Несколько лет назад аналитики компании “PricewaterhouseCoopers” – одного из лидеров на рынке консалтинговых и аудиторских услуг – прогнозировали увеличение объемов глобального рынка беспилотников в 2020 году до 127 миллиардов долларов США. Это были поразительные цифры, если учесть, что в 2015 году, по данным все той же PwC, рынок беспилотных летательных аппаратов составлял всего около полутора миллиардов долларов. По мнению аналитиков, на быстрые темпы развития нового технологического направления существенно повлияло снижение их стоимости, которое было обусловлено не только высокой конкуренцией, но и удешевлением компонентов.   

Экономический кризис и пандемия коронавируса COVID-19 внесли коррективы в развитие глобального рынка беспилотных технологий, но не слишком катастрофические, как можно было бы ожидать. В ряде отраслей возникли проблемы из-за финансовых затруднений компаний и государственных организаций, которые замедлили внедрение беспилотных систем в бизнес-процессы. Однако появились примеры иного рода, когда экономический кризис и смертельный вирус заставили компании, напротив, расширять применение БПЛА и связанных с ними экосистем. 

Перспективы применения беспилотных технологий в нефтегазовой отрасли

Сегодня уже есть много успешных и интересных примеров применения беспилотных технологий как крупными, так и небольшими компаниями нефтегазовой отрасли. Безусловно, лидируют в этом направлении известные гиганты вроде Shell, BP, ExxonMobil, “Газпром”, “Роснефть”, “Лукойл”, “Газпромнефть” и др. 

Как правило, большинство наиболее известных примеров применения БПЛА нефтяниками и газовиками связаны с инспекциями различных критически важных объектов: нефтегазовых месторождений, трубопроводов и др. Однако, как показывает практика, перспективы применения беспилотных летающих платформ в отрасли намного шире и интереснее, чем это принято думать. Разумеется, в первую очередь дроны помогают решать множество вопросов, связанных с безопасностью и надежностью оборудования и инфраструктурных объектов. Здесь беспилотники вместе с соответствующим оборудованием и программным обеспечением могут заменить ряд чрезвычайно дорогостоящих решений, снизить время и финансовые затраты компаний, а также повысить безопасность работы персонала. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Ожидаемая экономия от использования беспилотных технологий: для нефтегазодобывающих платформ – 90%, для нефтяных резервуаров – 70%, для ветрогенераторов – 50%.

Важно понимать, что важны не только сами летательные аппараты, стоимость которых для нефтяников оказывается, если так можно выразиться, просто смешной. Важнее даже все то, что помогает интегрировать беспилотные технологии в рабочие процессы и получать точную информацию для своевременного принятия адекватных ситуации решений. Речь идет о полезной нагрузке в виде высококачественных камер (визуальных, тепловизионных, инфракрасных), лазерных сканеров, газоанализаторов и другого оборудования, а также программном обеспечении для обработки и визуализации полученных данных. Кроме того, важно, чтобы эти данные можно было интегрировать в информационные системы компаний и бизнес-процессы. 

Новые технологии помогают компаниям не только оперативно получать важную информацию и использовать ее для принятия решений, но и существенно повышать свои адаптивные возможности к новым вызовам и улучшать конкретные позиции на столь сложном рынке. 

Зарубежный опыт использования беспилотников в нефтегазовой отрасли

Зарубежные компании нефтегазовой отрасли первыми стали использовать беспилотные технологии для своих целей. Например, один из мировых лидеров нефтедобычи компания “British Petroleum” еще в 2006 году стала применять беспилотники на своих промыслах в США, на Аляске. Тогда это был эксперимент, в ходе которого специалисты BP пытались оценить эффективность эксплуатации БПЛА для мониторинга инфраструктуры – дорог, по которым на месторождения доставляли специализированное оборудования для добычи “черного золота”. 

Сегодня, по данным компании GlobalData – лидера на рынке аналитики, можно с полным основанием отметить семь глобальных компаний отрасли, которые лидируют в применении беспилотников для решения различных задач. Среди этих компаний: BP, Chevron, ConocoPhillips, Equinor, ExxonMobil, “Газпром” и Royal Dutch Shell. Примечательно, что среди известных зарубежных компаний в качестве одного из лидеров использования новых технологий указан и российский “Газпром”. Об опыте “Газпрома” и других российских компаний мы расскажем чуть позже. А сейчас несколько слов о том, почему и как указанные компании вышли в лидеры применения беспилотников.

