«Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе»

Применение беспилотных летательных аппаратов для экологического мониторинга магистральных систем нефтепроводов

УДК: 504.064.37
DOI: 10.33285/2411-7013-2023-5(314)-59-65

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия

Ключевые слова: беспилотные летательные системы, магистральные нефтепроводы, охрана окружающей среды, экологический мониторинг, аэрофотосъемка, обнаружение утечек углеводородов, целевая аппаратура

Аннотация:

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) нашли широкое применение в нефтегазовой отрасли при решении различных практических задач ввиду наличия различных конкурентных преимуществ по отношению к традиционным наземным способам. В статье рассмотрены ключевые аспекты применения различных типов платформ БПЛА при экологическом мониторинге линейной части магистральных нефтепроводов, в том числе для своевременного обнаружения утечек углеводородов и оперативного реагирования на них. Приведены обзор различных видов целевой аппаратуры (специализированных датчиков) для БПЛА с описанием основных технических параметров и примеры практического применения. Установлено, что наиболее эффективным способом мониторинга и обнаружения утечек углеводородов является съемка в тепловом диапазоне. Перспективно также использование гиперспектральных датчиков и лазерных детекторов газа. Среди основных преимуществ применения БПЛА выделено повышение объективности, оперативности и экономической эффективности экологического мониторинга. Основным ограничением для широкого внедрения в практику дистанционных методов на основе БПЛА является избыточное нормативное регулирование.

Список литературы:

1. Официальный сайт ПАО "Транснефть". – URL: https://www.transneft.ru (дата обращения 15.10.2022).
2. Asadzadeh S., de Oliveira W.J., de Souza Filho C.R. UAV-based remote sensing for the petroleum industry and environmental monitoring: State-of-the-art and perspectives // J. of Petroleum Science and Engineering. – 2022. – Vol. 208, Part D. – P. 109633. – DOI: 10.1016/j.petrol.2021.109633
3. Хасанов И.И., Рахматуллина Ю.А., Шакиров Р.А. Внедрение цифровых технологий в нефтегазовую отрасль России // Трансп. и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2020. – № 4. – С. 24–28. – DOI: 10.24411/0131-4270-2020-10404
4. Аникаева А.Д., Мартюшев Д.А. Оценка потенциала применения беспилотных летательных аппаратов в нефтегазовой отрасли // Недропользование. – 2020. – Т. 20, № 4. – С. 344–355. – DOI: 10.15593/2712-8008/2020.4.4
5. Green D.R., Gomez C. Small-Scale Airborne Platforms for Oil and Gas Pipeline Monitoring and Mapping // Proc. of the Marine and Coastal Environments Conf. – 1998. – Vol. 1. – P. 1–54.
6. Drones: Ensuring cost-effective maintenance of oil and gas pipelines. – URL: https://www3.weforum.org/docs/WEF_Drones_Ensuring_cost_effective_maintenance_of_oil_and_gas_pipelines_2022.pdf (дата обращения 27.10.2022).
7. Gómez C., Green D.R. Small unmanned airborne systems to support oil and gas pipeline monitoring and mapping // Arabian J. of Geosciences. – 2017. – Vol. 10, Issue 9. – Article No. 202. – DOI: 10.1007/s12517-017-2989-x
8. Unmanned aerial systems for the oil and gas industry: Overview, applications, and challenges / T.R. Wanasinghe, R. Gosine, O. De Silva [et al.] // IEEE Access. – 2020. – Vol. 8. – P. 166980–166997. – DOI: 10.1109/ACCESS.2020.3020593
9. Real-Time Monitoring of Buried Oil Pipeline Rigt-of-Way for Third-Party Incursion / B. Olawale, C. Chatwin, R. Young, P. Birch // Int. J. of Innovative Science, Engineering and Technology. – 2015. – Vol. 2, Issue 2. – P. 163–173.
10. Жаркова В.В., Ванчугов И.М., Шестаков Р.А. Разработка мер по экологическому мониторингу технологического участка магистрального нефтепродуктопровода Рязань–Москва // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2022. – № 5(308). – С. 62–69. – DOI: 10.33285/2411-7013-2022-5(308)-62-69
11. Singhal G., Bansod B., Mathew L. Unmanned aerial vehicle classification, applications and challenges: A review // Preprints. – 2018. – P. 1–19. – DOI: 10.20944/preprints201811.0601.v1
12. Официальный сайт Imsar LLC. – URL: https://www.imsar.com/ (дата обращения 15.10.2022).
13. Remote ultrasound monitoring of underground water mains / V.A. Zibrov, O.V. Sokolovskaya, N.M. Zibrova, I.A. Zanina // Life Science J. – 2014. – Vol. 11, Issue 10. – P. 548–551.
14. Kochetkova L.I. Pipeline monitoring with unmanned aerial vehicles // J. of Physics: Conf. Series. – IOP Publishing, 2018. – Vol. 1015, Issue 4. – P. 042021. – DOI: 10.1088/1742-6596/1015/4/042021
15. Aerodynamic analysis of an unmanned aerial vehicle with infrared camera for monitoring oil leakage in pipeline networks / Е.А. Elvira-Hernández, F. Lopez-Huerta, H. Vázquez-Leal [et al.] // Acta Universitaria. – 2020. – Vol. 30. – P. 1–15. – DOI: 10.15174/au.2020.2534
16. Asadzadeh S., de Souza Filho C.R. Spectral remote sensing for onshore seepage characterization: A critical overview // Earth-Science Reviews. – 2017. – Vol. 168. – P. 48–72. – DOI: 10.1016/j.earscirev.2017.03.004
17. Leak Detection in Water Transmission Systems by Multispectral Remote Sensing with Airplane and UAV / С. Chatelard, J. Sanchis Muñoz, J.-C. Krapez [et al.] // 2019 IEEE Int. Geoscience and Remote Sensing Symposium, July 28 – Aug. 02, 2019, Yokohama, Japan. – IEEE, 2019. – P. 7124–7127. – DOI: 10.1109/IGARSS.2019.8900288
18. Benyeogor M.S., Olatunbosun A., Kumar S. Airborne system for pipeline surveillance using an unmanned aerial Vehicle // European J. of Engineering and Technology Research. – 2020. – Vol. 5, Issue 2. – P. 178–182.
19. Чистяков Д.А., Нечаева О.А. Экологический мониторинг разливов нефти и нефтепродуктов с использованием летательных аппаратов // Новая наука: Проблемы и перспективы. – 2016. – № 2-3(61). – С. 18–23.