狩猎碳氢化合物

由伊莱恩马斯林11 二月 2019
来自Teledyne Webb Research的Blue Ocean Monitoring拥有的Slocum滑翔机正在部署用于海洋监测。 (来源:蓝海监测)
来自Teledyne Webb Research的Blue Ocean Monitoring拥有的Slocum滑翔机正在部署用于海洋监测。 (来源:蓝海监测)

一个新的工具被添加到碳氢化合物狩猎的框中 - 以及世界海洋中的大量其他拟人和化学特征。 海洋工程师报告开发用于渗漏,声音和泄漏检测的无人广域远程海洋传感系统。

自从它们在2000年代出现以来,海洋滑翔机系统为海洋观测和监测开辟了新的可能性。他们的能力正在不断扩大,包括在石油和天然气勘探和生产领域,从地震作业期间的碳氢化合物渗漏调查和被动声学监测(PAM)调查到泄漏检测和溢油监测。海洋滑翔机的主要吸引力在于它们能够在海上停留数月,监控远程地区的大范围深处。这是因为它们的推进模式是节能的。滑翔机主要有两种类型。表面滑翔机从波浪中获取能量,使用浮子上的叶片或鳍片将升沉转换为向前运动,在水下,连接到地面系统和海底滑翔机,通过浮力的变化将垂直运动转换为使用固定翼的水平运动,通过水柱形成“锯齿”形状的轨迹。为了传送收集的数据,通常使用卫星或无线电通信,这允许滑翔机传输数据,接收任务更新并校正滑翔机轨迹。

用Slocums感知
总部位于澳大利亚的Blue Ocean Monitoring公司在使用海底滑翔机方面一直保持着良好的记录,其中包括Teledyne Webb Research的Slocum Gliders。该公司一直在扩大这些车辆的任务范围,包括钻头羽流和生产地层水监测以及溢油应急活动等任务,为如何进行这些任务提供操作见解。该公司的最新目标是通过无人水面舰艇(USV)的导航和控制一次部署多个滑翔机。但稍后会有更多内容。

Slocum Gliders重50-60千克,运行长达12个月,有效载荷,并且足够轻,可以由一两个人在船的侧面展开。 Slocum G3滑翔机的运行距离可达1,000米,行程可达13,000公里,具体取决于所使用的电池,最高可达2kt。使用多普勒速度记录仪(DVL),压力传感器,高度计和磁力计可以支持淹没时的位置精度。

2016年,Blue Ocean与位于加拿大的JASCO应用科学公司合作,为PAM运营部署了Slocum Glider,以帮助在澳大利亚西北部进行三维地震勘测时进行环境和人为监测。滑翔机配有JASCO宽带水听器,用于记录调查区海洋生物的低频和高频声信号。根据当前的情况,滑翔机在预先指定的PAM区域与地震船进行同步作业之前,已经过了四天,每天约30公里,相隔9天,欧洲,中东和非洲地区总经理Ramsay Lind说。蓝海。滑翔机在埃克斯茅斯附近水深约200米处运行,携带CTD(电导率,温度和压力,即深度)传感器和水听器,水听器拾取地震炮弹的声音,用于验证声传播模型的环境影响,并了解滑翔机平台在这个特定应用中的功效。滑翔机探测海豚和大村鲸也对当地的海洋生物感兴趣。

Blue Ocean Monitoring的Slocum Gliders之一配有水听器。 (来源:蓝海监测)

碳氢化合物狩猎
同年,Blue Ocean还进行了一项多客户投机地球化学调查,其中包括收集离岸巴布亚新几内亚海底碳氢化合物渗漏的证据。对于这个项目,Blue Ocean部署了一个配备两个荧光计(Wetlabs SeaOWL和Turner C3)的滑翔机。

然后,2017年,Blue Ocean进行了另一项地球化学调查,这次采用了更全面的传感器 - 并专注于扩展通信和控制能力。 Yampi地球化学滑翔机调查是一项位于澳大利亚西北海岸外的Browse盆地的自筹资金研发项目,其设计也用于探测天然气渗漏,但该调查结合了以前用于甲烷传感技术的甲烷传感技术。自动水下航行器(AUV),但不适用于水下滑翔机。通过采用Franatech激光甲烷传感器,该调查能够提供有关检测到的碳氢化合物的更多细节,Lind说,“通过在甲烷与荧光峰值对比之前首先准确检测甲烷,对所收集的信息进行高分级荧光计的溶解有机物(FDOM)值。“

该项目还引入了近实时通信系统和滑翔机的自适应管理,通过以设定的间隔将滑翔机编程到地面,然后使用卫星通信与其通信。这意味着在澳大利亚或美国的岸基滑翔机飞行员(取决于一天中的时间)可以引导滑翔机调查他们从中获得的数据中发现的任何异常情况。然后可以使用该数据来通知调查计划。

该项目的重点是着名的渗透,水深200米,靠近角膜油气田,运行了14天。结果是阳性的,显示背景溶解的甲烷浓度为3-4百万分之一(vpm)以及30至84vpm的不同羽流。在160vpm检测到最高浓度羽流,这与现有的澳大利亚地球科学数据一致。这是CSIRO的同行评审。

“我们对结果非常满意,该区域被证明是滑翔机的良好测试基地,与澳大利亚地球科学的当前理解良好一致,证明滑翔机平台具有多重载荷能力和高空间和时间分辨率,可以实现当地球化学渗漏探测感兴趣的高等级区域时,增加值。“

“我们还在考虑使用多个水听器来获得方向性以及实时PAM处理能力,”他补充道。换句话说,通过使用多个系统,它们不仅可以检测水中的信号,而且还可以说具有更高的精确度。

Blue Ocean已经在单个滑翔机上部署了多个水听器,可以确定声音信号的某些方向性。人们认为,使用配有水听器的多个滑翔机,使用超短基线(USBL)通信系统进行跟踪,可以提供更宽的区域覆盖范围,并可以更准确地计算声音的来源。 Blue Ocean计划今年试用这一概念。

从小型水面船舶部署的PAM滑翔机平台。 (来源:蓝海监测)

介绍板载处理
Blue Ocean还在努力将JASCO的OceanObserver系统整合到其滑翔机中。这将使滑翔机上的一些实时数据处理成为可能。 “就目前而言,在PAM调查期间,可以在滑翔机上记录每秒约375,000个样本,”Lind说,“这是一个很多数字运算(以及需要传输的大量数据)。有了这个软件,一些处理可以在滑翔机上进行,例如可以实时检测海洋哺乳动物。“

Blue Ocean也在寻求能够提供海上风电行业的能力,尤其是建筑业务。它正在考虑参与一个试点项目,利用一个遥远的动态平台研究打桩作业对海洋生物的影响。 “海洋是一个巨大的,在很大程度上未充分探索的空间,但是通过这些技术,我们能够学到更多东西,而不需要与传统调查技术相关的大量开销,”Lind说。

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