Exel Composites 'Diversified Structure Composites (DSC) vyvinuly vláknové optické vložené uhlíkové kompozitní tyče pro inovační zásahový systém norské společnosti Ziebel. Odbornost společnosti DSC v oblasti pultruzí uhlíkových vláken umožňuje přesně vyrábět tyče o průměru 15 mm s vláknovým jádrem jako senzorem, který shromažďuje v reálném čase informace o dobrém výkonu, které nejsou možné běžnými metodami.
Vylepšený faktor obnovy
Společnost Ziebel byla založena v roce 2006 a má za cíl přispět k lepšímu využití ropy díky inovativním technologiím a řešením. Aby bylo možné učinit informovaná rozhodnutí, potřebuje tým pro vrty a kompletaci ropy podrobné informace o průtoku kapaliny v místě a kolem vrtu při výrobě nebo vstřikování. Tato data jsou obvykle shromažďována pomocí nástrojů pro protokolování výroby, ale tento přístup je provozně náročný a poskytuje omezené časové a lokalizační informace. Vlastní technologie společnosti Ziebel, založená na systému Z Distributed Optical Fiber (DFO) Z, nemá mnoho omezení, která omezují tradiční efektivitu protokolování, což umožňuje lepší pochopení chování studny a nádrže.
V srdci systému Ziebel Z je 6,2 kilometrový prut uhlíkových vláken (Z-bar) o průměru 15 mm vyrobený společností DSC, která bezpečně nasazuje více kabelů v drsném prostředí. Tyč je typicky rozmístěna do výrobní nebo vstřikovací jamky po dobu 48 hodin, přičemž senzor optických vláken měří teplotu a akustické vibrace po celé své délce. To umožňuje řadu aplikací - včetně distribuce průtoku, vizualizace pohybu tekutiny, detekce úniků a sledování stimulačních kapalin - pro kritickou správu studní a nádrží.
Tento senzorový systém založený na kompozitech má více výhod. Uhlíkové tyče umožňují horizontální průchody, protože lehké, tuhé kompozitní tyče mohou "tlačit" z povrchu na horizontální části, které se často používají v dnešních jamkách, což je nemožné u běžných nástrojů běžících na kabelech, pokud nebudou traktory s elektrickými traktory přijaty. Kromě toho uhlíkové tyče s malým průměrem mohou vstupovat do studní s omezeným vnitřním průměrem a obtížnou geometrií, jiné nástroje neprocházejí, mají minimální účinky udušení na vrty a na rozdíl od kovů jsou inertní vůči většině škodlivých a korozivních materiálů. V prostředí vlečené dole.
Výkonný výrobní proces
V roce 2006 se společnost Ziebel spojila s americkým odborníkem v oblasti pultruzi uhlíkových vláken DSC, aby vyvinula a vyrobila robustní kompozitní tyče pro technologii optických vláken v ropném průmyslu. Aby byla zajištěna nezbytná kombinace pevnosti, tuhosti a odolnosti proti korozi požadované pro tuto aplikaci, společnost DSC si vybrala vlastní pevnou epoxidovou pryskyřici a specifická uhlíková vlákna vybraná pomocí rozsáhlých testů pro maximalizaci mechanických vlastností. Tato pryskyřice představuje obzvlášť náročný požadavek na proces pultruze, protože vyžaduje velmi pomalé vytvrzení pro dosažení optimálního výkonu. To znamená, že pro výrobu každé 6.2 km dlouhé tyče musí být pultruzní linie trvale bez selhání po dobu delší než 3 týdny.
"Vysoké náklady na výrobu uhlíkových vláken a vláken jsou velmi vysoké," vysvětluje David Lewis, ředitel pro rozvoj technologií a podnikání společnosti DSC. "V důsledku toho jsme udělali spoustu práce a vyvinuli extrémně robustní a bezproblémový pultruziový proces s vynikajícími opatřeními pro kontrolu procesu, abychom zajistili, že nedojde k selhání."
Ziebel a DSC spolupracovaly na optimalizaci technologie navíjení pro manipulaci a přepravu dlouhých pultruzních tyčí. To umožňuje navíjet pevné tyče z uhlíkových vláken na navijáky o dostatečně malém průměru pro přepravu z výrobního zařízení DSC v Erlangu, Kentucky, do Evropy a na Blízký východ a do USA. Proces NDT se používá k monitorování kvality tyče, protože výrobek je spojitý a nelze jej řezat a zkontrolovat.
budoucí vývoj
Ziebel je odhodlána rozšiřovat své portfolio prostřednictvím inovací v současných produktech Z-Rod a dalších produktech, které využívají špičkové technologie optického snímání a analýzu dat.
"Máme hodně důvěry a důvěry v partnerů DSC, což nám umožní pokračovat v prosazování hranic uhlíkových kompozitů v drsných podmínkách ropných a plynových vrtů. Naše nová generace Z-Rod nám přinese provozní teploty 350 stupňů Fahrenheita (177 stupňů Celsia) a otevírá další studny pro naše služby, "řekl Neil Gardner, viceprezident pro technologii společnosti Ziebel.
Ziebel a DSC podepsaly výlučnou dohodu o vývoji a výrobě pokročilých tyčových snímačů pro snímání svodových drátů.
Finská pultruzní skupina Exel Composites získala DSC v květnu 2018 a označila její vstup na americký trh.
"Gratulujeme Ziebelovi k úspěšnému zavedení inovačního systému intervence v oblasti ropných vrtů a těšíme se na spolupráci s nimi, abychom dále rozšířili své aplikace," řekl Kari Loukola, senior viceprezident a prezident společnosti DSC Exx Composites America. "Projekt jasně demonstruje schopnost společnosti DSC přivést společnost Exel Group, jakož i komplexní expanzi a očekáváme významné příležitosti v ropném a plynárenském průmyslu, stejně jako na dalších významných trzích, jako je větrná a letecká technika."
