Descripción de Aceite y Gases

1. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ
CENTRO REGIONAL DE COCLÉ
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRICA
LICENCIATURA EN ELECTRÓNICA Y SISTEMAS DE
COMUNICACIÓN
COMUNICACIONES INALÁMBRICAS II
ACEITE Y GASES
PROFESOR: Ing. ALFREDO E. COLLADO OSES
Integrantes: CARLOS ARAÚZ, cédula 8-256-357
EDGAR QUIJADA, cédula : 2-729-523

2. Ultra-Wide Band
Exploración sísmica y monitoreo de petróleo y reservorios de gas es una peculiar aplicación que
requiere un número grande (1000-2000 nodos / kilómetros cuadrados) de sensores
desplegados en grandes áreas al aire libre (≥ 40 kilómetros cuadrados) para medir campos de
ondas de retro dispersión a partir de fuentes artificiales.
En este artículo se presenta una visión tutorial para introducir los principios básicos
de los sistemas de adquisición sísmica que son tan necesarios a partir de una red inalámbrica.
¿Qué deseamos? Estricto muestreo, sincronización y restricción en grandes áreas geográficas,
de alta precisión localización del sensor, y alta velocidad de datos son todos requisitos que piden
un sistema de red escalable donde las transmisiones de radio de banda ultra-ancha
desempeñan un papel clave como la única tecnología viable.
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3. Ultra-Wide Band
INTRODUCCIÓN
UWB (Ultra Wide Band, Ultra Banda Ancha). La transmisión sin cable de
señal UWB tiene una aplicación reciente en el ámbito civil, pero su uso
es bien conocido y aplicado en el área de las comunicaciones militares
desde hace bastantes años.
Por lo que la industria tiene una experiencia suficiente para comprobar
que es una tecnología que se adapta perfectamente a los requisitos que
los usuarios esperan de sus dispositivos portátiles: pequeño tamaño,
larga autonomía de funcionamiento y suficiente capacidad para sus
aplicaciones.
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4. ACEITE Y GASES
REDES MÓVILES DE GEÓFONO
(sensores remotos)
La necesidad ineludible de petróleo y gas, que lleva fuentes de energía para las próximas
décadas está presionando las compañías petroleras para aumentar las inversiones en
exploración sísmica de nuevos embalses y de nuevas tecnologías para mejorar la calidad de la
profundidad y la formación de imágenes para la producción más eficiente.
Los sistemas basados ​en cable imponer tales restricciones estrictas sobre la encuesta diseño,
eficiencia y coste que el paso a arquitecturas inalámbricas es ahora considerado por las
empresas petroleras como una evolución natural de alta resolución exploraciones sísmicas que
ocupan
hasta
un
millón
sensores
en
la
próxima
década.
Red Geophone Wireless (WGN) es el acrónimo que se utiliza en este artículo para indicar
la arquitectura de red que soporta futuro de alta resolución de las exploraciones sísmicas sin
cables.
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5. ACEITE Y GASES
Figura 1. Descripción general de la tierra sistema de adquisición sísmica alternando disparos y
fases de entrega sobre una secuencia de ubicaciones de origen (en superior). Estructura WGN
topología y nodo de red 2D Típica (figura inferior).
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6. ACEITE Y GASES
ADQUISICIÓN SÍSMICA
En la adquisición de sísmica la energía terrestre tales como dinamita o una fuente controlada
como plato o vibrado se colocan en el la superficie para generar ondas elásticas que se
propagan sobre la superficie. Estas ondas elásticas son reflejadas y refractadas por las
discontinuidad de medios con diferentes propiedades elásticas (Fig. 1). Retro dispersión
campo de ondas se mide por los sensores. En jerga geofísico, se utiliza el canal sísmica
para referirse a la corriente de muestras digitalizadas dibujado a partir de un sensor.
Como se muestra en la Figura. 1, el nodo (o receptor ) puede recoger uno o varios sensores (si
se utilizan receptores de múltiples componentes). La operación de detección es similar a una
muy gran variedad de micrófonos. Los sensores pueden ser geófonos o acelerómetros: éstos
están estrechamente acoplados en el suelo para medir el campo de onda que transmite energía
elástica se refleja y generada por fuentes sísmicas. Después se síncrona
los muestreos, los canales sísmicos se envían por cada nodo a una unidad de almacenamiento /
procesamiento
para
identificar
la
estructura
geológica
del
sustrato.
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7. ACEITE Y GASES
 La fase de disparo en uno (o más) fuente (s) colocada en una posición predefinida (s)
está generando la onda elástica.
 La fase de entrega de datos donde la sísmica se tomaron muestras de datos síncrona,
cuantizada, y remitido por los nodos hacia el unidad de almacenamiento. La recolección de
datos se obtiene por flujos de datos de multiplexación de múltiples
canales sísmicos.
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8. ACEITE Y GASES
ALTA DENSIDAD y ADQUISICIONES DE GRAN AZIMUTAL
Alta densidad de nodos y de gran acimut son dos claves en adquisiciones sísmicas . La densidad
alta de geófonos proporciona una profundidad de alta calidad en formación de imágenes,
mientras que amplia - acimut permite la más alta resolución de las imágenes detalladas de retro
dispersados de onda de campo de visión lateral.
En la práctica, obstáculos naturales y artificiales pueden hacer que el despliegue de la red lejos.
Las tiras pueden ser 10 km de longitud (en línea dimensión ) y contienen miles de nodos . El
número de líneas debe ser lo suficientemente grande como para garantizar cobertura de gran
acimut, y esta es obtenida por lo general cuando la mayor dimensión del corte de línea es
comparable con la dimensión en la línea para el monitoreo de extensión de campo de 20 a 100
kilómetros cuadrados.
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9. ACEITE Y GASES
QC Control de calidad
Parámetros de control de calidad se transmiten por cada dispositivo inalámbrico, ya sea
periódicamente o en demanda ( fig. 2 ) . La tasa de datos para la información de control de
calidad por lo general oscila entre 1-10 bytes / min y es un orden de magnitud menor en
comparación con la transferencia de datos sísmicos completos .
La tecnología debe garantizar la máxima fiabilidad en ambientes hostiles (bosques, zonas
urbanas / suburbanas escenarios, etc. ) en los que la propagación de la radio señales pueden
sufrir de un nivel significativo de interferencia y sin línea de visión directa. Estos requisitos
son comunes a una clase más amplia de closedloop sistemas de control de procesos industriales
automáticas.
El Grupo de 802,15 4e Grupo IEEE es actualmente empujando para mejorar el 802.15.4-2011
MAC para apoyar mejor a estos mercados industriales específicos.
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10. ACEITE Y GASES
Entrega de datos permite monitoreo en tiempo real del proceso global en la unidad de control
identificar huellas defectuosos con una gran velocidad de la general adquisición, (Figura 2).
Además, por eliminando la necesidad para la recolección de datos local, que reduce los riesgos
de pérdida de datos causadas por un sistema mal funcionamiento, (Figura 2).
Requisitos de red para
Exploración sísmica INALÁMBRICA
Entrega de datos fase del sistema de telemetría WGN en tiempo real donde los nodos
alimentados por baterías están equipadas con transceptores de radio.
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11. ACEITE Y GASES
Figura 2. Sistema de disparo a ciegas Control de Calidad (QC )

