Unconventional Well Sites'de Muayene ve Bakım için Drones ve Robotics Kullanımı
Table of Contents
Petrol ve gaz endüstrisi son on yılda önemli bir teknolojik dönüşüme maruz kaldı, insansız hava araçlarının (UAVs) ve zemin tabanlı robotların, personellerin tehlikeli ortamlara karşı çıkmasını azaltırken, sabitlenmiş robotların güvenlik protokollerine nasıl yeniden düzenlenmesi ve çevresel koşulları yerine getirmeleri için yeniden şekillendirmeleri sağlar.
Teftiş ve Bakım Evrimi Unconventional Oil and Gas
Konvansiyonel iyi siteler genellikle bu operasyonların karmaşık ve coğrafi olarak tahmin edilebilir koşullardan memnun kalacaklar. Geleneksel olarak, ek olarak, yatay sondaj, çok aşamalı hidrolik fracturing ve sık sık uzaktan veya sert araziler ile karakterize edilir. Bu işlemlerin karmaşıklığı ve coğrafi yayılması eşsiz denetim ve bakım sorunları yaratır. Tarihsel olarak, işçiler iyi seyirler, separatorlar, separatorlar ve depolama tankları, genellikle yüksek basınçlı gaz, uçucu hidrokarbonlar ve sınırlı alanlar nedeniyle önemli kişisel risk ile karakterize etmek zorunda kaldılar.
Son beş ila yedi yıl boyunca, drone ve robotik platformların maliyeti ve kapasitesi dramatik bir şekilde gelişmiştir. Erken kabul, daha güvenli sızıntı algılama ve tesis haritalama ihtiyacı tarafından yönlendirilmiştir.Bugün, entegre sensör ödeme yükleri dahil - termal kameralar, methane de dahil, LiDAR ve ultrasonik kalınlık ölçümler - daha önce gerekli olan birden fazla kamyon rulo ve scaffolding yakalamak için tek bir uçuş.
Kabul için Anahtar Sürücüler
- [FONT:0) Güvenli koşullar: [Dönetici: [Dönetici: 1) Çalışanı H2S, flammable gaza maruz bırakır, yüksekliğe düşer ve sınırlı uzaylara gider. ABD Çalışma İstatistik Bürosu, petrol ve gaz ekstraksiyonun ulusal ortalamasından beş kat daha fazla ölümcül olduğunu belirtiyor; drone ve robotlar doğrudan birçok lider nedeni azaltır.
- [FONT:0)Operasyonel verimlilik:[Dönetici:[Dönetici:0))) Canlı işlemler sırasında denetimler yaparak üretime geri dön. Tam bir el kontrolleri günü bir saat içinde bir drone tarafından incelenebilir.
- [FONT:0)Yönergesel uyumluluk: [Dönergesel emisyonlar kuralları (örneğin, EPA'nın Quad O ve Subpart W güncelleştirmeleri) sık sık izleme görevi. Drone-based optik gaz görüntülemesi, kaçak kogörüntü emisyonlarını manuel olarak daha uygun ve maliyetli bir şekilde manuel olarak algılayabilir.
- [FONT:0)Data kalitesi ve izlenebilirlik:[Dönetici: 0,4][FONT:0)Data quality and traceability:[Dönetici:0)[Döneticileri, robot denetimlerinden gelen Dijital kayıtların gerçek denetim izlerini yaratır, hem iç güvenilirlik programları hem de dış düzenleyici denetim denetimleri destekler.
Well Site Work için Drone Platforms'un Kapsamlı Genel Bakış
Tüm dronelar eşit yaratılmaz ve platformun seçimi denetim amacı, site coğrafyası ve düzenleyici işletim sınırlarına bağlıdır.
Sabit-Wing Drones
Sabit UAVs büyük coğrafi alanları kapsamaya devam ediyor - uçuş başına 500 dönümün altına kadar - doğru hat anketleri, tesis perimeterleri ve bitki örtüsü izlemeleri için ideal hale getirebilir.Onlar çokrotor dronelardan daha hızlı uçuyorlar ve daha uzun dayanıklılık (yaklaşık 60-120 dakika) Modern sabit-parçalı birimler, yüksek çözünürlükte veya ışıklı görüntülerle başlatılan ve geri dönüşümlüdür.