 “British Petroleum”

Начнем с компании “British Petroleum”. Как уже отмечалось, BP стала пионером в беспилотных технологиях. Аляска – довольно сложный регион для работы и жизни, поэтому неудивительно, что пилотный проект тестировался именно там. Зато он показал хорошие результаты, и компания первой в отрасли получила лицензию на эксплуатацию промышленных дронов в США. Это произошло в 2013 году. Партнером BP в этом вопросе выступила компания AeroVironment. В целом, надо отметить, что в BP активно используют не только беспилотники, но и другие передовые технологии, включая специальные роботы, способные передвигаться по поверхностям различной конфигурации. Беспилотники и роботы служат для замены людей на рискованных участках работы (проверки оборудования, морских платформ и др.). Кроме того, BP создавала и продолжает создавать дистанционные центры управления, применяющие беспилотники и другие передовые технологии в едином комплексе.

“Chevron”

Компания “Chevron” также входит в число лидеров нефтегазовой отрасли, причем это касается и сферы новых технологий. Что касается беспилотных систем, то Chevron использует их, в частности, для сбора данных с воздуха о состоянии месторождений, различного оборудования для добычи и других компонентов. Основная цель применения беспилотников в данном случае – повышение безопасности и производительности на нефтепромыслах. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Сотрудники беспилотного подразделения компании “Chevron” в Индонезии

Интересным решением также можно считать применение технологии дополненной реальности (AR) вместе  с беспилотниками во время проведения инспекций и мониторинга для оценки состояния оборудования и инфраструктуры. Chevron также стала активно использовать дроны при ликвидации промышленных аварий, включая разливы нефти.

ConocoPhillips

“ConocoPhillips” не нуждается в излишних представлениях. Компания давно ведет свой бизнес в самых разных странах и регионах, включая США, Австралию и Северную Европу (морские промыслы в Северном море). Компания успешно использует беспилотные технологии для проверки и мониторинга своих месторождений и оборудования. В качестве конкретных примеров можно привести месторождение газа Джуди (Judy) в Северном море, где беспилотники компании работают при проверках морской платформы, кстати тоже беспилотной. Кроме того, ConocoPhillips активно применяет дроны – серии DJI Mavic и платформы других производителей – при проверках нефтеналивных танкеров на наличие дефектов и на предмет хранения груза. В отчетах Conoco утверждается, что применение беспилотников позволило сократить общее время проверки танкеров на 75%.

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Морская платформа ConocoPhillips на месторождении Judy в Северном море

Equinor

Норвежская “Equinor” прилагает множество усилий и расширяет объем инвестиций в новые технологии. Часть процесса цифровизации становится использование летающих и подводных беспилотников, а также роботизированных платформ и комплексов. Они используются для мониторинга платформ и оборудования, мониторинга экологической обстановки на месторождениях и других важных задач. Компания по мере возможности старается использовать беспилотники там, где существуют сложности для работы людей в полевых условиях, либо там, где работа человека просто невозможна. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Одна из морских платформ норвежской компании Equinor

Компания Equinor разработала стратегию автоматизации значительного числа операций на своих месторождениях в Северном море, поэтому масштабы эксплуатации беспилотников будут год от года расти. Предполагается создание полностью автономных и даже беспилотных платформ по образцу уже упоминавшейся платформы на месторождении “Джуди” компании ConocoPhillips. Это не только элемент стратегии технологических преобразований, но и способ борьбы с конкурентами на рынке и выживания сравнительно небольшой компании среди крупных транснациональных монстров вроде “ЭксонМобил”, о которой речь ниже. 

ExxonMobil

Компания “ExxonMobil” не нуждается в особом представлении. В настоящий момент это бесспорный мировой лидер в отрасли, который стремится не только расширять свое присутствие на месторождения в разных регионах мира, но и активно занимается развитием новых технологий, включая беспилотные. 

Программа внедрения БПЛА в бизнес-процессы компании стала активно развиваться с 2012 года и сегодня занимает важное место в общей стратегии развития ExxonMobil. Один из наиболее ярких примеров успешного внедрения беспилотных систем в бизнес “ЭксонМобил” – это сотрудничество с компанией из Остина (штат Техас) HUVRdata, которая в течение последних лет помогала ExxonMobil в создании глобальной платформы цифровой отчетности и аналитики, которая использовала программы инспекций с помощью дроном. Новая стратегия и программа должны помочь ExxonMobil оцифровывать, масштабировать и стандартизировать рабочие процессы проверок с помощью дронов на объектах ExxonMobil.

