مدیریت لحظه‌ای نرخ تولید چاه‌های نفت با حسگرهای هوشمند

اجزای اصلی سامانه مدیریت نرخ تولید

۱٫ حسگرهای دبی و فشار درون‌چاهی (Downhole Sensors):

شامل دبی‌سنج‌های چندفازی (MPFM) برای تفکیک جریان نفت، گاز و آب بدون نیاز به جداکننده سطحی
سنسورهای فشار و دما برای ثبت تغییرات دینامیکی مخزن و ستون سیال
مقاومت بالا در برابر دماهای ۱۵۰ تا ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد و فشارهای بیش از ۱۰٬۰۰۰ psi

2. سیستم‌های مخابراتی و انتقال داده:

فیبر نوری (DTS/Distributed Temperature Sensing) برای اندازه‌گیری پیوسته دما در طول ستون چاه
Wireless Telemetry مبتنی بر LoRa یا NB-IoT برای انتقال داده‌های لحظه‌ای به سطح
استفاده از پروتکل‌های Modbus، OPC-UA، MQTT جهت یکپارچه‌سازی با SCADA و DAS

3. واحد پردازش و کنترل سطحی (Surface Control Unit):

پردازش داده‌های خام حسگرها و اجرای الگوریتم‌های کنترل خودکار
 اعمال تنظیمات لحظه‌ای روی چوک‌ها (Choke Valves) و پمپ‌های درون‌چاهی (ESP) برای حفظ دبی بهینه

۴٫ داشبورد مانیتورینگ و آنالیز داده:

نمایش زنده نرخ جریان، فشار، دما و نسبت آب به نفت (Water Cut)
تحلیل روندهای تاریخی برای تشخیص کاهش تدریجی بهره‌دهی (Decline Analysis)
پشتیبانی از تصمیم‌گیری داده‌محور با اتصال به فضای ابری و مدل‌های هوش مصنوعی

نحوه عملکرد سامانه

گام ۱: حسگرهای هوشمند درون‌چاهی دبی، فشار و دما را ثبت می‌کنند.
گام ۲: داده‌ها از طریق کابل یا ارتباط بی‌سیم به واحد کنترل سطحی ارسال می‌شوند.
گام ۳: الگوریتم‌های کنترلی (PID یا Model Predictive Control) دبی تولید را در محدوده مطلوب نگه می‌دارند.
گام ۴: در صورت کاهش یا افزایش غیرعادی نرخ تولید، هشدار صادر شده و تنظیمات چوک یا ESP به‌طور خودکار انجام می‌شود.
گام ۵: داده‌های لحظه‌ای در SCADA ذخیره شده و برای تحلیل بلندمدت و برنامه‌ریزی تزریق یا تعمیرات استفاده می‌گردد.