 분산 센싱을 가능하게 하여 파이프라인 안전 및 운영 효율성을 위한 정확한 데이터를 제공합니다.
핵심 요약
- 고온용 광섬유 케이블은 극한의 열, 압력 및 화학 물질을 견딜 수 있어 석유 및 가스 파이프라인을 안전하고 효율적으로 모니터링할 수 있도록 합니다.
- DTS 및 DAS와 같은 분산형 센싱 기술은 누출, 막힘 및 기타 문제를 조기에 감지하기 위한 실시간 데이터를 제공하여 위험과 비용을 줄입니다.
- 적합한 케이블 종류 선택하기또한 코팅 처리로 열악한 환경에서도 안정적인 성능을 보장하여 장기적인 파이프라인 안전과 운영 성공을 지원합니다.
석유 및 가스 파이프라인에서 광섬유 케이블의 과제와 요구 사항
고온 및 부식성 환경
석유 및 가스 파이프라인은 광섬유 케이블을 극한 환경에 노출시킵니다. 운영업체는 고온, 고압 및 부식성 화학 물질을 견딜 수 있는 케이블을 요구합니다. 다음 표는 이러한 환경에서 사용되는 케이블의 주요 성능 통계를 보여줍니다.
| 매개변수/특징 | 세부 정보/통계 |
|---|---|
| 작동 온도 범위 | 시추공 내 감지 섬유의 경우 300°C를 초과합니다. |
| 압력 저항 | 비전통적인 저류층에서 최대 25,000psi까지 |
| 내식성 특징 | 수소 변색 방지, 수소 유도 감쇠를 위한 탄소 코팅 섬유 |
| 코팅 기술 | 폴리이미드, 탄소 및 불소 코팅은 내화학성을 향상시킵니다. |
| 규제 온도 기준 | -55°C ~ 200°C, 항공우주 분야에서는 최대 260°C, 10년간 175°C (사우디 아람코 SMP-9000 사양) |
| 특수 응용 분야 | 해저 유정 모니터링, 해상 시추, 석유화학 플랜트 |
실시간 모니터링 및 데이터 정확도
광섬유 케이블은 다음과 같은 기능을 제공합니다.지속적인 실시간 모니터링파이프라인을 따라 온도, 압력 및 변형률을 모니터링합니다. 분산형 광섬유 센싱(DFOS) 기술은 장거리에서 이상 징후와 누출을 감지하여 즉각적인 개입과 위험 완화를 지원합니다. 운영사들은 분산형 온도 및 음향 센싱을 사용하여 시멘트 건전성을 모니터링하고, 저류층 사이의 교차 흐름을 파악하고, 막힌 유입 제어 장치를 감지해 왔습니다. 이러한 응용 분야는 생산성을 향상시키고 개입 시간을 단축합니다. 광섬유 케이블 시스템은 이러한 기능을 제공합니다.높은 대역폭과 전자기 간섭에 대한 내성이를 통해 원격 모니터링을 위한 안정적인 데이터 전송을 보장합니다.
안전성, 신뢰성 및 규정 준수
파이프라인 운영업체는 광섬유 케이블 시스템을 설치하고 유지 관리할 때 여러 가지 어려움에 직면합니다.
- 유체 흐름을 방해하지 않으려면 센서를 정확하게 설치하는 것이 매우 중요합니다.
- 광섬유 브래그 격자 센서는 긴 파이프라인에 사용할 경우 비용이 많이 듭니다.
- 분산형 광섬유 센서는 복잡한 레이아웃 설계가 필요합니다.
- HDPE와 같은 재료의 점탄성 거동은 측정 정확도를 저해합니다.
- 분산 음향 감지 방식은 진동 특성이 가변적이기 때문에 고급 신호 처리가 필요합니다.
- 외딴 지역의 센서 네트워크는 안정적인 에너지 공급을 필요로 하며, 이는 운영 비용을 증가시킵니다.
메모:광섬유 케이블 솔루션운영자가 규제 기준을 충족하고 안전성을 강화하며 열악한 환경에서도 안정적인 운영을 보장할 수 있도록 지원합니다.
