無人機(jī)技術(shù)在石油和天然氣行業(yè)的應(yīng)用
◎? 趙開云
近些年,，隨著無人機(jī)技術(shù)的飛快發(fā)展,，很多石油,、天然氣公司也意識到無人機(jī)技術(shù)的潛在優(yōu)勢,，其中很多公司希望成為領(lǐng)先的數(shù)字化能源公司,，正在加速采用和擴(kuò)大無人機(jī)技術(shù),。 這些顛覆性的多用途技術(shù)通過提供更安全,、經(jīng)濟(jì)高效的檢查能力,、應(yīng)急響應(yīng),、航空測繪,、項目監(jiān)控、安全監(jiān)控,、環(huán)境監(jiān)控和許多其他關(guān)鍵工業(yè)應(yīng)用,，為能源部門服務(wù)。
無人駕駛飛行器,，通常稱為無人機(jī)(UAV),，通過集成高分辨率傳感器和攝像頭來收集有關(guān)鉆井平臺、操作平臺,、儲罐,、高塔器和高架結(jié)構(gòu)等,。 因此，無人機(jī)可以通過最大限度地減少架設(shè)和拆除腳手架來降低成本,，通過避免檢查員在高處工作或進(jìn)入危險的密閉空間來提高工作安全性,。 此外，無人機(jī)還可以配備各種傳感器,，如相機(jī),、熱輻射傳感器、光學(xué)氣體成像,、高光譜,、激光雷達(dá)等。 這種定制擴(kuò)展了無人機(jī)的功能并拓寬了應(yīng)用程序的組合,，以支持環(huán)境,、建筑、管道,、安全和航空測繪的應(yīng)用,。智能自主無人機(jī)可以在正常情況和緊急情況下提供例行檢查、高質(zhì)量數(shù)據(jù)和支持,。
使用無人機(jī)檢查火炬煙囪頂端,，可以降低成本并提高安全性，因為檢查員不需要在高處工作,，無需搭腳手架,。它還允許在不需要停機(jī)的情況下進(jìn)行檢查。
在過去 6 年中,，通過高質(zhì)量傳感器,、電機(jī)和低成本導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)和改進(jìn)，無人機(jī)技術(shù)發(fā)生了翻天覆地的變化,，導(dǎo)致無人機(jī)的數(shù)量呈指數(shù)級增長,。石油和天然氣行業(yè)正在采用這些技術(shù)來加強(qiáng)運(yùn)營、降低成本,、提高響應(yīng)能力并保證員工和工業(yè)設(shè)施的安全和完整性,。其中一些無人機(jī)系統(tǒng)將永久駐留在設(shè)施中，例如煉油廠或天然氣廠,。此外,，人工智能 (AI)、數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 正在成為無人機(jī)不可或缺的一部分,。這種無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步有可能改變石油和天然氣行業(yè)的運(yùn)作方式,，并極大地促進(jìn)實時數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策過程和預(yù)測能力。
無人機(jī)主要有兩大類：用于短程的微型多旋翼無人機(jī)和用于遠(yuǎn)程應(yīng)用的固定翼無人機(jī)。
微型多旋翼無人機(jī)在市場上很普遍,，并且越來越多地被石油和天然氣行業(yè)采用,，因為這種類型的無人機(jī)為增強(qiáng)運(yùn)營、降低成本,、提高安全性和實現(xiàn)敏捷響應(yīng)提供了越來越有吸引力的機(jī)會。
固定翼無人機(jī)的目標(biāo)主要是針對長距離的作業(yè)要求,，例如用于地質(zhì)勘測,、應(yīng)急響應(yīng)、海上溢油監(jiān)測,、管道監(jiān)測和其他的海上應(yīng)用作業(yè),。
多旋翼無人機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的行業(yè)應(yīng)用， 例如資產(chǎn)設(shè)備的視覺檢測,、密閉空間的檢測,、測繪、測厚,、工程建設(shè)管理,、環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控,、航拍攝像等,。
如果采用傳統(tǒng)的檢查方法對油罐進(jìn)行檢測，那么就需要在油罐周圍搭起腳手架,，檢查員需要爬上腳手架去檢查油罐的情況,。 此外，對于火炬煙囪等高挑設(shè)備或建筑的頂端檢查,，檢查員需要通過狹窄的通道到達(dá)危險的尖端進(jìn)行檢測,，并且，此類檢查需要在有限的停工期間或緊急停工期間進(jìn)行,。
但是現(xiàn)在通過使用無人機(jī)技術(shù),，檢查員無需爬上腳手架，只需要讓無人機(jī)繞著儲罐飛行,，并收集高分辨率的圖像和熱數(shù)據(jù),。 檢查員通過收集得來的數(shù)據(jù)，對儲罐狀況進(jìn)行檢查,，包括罐體是否有任何變形,、裂縫、腐蝕或罐壁涂層是否有破損,。對于火炬或煙囪的頂端,，無人機(jī)可以用于檢查火炬頭的熱點(diǎn)異常狀況。因為無人機(jī)的使用避免了檢查員的高處工作，這不僅可以降低檢測成本并且可以大大提高操作安全性,。此外,，還有更重要的優(yōu)越性是這種檢測是可以在不停機(jī)的情況下進(jìn)行檢查。
無人機(jī)技術(shù)正在加速發(fā)展,，并變得更智能,、更通用。 各大石油天然氣能源公司正在最大限度地部署這些尖端和顛覆性技術(shù),，以加強(qiáng)運(yùn)營并實現(xiàn)收益,。人工智能、數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)正在成為完全自主且能夠遠(yuǎn)程操作的新興機(jī)器人不可或缺的一部分,。 這種機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步有可能改變石油和天然氣公司的運(yùn)營方式,。 此外，這些技術(shù)和能力的結(jié)合將極大地促進(jìn)實時的,、數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策過程和預(yù)測能力,。
（作者單位： 阿美遠(yuǎn)東（北京）商業(yè)服務(wù)有限公司）
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