Die Entwicklung von Überwachungstechnologien für unterirdische Batterien durch das Unternehmen Ultralife ermöglicht es Bohrbetreibern, über die Schätzung der verbleibenden Batterielebensdauer hinaus wertvolle Daten über die unterirdischen Bedingungen und die Leistung der Werkzeuge zu erhalten.
Optimierung des Batteriemanagements
Traditionelle Batteriemanagementsysteme basierten hauptsächlich auf Kapazitätsschätzungen zur Bestimmung der verbleibenden Batterielebensdauer, was dazu führte, dass Betreiber die Batterien vorzeitig austauschten. Laut Informationen von Ultralife stellte ein Bohrbetreiber fest, dass Batterien mit etwa 50 bis 60 Prozent ihrer nutzbaren Kapazität außer Betrieb genommen werden, was jährliche unnötige Kosten von etwa 1,9 Millionen Dollar verursacht.
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Neue Technologien und weitere Informationen
Die neuen Überwachungssysteme umfassen Messungen von Strom, Temperatur, Vibration, Schock und Drehung, die genauere Vorhersagen über die verbleibende Batterielebensdauer liefern und den Betreibern helfen, die Bedingungen zu bewerten, die die unterirdischen Geräte beeinflussen. Bob Fee, Regionalleiter von Ultralife in der Einrichtung in Houston, erklärte, dass diese erweiterten Fähigkeiten die Überwachung von Batterien zu einer zusätzlichen Informationsquelle für den Betrieb gemacht haben.
Fee sagte: "Wenn die Überwachungssysteme für Batterien diese zusätzlichen Metriken integrierten, konnten die Betreiber sie zur Verwaltung ihrer Werkzeuge sowie der Batterien nutzen. Diese Daten können nicht nur eine schnellere Entladung der Batterien anzeigen, sondern auch Ingenieure über extreme unterirdische Bedingungen informieren, die eine Werkzeugabholung erfordern."
Erkennung ungünstiger Bedingungen
Hohe Vibrationen und Stöße können den Energieverbrauch erhöhen und die Entladung der Batterien beschleunigen. Die Überwachung dieser Bedingungen kann Ingenieuren helfen, ungewöhnliches Verhalten der Werkzeuge zu identifizieren und zu bewerten, ob ein Eingreifen erforderlich ist, bevor Schäden an den Geräten oder ein vorzeitiger Ausfall der Batterien auftreten.
Einige Systeme bieten auch zusätzliche Messungen, die mit den Bohroperationen verbunden sind. Zum Beispiel bietet die Ultralife-Technologie Criterion 5 eine Abweichungsberichterstattung mit einer Genauigkeit von 1 Grad, die es den Betreibern ermöglicht, den Bohrverlauf zu überwachen und Änderungen des Bohrwinkels zu erkennen. Die Daten können über die Criterion-Software oder das Gerät EFR100 Compact Field Reader abgerufen werden.
Fortgeschrittene Anwendungen
Überwachungssysteme für unterirdische Batterien verwenden normalerweise kompakte Sensoren, die in Lithium-Thionylchlorid-Batteriepacks (LiSOCl₂) eingebaut sind, um die Leistung der Batterie und die Umgebungsbedingungen während der Bohroperationen aufzuzeichnen. Frühere Generationen speicherten diese Informationen hauptsächlich für die Wiederherstellung nach der Rückkehr des Werkzeugs an die Oberfläche. Fortgeschrittenere Systeme können jedoch die kontinuierliche Datenübertragung während der unterirdischen Operationen unterstützen und eine nahezu Echtzeitansicht über die Batterieleistung und die Betriebsbedingungen bieten.
Diese zusätzlichen Informationen ermöglichen es Ingenieuren, potenzielle Probleme der Werkzeuge während des Betriebs zu überprüfen und sich nicht nur auf nachgelagerte Analysen zu verlassen. Die frühzeitige Identifizierung ungewöhnlicher Bedingungen kann zur Wartungsentscheidung, zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Geräte und zur Reduzierung der unproduktiven Zeit (NPT) beitragen.
Dennoch ist die intelligente Überwachung von Batterien nicht dazu gedacht, die Steuerungssysteme für unterirdische Werkzeuge zu ersetzen. Vielmehr ist dieses System eine ergänzende Datenquelle, die zusammen mit bestehenden Diagnosen zur Verbesserung des operativen Bewusstseins genutzt werden kann.
Mit der Verlagerung der Bohroperationen in tiefere, heißere und herausforderndere Umgebungen, einschließlich geothermischer Anwendungen, wird ein signifikant steigender Bedarf an zuverlässiger unterirdischer Überwachung erwartet. Die Kombination von Batterietechnologie mit hohen Temperaturen und fortschrittlichen Überwachungsfähigkeiten kann den Betreibern helfen, die Lebensdauer der verwendbaren Batterien zu verlängern und ein besseres Verständnis der unterirdischen Bedingungen zu erlangen.
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