Einführung
Vor einigen Jahren hatte ich die Gelegenheit, die ersten Anwendungen von Starrflüglerdrohnen auf Sojabohnenfeldern kennenzulernen. Sofort schossen mir dutzende Gedanken durch den Kopf, wie man Drohnen in der Upstream-Industrie nutzen könnte.
Drohnen scheinen ein langfristiger Trend zu sein. Die Einsatzgebiete sind vielfältig: Von Freizeitaktivitäten, industrieller Nutzung bis hin zu anderen Studioanwendungen oder beginnenden Anwendungen im Bereich Versand und Lieferung. Praktisch jede Industrie ist sich der Verwendung von Drohnen (oder Plattformen, die dem ähnlich sind, was wir heute als Drohnen kennen) für verschiedene Anwendungsfälle bewusst. In den folgenden Abschnitten untersuche ich einige der gegenwärtigen Anwendungen und stelle mir neue Möglichkeiten des Einsatzes von Drohnen für Öl und Gas Upstream vor. Auch wenn gegenwärtig die Technologie noch nicht effektiv erreicht ist, wird sie sicherlich in einigen Jahren erreicht werden.
Punktuell oder kontinuierlich?
Wie in den meisten Branchen werden Drohnen seit Jahren für Spot-Anwendungen eingesetzt. Dies bedeutet, dass Anwendungen der Erhebung, der Visualisierung, der punktuellen oder periodischen Überwachung oder der Reaktion auf ein punktuelles Ereignis eingesetzt werden, um Berichte über den Zustand der Situation zu erhalten. Die Drohnen des Multirotor-Typs sind hierfür eine gute Plattform, da sie kosteneffizient, einfach zu bedienen und zu warten, sowie schnell einsetzbar sind. Einsatzgebiete der Multirotor-Drohnen sind u.A. elektrische Übertragungs- oder Verteilungsnetze, Anwendungen wie die Erkennung von Lecks und Korrosion in Isolatoren, Inspektion von Türmen und Spannweiten, sowie die Verlegung von Führungsdrähten .
In Onshore- und Offshore-Anlagen könnten diese Drohnen eingesetzt werden für:
- Höheninspektionen (Türme, Strukturen, Lagerhäuser usw.)
- interne und externe Tankinspektionen
- Verfolgung von Bauprojekten (Video, Fotografie)
- Ferndetektion von Gasen und brennbaren Stoffen, usw.
Der aktuelle Einsatz von Starrflügler-Drohnen ist nahezu auf den militärischen Einsatz beschränkt, wobei einige Fälle von sehr spezifischer Verwendung in linearen Strukturen wie Pipelines, Stromleitungen und Straßen zu verzeichnen sind. In zivilen Anwendungen, wie z.B. auf den Sojabohnenfeldern, wo ich zum ersten Mal ihren Einsatz in der Praxis gesehen habe, sind fast alle ihre Anwendungen punktuell wie in typischen Anwendungen mittels Multirotor-Drohnen . Diese Drohnen werden beispielsweise zur Erkennung von Baumabholzbereichen in der Nähe des Rohrs, zur Erkennung des Pfades in der Nähe des Rohrstatus (656 Fuß auf jeder Seite), zur Kartographie für Projekte im Vorfeld der Durchführbarkeit und zur topographischen Untersuchung, zur Messung des Volumens von Bioremediationspfählen eingesetzt.
Starrflügler-Drohnen könnten über den punktuellen Einsatz im vorgelagerten Bereich hinausgehen und kontinuierlich eingesetzt werden. Das könnte nicht nur zu Innovationen mit neuen Anwendungen führen, sondern auch die Art und Weise, wie diese Industrie betrieben und gewartet werden, verändern. Außerdem werden sich viele historisch bedingte Aufgaben ändern.
Starrflüglerdrohnen könnten die Ölfelder kontinuierlich bereisen und viele der Aufgaben, die heute mit einem Patrouillenfahrer, Operator oder Aufseher in seinem LKW oder durch Telemetrie mit Unterstützung eines Operators im Kontrollraum durchgeführt werden, ergänzen oder in einigen Fällen sogar ersetzen.
Drohnen-Anwendungsfälle in der Upstreamindustrie
In Ölfeldern und Ölfeldrohren könnten Starrflügler-Drohnen unter anderem Tag- und Nachtüberwachungsrunden durchführen, als Kommunikationsknotenpunkt in isolierten Gebieten dienen, Ferninspektionen aus der Luft durchführen, Anzeichen für mögliche Erdrutsche frühzeitig erkennen und den Zustand von Pipelines an Flussüberquerungen oder Ferninspektionen aus der Luft (Lecks, Produktion, Sicherheit, Abschreckung) kontinuierlich bewerten.
In Ölfeldern mit einer hohen Dichte an Bohrlöchern und einem geringen Grad an Automatisierung/Telemetrie kann eine Drohne beispielsweise innerhalb von Minuten oder wenigen Stunden das gesamte Ölfeld durchqueren und den Betriebs- und Produktionsstatus der Bohrlöcher visualisieren. Der Betriebszustand in vielen Extraktionssystemen (z.B. mechanisches Pumpen) ist einfach zu visualisieren. Dasselbe geschieht mit dem Produktionsstatus. Mit der Unterstützung von IR- oder Thermografiekameras ist es möglich, am Bohrlochkopf zu sehen, ob er korrekt produziert oder nicht. Auch die Leckerkennung ist einfach und schnell zu erkennen, nicht nur in Öl- und Gasförderleitungen, sondern auch in Wasser- oder anderen Flüssigkeitsinjektionsleitungen, die für die sekundäre oder tertiäre Förderung verwendet werden.
Viele namhafte Unternehmen haben bereits Tests durchgeführt, sowohl mit Multirotor- als auch mit Starrflügeln, sowohl bei Punktanwendungen als auch in kontinuierlichen Runden, und sind bisher in allen Fällen zu ähnlichen Ergebnissen gekommen.
Neben der Ergänzung oder Verdrängung von Telemetrie und Operatoren in Fahrzeugen könnte die kontinuierlich fliegende Drohne ein ideales Werkzeug zur Erzeugung oder Verbreitung hochwertiger Informationen sein. Anlagensicherheit, Exploration, Konstruktion und Bau, logistische Planung, Integritätserhaltung, QHSE und Produktion sind Bereiche, die von neuen und reichhaltigen Informationen in hohem Maße profitieren würden.
Informationen, die gesammelt werden könnten:
- Erkennung von Bohrlochausfallzeiten (für verschiedene Hubsysteme)
- Pumpenhubmessung für mechanisches Pumpen
- Zeitoptimierungsanalyse und Risikoerkennung
- Bewertung des Gefahrenbereichs
- Überwachung und Bewertung der Korrekturen
- Kartierung von Gebieten mit erheblichen Umweltauswirkungen
- Management von kritischen Ereignissen
- Inspektion der Oberflächeninstallation
- vorbeugende Inspektion von elektrischen Schaltanlagen
- Einbruchserkennung
- Überwachung verdächtiger Ziele
- Erkennung von anomalen Szenarien
- Luft-Magnetometrie
- Kartographie
- topographische Vermessung
- Realisierung der 3D-Modellierung von Infrastrukturen
- Visualisierung des Straßenzustands
- Identifizierung von lagernden Materialien
Wie Sie sehen, gibt es viele Möglichkeiten für den Einsatz von Drohnen in der Upstream-Industrie. Aber welche Herausforderungen gibt es? Ich werde mich im zweiten Teil meines Artikels auf die Hindernisse und Herausforderungen konzentrieren!
