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脉动中国经济·奏响石油强音

东方物探探索低空技术培育新质生产力纪略

上天“问”地

  1月2日,饶阳凹陷安平构造三维地震项目作业现场,东方物探无人机服务中心副主任孟一争在指挥车中指挥着无人机小组。不远处的简易停机坪上,4架无人机缓慢升空,在工区内自动拾取节点仪传回的QC数据。一个无人机作业小组一天可以完成5000道节点QC数据的回收任务,是传统人工作业效率的25倍。

  经过近10年的探索与实践,东方物探建立起一套成熟的物探领域无人机应用体系,初步形成了具备国际领先水平的专业化、标准化、规模化无人机作业服务能力,为物探行业培育新质生产力注入动能。近日,记者走进东方物探无人机服务中心落户单位——东方物探华北物探分公司,探寻物探领域无人机发展的“前世今生”。

  向“空”发展

  打造物探“空地一体化”新业态

  壁立千仞、沟壑纵横,多数人眼中大自然的鬼斧神工,却是物探人的“噩梦”。随着油气资源勘探开发的深入,作业区域地形地表愈发复杂险峻,无人区、“刀片山”、复杂水网等比比皆是。

  将重达百斤的物探设备、物资通过人力运输至作业地点,对物探人员的体力和安全都是挑战。无论是山间吊索还是直升机运输,物探人一直在探索采取人力以外的方式打通物资运输的“最后一公里”。

  早在2015年,华北物探分公司就开始接触无人机技术。“能不能让无人机在物探作业现场运输设备?”华北物探分公司项目管理人员有了初步构想。

  但囿于当时民用无人机技术水平,在物探现场用无人机运输大线,无论是无人机投送的精准度还是机器的后期保养,都只能反复停留在现场测试环节。

  2021年,东方物探eSeis陆上节点地震仪及采集系统进入大规模应用阶段,地震数据采集进入“无线时代”。但新问题又出现了:由于节点地震仪在使用前需要收集QC数据,人工回收数据面临三维地震作业区域大、放样广等挑战,同样耗时费力。

  恰逢此时,国内无人机技术日趋成熟,无论是飞行航程还是飞行精度都大幅跃升。

  国产无人机技术与物探技术革新在同一时刻产生了交集。华北物探分公司敏锐意识到:属于无人机的“物探空域”,来了!

  沿着无人机和物探作业结合的方向,华北物探分公司不断完善配套无人机业务相关软硬件,改装研发机载QC接收器,以期当无人机从低空掠过节点,即可完成QC数据拾取工作。初次试验时,在100米高空无人机QC数据拾取效率就可达95%。

  后续,华北物探分公司又对机载QC接收器进行两次升级,单次飞行拾取成功率最高达98%。“即使在‘刀片山’上,也可以实现和平原作业一样的效率。”孟一争说。

  在无人机的带动下,物探作业从原有的地下一张“网”,扩展到地平面上下立体覆盖的“巨网”,“空地一体化”物探作业新业态雏形初现。

  一机多能

  小无人机飞出了大效益

  无人机采集QC数据,不仅提升了生产效率,而且大幅降低了人力和安全管控成本。以内蒙古临河三维项目为例,华北物探分公司采用QC飞行回收系统,大幅缩短了作业时间。

  华北物探分公司对于无人机在物探领域的开发探索远不止于此。

  利用了解油气行业需求痛点的天然优势,华北物探分公司加强与大疆、北京中航智等无人机公司合作,研发出不同运用场景的特殊机型,以满足物探、油气生产、新能源等多场景辅助作业的应用需求,为提质增效装上了翅膀。

  随着对无人机研究的深入,华北物探分公司又回到了应用无人机的初衷——载重运输,从最初载重40千克到目前单架无人机最大可承载200千克。“无人机现在基本可以代替直升机,完成复杂地形中所有物资设备的运输运载工作。”孟一争表示。

  无人机的实际表现也印证了他的说法。针对塔里木盆地等复杂地形作业,华北物探分公司通过无人机总计运输生产设备等2200多架次,避免了租赁价格高昂的直升机。

  针对地震采集设备人工巡查巡护成本高等问题,华北物探分公司借助无人机自动化航线规划、影像实时回传、AI核查等功能,实现了对作业点位的实时监控。仅清苑三维项目,2架无人机巡护作业就替代了90名巡护员和10辆车。