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Схема проекта цифровизации и использования беспилотников в рабочих процессах ExxonMobil. Проект разработан партнером ExxonMobil – компанией HUVRdata. Проект включает цифровизацию процесса инспекций (с помощью дронов), создание интегрированной базы данных, а также систему аналитики.

Кроме того, “ЭксонМобил” оказывает помощь другим компаниям – разработчикам БПЛА, чтобы конечная продукция – дроны – создавалась с учетом особенностей работы, уровня безопасности и возможностей повышения эффективности нефтегазовой компании. В настоящее время ExxonMobil широко использует дроны для наблюдения с воздуха и инспекций на своих объектах в Северной Америке, Великобритании и Австралии. Также продолжается программа применения беспилотников на морских платформах, нефтеперерабатывающих предприятиях и нефтехимических комплексах “ЭксонМобил”. 

Royal Dutch Shell

Shell широко использует дроны DJI и других производителей для своих задач. Несколько лет назад компани поставил амбициозную цель – внедрить умные технологии в производственный процесс, по возможности полностью сделав его отвечающим самым передовым требованиям новой цифровой экономики. Эта стратегия, в частности, подразумевает применение БПЛА и различных датчиков. В качестве примера успешного применения дронов компанией “Шелл” можно привести процесс проверки факелов на своих месторождениях.

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Сотрудники беспилотного подразделения компании Royal Dutch Shell. Скотфорд, Канада.

Компания также использует возможности своего технологического центра в Хьюстоне (штат Техас) для проведения пилотных исследований и тестирования беспилотных технологий в различных условиях и для решения новых по своему характеру задач. Например, отрабатывается технология совместного использования беспилотников и различных датчиков и иных цифровых устройств для проведения инспекций месторождений, оборудования и других важных объектов компании. 

Пример использования DJI Matrice 300 RTK компанией Shell на нефтехимическом предприятии Deer Park 

Компания “Шелл” располагает активами в различных регионах и странах. В частности, много месторождений, а также объектов нефтепереработки и хранения сырья и продуктов компании находится в Северной Америке. Один из самых ярких и свежих примеров успешного использования беспилотников специалистами Shell является ее нефтеперерабатывающий и нефтехимический комплекс Deer Park в штате Техас неподалеку от Хьюстона. Площадь всего комплекса занимает примерно 930 гектаров.  

На огромной территории располагаются установки для перегонки сырой нефти, крекинга, установки гидроочистки каталитического бензина и другое оборудование, позволяющее в круглосуточном режиме производить бензин, керосин, дизельное топливо и другую продукцию для нужд американских компаний. Кроме этого на территории предприятия расположены собственные службы безопасности, медицинской помощи, пожарные станции, целая сеть железнодорожных путей, трубопроводов и другое важное оборудование. 

Разумеется, это достаточно специфическое и опасное место для работы, которое нуждается в постоянном обслуживании и проверках состояния оборудования. Нет ничего удивительного и в том, что летом 2016 года руководство комплекса Shell Deer Park приняло решение о применении беспилотников для проверок оборудования на высоте (трубы и другие компоненты коммуникаций и оборудования), чтобы снизить риск и угрозу жизни собственного персонала, а также повысить качество проверок и сократить их сроки.

Поскольку в энергетической отрасли сегодня явно доминируют дроны DJI, то выбор в пользу новейшего DJI Matrice 300 RTK был вполне логичным. Реализацией проекта занималось собственное специализированное подразделение компании Shell – Drone Aerial Response Team (D.A.R.T). 

Новая программа подразумевала проведение как плановых проверок, так и реагирование на различные инциденты. В качестве объектов проверки выступали оголовки факельных стволов и резервуары с плавающей крышей, то есть такие зоны, состояние и функциональность которых проверить с земли невозможно или крайне трудно. Также внимания с воздуха требовали случаи утечки в паровых системах и другие аномальные ситуации. Такой тип оборудования, как правило, требует проверок с высоты, поэтому решение о применение промышленного квадрокоптера Matrice 300 RTK с гибридной камерой Zenmuse H20 было вполне логичным. 

