無(wú)人機(jī)在基層采油隊(duì)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用

陳 希

（大慶油田第八采油廠第二作業(yè)區(qū)，黑龍江 大慶 163311）

0 引言

隨著油田的深入開(kāi)發(fā)，地面產(chǎn)能建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，受成本制約為了降本增效，人員數(shù)量大幅度減少，為此，采取新的技術(shù)形式提高油井巡檢效率，事故相應(yīng)速度成為新形勢(shì)下油田發(fā)展的重中之重。在安全生產(chǎn)方面，越來(lái)越嚴(yán)格的安全制度在保護(hù)員工的生命財(cái)產(chǎn)安全的同時(shí)也使得一些原來(lái)靠人力進(jìn)行的工作安全成本越來(lái)越高，這時(shí)，采取新興技術(shù)和科技產(chǎn)品減少人力成本的消耗、降低人員工作中所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)成為新的研究發(fā)展方向。本文以我們采油隊(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)進(jìn)行日常油井巡檢，集輸管線巡漏，危險(xiǎn)區(qū)域巡檢等方面的具體應(yīng)用進(jìn)行討論。看看使用相對(duì)成本較低、技術(shù)門(mén)檻較低的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)能否為新時(shí)期降本增效的安全生產(chǎn)工作提供保障。

1 無(wú)人機(jī)的概念

無(wú)人機(jī)顧名思義就是無(wú)人駕駛的飛機(jī)，相較于載人飛機(jī)而言，無(wú)人機(jī)的造價(jià)更低、使用更方便、體積更是比實(shí)體飛機(jī)小很多倍，目前主要是運(yùn)用自身所包含的程序控制裝置和無(wú)線遙控設(shè)備來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操控。無(wú)人機(jī)包含了多種類型，具體有無(wú)人飛艇、多旋冀無(wú)人機(jī)、固定冀無(wú)人機(jī)、垂直起降無(wú)人機(jī)等等。在2013年11月18日，我國(guó)民用航空局發(fā)布了《民用無(wú)人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，中國(guó)內(nèi)地?zé)o人機(jī)操作根據(jù)機(jī)型大小、飛行空域等可分為11種情況，其中僅有116千克以上的無(wú)人機(jī)和4600立方米以上的飛艇在融合空域飛行由民航局管理，其他均由行業(yè)協(xié)會(huì)管理或者操作手自行 負(fù)責(zé)。

2 消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的實(shí)際應(yīng)用

我們隊(duì)使用的是一臺(tái)大疆御2變焦版的無(wú)人機(jī)?？梢詫?shí)現(xiàn)4K視頻30幀采樣率的視頻拍攝，實(shí)現(xiàn)2倍的光學(xué)變焦拍攝1200萬(wàn)像素的照片，圖傳距離達(dá)到8公里。可以連續(xù)飛行約30min。此款無(wú)人機(jī)具有全向感知避障功能，實(shí)用升限500m并具有多種拍攝功能和失聯(lián)低電自動(dòng)返航功能。在消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)領(lǐng)域是非常全面實(shí)用的一款無(wú)人機(jī)。價(jià)格也不高售價(jià)約8000元左右。

2.1 無(wú)人機(jī)日常巡井中所具有的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)具有巡檢區(qū)域大、快捷、風(fēng)險(xiǎn)低等優(yōu)勢(shì)，為數(shù)字化油田建設(shè)與生產(chǎn)維護(hù)中提供了遠(yuǎn)程診斷和優(yōu)化管理的新選擇。盡管消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離精細(xì)化機(jī)巡，但是它輕便、性能可靠，可以根據(jù)油田生產(chǎn)需求進(jìn)行短距離單一井區(qū)塊的快速巡檢。低洼地區(qū)較多，一旦到了雨季，大量油田進(jìn)井路因降雨導(dǎo)致行車?yán)щy，這時(shí)崗位員工可以使用無(wú)人機(jī)對(duì)單一片區(qū)道路無(wú)法通行的油井進(jìn)行定點(diǎn)巡檢，大大提高了雨季油井巡檢的工作效率，可實(shí)時(shí)獲得大量有效數(shù)據(jù)的采集。無(wú)人機(jī)巡檢的應(yīng)用縮短了油田生產(chǎn)過(guò)程中占用時(shí)間成本最多的日常巡井工作，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和油田地面的安全生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，為油田智能化的生產(chǎn)管理開(kāi)辟了新的模式。

