O moderno local do poço representa um ambiente perigoso no qual a segurança do operador é uma preocupação primordial. Embora aqueles fora da indústria de petróleo e gás possam perceber o risco de incêndio de produzir hidrocarbonetos como o perigo mais aparente, existem muitos outros riscos significativos que se aplicam àqueles que trabalham no local do poço.

Como a maioria das células de carga atuais transmitem dados por fio, seus cabos podem apresentar riscos de tropeçar para os operadores. Além dos riscos que isso representa, esses cabos são frágeis e podem ser caros, com Baker Hughes estimando que, ao longo de um ano de operações, seus custos de substituição para esses cabos ultrapassaram US$ 325.000.

Isso levou Baker Hughes a desafiar a JF Strainstall a desenvolver um sistema de monitoramento de tensão de cabo de aço sem fio para melhorar a segurança, reduzir o tempo de instalação e, em última análise, remover os cabos necessários para o método existente. Isto exigia que o sistema fosse wireless, plug e play com capacidade e registro integrado, além de ser mecanicamente compatível com equipamentos existentes no poço sem a necessidade de modificações.

Junto com esses requisitos, a tecnologia tinha que ser capaz de integração com qualquer um dos produtos de medição atuais e futuros da JF Strainstall sem a necessidade de alterações ou nova certificação. Além disso, JF Strainstall tinha que garantir que a tecnologia sem fio correspondesse aos regulamentos de ambiente perigoso que se aplicam a locais de poços.

Com estes fatores em mente, JF Strainstall projetou a unidade do aparelho para ser tão grande quanto permitido pelos regulamentos de áreas perigosas, fornecendo uma leitura clara dos dados para o operador. A segurança era uma consideração primordial, o que significa que o projeto deveria permitir a operação com uma só mão, ao mesmo tempo que era compacto o suficiente para caber no bolso do operador. Como tal, JF Strainstall projetou a unidade a ser moldada por injeção usando um material plástico antiestático, permitindo-lhe manter sua conformidade com a Zona 1 mesmo que a superfície fique lascada, riscada ou de qualquer outra forma superficialmente danificada.

O transponder sem fio permite baterias alcalinas D padrão, que foram selecionadas devido à sua longevidade e robustez. Integrada à unidade de transponder está uma memória não volátil para que, além de retransmitir medições em tempo real, todos os dados sejam registrados e com data e hora para recuperação futura, permitindo que os dados ainda sejam registrados em caso de outras falhas do sistema. Todos os componentes eletrônicos do transponder foram desenvolvidos internamente pela JF Strainstall, com exceção do módulo RF padrão.

JF Strainstall também usa sensores de pressão de lama de terceiros altamente precisos que podem ser integrados com sua unidade de transponder modular padrão. A frequência da transmissão de dados é crucial para a velocidade e eficácia do uso, e a amostragem de alta frequência de 400 Hz oferecida por esses sensores garante uma medição precisa durante a decodificação da perfuração.

Não só a substituição dos sistemas de medição com fio por tecnologia sem fio melhorará a segurança dos operadores, como também fornecerá novas oportunidades para medir e controlar os processos do local do poço, ao mesmo tempo que melhora a precisão dos dados obtidos. Um desenvolvimento adicional que provavelmente será bem-vindo por uma indústria que prioriza a inovação em segurança e gerenciamento de dados é que o sistema pode ser integrado a uma ampla gama de produtos de medição. Isso pode ser realizado sem a necessidade de repetir a certificação e atribuído ao desenvolvimento da tecnologia sem fio ser separado do das células de carga, transdutores de pressão e outros sensores nos poços.

Sobre o autor: Frank Rose, chefe de desenvolvimento de negócios offshore da James Fisher Strainstall. É formado em tecnologia marinha e engenharia mecânica e elétrica, incluindo dinâmica de fluidos computacional (CFD), análise de elementos finitos (FEA) e arquitetura naval. Suas áreas de responsabilidade incluem desenvolvimento de negócios, análise de mercado e estratégia de marketing para capturar e expandir as operações da empresa.