数字化正在改变石油和天然气工业。从石油勘探和钻探中使用的设备，延伸到自动化、远程监控、数据安全和物流，连接系统在其中发挥着关键作用。

石油和天然气行业最近备受关注，这是因为全球经济放缓和新冠疫情所导致的市场需求下降，使得石油和页岩油生产商们都在市场上争夺主导地位。沙特阿拉伯是目前世界上最大的石油出口国，其次是俄罗斯和伊拉克。在近一个月的时间里，美国退回到了第八大石油出口国的位置，位于伊拉克、加拿大、阿拉伯联合酋长国、科威特和伊朗之后。在2020年3月初，俄罗斯和沙特将美国卷入了一场价格战，进一步影响了美国页岩油燃料行业、由于该行业杠杆严重和依赖政府补贴，为了保持盈利，能源公司必须转向技术创新。

石油和天然气工业日益数字化意味着一些能源公司需要像高科技公司一样利用高水平的数据和安全系统来运作企业。《石油和天然气数字化转型》(The Digital Transfor mation of Oil and Gas)的作者哈什·夏尔马(Harshit Sharma)表示：“整个行业的数字化规模扩张最终将带来一个新的时代。这些数字化的能源公司将成为创新领域的领导者，使其更快、更敏捷的进行产品的推出、部署和反馈，以及更多地关注网络安全和全企业数据共享。”

随着新技术的推广，石油和天然气勘探进入新领域，数字转型将有助于降低成本和增加收入。此外，自动化越来越多地取代了熟练工人，并增加了工作场所安全性。

传感器收集数据

在井内，利用传感器和导波雷达装置的连接技术收集地质测量数据。利用动态数据，可以创建一个数字模型来描述声波和密度速率，预测石油或天然气的剪切粘度，并激活适当的钻井过程。

泰科电子(TE Connectivity)是全球领先的连接器公司之一，为石油和天然气行业提供传感器解决方案，包括压力、位置、温度和力传感器。这些部件用于监测井位和收集广泛的数据，包括压力、温度、流量、振动、位置、温度，以及使用压力或浮动开关进行水平测量等。

数据流通常是传感器到网关(有线或无线)，网关到云平台(回程通常是蜂窝，但可以是卫星)，云平台到通过人工智能，可视化和移动应用程序，并被用来使生产效率最大化以及和运营成本最小化。

一位TE代表表示：“传感器为许多井场的控制和监测创造了无人的机会。Nabors等公司也在投资石油和天然气工业的机器人技术，以进一步提高能力，一个简单的例子是增加安装在远程应用设备中电池寿命。通过减少模拟和数字传感器的电流消耗，传感器可以持续更长时间，而不需要更换电池。无线传感器也减少了对电线和电缆的需要;如果传感器安装在有动物的环境中，某些电缆材料，可能被咬断，导致信号中断。无线传输减少了对电缆的需求，并提高了安全性。压力传感器可以用无线封装，也可以直接连接到无线设备中。”

用于陆上和海上装置的传感器产品，必须符合危险和恶劣环境的标准，包括取得欧盟ATEX认证和国际爆炸大气电工委员会IECEx(Ex)认证。为了承受腐蚀质侵蚀、极端温度、淹没、冲击、振动、压力甚至爆炸的影响，这些工业部件必须使用坚固、耐腐蚀的材料，如不锈钢、PDVF和PFTE等。

传感器封装需要满足室外环境应用，压力传感器等需要在温度上进行测试和校准，以补偿环境和介质波动的变化。传感器需要在公布的规格范围内工作，尤其是恶劣环境。

使用无人设备承担风险

为了提高工作场所的安全和降低劳动力成本，无人机和其他机器人正在进入更多的操作领域，包括高风险领域，在这些领域，人完成不了任务。这将需要使用工业4.0进行操作，同时需要可靠的数据交换、网络安全和云存储的设备和指挥中心之间的数据共享。

BP(英国石油公司)是这些技术的早期采用者，2006年使用无人机评估阿拉斯加卡车的道路状况。今天，无人机制造商正与石油和天然气公司合作，开发具有数据收集能力的无人机。它们通常用于在恶劣环境中进行航空数据采集、检查和监测资产，例如检查无人近海生产平台。使用这些技术，检查油轮外部缺陷和货物储存所需的时间减少了75%。除了BP外，壳牌也利用它们来检查设施。

无人机结合增强现实(AR)能力，也可用于评估设备和基础设施。无人机配备了传感器、天线、摄像机以及指挥和控制系统，能够观察和传递实时数据，就像人在现场一样。

据报道，雪佛龙(Chevron)正在试验使用无人驾驶飞机来协助处理漏油等危机地区，俄罗斯天然气工业股份公司也正在评估在极端寒冷的环境中使用无人驾驶飞机监视和监测资产的情况。

罗森伯格也在为无人机设计连接产品，用于工业环境中的检查、测量、监测和其他任务，为天然气和石油工业提供检查管道和其他装置服务。可靠的连接对于在恶劣环境中使用的无人机至关重要。

应用于无人机罗森伯格的PD混合连接器系统具有两个电源和四个数据触点，且入口密封。

Rosenberger无人机和机器人公司产品经理Toni Scheuerlein表示：“遥控飞机系统(RPAS)是生成和传播高质量信息的理想工具。这使得如工业检查，如电力线路、手机发射塔、石油和天然气管道、铁路的监测或甲烷气体的检测等，可以更容易、更安全、更有效地进行，这些产品能够高质量和可靠地获取和传输相应的数据。无人机在空中的时间越长，就能产生更多的效益，而磁性RoPD连接器系统使用户能够方便地连接和快速充电储能设备，使无人机能够尽快再次运行。”

近海环境设计

海上油气田的极端和危险条件要求特别强度的电缆和连接器设计。HUBER+SUHNER的低频部门市场单元行业主管Frank Thorn表示，该公司开发了一种耐火电缆Radox OFL，用于监测，控制和传感器在海上工业中的应用。它的阈值为120℃(护套)和145℃(芯体)，这使海上电缆的使用寿命更长，这些电缆的设计工作在90℃的环境中。电缆采用耐火和低烟无卤(LSFH)设计，使核心电缆发生短路时不会熔化或滴漏，符合石油和天然气工业的NEK606电缆标准。Thorn还表示：“与传统的橡胶电缆不同，即使在使用10至12年后，也没有任何脆性断裂的迹象。 ”

HUBER+SUHNER的Radox OFL的特点是护套使用高性能绝缘材料，聚合物在绝缘和电缆护套，机械，化学，耐温等性能优异。

WAGO的750XT RI/O系统是一种EX产品，非常适合于石油和天然气连接。该系统是为安装在UL第1类、第2部分和IEC第2区的非入住设备设计的。

WAGO还提供安全的I/O模块，可以连接到位于第1区和第0区位置的安全传感器和执行器，这些模块还确保设备的布线安全。

WAGO的750X TR在极端条件下提供可靠的信号采集和传输，非常适合石油和天然气工业应用。

SOURIAU为浅水浸没设备引入了SWIM系列(防浅水浸没)连接器，该连接器必须是水密和防腐蚀的。该系列的特点是轻质热塑性外壳、耐腐蚀、阴极分层和防紫外线照射。在配合界面设计了螺纹耦合机构，和两个O形环，即使在低压也要进行水密连接。

SOURIAU提供SWIM电缆组件。

随着采掘业发展到新的区域，需要继续为其提供新的互连产品。只有最坚固、最可靠的电子产品才能满足这些领域的要求。