Терең құдық камералары мен олардың тексеру саласында қолданылуы

Терең құдық камералары дегеніміз не және олар құдық тексеруде қалай қолданылады?

Терең құдық камералары көру мүмкіндігі жоқ су астындағы құдық ортасын бақылау үшін құрал ретінде пайдаланылады. Көбінесе осындай жабдықтар суға төзімді камерадан, ұзын кабельге жалғанған, сапалы бейне алатын және нақты уақыт режимінде не барын көрсететін экраннан тұрады. Бұл камераны тар кеңістіктерге түсіргенде, құдық қабырғаларындағы жарылымдарды, түптегі жиналған қалдықтарды немесе ескі жабдықтардың істен шығу белгілерін анықтауға болады. Қызмет көрсету бригадалары үшін мұндай визуалды ақпараттың болуы адамдарды қауіпті жағдайларға тексеріп кіруді қажет етпейді. Сондай-ақ, көптеген жағдайларда акваданғы жұмыстар мен қазу жұмыстарын жүргізудің қажеттілігін жояды, бұл есепте шығын үнемдеуге мүмкіндік береді.

Қатты құдық ортасында жұмыс істеудің негізгі қиыншылықтары

Терең құдықты тексеру дегеніміз - күшті су қысымымен, жабдықты жеп шығаратын қатты химикаттармен және уақыт өте әлсірететін қатты шөгінділер сияқты ауыр кедергілерге тап болу деген сөз. 200 метр тереңдікке түскен сайын камераларға 20 атмосфера қысым түседі, бұл стандартты тығындар мен оптикалық компоненттердің шекті мүмкіндіктерін сынауға алып келеді. Линзалар арқылы көру үшін кедергі болып табылатын тағы бір фактор - судың айналуымен бірге шаң-тозаңның жиналуы болып табылады. 2023 жылы жүргізілген соңғы өрістік жұмыстар таңқаларлық нәтиже көрсетті - барлық камералардың істен шығу себептерінің үштен бір бөлігі осындай агрессивті химиялық ортада тығындардың істен шығуына байланысты екені анықталды. Бұл статистика өзі жеткілікті дәлел болып табылады, өйткені өндірушілердің осындай қиын жағдайларға төзімді жабдықтар жасауға ерекше көңіл бөлуін қажет етеді.

Жөндеу шешімдерін қабылдау үшін Нақты уақыттағы бейненің маңызы

Нақты уақыт режимінде бейнені бақылау арқылы корпус трескені немесе насостардың орналасуы бұзылған жағдай тез байқалып, есептер күтпей-ақ жөнделеді. 2022 жылғы «Water Systems Journal» журналының деректеріне сәйкес, нақты уақытта ақпарат алу диагностикалау үшін күтуді керісінше қаржы салумен салыстырғанда үштен екіге дейін қысқарады. Операторлар уақыт өте түкпілдің қаншалықты жинақталатынын қадағалайды және тек қажет болған жағдайда ғана қымбат тазалаулар жоспарланады. Бұл құбырлардың бетіп қалу ықтималдығын азайтады және насостардың ұзақ уақыт қызмет етуін қамтамасыз етеді. Қателік пайда болғаннан кейін ғана жөндеу әдісінен бұрын проблемалы жерлерді алдын ала байқап отыруға көшіру операцияларды тездетіп, жабдықтардың үзіліссіз жұмыс істеуін ұзартады.

Суға төзімді жобалау: Сенімді су астында жұмыс істеу қабілетін қамтамасыз ету

IP68 рейтингті камера басы және шынайы су астында жұмыс істеу мүмкіндігі

Терең құдық камералары суға толған бұрғылау құбырларына түскен кезде дұрыс жұмыс істеу үшін нақты түрде IP68 дәрежесіне сәйкес келетін қорапшаларды қажет етеді. Бұл дәреже нені білдіреді? Негізінде, бұл камераның ішіне түтік түспейтінін және бір метрден терең емес суға кем дегенде жарты сағат батырылған кезде ешбір проблема болмайтынын білдіреді. 2023 жылы өткізілген жергілікті сынақтар қызық нәтиже көрсетті. Дәл сол IP68 сертификаты бар модельдер үш тәулік бойы беткейден он метр тереңдікте тұрып та мүлде дұрыс жұмыс істеп тұрған. Артезиан құдықтары үшін осындай өнімділік ерекше маңызды, өйткені онда су қысымы әр метр тереңдікке 34 килопаскальға дейін артады. Сондықтан сенімді жабдықтарды пайдалану сол тереңдікте өте маңызды болып табылады.

