Сегодня нефтегазовая сфера активно внедряет беспилотные технологии на самых разных этапах производства. Это экономичное и эффективное решение для целого ряда задач – от мониторинга технического состояния инфраструктурных объектов до управления активами предприятия.

Дроны, оборудованные специализированными полезными нагрузками, позволяют быстро и эффективно выполнять разнообразные и сложные задачи, в том числе в опасных условиях. Однако требуется правильное обучение персонала, разработка регламента использования и соблюдение правил безопасности для успешной интеграции дронов в рабочие процессы.

В данной статье мы рассмотрим различные области применения беспилотников в нефтегазовой сфере и рабочие кейсы.

Инспекция построек и установок

Применение беспилотников с Zoom-камерой позволяет проводить инспекции с детальной фиксацией любых дефектов и деформаций. Собранные данные имеют привязку к координатам и позволяют специалистам точно устанавливать местонахождение поломки, а также планировать ресурсы и время на ремонтные работы. Данная технология помогает свести к минимуму риски промышленной безопасности и вовремя провести замену оборудования или его частей.

Цифровые данные, полученные с БПЛА, можно представить в виде трёхмерной цифровой копии, что значительно упрощает техническое обслуживание инфраструктуры. По 3D-моделям облаков точек можно отслеживать динамику развития смещений, различных разрушений, сравнивая с предыдущей съемкой. При этом для выполнения планового технического мониторинга может использоваться одна и та же маршрутная программа. Стоит отметить, что применение технологии фотограмметрии позволяет создавать как облака точек, так и фотореалистичные модели с точностью до нескольких сантиметров.

Ниже представлены кадры с технического мониторинга нефтеперерабатывающего предприятия – слева кадр с пульта ДУ, справа фиксация коррозии на бетонно-металлической конструкции. Рекомендуемые модели дронов для съемки:Mavic 3 Enterprise или беспилотный комплекс для фотограмметрии Matrice 300 RTK + полнокадровая камера Zenmuse P1.

Инспекция факельных установок

Инспекции факельных установок с дронами – актуальный и экономически выгодный способ проверки, поскольку позволяет удаленно выполнять мониторинг и исключить риски для жизни рабочей группы при выполнении опасных работ. Благодаря беспилотным комплексам можно выявить точное техническое состояние оборудования, провести оценку работы факела и паровых систем отвода газов, выявить нарушения и «слабые места» в работе инфраструктурных объектов нефтегазового предприятия, а также провести техническое обслуживание и точно спланировать ремонтные работы.

Плановое проведение инспекционных проверок факелов не требует задействия команды сотрудников, для этого достаточно 1-2 специалистов. При этом в значительной мере экономится время проведения технического осмотра и за счет съемки полетной миссии упрощается подготовка отчетности. Ниже представлена проверка конструкционных элементов комплекса факельного оборудования. Данную инфраструктуру можно обследовать и с помощью тепловизионной камеры. Это позволяет получить исчерпывающую картину технического состояния объектов, поскольку по итогам специалисты получают градиентную карту температур и дублирующую её фото- и видеосъемку.

Для проведения такого типа осмотра рекомендуется Mavic 3 Thermal с тепловизором, либо беспилотная универсальная платформа Matrice 300 RTK с установленной тепловизионной камерой H20T/H20N.

Аэрофотосъемка факельной установки с БПЛА

Выявление утечек метана

Применение беспилотников для газоанализа позволяет своевременно обнаруживать проблемные участки газопровода и проводить ремонтные работы, снижая издержки.

Газоанализаторы на дронах позволяют оценивать состояние воздуха и определять концентрацию различных газов в режиме реального времени. Это полезно для мониторинга качества воздуха в промышленных зонах или для обнаружения утечек вредных или опасных газов.

С помощью беспилотного комплекса на основе универсальной платформы Matrice 300 RTK с газоанализатором Sniffer 4D можно оперативно выявлять область утечки метана в трубопроводах и ёмкостях, а также его концентрацию. По итогам съемки составляются соответствующие информационные цифровые карты с привязкой к координатам.

Определение объемов газовых выбросов

Аэромониторинг газовых выбросов является важным инструментом для оценки и контроля уровня загрязнения атмосферы парниковыми газами, такими как углекислый газ, метан, оксид азота и другие. Этот вид мониторинга позволяет определить объемы выбросов в районе нефтегазового предприятия, идентифицировать конкретные источники загрязнения и оценить их влияние на климат и окружающую среду.

Анализ данных аэромониторинга газовых выбросов позволяет сформировать базу для принятия решений о снижении экологической нагрузки на окружающую среду. Он помогает выявить проблемные области и источники выбросов, а также оценить эффективность мероприятий по снижению загрязнения. Это дает возможность вести диалог с заинтересованными сторонами, такими как представители промышленности, органы власти и общественность, и совместно разрабатывать стратегии и меры по снижению выбросов парниковых газов. Таким образом, аэромониторинг газовых выбросов играет важную роль в борьбе с изменением климата и улучшении экологической ситуации, позволяя оценить масштаб проблемы и разработать эффективные меры для ее решения.