Multirotor Drones (Quadcopters ve Hexacopters)
Multirotor UAVs ayrıntılı iyi ped incelemelerinin iş yollarıdır.Onlar sıkı alanlarda uçma ve manevra yapabilme yeteneği onları alevlendirici yığınlar, tank ve ilaçlar, basınç rahatlama valfleri ve her iki tel de standartta şarj edilebilir. Popüler ticari modeller, kamera tespiti ile donatılmıştır.
Hibrit VTOL (Vertical Take-Off and Landing) Drones
Hibrit VTOL platformları, Permian Basin veya Appalachian Marcellus Shale gibi dikey bir şekilde çalışılmasıyla ilgili olarak zorlu bir arazide özellikle kullanışlıdır.Bu esneklik, Permian Basin veya Appalachian Marcellus Shale. A VTOL drone küçük bir pedten uzaklaşabilir, uzun bir anket görevi için kanat kaynaklı uçuşa geçiş yapar, sonra dikey olarak önce belirli bir varlık incelemeye gider.
Ground Robotics: Crawlers, Walkers ve Özerk Araçlar
Hava denetim alanına hükmedirken, zemin robotlar fiziksel etkileşim, yakın yakınlık veya ekipman içinde ameliyat gerektiren görevleri idare eder.Uzsuz iyi sitelerde kullanılan zemin robotları türleri hızla genişledi:
Robotik Crawler ve Takip Edilen Araçlar
Tracked robotlar – “robo-crawler” olarak tanımlanıyor – boru raflarını, mezar pedleri ve hatta çamurları kontrol etmek için sensör kafalarını taşıyabilirler, görsel denetim kameraları ve zorlu silahlar için. Örneğin,INGFLT:0)Gecko Robotics[Döneticileri, tank zeminlerini ve baskı gemilerini kontrol etmek için manyetik tarama yapan tankları test etmek için manyetik tarama yapanlar kullanır.
Dört ayaklı ve Bipedal Robotlar
Boston Dynamics'inFL:0)Spot[Dönetici:0)[Döneticileri)[Döneticileri) , Spot, dört ayaklı tasarımla, merdivenleri, mezarları, dar kedileri ve diğer engeller, tekerlekleri veya takip eden robotlar iyi yerlerde, Spot, bu tür yüzlerce uzaktan kumandanla aynı zamanda kullanılan robotları kullanarak sızıntıları tespit etti.
Özerk Bölge Araçları (AGV)
Küçük otonom kamyonlar ve faydalı araçlar yedek parçaları taşımak gibi rutin görevler için yargılanıyor, araçlar gönderiyor ve iyi kafalardan örnekler topluyor.*CW) ve [[FONTFLT:2Clearpath Robotics) daha az yaygınken, birçok iyi ped üzerinde ön kontrolleri takip eden AGV'leri gelişmiştir.
Detaylı Bilgi Uygulamaları: Intervention to Intervention
Gerçek drone ve robotik değeri sadece veri yakalamasında değil, operasyonel kararları kullanan özel kullanım vakalarında yatıyor. Aşağıda her biri için genişleyen ilk uygulamalardır.
Yapısal Dürüstlük ve Korozyon İzleme
Korozyon, petrol ve gaz tesislerindeki sızıntıların ve başarısızlıkların başlıca nedenidir. Geleneksel olmayan iyi siteler özellikle üretilen sıvıların agresif kimyası (yüksek çözünürlükte yüksek seslenilmesi nedeniyle, CO2, H2S) yüksek çözünürlüklü görsel kameralar ve termal sensörler, sıcak noktaları tespit edebilir, su geçirmez kaplamalar ve yapısal çelikler için erken aşama korozyona eğilimlidir.
Fugitive Methane ve Emisyonlar
Methane, 20 yıllık bir süre boyunca karbon dioksitten daha güçlü 80 kattan fazla.U.S. EPA'nın güncel methane kuralları ve AB'nin Methane Stratejisi, sızıntılar için sık sık sık izleme gerektirir.Aktif gaz-sensing drone'lar, on iki kat boyunca ayarlanabilir lazer absürtücükler kullanarak yarı iletkenler ve iki gün boyunca parmak izi ile birlikte kontrol edebilir.