2.1.1 將無(wú)人機(jī)科學(xué)合理地應(yīng)用于集輸管線巡線

油氣集輸管線可以比作是我們油田生產(chǎn)的命脈，其作用十分重要，盡管我們油田已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了絕大部分外輸干線上裝有管道監(jiān)控設(shè)備，但是在基層采油隊(duì)的站間線和油井單環(huán)摻水回油管線上一旦發(fā)生管道泄漏事件，依然需要人工進(jìn)行巡漏。每次發(fā)生管道穿孔時(shí)，都需要沿著管線敷設(shè)的方向進(jìn)行步行巡查。這種方法不僅效率低下，而且存在相當(dāng)大的安全隱患，同時(shí)很多管線位于農(nóng)田之間，且發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)后難以定位，給后續(xù)管線滲漏處理的工作造成很大困難。這時(shí)，使用無(wú)人機(jī)巡線可以解決這些困難，因?yàn)椋海?）無(wú)人機(jī)無(wú)視地形的制約可以大幅度提高集輸管線巡檢的速度；（2）無(wú)人機(jī)脫離了地面的維度從空中看管線的走勢(shì)非常清晰；（3）目前的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)都是使用GPS導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)后可以準(zhǔn)確的定位滲漏位置，為接下來(lái)的補(bǔ)漏工作提供第一手的技術(shù)資料；（4）收集資料后，可以合理規(guī)劃施工路徑，在具體管線補(bǔ)漏工作中減少反復(fù)開(kāi)挖造成的破壞。

2.1.2 高風(fēng)險(xiǎn)工作區(qū)域的巡查工作

無(wú)人機(jī)通過(guò)安裝的可見(jiàn)光攝像設(shè)備，具有自動(dòng)控制攝像、物體自動(dòng)跟蹤識(shí)別、攝像快速對(duì)焦成像和高分辨率等功能。我礦就是通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)礦區(qū)內(nèi)多年未使用的信號(hào)塔、新建的煙囪等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的安全隱患進(jìn)行了巡檢工作。由地面控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行操控，多角度近距離拍攝，實(shí)時(shí)傳遞高清圖片或視頻，通過(guò)人工判讀可識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域存在的安全隱患。在日常巡井工作中使用消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)可以便捷的對(duì)抽油機(jī)的驢頭、中軸、尾軸等部位進(jìn)行近距離拍攝，避免了高處作業(yè)發(fā)生的安全事故。在聯(lián)合站、中轉(zhuǎn)站等崗位的罐頂觀察呼吸閥、安全閥等設(shè)備時(shí)也不用人員來(lái)回攀爬，大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于電力線路故障的巡查，國(guó)內(nèi)外也已經(jīng)有相當(dāng)多的論文討論過(guò)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡檢的優(yōu)勢(shì)，基層小隊(duì)在實(shí)際工作中遇到很多電力線路上的故障，如果使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行拍攝，通過(guò)即時(shí)通將照片上傳給相關(guān)專職部門(mén)的人員，既有利于故障問(wèn)題的快速確認(rèn)也有利于及時(shí) 處理。

2.1.3 無(wú)人機(jī)對(duì)于油田保衛(wèi)工作的應(yīng)用

油田保衛(wèi)工作是油田生產(chǎn)工作的重要一環(huán)，輕便的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)可以隨身攜帶，用于油田保衛(wèi)巡查工作，可以不受地形限制，極大的提高了巡查效率。消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)體積很小只有手機(jī)大小，飛行在50米以上的高度時(shí)就很難看到它，在實(shí)施打擊盜竊原油的工作中可以使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行先期偵查，掌握盜油份子的動(dòng)向，也可以在追蹤時(shí)及早判斷其逃匿的方向，為抓捕工作帶來(lái)很大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于很多位置比較特殊的油井還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程隱蔽監(jiān)視。

3 無(wú)人機(jī)巡檢技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)及在油田生產(chǎn)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)憑借著價(jià)格低廉、技術(shù)門(mén)檻低、技術(shù)成熟等多方面優(yōu)勢(shì)，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)將在油田基層生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

成本優(yōu)勢(shì)有利于消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)在油田基層小隊(duì)的生產(chǎn)過(guò)程中起到更加關(guān)鍵的作用，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：（1）價(jià)格便宜，一般能夠滿足本文提及的生產(chǎn)需求的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)價(jià)格一般不超過(guò)萬(wàn)元；（2）較低的使用門(mén)檻，國(guó)家法律規(guī)定重量小于7KG的微型無(wú)人機(jī)飛行不需要考取專用的無(wú)人機(jī)駕照；（3）相對(duì)成熟的技術(shù)儲(chǔ)備，目前我國(guó)生產(chǎn)的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品（以我使用的大疆御2型號(hào)為例）已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)8KM的高清圖傳，60KM/H的時(shí)速，30min的續(xù)航，成熟的飛控系統(tǒng)；（4）油田大面積推廣使用無(wú)人機(jī)輔助生產(chǎn)能夠大量降低燃油、車輛和人員成本。

4 結(jié)語(yǔ)

使用數(shù)字技術(shù)提高油田生產(chǎn)的效率降低油田生產(chǎn)的成本將是大慶油田打造百年油田的一個(gè)重要手段。我們?cè)诨鶎庸ぷ鲘徫恢懈鼞?yīng)該將自己工作中實(shí)際使用的工作情況相互映證總結(jié)提高。以上就是我在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用無(wú)人機(jī)的一些體會(huì)。