Ниже представлена карта концентрации выделения газов над промышленным объектом и лесополосой (изображение слева), а также маршрутная 3D карта для облета комплекса Matrice 300 RTK + Sniffer 4D(справа). Газоанализатор анализирует состав воздуха не только по горизонталям, но и на различных высотах обследуемого участка.

Визуальный экомониторинг

Регулярный экологический мониторинг с беспилотниками нефтегазовых предприятий и окружающей среды является важным инструментом для оценки влияния на флору и фауну. Такие проверки позволяют эффективно оценить наносимый ущерб и определить, какие виды растений и животных находятся под угрозой.

На основе результатов мониторинга можно разработать и реализовать меры по защите окружающей среды, такие как ограничение доступа к определенным участкам, восстановление и создание новых экосистем и контроль за выбросами и стоками загрязнений. Это позволяет минимизировать негативное влияние добывающих предприятий на флору и фауну и сохранить биологическое разнообразие.

Для выполнения таких задач рекомендован беспилотных комплекс на базе Matrice 300 RTK + фотограмметрической камеры Zenmuse P1.

Тепловизионный мониторинг

Тепловизионный мониторинг инфраструктуры позволяет выявлять точки повышенной и пониженной температур. Такая информация помогает оценивать техническое состояние промышленных установок и отдельных элементов, а также выполнять поиск коммуникаций на участках с утраченной проектной документацией. При необходимости и в зависимости от поставленных задач возможно составление тепловизионных ортофопланов предприятия.

Ниже представлено техническое обследование дымовой трубы с БПЛА на производственном предприятии с помощью аэрофотосъемки и тепловизионных датчиков.

По итогам проверки получена съемка наружного фасада объекта. Таким образом, специалисты могут определить различные повреждения конструкций, влияющие на производственные процессы. Рекомендуемое оборудование – Mavic 3 Thermal, Matrice 300 RTK + H20T/H20N.

Инспекция дымовой бетонной трубы с тепловизором и аэрофотосъемкой.

Применение облачных технологий

SaaS (Software as a Service) – прогрессивная облачная технология, предоставляющая специалисту возможность хранения и анализа обширного объема данных. Реализация данной технологии возможна при помощи SaaS-платформ, таких как AeroMegh, Agisoft Metashape Cloud, Skyeer, SiteScan (ESRI), DroneDeploy.

Преимущества применения цифровых облачных инструментов в сфере беспилотных технологий предоставляет специалисту:

Возможность просмотра всех метрик объекта: высотных отметок, профилей, уклонов, перепадов, площадей, расстояний, объема
Автоматическое детектирование разницы между разновременными поверхностями и проектной документацией
Контроль соответствия календарным графикам: наглядная визуализация фактического исполнения с рабочей документацией
Ведение договоров и ведомостей объемов работ

Картографирование производства

Ортофотопланы обладают высокой точностью геопривязки, что позволяет использовать их для создания детальных топографических планов, а также для проектирования и планирования инженерных объектов. Они могут быть использованы для измерения расстояний, площадей и объектов на местности, а также для анализа и моделирования территории. Это делает их неотъемлемой частью работы в области геодезии, картографии и инженерии.

Помощь при ЧС

Дроны являются серьезным помощником при устранении аварий на предприятии и при возникновении ЧС, а также при оценке ущерба активам после стихийных бедствий.

Mavic 3T позволяет выполнять аэрофотосъемку и тепловизионную съемку в режиме реального времени, оперативно передавая данные на пульт оператору. Такой уровень осведомленности позволяет эффективно координировать действия команд, выбирать оптимальные маршруты и объекты, требующие внимания.

Для данных задач, помимо M3T, стоит упомянуть беспилотник Matrice 30T, оснащенный тепловизором. Данный дрон специально разработан для задач экстренного реагирования, быстро развертывается, устойчив к сложным погодным условиям и обладает лазерным дальномером для быстрого захвата нужной цели.

Сбор данных для проектирования

При планировании строительства нового или ремонта уже существующего трубопровода перед разработкой проекта проводится комплекс изыскательских работ. Это позволяет выяснить точное состояние обследуемых объектов и подробно изучить территорию. По итогам таких работ выполняется технико-экономическое обоснование проекта.

Применение беспилотников для геодезических изысканий сокращает затраты на проектирование и позволяет собрать исчерпывающий объем информации, исключая влияние человеческого фактора. Собранные данные реконструируются в цифровые 3D-представления, по которым можно выполнять все необходимые геометрические измерения, а также встраивать полученное облако точек в BIM-модель, если применяется данная технология.

Значительным преимуществом применения дронов для таких задач является возможность обследования удаленной инфраструктуры и местности, где затруднен подъезд специалистов. В случае, если проводится съемка лесистой местности, то благодаря технологии воздушного лазерного сканирования специалисты получают возможность снять точную цифровую копию рельефа местности. Рекомендованное оборудование для ВЛС – беспилотный комплекс Matrice 300 RTK + лидар Zenmuse L1.

Коллеги! Если у вас остались вопросы по данному материалу или вы хотите обсудить какие-то другие темы, касающиеся промышленных беспилотных технологий, присоединяйтесь к нашему телеграм-чату специалистов.