La siguiente aplicación del Sistema SEMS en el sector de la extracción de crudo y gas es el ejemplo más obvio entre las muchas utilidades en este sector. Este ejemplo se basaría en dividir todo el sistema de explotación en tres Sistemas Estructurales Independientes (Fig. 1 y Fig. 2):

Sistema Estructural 1: El formado por la plataforma o barco de perforación y extracción.Sistema Estructural 2: El formado por la tubería exterior de perforación o extracción.Sistema Estructural 3: El formado por la estructura suelo o geológica que contiene el yacimiento, las válvulas (BOP) y los conductos subterráneos de perforación o extracción.

Cada uno de los tres sistemas tendrían su propio Sistema SEMS (Structural Elasticity Measurement System), los cuales todos juntos configurarían la red general de medidas de todo el sistema por interrelación de todas las medidas entre sí.

En esta aplicación el Sistema Estructural 2 se utilizaría como sistema sensor para la alineación exacta de los tres sistemas estructurales entre sí; así como detector de anomalías en los Sistemas Estructurales 1 y 3. Para mayor claridad, del Sistema Estructural 1 solo tomamos un sensor SEMS de enlace (Link SEMS Sensor) según Fig. 2.

A este respecto es conveniente recordar la precisión de los sensores existentes en el mercado, en donde la inclinación (o ángulo de giro) de 1º equivalente a una hora se divide en 3.600 segundos o partes, llegándose a medir dicha inclinación en décimas de seg. según cuadro Accuracy of Clinometers.

En general, el sistema de tuberías es el que más sometido está a la fatiga por las variaciones de las tensiones tanto por la presión (hidráulica) interna propia de la extracción, así como por las mareas y las oscilaciones verticales debidas a la variación de la altura de las olas. También hay que considerar las manipulaciones de los tubos, la oxidación y las incrustaciones internas.

Por otro lado, las tuberías flexibles debido a su elasticidad se convertirían en sensores ideales para detectar con anticipación cualquier variación elástica debida a cualquier variación geológica o electro-mecánica capaz de producir una avería menor, evitando que dicha avería inicial termine convirtiéndose en un accidente catastrófico.

Accuracy of Clinometers

Link SEMS Sensor

Estructural System 1

Estructural System 2

Estructural System 3 (as in Fig. 2)

Fig. 1

Drilling or Oil Extraction Rig

SEMS sensors

TensionLeg

SEISMOGRAPH

Blowout Preventer

SEMS y EXTRACCION de HIDROCARBUROS

Las Figuras desde la 2 a la 6 se basan en la red de medidas formada por el Sistema Estructural 2 y el Sistema Estructural 3.

Fig. 6

Fig. 2 SEMS sensor over the surface of the oil well

Connection to PC

Estructural System 2

Seismograph

Estructural System 1

EstructuralSystem 3

Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

SEA CURRENT RESULTANT

Aº = Aº = 0º Aº = Aº Bº ≠ Cº

Aº

Aº

Aº

Aº

Cº

Bº

La Fig. 6 a la izquierda representa la red de medidas entre los dos sistemas 2 y 3. La finalidad de esta red sería la de registrar todas las vibraciones (ondas elásticas o micro-sísmicas) sobre el suelo oceánico (SO) producidas durante la perforación del pozo en su avance (distanciamiento del SO) y comportamiento de dichas ondas según estratos o capas geológicas. Dicho registro se haría con sensores SEMS a la vez que con sismógrafo homologado.

Se trata de identificar las características elásticas (mecánicas) del entorno geológico en donde se alojan los depósitos de petróleo, para de esa forma poder determinar con exactitud la influencia u origen de los posibles terremotos ocasionados por las extracciones de petróleo, gas o posterior utilización de dichos depósitos como almacenamiento.

Esta red de medidas se complementa con las medidas obtenidas por el Sensor Sísmico SEMS (SSS) el cual se expone a continuación según Fig. 7 y 8.

0

Link SEMS Sensor

Link SEMS Sensor

Si bien el sensor sísmico (SSS) es capaz de detectar los fallos estructurales del pozo, por el contrario este no es capaz de prevenirlos salvo que dicho sensor (SSS) esté integrado (fijado o soldado) a lo largo de la tubería del pozo (Fig. 9), la cual junto con el BOP sería la estructura o sistema crítico a la hora de prevenir cualquier vertido incontrolado y que este derive en catástrofe tal como sucedió con la plataforma Deep Water Horizon - BP. Vibración: También se puede definir como una variación periódica de la elasticidad.

Fig. 9

Seismic SEMS Sensor

Drilling/Extraction Pipe

Magma

Seismograph

Gas

Oil

Water

Danger Zone(Structural failure)

StructuralSystem 4(geological)

StructuralSystem 2

Vibrations

Seismic SEMS Sensor

Drill pipe

Fig. 7

Fig. 8

Seismograph

Danger Zone(Structural failure)

Vibrations

Seismic SEMS Sensor

Drill/Extraction Pipe

BOP(Blowout Preventer)

Gas

Oil

Water

Riser(Tubo de subida)

MIGUEL CABRAL MARTÍN

SENSOR SÍSMICO SEMS (SSS)Dicho sensor (SSS) estaría formado por una sucesión de sensores SEMS contenidos en un cilindro o tubo flexible del mismo tipo usado en la extracción del petróleo (Figs. 7 y 8 en azul), el cual se situaría lo más cercano posible al tubo de perforación (drill pipe) y antes de comenzar la perforación, para de esa forma captar todos los tipos de ondas elásticas (vibraciones) producidas por la perforación, de tal forma que pudiésemos determinar el tipo de elasticidad sísmica de los sustratos o elasticidad geológica (EG) característica de esa zona. Dicho sensor a su vez nos permitiría conocer la variación en tiempo real de las fuerzas tectónicas y posibles desplazamientos horizontales y verticales de las capas geológicas.