هيدروكربونات الصيد

طائرة شراعية من طراز Slocum مملوكة لشركة بلو أوشن مونيتور من Teledyne Webb Research تم نشرها لرصد المحيطات. (المصدر: Blue Ocean Monitoring)

يتم إضافة أداة جديدة إلى مربع لصيد الهيدروكربون - ومجموعة من التوقيعات البشرية والكيميائية الأخرى في البحار والمحيطات في العالم. تقارير مهندس في الخارج عن تطوير نظم الاستشعار عن بعد في منطقة واسعة غير مأهولة للكشف عن تسرب الصوت والصوت.

منذ ظهورها في 2000s ، فتحت أنظمة شراعية المحيطات إمكانيات جديدة لرصد المحيطات ورصدها. وتستمر إمكانياتها في التوسع ، بما في ذلك في مجال استكشاف وإنتاج النفط والغاز ، من مسوحات الهيدروكربونات ، والمسوحات الصوتية السلبية (PAM) أثناء عمليات المسح الزلزالي إلى كشف التسرب ومراقبة الانسكابات النفطية. عامل الجذب الرئيسي للطائرات الشراعية في المحيطات هو قدرتها على البقاء في البحر لأشهر ، ومراقبة مناطق واسعة في أماكن بعيدة إلى أعماق كبيرة. هذا لأن طريقة الدفع الخاصة بهم هي فعالة في استخدام الطاقة. هناك نوعان رئيسيان من الطائرات الشراعية. طائرة شراعية سطحية تستمد طاقتها من الأمواج ، وتحويلها إلى حركة أمامية باستخدام شفرات أو زعانف على عوامة ، تحت الماء ، متصلة بالنظام السطحي وطائرة شراعية تحت سطح البحر ، وتحويل الحركة العمودية من خلال التغييرات في الطفو ، إلى حركة أفقية باستخدام أجنحة ثابتة يخلق مسار "سن المنشار" على شكل عمود الماء. لنقل البيانات التي يتم جمعها ، عادة ما يتم استخدام الاتصالات الساتلية أو الراديوية ، مما يسمح للطائرات الشراعية بنقل البيانات وتلقي تحديثات المهمة وتصحيح مسار الطائرات الشراعية.

الاستشعار مع Slocums
تعمل شركة بلو أوشن مونيتور ومقرها أستراليا على بناء سجلها في استخدام الطائرات الشراعية تحت سطح البحر ، بما في ذلك شركة Slocum Gliders لشركة Teledyne Webb Research. وقد قامت الشركة بتوسيع نطاق المهام الممكنة مع هذه المركبات ، إلى مهام مثل عمود الحفر وإنتاج مراقبة المياه الناتجة عن تكوينها وأنشطة الاستجابة للانسكاب النفطي ، مما يوفر رؤى تشغيلية حول كيفية القيام بهذه المهام. يتمثل الهدف الأخير للشركة في نشر العديد من الطائرات الشراعية دفعة واحدة مع الملاحة والتحكم من سفينة سطح غير مأهولة (USV). ولكن أكثر عن ذلك لاحقا.

طائرات Slocum Gliders تزن 50-60 كجم ، وتعمل لمدة تصل إلى 12 شهرًا ، وتعتمد على الحمولة ، وهي خفيفة بما يكفي لنشرها على جانب السفينة بواسطة شخص أو شخصين. يمكن أن تعمل طائرة Slocum G3 Glider على مسافة 1000 متر وتقطع مسافة تصل إلى 13000 كم ، اعتمادًا على البطاريات المستخدمة ، والتي تصل إلى 2kt. يمكن دعم الدقة الموضعية أثناء الغمر باستخدام سجل سرعة دوبلر (DVL) ، ومستشعر الضغط ، ومقياس الارتفاع ومقياس المغنطيسية.