12. Requisitos de Red inalámbricas
para exploración sísmicas
La adquisición sísmica en tiempo real tiene
muchas peculiaridades que no son comunes
a otras redes de sensores inalámbricos

13. Rendimiento de Red
Apoyar un alto rendimiento es bastante inusual para
redes de sensores convencionales, y se requiere la
adopción de banda ancha específica (o multi-portadora)
de radio tecnologías para mejorar la eficiencia espectral.
Además, la adopción de las técnicas de compresión de
datos también es obligatorio para relajar los requisitos
de velocidad de datos.
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14. Despliegue y gestión para capa de red
Algunos geófonos se pueden añadir a la red mientras
la adquisición está en marcha, por ejemplo, para
añadir nuevas líneas para la mejora de la cobertura de
azimut o sustitución de sensores defectuosos.
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15. Baja potencia de operación y
captaciones energía
• El sistema debe ser diseñado para trabajar
continuamente durante días (7-30 días).
• Esto plantea estrictas limitaciones en el
transceptor de radio y el (MAC).
• El consumo de energía para MEMS es en el
orden de decenas de mili-vatios.
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16. Adquisición sísmica y
localización
• Sincronización en sistemas sin cables
• Necesidades para distribuir el tiempo de referencia
durante el área de estudio con 10 a 20µ s de muestreo
tolerable.
• Para las grandes encuestas (≥ 40 kilómetros cuadrados),
el momento pueden ser proporcionados por varios relojes
maestros (por ejemplo, GPS / Galileo), donde cada reloj
distribuidor tiene una superficie de 1, 3 kilómetros de
radio.
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17. Protección de datos y seguridad
• Algoritmo de seguridad son obligatorios para
garantizar la plena protección de la funcionalidad de
infraestructura y el equipo de sísmica inalámbrica.
• Los métodos de encriptación deben garantizar la
comunicación segura entre los equipos inalámbricos
para mantener la información de seguimiento sísmico
antes de ser decodificado por otras partes.
• El cifrado avanzado estándar AES-128 cumple con el
requisito de adquisición sísmica.
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18. Redes inalámbricas geófono:
Arquitectura de cluster-MESH
Dada la gran extensión de campo de la encuesta, un red
heterogénea que explota la ventajas de las tecnologías
de radio de corto y largo alcance parece ser la solución
natural.
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19. Sistema de telemetría en tiempo real: la red de
geófonos (WGN), la arquitectura de red del
clúster de malla inalámbrica
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20. Tecnología de banda ultra-ancha
sísmica para de entrega de datos
• La WGN requiere la sincronización de tiempo ajustado y la ubicación
obligatoria.
• Las señales UWB tienen un ancho de banda mayor que 500 MHz (o ancho
de banda fraccional mayor que 0,2), de modo que pueden proporcionar una
calidad de retardo / estimación que varía entre alta y grandes velocidades
de datos para apoyar el tráfico a ráfagas.
• Señales UWB están confinados (sin licencia) en bandas de frecuencia y con
las fuentes de emisión estrictas limitaciones de densidad espectral de modo
que puedan ser utilizados para las transmisiones de corto alcance en
conjunto con otras tecnologías de radio de 2,4 GHz de banda ancha
basados ​en sin pagar la interferencia cruzada significativa.
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