고온 환경에 적합한 광섬유 케이블 기술 및 솔루션
분산형 온도 감지(DTS) 및 분산형 음향 감지(DAS)
분산 온도 감지(DTS)와 분산 음향 감지(DAS)는 석유 및 가스 산업의 파이프라인 모니터링 방식을 혁신적으로 변화시켰습니다. DTS는 광섬유 케이블 내부에서 빛이 산란되는 현상을 이용하여 케이블 전체 길이에 걸쳐 온도 변화를 측정합니다. 이 기술은 파이프라인의 누출, 막힘 또는 비정상적인 열 신호를 감지하는 데 필수적인 연속적이고 고해상도의 열 프로파일을 제공합니다. 최근 DTS 기술의 발전에는 감도를 향상시키기 위해 열원을 배치하는 것과 같은 능동적인 방법이 포함됩니다. 이러한 방법들, 즉 열 대류 시험, 하이브리드 케이블 유량 기록, 열 펄스 시험은 운영자에게 높은 공간적 및 시간적 해상도로 심층 유정을 모니터링할 수 있는 기능을 제공합니다. DTS는 특히 정확하고 분산된 데이터가 중요한 고온 환경에서 기존의 지점 센서보다 뛰어난 성능을 발휘합니다.
반면 DAS는 광섬유 케이블을 따라 음향 신호와 진동을 감지합니다. 이 시스템은 수천 개의 지점을 동시에 모니터링하여 누출, 유량 변화 또는 무단 활동과 같은 이벤트를 포착할 수 있습니다. DAS는 방향 감도를 갖춘 종방향 변형률을 측정하지만, 성능은 광섬유 배향 및 변형률 결합 효율과 같은 요소에 따라 달라집니다. 고온 환경에서는 케이블의 기계적 및 광학적 특성이 변할 수 있으므로 견고한 설계와 고급 신호 처리가 필요합니다. DTS와 DAS를 함께 사용하면 실시간 분산 모니터링이 가능해져 사전 예방적 유지보수와 사고 발생 시 신속한 대응을 지원합니다.
다웰은 DTS 및 DAS 기술을 고온 광섬유 케이블 솔루션에 통합하여 가장 까다로운 석유 및 가스 환경에서도 안정적인 성능을 보장합니다.
고온용 광섬유 케이블의 종류
고온 환경에 적합한 광섬유 케이블을 선택하려면 석유 및 가스 파이프라인의 특수한 환경을 이해해야 합니다. 제조업체는 극한 온도, 부식성 화학 물질, 고압의 수소 함유 환경을 견딜 수 있도록 특수 광섬유를 설계합니다. 다음 표는 일반적인 고온용 광섬유 케이블 유형과 주요 특징을 요약한 것입니다.
| 케이블 종류 | 온도 범위 | 코팅 재료 | 적용 분야 |
|---|---|---|---|
| 폴리이미드 코팅 섬유 | 최대 300°C | 폴리이미드 | 시추공 내 감지, 유정 모니터링 |
| 탄소 코팅 섬유 | 최대 400°C | 탄소, 폴리이미드 | 수소가 풍부한 환경 |
| 금속 코팅 섬유 | 최대 700°C | 금, 알루미늄 | 극한 온도대 |
| 불소 유리 섬유 | 최대 500°C | 불소 유리 | 특수 감지 애플리케이션 |
엔지니어들은 종종 유정 케이싱, 와이어라인 로깅 케이블, 슬릭라인 케이블과 같은 영구 설치물에 이러한 케이블을 사용합니다. 코팅 및 광섬유 유형의 선택은 현장에서 예상되는 특정 온도, 화학 물질 노출 및 기계적 스트레스에 따라 달라집니다. Dowell은 포괄적인 제품 포트폴리오를 제공합니다.고온 광섬유 케이블 솔루션석유 및 가스 시추 작업의 까다로운 요구 사항을 충족하도록 맞춤 제작되었습니다.