في عام 2016 ، وبالتعاون مع JASCO Applied Sciences ومقرها كندا ، نشر Blue Ocean طائرة Slocum Glider لعمليات PAM ، للمساعدة في المراقبة البيئية والبشرية من خلال المسوحات الزلزالية ثلاثية الأبعاد شمال غرب أستراليا. تم استخدام طائرة شراعية مزودة بمكبرات صوتية واسعة النطاق من JASCO لتسجيل الإشارات الصوتية المنخفضة والعالية التردد من الحياة البحرية في منطقة المسح. اجتازت الطائرة شراعية لمدة أربعة أيام ، تغطي حوالي 30 كم / يوم ، اعتمادًا على التيار ، قبل إجراء عمليات متزامنة مع السفينة الزلزالية ، في منطقة PAM محددة مسبقًا ، لمدة تسعة أيام أخرى قال رامزي ليند ، المدير العام لمنطقة أوروبا والشرق الأوسط وإفريقيا ، في محيط أزرق. حملت الطائرة الشراعية ، التي تعمل على عمق 200 متر تقريباً من المياه خارج إكسموث ، مستشعر CTD (الموصلية ، درجة الحرارة والضغط ، أي العمق) والهوائي ، الذي التقطت أصوات اللقطات الزلزالية المستخدمة للتحقق من صحة نماذج الانتشار الصوتية للتأثيرات البيئية وفهمها فعالية منصات شراعية المستخدمة في هذا التطبيق بالذات. كانت الحياة البحرية المحلية أيضا ذات أهمية مع اكتشاف الطائرة الشراعية الدلافين وحوت Omura.

واحدة من Blue Sky Monitoring في Slocum Gliders مزودة بمكبر كهربائي. (المصدر: Blue Ocean Monitoring)

الصيد الهيدروكربوني
وفي العام نفسه ، أجرت بلو أوشن أيضًا مسحًا جيوكيميائيًا متعدد التكهّنات متعدد الجنسيات ، شمل جمع الأدلة على التسربات الهيدروكربونية تحت سطح البحر في بابوا غينيا الجديدة. في هذا المشروع ، نشر Blue Ocean طائرة شراعية مجهزة بجهازين لقياس الفلورو (Wetlabs SeaOWL و Turner C3).

بعد ذلك ، في عام 2017 ، أجرت بلو أوشن مسحًا جيوكيميائيًا آخر ، هذه المرة بمجموعة أكثر شمولًا من أجهزة الاستشعار - والتركيز على توسيع قدرات الاتصالات والتحكم. تم تصميم Yampi Geochemical Glider Survey ، وهو مشروع بحث وتطوير ذاتي التمويل في حوض التصفح ، قبالة الساحل الشمالي الغربي لأستراليا ، أيضًا لكشف تسرب الغاز ، ولكن هذا المسح شمل استخدام تقنية استشعار الميثان ، والتي سبق استخدامها في المركبات تحت الماء المستقلة (AUV) ، ولكن ليس على الطائرات الشراعية تحت الماء. من خلال دمج جهاز استشعار الميثان بالليزر Franatech ، استطاع المسح تقديم مزيد من التفاصيل حول الهيدروكربونات المكتشفة ، على حد قول Lind ، "تم تصنيف المعلومات التي تم جمعها ، من خلال الكشف الدقيق عن الميثان في المقام الأول قبل مقارنة قيم الذروة للميثان مع الفلورسنت. قيم المواد العضوية الذائبة (FDOM) من مقياس الفلورو. "

كما قدم المشروع أنظمة اتصالات قريبة تقريبًا وإدارة متكيفة للطائرة الشراعية ، من خلال برمجة الطائرة الشراعية على السطح في فترة زمنية محددة ثم التواصل معها باستخدام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. ويعني هذا أن الطيارين الشراعيين المتمركزين على الشاطئ ، في أستراليا أو الولايات المتحدة (اعتمادًا على الوقت من اليوم) ، يمكن أن يرشدان الطائرة الشراعية للتحقيق في أي حالات شاذة تم رصدها في البيانات التي تلقتها منها بمزيد من التفصيل. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه البيانات لإعلام خطة المسح.