Новая модель, оснащенная камерой со встроенным лазерным дальномером, позволяла пилотам соблюдать меры безопасности при приближении к исследуемому объекту, сводя к минимуму при этом электромагнитные помехи и угрозы для самого летательного аппарата. Наличие же в камере 20-мегапиксельного зума позволяло решать задачи, когда непосредственное приближение дрона к исследуемому объекту несло риск для оборудования и даже было чревато аварией летающей платформы. 

Важно также, что усовершенствованная система обнаружения обнаружения и обхода препятствий позволяет дрону М300 RTK легко маневрировать среди оборудования, не останавливаясь перед препятствиями. Таким образом удается существенно сократить время на проверки, снизить риск для сотрудников и получать точные данные, позволяющие оперативно принимать решения. Высокая производительность и эффективность новой модели позволила компании заменить им сразу несколько более старых моделей дронов серии Phantom и Inspire, которые ранее применялись для инспекций. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Для инспекций оборудования с успехом применяется даже квадрокоптеры серии DJI Inspire, изначально предназначенные для кинематографа. Причина в возможности установить на борт высококачественную визуальную камеру с высоким разрешением.

Более подробно об опыте применения М300 RTK на заводе Shell Deer Park читайте в специальной статье блога

Опыт применения беспилотников в российских компаниях нефтегазовой отрасли

О зарубежных компаниях – лидерах применения беспилотных технологий мы уже рассказали. Остается разобраться с ситуацией, сложившейся в России. Зарубежные аналитики включают в уже упоминавшуюся выше “семерку” лидеров российский “Газпром”. Но кроме него беспилотные технологии активным образом развивают такие гиганты российского сектора нефти и газа, как “Газпромнефть”, “Роснефть”, “Лукойл”, “Сургутнефтегаз” и другие.

По оценкам PwC, российские компании пока отстают от своих зарубежных конкурентов в масштабах и эффективности применения дронов. Ситуация, конечно, меняется, однако доминирующей сферой применения БПЛА в российских компаниях сегодня является инспекции трубопроводов на предмет их функционирования и несанкционированных врезок. Тем не менее, понимание более широких возможностей дронов и беспилотных технологий в целом меняется. Компании видят перспективы и постепенно расширяют сферы эксплуатации беспилотников. 

Так, компания “Роснефть” развивает направление по созданию высокоточных ортофотопланов местности. Расширяется применение беспилотников для экологических задач, мониторинга разлива нефти и состояния окружающей среды в зонах нефтедобычи и пролегающих нефтепроводов. Компания “Газпромнефть” создала целый технопарк, в котором тестируются и развиваются беспилотные технологии. О перспективности и эффективности говорят конкретные цифры. Например, упомянутая выше компания “Газпромнефть” утверждает, что более 60% принадлежащих ей трубопроводов контролируются с помощью беспилотников. При этом эффективность именно такого мониторинга, по словам представителей компании, зачастую в полтора раза выше, чем если бы контроль осуществлялся с помощью вертолетов. 

Отдельно следует сказать о применении беспилотников компанией “Газпром” – лидером газового рынка, причем не только в России, но и за ее пределами. 

ОАО “Газпром”

Компания “Газпром” применяет в работе беспилотники разных производителей, включая множество моделей от компании DJI. Часто разработки от DJI комбинируют с совместимыми разработками сторонних производителей. Особенностью работы компании “Газпром”, как и ряда некоторых других компаний, в частности “Новатэка”, является работа в суровых холодных условиях или в условиях сложного рельефа. 

В таких случаях требуются неординарные решения. Компания использует собственные ресурсы для масштабных испытаний различных моделей беспилотных систем, их возможностей работать в разных природных условиях, параметров эффективности и т.п. Компания закупает беспилотники других производителей, а также пытается разрабатывать собственные аппараты в рамках специального подразделения. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Гексакоптер DJI Matrice 600 c газоанализатором от компании “Пергам”, разработанным для нужд ОАО “Газпром”

Одним из ярких примеров сотрудничества “Газпрома” с разработчиками беспилотных систем можно считать совместную работу с производителями оборудования для обнаружения утечек газа компанией “Пергам-Инжиниринг”, КРОК и SPH Engineering (Латвия). В частности, разработчики создали для “Газпрома” и других российских компаний нефтегазового сектора программно аппаратный комплекс LMC G2 DL (Laser Methane Copter Generation 2 with Downlink). Второе поколение системы предназначено для обнаружения утечек метана (CH4). Оборудование и ПО специально приспособлено для использования вместе с промышленной летающей платформой DJI Matrice 600 – одним из самых мощных и универсальных дронов от китайского лидера на рынке беспилотников. С помощью нового оборудования специалисты “Газпрома” планируют проводить инспекции трубопроводов и другого соответствующего оборудования на предмет утечек газа, точной локализации и устранения обнаруженных неполадок. 