실제 적용 사례 및 이점
고온용 광섬유 케이블 솔루션은 석유 및 가스 가치 사슬 전반에 걸쳐 상당한 이점을 제공합니다. 운영업체는 분산 센싱 기술(DTS, DAS 및 분산 진동 센싱(DVS))을 사용하여 수압 파쇄, 시추 및 생산을 포함한 시추공 활동을 모니터링합니다. 이러한 시스템은 유정 성능에 대한 실시간 정보를 제공하여 운영업체가 생산량을 극대화하고 가동 중지 시간을 줄일 수 있도록 지원합니다.
- 특수 광섬유 케이블은 고온 및 부식성 화학 물질을 포함한 가혹한 환경을 견뎌냅니다.
- 분산형 센싱 기술은 누출 감지, 유량 측정 및 저수지 관리를 위한 지속적인 모니터링을 가능하게 합니다.
- 운영자는 누출이나 막힘을 조기에 감지하여 환경 위험과 유지 보수 비용을 줄일 수 있습니다.
- 광섬유 케이블 시스템은 여러 개의 센서를 대체하여 설치를 간소화하고 장기적인 비용을 절감합니다.
- 유정 케이싱 및 파이프라인에 영구적으로 설치하면 안정적이고 장기적인 데이터 수집이 보장됩니다.
실험 현장 테스트를 통해 뒷받침된 종합적인 수치 연구는 매설된 고압 천연가스 파이프라인 모니터링에 고온 광섬유 케이블 기술의 효과를 입증했습니다. 연구진은 첨단 시뮬레이션 방법을 사용하여 파이프라인에서 100mm 이내에 설치된 케이블이 누출로 인한 온도 변화를 안정적으로 감지할 수 있음을 확인했습니다. 본 연구에서는 최적의 감지 범위를 위해 파이프라인 둘레에 4개의 광섬유 케이블을 균등하게 설치할 것을 권장합니다. 실험 결과는 시뮬레이션 결과와 매우 유사하여 고압 파이프라인 누출 감지에 대한 이 접근 방식의 실현 가능성과 정확성을 입증했습니다.
동료 평가를 거친 연구 논문과 기술 자료들은 광섬유 센싱 기술의 지속적인 혁신을 입증하고 있습니다. 이러한 연구들은 열악한 유전 환경에서 분산형 온도 센싱 및 광섬유 센서의 신뢰성과 효율성을 검증합니다. 예를 들어, 센슈론(Sensuron)의 광섬유 온도 센싱(FOSS) 시스템은 파이프라인을 따라 연속적이고 고해상도의 온도 모니터링을 제공하여 누출이나 막힘을 조기에 감지할 수 있도록 합니다. 이 기술은 화학적으로 불활성이고 전자기 간섭에 대한 내성이 있어 석유 및 가스 분야에 이상적입니다. 초기 투자 비용이 높음에도 불구하고, 운영자는 효율성 향상, 가동 중단 시간 단축, 그리고 전반적인 비용 절감이라는 이점을 누릴 수 있습니다.
다웰과 같은 기업들은 광섬유 케이블 솔루션을 지속적으로 발전시켜 운영자들이 더욱 안전하고 효율적이며 안정적인 파이프라인 운영을 달성할 수 있도록 지원하고 있습니다.
적합한 고온 케이블을 선택하면 안전하고 효율적인 파이프라인 운영을 보장할 수 있습니다. 실제 구축 사례를 통해 주요 이점을 확인하세요.
- 조기 위협 감지첨단 모니터링 시스템을 통해.
- 음성 및 영상 인식 기능이 통합된 신뢰할 수 있는 감시 시스템.
- 파이프라인 고장 예측 모델을 활용한 위험 관리 개선.
업계 전문가와의 상담을 통해 운영자는 규정 준수 및 장기적인 신뢰성 확보를 달성할 수 있습니다.
작성자: 에릭
전화번호: +86 574 27877377
전화번호: +86 13857874858
유튜브:다웰
핀터레스트:다웰
페이스북:다웰
링크드인:다웰
게시 시간: 2025년 7월 9일