وقد ركز المشروع على نفق معروف جيدًا ، في عمق 200 متر من المياه ، بالقرب من حقل نفط القرنية وغازه ، واستمر لمدة 14 يومًا. كانت النتائج إيجابية ، حيث أظهرت تركيزات الميثان المذابة في الخلفية من 3-4 مجلدات لكل مليون (vpm) وكذلك أعمدة متميزة قياس 30 إلى 84vpm. تم الكشف عن أعلى عمود تركيز عند 160vpm ، وهو ما يتفق مع بيانات Geoscience Australia الحالية. كان هذا استعراض الأقران من قبل CSIRO.

"لقد كنا سعداء للغاية بالنتائج ، فقد أثبتت المنطقة وجود اختبار جيد للطائرة الشراعية التي تظهر التوافق الجيد مع الفهم الحالي من Geoscience Australia ، مما يدل على أن منصة شراعية ، مع قدرتها على الحمولة المتعددة والقرار المكاني والزماني العالي ، يمكن أن تكون حقيقية قيمة مضافة ، عندما تكون مناطق التصنيف عالية الأهمية للكشف عن الجيوب الكيميائية الجيولوجية. "

وأضاف قائلاً: "إننا نتطلع أيضًا إلى استخدام العديد من مكبرات الصوت للحصول على اتجاهات جنبًا إلى جنب مع قدرات معالجة PAM في الوقت الفعلي". وبعبارة أخرى ، باستخدام أنظمة متعددة ، فإنها لا تستطيع فقط الكشف عن الإشارات في الماء ، ولكن أيضا قولها بدرجة عالية من الدقة من أين تأتي.

ينشر Blue Ocean بالفعل العديد من السماعات المائية على طائرات شراعية واحدة ، مما يسمح بتحديد بعض الاتجاهية للإشارة الصوتية. من المعتقد أن استخدام طائرات شراعية متعددة مزودة بأجهزة هيدروفونات ، يتم تعقبها بواسطة أنظمة اتصالات أساسية قصيرة جدًا (USBL) من شأنها توفير تغطية أوسع للمنطقة ودقة أكبر لحساب مصدر الصوت. ويخطط بلو أوشن لتجربة هذا المفهوم هذا العام.

منصة طائرة شراعية تم تمكينها من PAM تم نشرها من سفينة سطح صغيرة. (المصدر: Blue Ocean Monitoring)

تقديم معالجة على متن الطائرة
كما تعمل بلو أوشن على دمج نظام OceanObserver من JASCO في طائراتها الشراعية. وهذا من شأنه تمكين بعض معالجة البيانات في الوقت الحقيقي على متن الطائرة الشراعية. وقال ليند: "في الوقت الحالي ، يمكن تسجيل حوالي 375000 عينة في الثانية على طائرة شراعية خلال مسح PAM" ، وهو عدد كبير من الطرود (والكثير من البيانات التي يجب نقلها). باستخدام هذا البرنامج ، يمكن إجراء بعض المعالجة على متن الطائرة الشراعية ، مما يتيح الكشف في الوقت الحقيقي عن الثدييات البحرية على سبيل المثال ".

ويتطلع "بلو أوشن" أيضاً إلى حيث يمكنه توفير قدراته في صناعة الرياح البحرية ، وتحديداً حول عمليات البناء. إنها تبحث في المشاركة في مشروع تجريبي لدراسة تأثير عمليات التكديس على الحياة البحرية باستخدام منصة ديناميكية عن بعد. وقال ليند: "تعتبر المحيطات مساحة شاسعة وغير مستكشفة إلى حد كبير ، ولكن مع هذه التقنيات ، يمكننا أن نتعلم أكثر بكثير ، بدون النفقات العامة الكبيرة ، المرتبطة بتقنيات المسح التقليدية".