  在物探以外的领域,华北物探分公司同样让无人机展示了巨大的应用潜力。

  ——在油气长输管线途经之地,无人机挂载专用检测设备进行人机协作,可及时发现管道磨损、热能量泄漏等隐患,提高油气储运保障能力。

  ——在矿权区域内,采用垂起固定翼无人机携带高清摄像装置进行巡护,保障企业对特定区域内油气资源的合法权益。

  ——在应急救援现场,无人机携带远红外和照明设备进行快速响应,能及时掌握灾区情况,并向被困人员准确投放急救物资。

  …………

  乘着低空经济快速发展的东风,华北物探分公司加快完善配套无人机全链条作业模式。截至目前,华北物探分公司已经和集团公司内外多家企业签订无人机辅助作业服务合同,增效创效有了重要抓手。

  筑梦低空

  探索物探领域新质生产力发展路径

  “物探行业这3年的发展,让我都感觉陌生。”回想起第一次看到智能化地震作业系统电子沙盘的情形,从业31年的2324队指导员周洪斌不禁感叹。大屏上,工区内的城市、田埂等场景被像素级还原,物探作业动态更是一览无余。“我能随时掌握工区里的任何情况,这放在以前想都不敢想。”他表示。

  电子沙盘的制作,正是有赖于无人机携带的五目相机对工区进行高精度测绘,为炮点设计、安全监测等提供数字化、智能化支撑。

  以无人飞行器为代表的低空经济,是典型的新兴产业,更是培育发展新动能的重要方向。从东方物探探索无人机的过程不难看出,无人机不仅催生了作业模式的重大革新,而且是以新质生产力推进油气田生产向智能化、高效化、绿色化转型发展的重要力量。

  力量来源于对多元化人才的吸引力——

  华北物探分公司相关负责人坦言,在以往的招聘过程中,一线作业岗位始终缺乏留住年轻人的核心吸引力。在建立无人机服务中心后,众多喜爱飞行的年轻人纷纷慕名前来。他们在进行了物探知识培训后,凭借对操作无人机的热情,往往能很快取得CAAC民用无人机驾驶证,合规上岗。

  力量来源于对未来油气上游行业的无限想象——

  尽管当前无人机给物探作业带来了重大技术革新,但依然存在不少限制场景,这也留给了无人机持续赋能物探领域的空间。

  结合具体油气田,将来会有更细致、更专业化、定制化的应用场景和功能模块被开发出来;通过深度集成“免像控”采集处理、航测影像及激光雷达点位云处理等技术,快速搭建油气田及长输管道场站地理信息数据库,从而达到可视化的实时监控,加强对油气设备设施状态的精准感知……

  飞入低空,仅仅是东方物探走向未来、引领发展的第一步。在加快建设世界一流企业目标的指引下,东方物探上下力争在更多领域引领物探行业发展。(记者 余果林 实习记者 谢非 通讯员 沈家园 姜淮平)

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  飞越“无人区”  

  在油气勘探的最前沿,物探队员携带物资装备在广袤的无人区翻山越岭、飞檐走壁,宛如极限运动员一般。在这背后,却是油气勘探向深、向难、向“非”转变所带来的现实挑战。

  东方物探将小小的无人机进行适配改装,有效实现了节点QC数据自动拾取、载物、巡线等功能,打造了物探作业“空地一体化”协同发展新业态,在降本增效的同时,也大大提升了物探作业的安全性,为物探技术未来发展提供了更多的可能。

  无人机飞越了技术的无人区。东方物探对无人机的探索应用过程并非一蹴而就,即便在找准应用方向后,无论是针对无人机本身,还是搭载的功能元器件,技术人员都进行了多轮次的改装迭代与无数次的现场测试,并研发了相关配套装备。正是这样不断累积的小打小闹式的创新量变,才能让无人机真正适配于不同的物探作业场景,实现物探技术数智化发展的质变。不难发现,单纯的“拿来主义”显然不能让无人机快速适应传统油气生产,必须依靠进一步的技术创新,并经过生产一线的淬炼、升级,才能让先进技术真正为我所用。

  无人机穿越了思想的无人区。难变的是思想,难改的是观念。无人机等先进生产工具赋能传统油气行业,显然不仅是某一个人、某一个公司长期坚持的结果,更是我们沿着培育发展新质生产力的正确道路奋进所交出的答卷。在人工智能等前沿技术的加持下,新概念、新产品、新理念层出不穷,各行各业的科技创新正加速演进。我们要主动接受新概念,积极拥抱新质生产力,把更多先进的通用技术进一步创新转化为油气领域专业技术,为集团公司加快建设世界一流企业助力。(余果林)