无人机在油气行业运用及未来展望
李广月1 刘德生2 刘峻峰1
1我国石油化工设备股权有限责任公司油田业务部；
2中国石油化工设备股权有限责任公司石油勘探开发设计研究所
无人机技术是一项结合自动驾驶飞机场、自动控制系统、操纵路由协议以及它有关适用机器设备等好几个技术专业的高新科技。据调查，2017年在我国民用型无人机销售市场总经营规模超出百亿元，2035年将做到460亿人民币。民用型无人机已运用于地质学地形地貌测绘工程、紧急抗灾、高压输电路线巡视、环保监测、資源勘查、治安监控等好几个层面。
中石化油田版块油气集输和天然气管道管道约8万千米，跨距大、覆盖面广，一部分管道处在地质构造繁杂、地理环境极端、自然环境敏感区，运输物质危险因素大，加上开洞盗油、交通违章毁绿等状况经常发生，给管道维护产生了极大挑戰。基本人工服务巡检速度比较慢、成本增加、高效率低、受当然和自然地理标准牵制大，无人机技术具备灵活机动、应用方便快捷、维护保养简易等特性，将在油气行业获得愈来愈多的关心[1- 7]。
无人机技术运用现况
近些年，中石化油田版块在获胜油田、普光气田、塔河油田等油气生产制造重污染区域配套设施无人机，历经型号选择论述、航道制订、首飞、检测、运用等环节，完成了无人机平时巡检、安全隐患排查、应急指挥等作用（见图1），提高了重污染区域风险性监控器水准，为下一阶段现代化运用确立了基本。
图1 无人机技术运用平面图
获胜油田根据剖析不一样种类无人机的优点和缺点，采用垂直起降充电电池固定翼无人机担负关键航行每日任务，六旋翼无人机做为赔偿，技术参数见表1。在其中，固定翼无人机担负天然气管道管道、深海服务平台的巡护每日任务，六旋翼无人机担负平时巡护和异常现象目标跟踪每日任务。目前为止，共执行32.7 km的输油管线巡检700余架次、采油厂管理区巡检300余架次、深海采油厂服务平台巡检10余架次，巡检次数由一日四巡提升为一日八巡，提升了巡护操控性，缓解了职工劳动效率，年节省综合性花费约47万余元，图2为水上油区及深海服务平台巡检影象图。
图2 获胜油田的水上油区及深海服务平台巡检影象图
普光气田做为中国较大 的高酸煤田，均值H2S成分为15%，管道、站场一旦产生泄露不良影响十分比较严重。2016年，购买了2台工业生产级无人机，其人体和云台摄像机选用技术专业复合材料原材料生产制造，空机品质2650 g，巡航速度12 m/s，续航时间40 min，航道航行间距30 km，遥控器半经3 km，抗冲击工作能力12 m/s。历经4轮具体指导航行，明确了27条巡检线路，包含全部集气站及阀室、管道、隧道施工、超越。系统软件已宣布发布运作，并取得成功开展了数次独立航行，进行巡检拍摄视频及超清影象拍攝，做到了没有人巡检的目地（见图3）。
图3 普光气田无人机巡检路线地图
大西北油田依据油公司方式，探寻进行无人机地区线路巡视，以买服务项目主导，借助代运作团队开展无人机购置与运用，现有无人机10余台，每台无人机每天线路巡视不少于20条管道，对油田安全性稳定运作充分发挥了关键功效。重中之重运用于外出管道和穿越重生胡杨林管道（见图16），做到了安全隐患管道无人机巡检全覆盖，巡检時间减少30%，已发觉10余处管道泄露，一次泄露总面积降低62.9%，节省污染治理费三万元/次。另外，对于新疆省独特的社会现状，完成了安全性动态性立即把握，保证“早发现，早汇报，早处理”，合理防止暴恐恶性事件和人为因素毁坏。
图16 塔河油田无人机巡检图
了解与感受
（1） 无人机巡检对比传统式人工服务巡检具备众多优势。一是无人机具备速度更快、灵活机动等特性，可减少职工劳动效率、提升工作效能；二是无人机合适工作人员或车子没法立即抵达的独特地域巡检，可获得五颜六色影象、监控录像及热红外线影象等多种多样数据信息，能开展管道沿岸的按时调查和重污染区域详查；三是可处理极端标准下（极端化登高作业场地、自然灾害场地、泄露风险场地）职工的安全隐患。
