Application of Printable Electronics to Improve Tubular Integrity Monitoring

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Die Integrity eines Bohrlochs stellt einen entschiedenen sowie wesentlichen Faktor während des gesamten Lebenszyklus eines Bohrlochs dar und sollte hiermit immer im Fokus bleiben. Versagen in der Integrität eines Bohrlochs können nicht nur mit finanziellen Verlusten, welche wiederum Auswirkungen auf die finanzielle Stabilität eines Unternehmens hätte, verbunden sein, sondern können auch enorme Folgen für die Umwelt, wie beispielsweise Verunreinigung des Grundwassers, Emission von Gas oder Austreten von beispielsweise Öl in die Umwelt, darstellen. Das Monitoren von Rohren hinsichtlich Bohrloch-Integrität ermöglicht die frühzeitige Erkennung von potentiellen Schäden, insbesondere bei alternden Bohrlöchern. Die Structural Integrity von Bohrlöchern kann sich über einen bestimmten Zeitraum verschlechtern, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Rohrbruchs steigt. Während der Produktionsphase eines Bohrlochs sind die Rohre am anfälligsten für zyklische Belastungen (Axial-, Radial- und Biegebelastungen), Korrosion, Temperatur- und Druckschwankungen usw. So ist beispielsweise die Korrosion von Rohren ein häufiges Problem in der Öl- und Gasindustrie, dass die Sicherheit und Produktivität des Bohrlochs beeinträchtigen kann. Die Vorhersage der Korrosionsrate kann jedoch aufgrund der Unsicherheit verschiedener Faktoren schwierig sein. Da die Genauigkeit theoretischer Modelle zur Angabe der Korrosionsrate fraglich ist, werden häufig Inspektionswerkzeuge zur Überwachung der verbleibenden Wandstärke der Verrohrung eingesetzt, um mögliche Lecks und andere potenzielle Gefährdungen zu verhindern. Die verschiedenen Messgeräte und Sensoren haben jedoch einige Einschränkungen, wenn es um kontinuierliche Messungen geht. Wireline Logging Messungen sind periodische Vorgänge und können nur eingesetzt werden, wenn das Bohrloch in shut-in state ist und die Verrohrung entfernt wurde, um die Messung im Verrohrungsstrang zu ermöglichen. Andererseits werden faseroptische Sensoren in der Regel für akustische, Temperatur- und Dehnungsmessungen verwendet. Diese Arten von Messungen sind nicht in der Lage, örtlich begrenzte Korrosionsarten zu identifizieren, und sie sind sehr kostenintensiv. Ähnlich verhält es sich bei Tubular Surface Anwendungen (Pipelines). Die Instrumente zur Inspektion von Rohrleitungen liefern regelmäßige Informationen über den Zustand bzw. andere Überwachungstechnologien liefern in erster Linie auf der vorhandenen Leckerkennung basieren. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung mechanischer Veränderungen in Rohren, die hohen Drücken, Temperaturen und korrosiven Fluiden ausgesetzt sind, die im Laufe der Zeit mechanische Spannungen und Verformungen verursachen. Um die Grenzen herkömmlicher Messgeräte und faseroptischer Sensoren zu überwinden, schlägt die Studie die Verwendung von neuen Dehnungssensoren zur Erkennung mechanischer Verformungen an Rohren vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die bestehenden Technologien zur Dehnungsmessung unter Marktgesichtspunkten zu vergleichen und die am besten geeigneten Anwendungen für die Überwachung der Integrität von Rohrleitungen in der Öl- und Gasindustrie zu definieren.

Details

Titel in ÜbersetzungAnwendung von druckbarer Elektronik zur Verbesserung der Überwachung der Integrität von Rohren
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung28 Juni 2024
StatusVeröffentlicht - 2024