في الماضي ، كانت صناعة النفط قادرة فقط على استخراج احتياطيات النفط والغاز باستخدام التكنولوجيا الحالية ، وغالبًا ما فشلت في تلبية الحاجة إلى الاستثمار في الاسترداد السريع وتعظيم استخراج النفط والغاز ، مما أدى إلى متوسط معدل استرداد النفط بحوالي 35٪. يتوقع موردو أنظمة قاع البئر أنه يمكن تحسين استخراج النفط بنسبة 50 إلى 60 في المائة باستخدام تقنية الآبار الذكية.
قبل تطوير أجهزة الاستشعار في البئر ، كانت الطريقة الوحيدة لجمع معلومات قاع البئر من خلال التسجيل. بينما يمكن أن توفر طرق التسجيل بيانات قيمة ، إلا أن تشغيلها باهظ التكلفة ويمكن أن تتسبب في تلف البئر. لذلك ، هناك حاجة إلى تقنية أفضل في قاع البئر لتحسين مراقبة التدفق والتحكم فيه بشكل غير مزعج.
تشمل التقنيات التي يمكن أن تعمل معًا لتعزيز استخلاص النفط ما يلي:
· توفر مستشعرات قاع البئر الإلكترونية مراقبة درجة الحرارة والضغط من نقطة ثابتة ؛
· جهاز استشعار التدفق والرطوبة.
· نظام التحكم في التدفق الكهروهيدروليكي في قاع البئر.
· بناء على بيانات أداء المكمن في الوقت الحقيقي.
· محاكاة مكامن محسنة.
· مستشعر قاع البئر من الألياف الضوئية بدرجة حرارة عالية.
· نظام التوصيل الرطب للألياف الضوئية والألياف الإلكترونية.
على مدى السنوات القليلة الماضية ، تحولت تكنولوجيا المستشعرات بشكل متزايد من الصناعات الأخرى إلى الصناعات البعيدة عن الشاطئ وتحت الأرض ، ولا سيما تقنية مستشعر الألياف الضوئية ، والتي حسنت بشكل كبير من موثوقية أنظمة درجات الحرارة العالية. في الآونة الأخيرة ، غالبًا ما اشترك كبار موردي معدات قاع البئر مع شركات متخصصة في تكنولوجيا الكشف عن الألياف الضوئية أو استحوذوا عليها ، مما يدل على إمكانات هذه التكنولوجيا.
تشتمل عائلة مستشعرات الألياف الضوئية على 3 تقنيات أساسية ناضجة وتقنية واحدة يتم تطويرها:
· كشف درجة الحرارة الموزعة (DTS). تستخدم التقنية طولًا من الألياف الضوئية لمراقبة التغيرات في درجات الحرارة في مواقع مختلفة. دقة درجة الحرارة 0.1 درجة مئوية ، دقة الموقف 1 متر (طول الألياف الضوئية أكبر من 10000 متر).
· يمكن أيضًا قراءة الألياف الضوئية مباشرة كمستشعر مصدر نقطي ميكانيكي. في أبسط أشكاله ، قد يكون مجرد تجويف فارغ. يختلف طول التجويف باختلاف الضغط الخارجي. تتناقص شدة الإشارة الضوئية الواقعة على التجويف مع زيادة طول التجويف. تسمح أجهزة نقل الألياف الضوئية بدمج أجهزة استشعار متعددة على ألياف بصرية واحدة لقياس المتغيرات الفيزيائية المختلفة.
· الاختبارات الكيميائية. يتزايد التطور والاستخدام الصناعي للألياف الضوئية المتخصصة ، والتي تكون أكثر حساسية لوجود المواد الكيميائية ووفرةها. التكنولوجيا ليست متقدمة جدًا حتى الآن ، لكن لديها الكثير من الإمكانات.