“СИБУР”

Тесно сотрудничающая с ОАО “Газпром”, “Новатэк” и другими российскими компаниями нефтегазового сектора компания “СИБУР Холдинг” представляет собой лидера нефтехимического рынка в стране. Компания также активно внедряет новые технологии в свои бизнес-процесс, включая беспилотные системы. 

Использование дронов специалистами компании “Сибур” развивается по нескольким направлениям: мониторинг трубопроводов, мониторинг промышленных площадок, а также экологических мониторинг в местах работы промышленных предприятий компании. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Завод компании СИБУР в Томске

В частности, компания еще в 2017 году начала тотальный переход на мониторинг своих газопродуктопроводов, расположенных в Западной Сибири,  беспилотниками. Раньше эти работы выполнялись экипажами и специалистами вертолетов Ми-8 и и AS-350, а также самолетов АН-2. Практика показала, беспилотники обходятся компании намного дешевле. Кроме того, что не менее важно, возрастает безопасность для персонала. 

Уже тестовые полеты БПЛА позволили специалистам прийти к выводу о явных преимуществах дронов перед вертолетами. В частности, мониторинг с помощью БПЛА снимает ограничения по времени проведения инспекций. Их можно выполнять практически в любое время. Полученные и проанализированные визуальные материалы охранных зон трубопроводов повышают оперативность контроля и значительно дополняют информацию о состоянии объектов, а также позволяют вовремя реагировать на нарушения. 

Другим интересным направлением в развитии беспилотных технологий компании “СИБУР” стало развитие процедуры воздушного мониторинга производства мономеров. Цель нового проекта заключалась в том, чтобы выполнять мониторинг производства для повышения эффективности линейных обходов удаленных участков и производительности труда. 

Использование дронов в нефтегазовой промышленности
Оператор во время проверки факельного оголовка на предприятии в Томске

Примечательно, что для выполнения мониторинга были привлечены промышленные квадрокоптеры серии DJI Matrice 200, а также квадрокоптеры DJI Inspire и DJI Mavic Pro. Специалисты посчитали, что преимуществом этих моделей для целей мониторинга будет их полетное время (в среднем до 26 минут), наличие 4К-камер для высококачественной визуальной съемки и высокая степень безопасности пилотирования. В ходе мониторинга дроны обследовали факельные оголовки, печи пиролиза и  основной тепломагистральный трубопровод. По мнению специалистов “СИБУР”, дроны позволили существенно сократить время на выполнение инспекций и выполнить все задачи даже тогда, когда речь шла о проверке труднодоступных объектов. Были существенно сэкономлены финансовые и человеческие ресурсы. 

Кроме того, внедрение беспилотных технологий предоставляет специалистам возможность полного контроля состояния производственных объектов, так как полученные визуальные материалы можно проанализировать в любое время, сравнить прошлые снимки с выполненными только что. Это помогает выявить различные изменения в состоянии оборудования и динамику таких изменений. 

Описываемый проект реализовывался в качестве части программы технологического перевооружения производства компании в Томске. Помимо визуального контроля в дальнейшем специалисты по беспилотному мониторингу выполняли полеты дронов, оснащенных инфракрасной камерой для обнаружения возможных утечек на трубопроводах и межцеховых коммуникациях, особенно на труднодоступных и протяженных участках. В частности, это помогает отслеживать состояние изоляции трубопроводов, случаи коррозии и утечек сжиженных газов, бензина и пара. 

Заключение

Мы привели далеко не все примеры успешного применения беспилотных технологий в сфере нефти и газа. Быстрое развитие БПЛА и связанных с ними экосистем позволяет существенно расширить рамки применения новой технологии и успешно интегрировать ее в технологические стратегии российских и зарубежных компаний нефтегазовой сферы. 

Важно и то, что многие производители дронов, включая лидера отрасли компанию DJI, активно сотрудничают с компаниями нефтегазовой отрасли для учета опыта и специфики применения беспилотных технологий и совершенствования беспилотных систем, включая не только сами летательные аппараты, но и все, что необходимо для гармоничной интеграции новых технологий в бизнес-процессы компаний. 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here