Герметизациялық технологиялар мен құрылғыларды пайдаланбайтын суға төзімді жүйелер

Бірнеше сатылы тығыздау жүйелері механикалық сырттарды, O-сақиналар мен желімделген тығыздарды су маңызды аймақтарға, мысалы, кабельдер құрылғыларға енетін жерлерде немесе линзалардың орнына орнатылған жерлерде су еніп кетуін болдырмау үшін біріктіреді. Өте ауыр жағдайлар үшін өндірушілер көбінесе жоғары өнімді фторкөміртегі эластомерлеріне сүйенеді, өйткені олар температураның кең диапазонында – минустың 20 градус Цельсийден (минус 20 °C) 120 градус Цельсийге дейін серпімді күйде қалады. Бұл серпімділік олардың суық ортада немесе ыстық геотермалды қолданбаларда орнатылған кезде сынықтар мен қаттылыққа ұшырамайтынын білдіреді. Геотермалды өрістерде жүргізілген нақты әлемдік сынақтар бұл тығыздау шешімдерінің 500 сағаттан астам уақыт бойы жұмыс істеп, қажетсіз жөндеу жасалмайтынын және 4-9 pH деңгейіндегі қышқыл немесе сілтілі суға ұшыраған кезде дәл жұмыс істейтінін көрсетті.

Ылғалды және коррозиялық құдық жағдайларына арналған ұзақ мерзімді пайдалануға арналған материалдар

Ең маңызды бөліктер оңай коррозияға ұшырамайтын материалдардан жасалады, мысалы, теңіз сортты нержавеющий болат 316L немесе тіпті титаннан. Осы материалдар NACE TM0169 тестілері нәтижелеріне сәйкес тұзды суға әсер еткенде қалыпты алюминий қорытпаларымен салыстырғанда шамамен 94 пайыз кем пілләнуге ұшырайды. Поликарбонаттан жасалған және арнайы гидрофобты қаптамасы бар камераның корпусы минералды қалдықтардың түзілуін де азайтады. Өткен жылы жер асты сулары бойынша жүргізілген зерттеулер қапталған беттерде қарапайым беттермен салыстырғанда 63% кем тас қаттылығының проблемасы бар екенін көрсетті. Бұл ұзақ уақыт бойы су астындағы қиын жағдайларда суреттердің ашықтығын және жабдықтардың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Суға тұрақтылық туралы мәлімдемелерді бағалау: «Суға тұрақты» деген шын мәнінде не дегенді білдіреді?

«Суға төзімді» деген термин сатушыға қарай әртүрлі мағына береді. Шынайы суға төзімділік дегеніміз IEC 60529 IP68 стандарты бойынша нақты сынақтардан өткен немесе ISO 20653 бойынша қысымдық цикл сынақтарынан өткен камераларда болады. Өткен жылы жүргізілген соңғы тексеру кезінде таң қаларлық ақпарат алынды: әр 100 өнеркәсіптік камераның ішінде суға төзімді деп белгіленгендердің 56-сы бес метр тереңдіктен төменгі тереңдіктерде суды ұстап тұта алмады. Су астындағы жұмыстар үшін жабдық таңдап алу кезінде әрқашан көрсетілген тереңдік пен қысымды қазба ішіндегі нақты жағдайлармен салыстырып тексеріңіз. Іс жорыққа келгенде жағдай күрделене түседі, өйткені суда еріген газ немесе құм мен қиыршықтар болса, бұл элементтер уақыт өте келе герметик жабынды «жеп» шығарады, нәтижесінде сапалы жабдықтар да күтілгенге қарағанда тезірек істен шығып кетеді.

