數(shù)字化正在改變石油和天然氣工業(yè)。從石油勘探和鉆探中使用的設(shè)備，延伸到自動化、遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)安全和物流，連接系統(tǒng)在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

石油和天然氣行業(yè)最近備受關(guān)注，這是因為全球經(jīng)濟放緩和新冠疫情所導(dǎo)致的市場需求下降，使得石油和頁巖油生產(chǎn)商們都在市場上爭奪主導(dǎo)地位。沙特阿拉伯是目前世界上最大的石油出口國，其次是俄羅斯和伊拉克。在近一個月的時間里，美國退回到了第八大石油出口國的位置，位于伊拉克、加拿大、阿拉伯聯(lián)合酋長國、科威特和伊朗之后。在2020年3月初，俄羅斯和沙特將美國卷入了一場價格戰(zhàn)，進一步影響了美國頁巖油燃料行業(yè)、由于該行業(yè)杠桿嚴重和依賴政府補貼，為了保持盈利，能源公司必須轉(zhuǎn)向技術(shù)創(chuàng)新。

石油和天然氣工業(yè)日益數(shù)字化意味著一些能源公司需要像高科技公司一樣利用高水平的數(shù)據(jù)和安全系統(tǒng)來運作企業(yè)?！妒秃吞烊粴鈹?shù)字化轉(zhuǎn)型》(The Digital Transfor mation of Oil and Gas)的作者哈什·夏爾馬(Harshit Sharma)表示：“整個行業(yè)的數(shù)字化規(guī)模擴張最終將帶來一個新的時代。這些數(shù)字化的能源公司將成為創(chuàng)新領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，使其更快、更敏捷的進行產(chǎn)品的推出、部署和反饋，以及更多地關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全和全企業(yè)數(shù)據(jù)共享?！?

隨著新技術(shù)的推廣，石油和天然氣勘探進入新領(lǐng)域，數(shù)字轉(zhuǎn)型將有助于降低成本和增加收入。此外，自動化越來越多地取代了熟練工人，并增加了工作場所安全性。

傳感器收集數(shù)據(jù)

在井內(nèi)，利用傳感器和導(dǎo)波雷達裝置的連接技術(shù)收集地質(zhì)測量數(shù)據(jù)。利用動態(tài)數(shù)據(jù)，可以創(chuàng)建一個數(shù)字模型來描述聲波和密度速率，預(yù)測石油或天然氣的剪切粘度，并激活適當?shù)你@井過程。

泰科電子(TE Connectivity)是全球領(lǐng)先的連接器公司之一，為石油和天然氣行業(yè)提供傳感器解決方案，包括壓力、位置、溫度和力傳感器。這些部件用于監(jiān)測井位和收集廣泛的數(shù)據(jù)，包括壓力、溫度、流量、振動、位置、溫度，以及使用壓力或浮動開關(guān)進行水平測量等。

數(shù)據(jù)流通常是傳感器到網(wǎng)關(guān)(有線或無線)，網(wǎng)關(guān)到云平臺(回程通常是蜂窩，但可以是衛(wèi)星)，云平臺到通過人工智能，可視化和移動應(yīng)用程序，并被用來使生產(chǎn)效率最大化以及和運營成本最小化。

一位TE代表表示：“傳感器為許多井場的控制和監(jiān)測創(chuàng)造了無人的機會。Nabors等公司也在投資石油和天然氣工業(yè)的機器人技術(shù)，以進一步提高能力，一個簡單的例子是增加安裝在遠程應(yīng)用設(shè)備中電池壽命。通過減少模擬和數(shù)字傳感器的電流消耗，傳感器可以持續(xù)更長時間，而不需要更換電池。無線傳感器也減少了對電線和電纜的需要;如果傳感器安裝在有動物的環(huán)境中，某些電纜材料，可能被咬斷，導(dǎo)致信號中斷。無線傳輸減少了對電纜的需求，并提高了安全性。壓力傳感器可以用無線封裝，也可以直接連接到無線設(shè)備中?！?

用于陸上和海上裝置的傳感器產(chǎn)品，必須符合危險和惡劣環(huán)境的標準，包括取得歐盟ATEX認證和國際爆炸大氣電工委員會IECEx(Ex)認證。為了承受腐蝕質(zhì)侵蝕、極端溫度、淹沒、沖擊、振動、壓力甚至爆炸的影響，這些工業(yè)部件必須使用堅固、耐腐蝕的材料，如不銹鋼、PDVF和PFTE等。

傳感器封裝需要滿足室外環(huán)境應(yīng)用，壓力傳感器等需要在溫度上進行測試和校準，以補償環(huán)境和介質(zhì)波動的變化。傳感器需要在公布的規(guī)格范圍內(nèi)工作，尤其是惡劣環(huán)境。

使用無人設(shè)備承擔風險

為了提高工作場所的安全和降低勞動力成本，無人機和其他機器人正在進入更多的操作領(lǐng)域，包括高風險領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域，人完成不了任務(wù)。這將需要使用工業(yè)4.0進行操作，同時需要可靠的數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)絡(luò)安全和云存儲的設(shè)備和指揮中心之間的數(shù)據(jù)共享。