Flare Stack ve Burner Muayene
Flare yığınları iyi sitelerde kritik güvenlik cihazlarıdır, ancak onları denetlemek, yüksek çözünürlükte, ısı ve kompostlu gazların varlığından dolayı tehlikelidir.Köpektif kameralarla birlikte alevlendirici ipuçları ve rerakter astarı kontrol edebilir, ancak pilot yanlıları kontrol etmeye yardımcı olabilir. Bazı operatörler, gece muayenelerini yapmak için, alev özelliklerini ortaya çıkarmak ve sooting veya sigara içme sorunları tespit etmek için bir teknisyeni ihtiyaç duymazlar.
Routine Valve ve Akıcı Bakım
Birçok iyi site valfleri nadiren egzersize ve sıkı sıkı sıkı sıkıya kapılabilir veya ele alınabilir. Robotik sistemler son efektifler ile -örneğin, köpükler ve tork aletleri gibi - gerekli tork sınırları içinde faaliyet gösteren ve manipüle edilebilir bir şekilde kontrol ederler.Bu "otely ameliyathane bakım bakımı", büyük el elektörleri manuel olarak çevirmek için gerekli olan ihtiyacı ortadan kaldırır, ergonomik yaralanma riskini azaltır.
Çevresel İzleme ve Spill Yanıt
Geleneksel olmayan iyi siteler genellikle bir döküntü ve delme çamurunu oluşturmak için büyük depolama pitleri içerir. Çokspectral ve termal sensörler, bu çukurlardan gelen sızıntıları tespit edebilir ve bitki örtüsüne yakın bitki örtüsüne yakın değişiklikler yapar.In the event of a pour, drone can quickly deploy to mapping and volume, guide response mürettebats, and document remediation recovery for düzenleyici uyumluluk için. One Permian Basin operator mitigate the environment event investigation time by 60% after integrateing drone mapping in its disaster response protokol.
Data Platforms ve AI ile entegrasyon
Örneğin, makine öğrenme algoritmalarının anomalileri tespit etmek, hataları sınıflandırmak ve başarısızlık modlarını tespit etmek için kullanılan temel bilgilerden elde edilen bilgiler kadar değerlidir.Modern operatörler bu araçları bulut tabanlı varlık yönetim platformlarını entegre eder ve bu araçları GPS koordinatları ile otomatik olarak kullanır ve hataları tespit etmek için bir sinir ağı çalıştırır. Örneğin, DWT:0)Accenture Drone Platform).
Dijital ikizler - fiziksel iyi sitenin gerçek kopyaları - giderek drone ve robot anketleri tarafından besleniyor. Bir dijital ikiz, özellikle maddi sağlık eğilimlerini simüle etmeye ve endüstrinin dijitalleştirilmiş operasyonlarına doğru gezi yapmadan müdahaleleri planlamaya devam ediyor.
Düzenleme ve Operasyonel Zorluklar
Açık faydalara rağmen, yaygın kabul, bu zorlukların anlaşılması, operatörlerin drone ve robot programlarını ölçeklendirmeyi planlamaları için önemlidir.
Havacılık ve Hava Alanı Düzenlemeleri
Amerika Birleşik Devletleri'nde, Federal Havacılık Yönetimi (FAA) BVLOS operasyonlarının standartlaştırılması için ticari drone operatörleri gerektirir, ancak birçok operatör hala görsel gözlemcilere veya tethered dronelara uymaya yardımcı olur. Kanada'nın ulaşım ve AB'nin EASA'nın diğer birimlerinde, benzer veya katı kurallar standartlaştırılır.
Telekomünikasyon ve Band geniş
Birçok geleneksel olmayan iyi site, sınırlı hücresel kapsama sahip uzak alanlardadır. Canlı video akışına veya gerçek zamanlı kontrole güvenen Drones ve robotlar, sinyal operatörlerinin geç saatlerde veya kaybıyla karşılaşabilir.
Yüksek İlk Sermaye Yatırımı
Havalimanları, robotlar, sensörler, yazılımlar ve eğitim, ekipman satın almak yerine 50.000 $ 'dan fazlaya mal olabilir. Small-to-medim operatörleri ön maliyet yasaklayıcı bulabilirler. ancak, hizmet tabanlı modeller (e.g., “Robot-as-a-Service”), ekipman satın almak yerine denetim saatte operatörlerin ödediği abonelik planlarını sunar.
