Un escáner en línea para oleoductos desarrollado por mineros de San Petersburgo ha superado con éxito las primeras pruebas en el sitio de formación de la Universidad Sablino. La implementación de la invención ayudará a las empresas de transporte de petróleo de todo el mundo a reducir significativamente los costos de energía para bombear petróleo a través de los oleoductos principales e intercampos gracias a la detección oportuna de acumulaciones de agua. Por ejemplo, sólo en las empresas Transneft en un año se pueden obtener beneficios adicionales de unos 380 millones de rublos.
Los ahorros se logran mediante la localización precisa de las áreas de formación de agua en la tubería. Reducen el área efectiva de flujo de la tubería, impidiendo el flujo de aceite. El dispositivo también detecta secciones por gravedad, durante las cuales el líquido se mueve a través de una sección transversal incompleta de la tubería y se forma vapor saturado estacionario en la parte superior. Las complicaciones enumeradas provocan un aumento significativo de los costes energéticos para el transporte de hidrocarburos. Un escáner en línea le permite localizar con precisión el área problemática para eliminar las acumulaciones de agua y eliminar el flujo por gravedad.
“Nuestra bola, de unos 10 centímetros de diámetro, se mueve libremente en el flujo de petróleo. Basándose en la diferencia de constante dieléctrica, determina que ha caído al agua, registra estos datos en una tarjeta de memoria y luego el operador los procesa.
En el campo de pruebas de Sablino, lanzamos un prototipo de escáner en una tubería especialmente diseñada y pasó con éxito por las secciones más difíciles en términos de geometría. En esta etapa de la prueba, era importante para nosotros verificar la capacidad del dispositivo para superar varios ángulos de rotación, ascenso y descenso de la tubería. Se recibió confirmación adicional de los parámetros del sensor indicados.
La segunda función del escáner es localizar fugas de petróleo o gas. Detecta agujeros pasantes en la tubería mediante sensores acústicos. En esta parte, nuestro desarrollo tiene un análogo extranjero: el dispositivo SmartBall de la empresa canadiense PureTechnology. Pero sólo puede localizar fugas, y hoy en día sólo nuestro escáner detecta áreas de acumulación de agua dentro de la tubería”, dijo uno de los autores del invento, asistente del Departamento de Transporte y Almacenamiento de Petróleo y Gas de la Universidad de Minería de San Petersburgo, Enver Dzhemilev.
En la siguiente etapa del proyecto, según los desarrolladores, está previsto crear un diseño industrial en colaboración con una de las empresas interesadas. Sus pruebas se realizarán en un tramo real tanto de la tubería principal como de la de proceso.
Las estaciones de compresores y bombeo de petróleo están ubicadas a una distancia de 90 a 120 kilómetros entre sí, dependiendo del terreno a través del cual se tiende la tubería. El escáner se introduce en la tubería en dicha estación, recorre toda la etapa en modo activo y se retira a la cámara receptora en la siguiente estación. La vida útil del producto es prácticamente ilimitada, especialmente si su cuerpo metálico está equipado con un revestimiento de espuma reemplazable.
El coste de crear un diseño industrial es de unos 3 millones de rublos. Incluyendo la fabricación de una caja metálica, la adquisición de sensores y software. El efecto económico del ahorro en el suministro de energía para una sola de las filiales de Transneft (Transneft-Baltic) ascenderá a 32-38 millones de rublos al año. En todos los negocios de la empresa, el beneficio adicional estimado es de 380 millones en doce meses.
También se obtendrá un efecto significativo al reducir el riesgo de pérdidas por corrosión de las paredes metálicas de la tubería. La identificación de acumulaciones de agua permitirá reparar oportunamente las áreas problemáticas, lo que reducirá en gran medida su costo. Además, prevenimos las fugas de petróleo, lo que significa que eliminamos el costo de la recuperación de tierras y reducimos otros riesgos ambientales.
El escáner integrado en tuberías creado por científicos de la Universidad de Minería puede ser utilizado eficazmente por cualquier empresa que transporte petróleo a través de oleoductos troncales y de proceso en todo el mundo. Hoy en día, las empresas utilizan detectores de fallas para la inspección en línea, pero no detectan agua. Teóricamente, se les puede instalar un sensor de constante dieléctrica, pero el detector de fallas no es capaz de moverse a través de secciones difíciles de la tubería.
El mercado para la aplicación del desarrollo se encuentra únicamente en Rusia: todas las empresas integradas verticalmente, como Rosneft, Gazprom Neft, Surgutneftegaz, Lukoil, Tatneft, Bashneft y otras.
En general, la longitud total de los principales oleoductos del mundo supera los 4 millones de kilómetros. Por tanto, las posibilidades de uso del escáner son casi ilimitadas. Gigantes mundiales como la Corporación Nacional de Petróleo de China (CNPC) y empresas de los vecinos occidentales de Rusia pueden estar interesados: Gomeltransneft - Druzhba (Bielorrusia), KazTransOil (Kazajstán), Transpetrol (República Eslovaca), MOL (Hungría). No se debe descartar a BP, Shell y Shevron.
Los derechos de autor de un escáner en línea para oleoductos ya están protegidos por patente. El año pasado, los desarrolladores presentaron su invento en la XXIX Exposición Internacional de Innovación “HI-TECH” en Expoforum y fueron galardonados en el concurso que se celebró en su marco. Además, fue muy apreciado por el jurado del XXVI Salón Internacional de Invenciones y Tecnologías Innovadoras de Moscú “Arquímedes”.
En el futuro, los científicos de la Universidad de Minería planean aumentar el nivel de automatización del procesamiento de datos medidos por su dispositivo conectando redes neuronales a este proceso.