BP(英國石油公司)是這些技術(shù)的早期采用者，2006年使用無人機評估阿拉斯加卡車的道路狀況。今天，無人機制造商正與石油和天然氣公司合作，開發(fā)具有數(shù)據(jù)收集能力的無人機。它們通常用于在惡劣環(huán)境中進行航空數(shù)據(jù)采集、檢查和監(jiān)測資產(chǎn)，例如檢查無人近海生產(chǎn)平臺。使用這些技術(shù)，檢查油輪外部缺陷和貨物儲存所需的時間減少了75%。除了BP外，殼牌也利用它們來檢查設(shè)施。

無人機結(jié)合增強現(xiàn)實(AR)能力，也可用于評估設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施。無人機配備了傳感器、天線、攝像機以及指揮和控制系統(tǒng)，能夠觀察和傳遞實時數(shù)據(jù)，就像人在現(xiàn)場一樣。

據(jù)報道，雪佛龍(Chevron)正在試驗使用無人駕駛飛機來協(xié)助處理漏油等危機地區(qū)，俄羅斯天然氣工業(yè)股份公司也正在評估在極端寒冷的環(huán)境中使用無人駕駛飛機監(jiān)視和監(jiān)測資產(chǎn)的情況。

羅森伯格也在為無人機設(shè)計連接產(chǎn)品，用于工業(yè)環(huán)境中的檢查、測量、監(jiān)測和其他任務(wù)，為天然氣和石油工業(yè)提供檢查管道和其他裝置服務(wù)?？煽康倪B接對于在惡劣環(huán)境中使用的無人機至關(guān)重要。

應(yīng)用于無人機羅森伯格的PD混合連接器系統(tǒng)具有兩個電源和四個數(shù)據(jù)觸點，且入口密封。

Rosenberger無人機和機器人公司產(chǎn)品經(jīng)理Toni Scheuerlein表示：“遙控飛機系統(tǒng)(RPAS)是生成和傳播高質(zhì)量信息的理想工具。這使得如工業(yè)檢查，如電力線路、手機發(fā)射塔、石油和天然氣管道、鐵路的監(jiān)測或甲烷氣體的檢測等，可以更容易、更安全、更有效地進行，這些產(chǎn)品能夠高質(zhì)量和可靠地獲取和傳輸相應(yīng)的數(shù)據(jù)。無人機在空中的時間越長，就能產(chǎn)生更多的效益，而磁性RoPD連接器系統(tǒng)使用戶能夠方便地連接和快速充電儲能設(shè)備，使無人機能夠盡快再次運行。”

近海環(huán)境設(shè)計

海上油氣田的極端和危險條件要求特別強度的電纜和連接器設(shè)計。HUBER+SUHNER的低頻部門市場單元行業(yè)主管Frank Thorn表示，該公司開發(fā)了一種耐火電纜Radox OFL，用于監(jiān)測，控制和傳感器在海上工業(yè)中的應(yīng)用。它的閾值為120℃(護套)和145℃(芯體)，這使海上電纜的使用壽命更長，這些電纜的設(shè)計工作在90℃的環(huán)境中。電纜采用耐火和低煙無鹵(LSFH)設(shè)計，使核心電纜發(fā)生短路時不會熔化或滴漏，符合石油和天然氣工業(yè)的NEK606電纜標準。Thorn還表示：“與傳統(tǒng)的橡膠電纜不同，即使在使用10至12年后，也沒有任何脆性斷裂的跡象。 ”

HUBER+SUHNER的Radox OFL的特點是護套使用高性能絕緣材料，聚合物在絕緣和電纜護套，機械，化學(xué)，耐溫等性能優(yōu)異。

WAGO的750XT RI/O系統(tǒng)是一種EX產(chǎn)品，非常適合于石油和天然氣連接。該系統(tǒng)是為安裝在UL第1類、第2部分和IEC第2區(qū)的非入住設(shè)備設(shè)計的。

WAGO還提供安全的I/O模塊，可以連接到位于第1區(qū)和第0區(qū)位置的安全傳感器和執(zhí)行器，這些模塊還確保設(shè)備的布線安全。

WAGO的750X TR在極端條件下提供可靠的信號采集和傳輸，非常適合石油和天然氣工業(yè)應(yīng)用。

SOURIAU為淺水浸沒設(shè)備引入了SWIM系列(防淺水浸沒)連接器，該連接器必須是水密和防腐蝕的。該系列的特點是輕質(zhì)熱塑性外殼、耐腐蝕、陰極分層和防紫外線照射。在配合界面設(shè)計了螺紋耦合機構(gòu)，和兩個O形環(huán)，即使在低壓也要進行水密連接。

SOURIAU提供SWIM電纜組件。

隨著采掘業(yè)發(fā)展到新的區(qū)域，需要繼續(xù)為其提供新的互連產(chǎn)品。只有最堅固、最可靠的電子產(chǎn)品才能滿足這些領(lǐng)域的要求。