Aşırı Ortamlarda Teknoloji Sınırları
Battery hayatı, yük ağırlığı ve hava toleransı hala bazı uygulamaları kısıtlar. Yüksek rüzgarlar, aşırı soğuk, kum veya yağmur havalimanları zemin droneları olabilir.Çok fazlarotor dronelar için batarya hayatı genellikle 20-35 dakikadır, çok fazla cepli cepler için çok sayıda tür gerektiren.
İşgücü Eğitim ve Kültür Değiştir
Bu teknolojileri başarıyla uygulayan şirketler, mevcut takımları yeniden eğiterek ve şüpheciliği aşmak için bir tehdit olarak görürler.Bazı alan personeli, bu teknolojileri başarıyla uygulayan şirketler, “ekizli bir şekilde” bir anlatıyı vurgular -robotlar tehlikeli veya değerli görevleri ele alırken, teknisyenler daha yüksek değerli problem çözmeye odaklanırlar.
Future Outlook: Tam Özerk Bir Sitelere Doğru
drone ve robotların yörüngesi, daha geniş endüstriyel internet-of-things (IIoT) ekosistemleri ile artan özerkliğe ve entegrasyona doğru puan alır: Anahtar eğilimleri şunları içerir:
- [FONT=0)Kendi-kösteren Drone-in-a-Box Systems:[Dönetici başlatmış olan, otomatik olarak üretilen, değişen bataryalar, verileri yükleyecek ve program görevleri 7/24 kritik varlıklar izlemesine izin verecek. ).
- [FONT:0]Collaborative Robot Swarms:[Dönergede çalışan çoklu drone ve zemin robotları aynı anda tüm iyi bir pedi inceleyebilir, gerçek zamanlı olarak veri toplamayı başarabilir. Savunma ajanslarının patlama teknolojisini göstermiştir; petrol ve gaz pilotları üç ila beş yıl içinde bekleniyor.
- [FONT:0) AI aracılığıyla tahmin edilebilir Bakım: [Dönetici: Gelişmiş analiz drone görüntülerini birleştiren, robotik NDT verileri ve süreç sensörleri, hataları önceden veya haftalar tahmin edecek, sadece zaman müdahalesini azaltacaktır.
- [FONTNT:0]Edge Computing Onboard:[Dönetici: Robotda yerel olarak drone veya robotda işlem verileri gecikmeli ve bant genişliği gerekliliklerini azaltır.Demokrat'ın Jetson modülleri ve Intel'in Movidius zaten ticari platformlara entegre edilmiştir, bulut bağımlılığı olmadan gerçek zamanlı nesne algılama sağlar.
- [FONT:0)Yönergesel Harmonizasyon:[Dönetici:[Dönetici:0) Daha fazla ülke standart BVLOS kuralları ve uzaktan pilot sertifikasyon reciprocity, sınır ötesi operasyonlar, çoklu basinlerde tutmakla çok daha kolay hale gelecektir.
Gerçekten özerk bir şekilde site vizyonu – merkez kontrol odası, donanım maliyetleri azaltımı yapan birçok robot malını yönetiyor ve hatta insan yerinde olmayan rutin bakım - artık bilim kurgusu yoktur. Pilot projeler Shell, Chevron ve Equinor bugün böyle operasyonlar teknik olarak mümkün olduğunu göstermiştir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Drones ve robotik, deneysel araçlardan, ileri görüşlü petrol ve gaz operatörlerinin denetim ve bakım programlarına taşındılar. Bu teknolojiler, güvenli (daha sık denetimler) inşa eden ve çevresel koruma programlarına yatırım yapan operatörler ve çevre koruma programları ile ilgili olarak, teknik ve kültürel zorluklar devam ederken, inovasyonun hızı, artık sağlam robotik programlar inşa eden operatörler için hiçbir zaman ilerleme kaydetmeyeceklerini gösteriyor.
Dış kaynaklar:0)OSHA petrol ve gaz güvenliği istatistikleri).; [[Dönetici:2)EPA Methane Challenge programı).