Терең ұңғымалардағы камералардың тереңдік өнімділігі мен қысымға төзімділігі

Терең ұңғымалардағы камералар тереңдікте қысымның жоғары болуын қалай ұстап тұрады

Бүгінгі таңда терең ұңғы камералары 50 МПа асатын қысымға төт бере алатындай етіп қатты титан қабықтармен және бірнеше сығылған орындармен жасалып шығарылады. 2020 жылы өңірдегі мұнай инженериясы тобының зерттеуі 32 МПа қысым түсетін 3000 метр тереңдікте осындай құрылғылардың жұмыс істеуін көрсетті. Бұл тереңдікте әрекет ететін күштерді ескерсек, бұл өте тамаша нәтиже. Камераның объективтеріне су кіріп кетсе де таза күйін сақтау үшін өндірушілер қысымды теңестіретін оптикалық құрылғылар мен ылғалды қорғайтын арнайы қаптамалар қолданады. Сонымен қатар, ақылды жүйелер жағдайды үнемі бақылап, ұңғы қабырғаларындағы ағын күшейген кезде құрылғыны тұрақты күйде ұстап тұру үшін батып кету параметрлерін түзетіп отырады.

Зерттеу жағдайы: 500 метр тереңдікте терең ұңғы камерасын орнату

Геотермиялық компания соңғы кезде 500 метрлік терең ұңғыны арнайы қысымға есептелген камералар көмегімен тексеріп шықты, әрине олар біраз қиындықтарға кезікті. Су тұнба заттармен толып кеткен еді және температура 85 градус Цельсийге дейін көтеріліп, құрылғылар үшін қиын жағдай туғызды. Бұл тексерудің ерекше пайдасы камера жүйесінің қаптама қосылыстарындағы өте кішігірім тресіндерді уақытылы байқап үлгерді, ал мұны қарапайым сонар анықтай алмайды. Мұндай ақауларды уақытылы табу арқылы оларды жөндеуге мүмкіндік туды және нәтижесінде ұңғы тағы 8-ден 12 жылға дейін қате жұмыс істеуіне кепілдік берді. Құрылғы үш күн бойы су астында тұрып қалғанымен, корпусқа су кірген белгілері болмады, сондықтан құрылғылардың қиын жағдайларда да тұрақты жұмыс істейтіні дәлелденді.

Су астында тұрақты жұмыс істеуді қамтамасыз ететін жобалау ерекшеліктері

Тереңдікте сенімді жұмыс істеуге мүмкіндік беретін негізгі инженерлік элементтер:

• Материалды таңдау : Әуе-ғарыштық алюминий қорытпалары жеңіл күш пен сығылуға төзімділік қамтамасыз етеді
• Қысымды компенсациялау : Маймен толтырылған камералар ішкі және сыртқы қысымды автоматты түрде теңгереді
• Модулдік артықшылық : Екілік бейнелеу датчиктері мен жеке герметикалық жабдықталған қуат блоктары сенімділікті арттырады
• Тозуды басқару : Химиялық никель жабыны сыртқы қосылыстарды бұзылудан қорғайды

Бұл ерекшеліктер терең ұңғымалардың камераларына әдеттегі құралдар сәтсіз болған орталарда, соның ішінде теңіз түбіндегі ұңғымалар мен жоғары тұздылықты тұз ерітіндісі бар ұңғымаларда нақты ақпаратты ұсынуға мүмкіндік береді.

Ұзақ мерзімді пайдалану үшін беріктік пен төзімділік

Терең ұңғымалардың камералары физикалық соққыларға, ылғалға және температураның шекті мәндеріне төзімді болуы керек. Ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ету үш негізгі принципке сүйенеді: мықты құрылыс, ортаның герметикалық жабылуы және дәлелденген материалдарды таңдау

Қиын жағдайлар үшін соққыға төзімді және мықты құрылыс

Күшейтілген поликарбонат корпус пен ружинсіз болаттан жасалған бекіту құрылғыларын пайдаланып жасалған камералар MIL-STD-810G стандартына сәйкес дірілге төзімділік талаптарын қанағаттандырады және тікелей 3 метр биіктіктен түскен кезде қиратпайды. Industrial Equipment Labs (2023) жүргізген тәуелсіз сынақтар мұндай конструкциялардың стандартты тексеру камераларымен салыстырғанда бес жылдық қолдану барысында істен шығу ықтималдылығын 81% азайтатынын көрсетті.

