Sistema inteligente de alerta temprana para la seguridad de la perforación petrolífera: un análisis en profundidad del sistema de monitorización de seguridad y mantenimiento predictivo de la unidad de accionamiento superior de WTAU.

En el complejo entorno de las operaciones de perforación petrolífera, el sistema de accionamiento superior (top drive), como equipo principal para impulsar las herramientas de perforación y transmitir el par motor, influye directamente en la seguridad de la operación, la eficiencia y los costos de producción. Sin embargo, las duras condiciones de trabajo, las fuertes vibraciones y las cargas variables en los yacimientos petrolíferos hacen que el sistema de accionamiento superior sea propenso a fallos como el desgaste de los rodamientos y los daños en los engranajes. Además, los métodos de mantenimiento tradicionales pueden provocar accidentes y pérdidas significativas por tiempos de inactividad. El sistema de monitorización de seguridad y mantenimiento predictivo del sistema de accionamiento superior, desarrollado por Microtech Technology, aborda estos desafíos, marcando el comienzo de una nueva era de "mantenimiento predictivo" para la gestión de equipos de perforación gracias a sus capacidades de monitorización y diagnóstico inteligentes y precisas.

El sistema incorpora el algoritmo de modelo de análisis y diagnóstico de datos multidimensionales desarrollado independientemente por WTAU, lo que permite un análisis cualitativo, posicional y cuantitativo preciso de los componentes vulnerables clave en la maquinaria rotativa.

Utilizando un método de diagnóstico espectral integral para la detección de fallas, el sistema integra diversas técnicas de análisis en el dominio tiempo-frecuencia, abordando eficazmente los desafíos de la extracción de características de fallas a partir de datos de baja frecuencia y amplio rango, datos dinámicos y condiciones no lineales e inestables. Puede capturar con precisión las señales de anomalías del equipo incluso en condiciones operativas complejas.

Al recopilar datos en tiempo real de diversos sensores de grado industrial (aceleración, temperatura, vibración, velocidad de rotación, etc.) y combinar algoritmos de vibración con una profunda integración de los parámetros del PLC, el sistema proporciona al personal de gestión tiempo suficiente para desarrollar planes de mantenimiento y preparar los recursos de repuestos, mitigando así fundamentalmente el riesgo de interrupciones de la producción causadas por fallas repentinas.

El sistema completa todo el proceso de diagnóstico sin necesidad de paradas o interrupciones de la producción, eliminando por completo el impacto de la inspección y reparación manual tradicional en los cronogramas de producción, al tiempo que garantiza la precisión del diagnóstico y la eficiencia operativa.

El sistema se basa en dos principios fundamentales: "monitoreo de seguridad" y "gestión de mantenimiento predictivo", y cuenta con cinco sistemas funcionales clave:

1. Gestión de equipos cuantificada y estandarizada: Integra los registros de mantenimiento de los equipos, establece una base de datos permanente de gestión de equipos, clasifica el mantenimiento en reparaciones mayores, medianas y menores, define diferentes procedimientos de gestión de datos y establece sistemas de gestión; gestiona específicamente las pruebas no destructivas y las cualificaciones, aclarando el tiempo, las cualificaciones y los informes; y registra las infracciones de seguridad para futuras referencias.

2. Recuperación ante errores de operación: Instala un sistema de mantenimiento predictivo de seguridad para el cabezal de perforación basado en un servidor local, que registra las operaciones de la consola del perforador las 24 horas del día, una vez por segundo, lo que facilita la asignación de responsabilidades, el seguimiento de errores de operación y la corrección operativa.

3. Sistema de aprendizaje inteligente: Aprende de la experiencia en fallas, creando una base de datos para consolidar la experiencia del personal profesional, mejorando continuamente con el aumento de la base de usuarios y el tiempo, resolviendo por completo el problema de la falta de soluciones para las fallas de los equipos.

4. Mantenimiento predictivo de equipos: El equipo de expertos posee tecnología madura en equipos de perforación y múltiples patentes. La combinación de algoritmos de vibración con parámetros del PLC mejora la precisión de la predicción de fallas.

5. Procesamiento de alarmas de fallas: Monitoreo del ciclo de vida en tiempo real, alerta temprana de anomalías, visualización cuantitativa del grado y la tendencia del daño, posicionamiento preciso de la ubicación del daño e identificación precisa del tipo de daño. A medida que la exploración y el desarrollo petrolífero se adentran en zonas más profundas y complejas, los requisitos para la operación segura y estable de los sistemas de perforación de accionamiento superior (top drive) aumentan constantemente. 

El sistema de monitoreo de seguridad y mantenimiento predictivo WTAU para sistemas de perforación de accionamiento superior, con sus modelos algorítmicos avanzados, capacidades de monitoreo integral y funciones de gestión intuitivas, proporciona a la industria de la perforación una solución de seguridad de equipos eficiente y confiable.

En el futuro, con la optimización continua de los algoritmos inteligentes y la acumulación de experiencia en la industria, este sistema impulsará aún más la gestión inteligente de los equipos de perforación, garantizando el desarrollo seguro y eficiente de la industria petrolera.