（2） 无人机在油气行业运用尚处在发展环节。据调查，世界各国油气企业均在开展无人机运用的试着，但大多数处于首飞、检测、探寻环节，都还没真实完成现代化运用。中石化油田版块进行了无人机的基本运用，水平偏浅，管道、油区巡检尚沒有完善靠谱的技术规范。
（3） 无人机的合理运用应按需配备、人机对战相互配合。对于分别必须，甄选配备相对的无人机种类，比如管道巡检采用固定翼无人机，平时巡检、紧急抢险救灾采用多旋翼无人机。目前无人机尚不可以彻底取代人工服务，需创建无人机巡检与路面巡检工作人员的相互配合体制，发现问题能立即具体指导巡检工作人员及时解决，发觉异常工作人员和车子能不断追踪。
（4） 无人机在油气行业运用仍遭遇一定挑戰。一是无人机的安全系数和可靠性尚需提升，包含无人机续航能力，高原地区、繁杂地貌、雨雪天气天、风大、超低温等独特标准下的安全性专业能力，及认知和机动性避开工作能力等；二是无人机的合理性仍需提升，现阶段一套无人机动则几十万、上100万，在一定水平上牵制了运用水平；三是无人机运用的合理合法合规管理难题，国际性上未产生民用型无人机管理方法的通用性技术标准，在我国制订了临时性民用型无人机管理规定，仍在持续提升和调整 ，从产品品质验证、市场准入制度，到驾驶培训、航行认证证书、航线管控等都需健全、标准。
未来展望
（1）近些年，國家和公司方面都重视信息化管理工作中，将无人机技术与信息化管理、现代化开展高宽比融合，是油田公司提高生产制造管理效益的有效途径。中石化油田版块依照企业集团的规定，已经进行智能化系统管道智能管理系统、勘探开发业务流程协同办公软件和油气生产制造信息化规划，把无人机获得的数据信息、影象、视頻导到管道一致性、经营管理、风险防控、抢险救援等控制模块，终将进一步提高数据可视化、智能化、自动化技术、智能化系统水准，完成提升生产率、变化企业生产管理方法的目地。
（2）无人机智能集成化是将来的发展前景。伴随着无人机技术的发展趋势，客户更加高度重视无人机完成的应用效率，服务平台、荷载、测控、传送、后期制作等技术性的处理速度会明显提高，向紧密结合方位发展趋势，对于不一样航行、不一样航线、不一样荷载的人性化要求，完成多种多样荷载、多种多样每日任务的一体化、通用化。
（3）无人机服务项目将趋向健全。包含2个层级：一是商品售后维修服务，包含无人机维护保养保 养、工作人员学习培训、配套设施硬件软件升級等层面；二是无人机生产厂家或具备无人机服务项目资质证书的企业与油田公司签署服务协议，出示无人机技术、无人机维护保养、无人机安全驾驶、航线申请办理、数据处理方法等全套解决方法。
论文参考文献：
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[2] 赵永明.无人机航摄系统软件在远距离石油管道（气）管道精确测量中的运用讨论. 矿山测量， 2011 (1)： 12-15.
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[4] 常文见，孟凡辉，王仓，等. 无人机地理信息系统在天然气管道管道中的运用讨论. 价值工程， 2013(32)： 197-198.
[5] 高姣姣，颜宇森，盛新蒲，等. 无人机遥感技术在西气东输管道自然灾害调研中的运用. 地质构造水文地质， 2010(6)： 126-129.
[6] 康煜姝，武斌. 无人机在油气天然气管道管道中的运用. 当代化工， 2015(8)： 2045-2047.
[7] 杨伟 杨帆. 无人机在天然气管道管道基本巡检中的运用.电力能源与环保节能， 2015 (11)： 132-133.
创作者：李广月，我国石油化工设备股权有限责任公司油田勘探开发业务部路面工程项目与机器设备管理办部长。
来源于：《管道保护》17年第三期（总第34期）
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