Үздіксіз жұмыс істеу үшін атмосфералық жағдайлар мен ылғалдан қорғау

IP68 дәрежесі су өткізбейтіндігін қамтамасыз ететінін 30 метр тереңдікте үш күн бойы суға малынған кезде дәлелдейді. Су деңгейі жоғары немесе су тасқыны жиі болатын жерлерде мұндай қорғаныс өте маңызды. Құрылғыларда әдетте екі О-сақиналық тығыздандырғыштар мен линзаларды тұмшалап, ішінде тат түзілуді болдырмау үшін арнайы қаптамалар болады. 2023 жылғы малынған жабдықтардың өнімділігі туралы есепте келтірілген шынайы әлемдік тест нәтижелеріне сүйенсек, ылғалды ортада өткізілген 12 мың сағат аралығында осындай тығыздандыру әдістері жабдықтардың 99,4 пайызының дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етті. Қатты ортада осындай сенімділік өте қатты әсер қалдырады.

Мұнай және газ саласындағы қолданбалар бойынша өмір сүру көрсеткіштері

Техас сланец формацияларында пайдаланылған 142 бейнекамераның 2024 жылғы талдауы күнделікті пайдалану кезінде орташа қызмет ету мерзімі 8,2 жылдан асатынын көрсетті. Өнімділікті жақсарту нәтижелері:

Өнімділік көрсеткіші	Стандартты бейнекамералар	Берік терең ұңғыма бейнекамералары	Жақсарту
Жылдық ақаулық пайызы	34%	7%	79% азайту
Қызмет көрсету аралықтары	120 сағат	1 500 сағат	12,5 есе ұзақ

Жоғары тұрақтылық пен жөндеу шығындарын теңгеру

Қатты камералар компаниялардың қарапайым моделдерге қарағанда алғашқы кезеңде 40-60 пайызға артық ақша жұмсауына тура келетінін, бірақ осындай кішігірім құрылғылардың ұзақ мерзімде ақша үнемдеуге көмектесетінін білдіреді. Әрбір камерадан бес жыл ішінде он сегіз мыңнан жиырма жеті мың долларға дейінгі ақша үнемделетіні туралы айтылуда, өйткені жиынтық жөндеу жұмыстары азаяды және өндірістік алаңда пайдаланылмай тұрған құрылғылар саны кемиді. Өткен жылы «Oilfield Technology Review» журналы жариялаған зерттеу нәтижелеріне сәйкес, терең ұңғыма жобаларының көпшілігінде салынған қаржы қайтарылып беріледі. Зерттеу нәтижелері жүз жобаның тоқсан екіуі кәрі жасағанын және олардың көпшілігінде кәрі жасау мерзімі жобаның басталғанына он сегіз айдан (шарттарға байланысты алты ай ауытқуы мүмкін) кейін басталатынын көрсетті.

Жиі қойылатын сұрақтар

Терең ұңғыма камераларының негізгі қолданыс аясы қандай?

Терең құдық камералары негізінен су астындағы құдық ортасын тексеру, тресіктерді, қалдықтарды және жабдықтардың істен шығуын анықтау үшін қолданылады, сонымен қатар жөндеу тиімділігі мен қауіпсіздігін арттырады.

Суға төзімділік дәрежесі IP68 құдық камераларына қалай әсер етеді?

IP68 дәрежесі камераның тозаңнан қорғалғанын және суға батырылған кезде ұзақ уақыт бойы су толған ортада жұмыс істеуге сенімділігін білдіреді.

Терең құдық камераларында коррозиядан қорғау үшін қандай материалдар қолданылады?

Коррозиядан қорғау үшін 316L теңіз болаты мен титан сияқты материалдар қолданылады. Сонымен қатар қабырғалардың қалыңдауын және минералды қалдықтарды болдырмау үшін арнайы қаптамалар жасалады.

Құдықты тексеру кезінде нақты уақыттағы бейне неліктен маңызды?

Нақты уақыттағы бейне тресіктерді немесе құбырлардың ығысуын тез анықтауға мүмкіндік береді, диагностика мен жөндеу уақытын қысқартып, жөндеу тиімділігін қамтамасыз етеді.

Герметиктейтін технологиялар камераның тұрғылықтылығын қалай арттырады?

Фторкөміртегі эластомерлер сияқты күрделі тығыздықтар температураның кең диапазонында икемді қалып тұрады, соның арқасында экстремалды жағдайларда жұмыс істеу мерзімі ұзартылады және ақаулар болмайды.