油气产业机器人概论

本书介绍了目前在油气行业中发挥着重要作用的油气机器人。全书油气领域分为上游、中游和下游三个部分，分别讲述了油气资源的开采、处理、运输等流程。根据所列举的行业标准，介绍了在各个领域中使用的机器人。本书可作为高等院校石油相关专业学生的教科书及从事油气行业相关工作人员的工具书，也可作为科普用书面向对石油行业感兴趣的日常大众。

郭岩宝，副教授，博士生导师，现在中国石油大学（北京）机械与储运工程学院机电工程系任教，现主要从事微尺度表界面科学、摩擦学与表面科学、石油机械/装备失效与风险评价等方面的研究。先后主持并参加了5项国家自然科学基金；2项国家重大基础研究计划（973）；2项国家重点研发计划；中国博士后科学研究基金；十二五国家科技支撑计划等多项课题的研究工作，共发表学术论文40余篇，其中SCI收录30篇、EI收录35篇，获得国家授权发明专利8项。博士论文获中国石油大学（北京）优秀博士学位论文，入选校青年拔尖人才计划，中国石油大学（北京）优秀教师，中国石油大学（北京）大学生科技创新优秀指导教师。

1机器人简介（1）
1.1机器人的定义、分类（1）
1.1.1机器人的定义（1）
1.1.2机器人的分类（1）
1.2机器人的发展概况（5）
1.2.1国际情况（5）
1.2.2国内情况（7）
1.3机器人的基本结构（8）
1.3.1机械部分（8）
1.3.2控制部分（9）
1.3.3传感部分（9）
1.4目前机器人的主要应用场景（10）
1.5油气领域的机器人技术和人工智能（14）
1.5.1石油和天然气拥抱技术（14）
1.5.2人工智能将成为拥有颠覆性的技术（15）
1.5.3油气领域智能发展面临的挑战与思考（17）
2应用背景（19）
2.1油气机器人现状（19）
2.1.1油气行业在机器人方面的需求（19）
2.1.2油气机器人面临的挑战（19）
2.2机器人在油气产业的应用（20）
2.2.1高危环境作业（20）
2.2.2油气储层探测（22）
2.2.3石油钻井平台（23）
2.2.4巡逻检测（24）
2.2.5海洋机器人（27）
2.3基于代替高危职业的机器人需求（28）
2.3.1在吊装作业中的危险（28）
2.3.2在动火作业中的危险（29）
2.3.3在高处作业中的危险（29）
2.3.4在受限空间中作业的危险（30）
2.3.5海上石油钻井工（31）
2.4基于满足新型技术要求的需求（31）
2.4.1海洋油气方面的需求（31）
2.4.2巡检的需求（33）
2.4.3管道机器人（34）
2.4.4水下机器人（35）
3油气上游领域机器人（37）
3.1石油勘探开发的主要流程（37）
3.1.1地质勘探（37）
3.1.2地震勘探（38）
3.1.3钻井（38）
3.1.4录井（39）
3.1.5测井（42）
3.1.6固井（42）
3.1.7完井（44）
3.1.8射孔（45）
3.1.9采油（46）
3.2勘探机器人（46）
3.2.1BWSRM-H01型地应力测井机器人（46）
3.2.2页岩气长水平段取心爬行机器人（49）
3.2.3旋转式井壁取心机器人（52）
3.3陆上油气田勘探机器人（53）
3.3.1检波器埋置机器人（53）
3.3.2油气储层探测机器人（54）
3.3.3海下油气田勘探机器人（55）
3.3.4地下油气田开采机器人（57）
3.4自动钻井机器人（58）
3.4.1国外自动钻井技术（61）
3.4.2国内自动钻井技术（67）
3.5钻井作业机器人（71）
3.6海下油气田开采机器人（73）
3.7地上油田开采机器人（74）
3.7.1井口下管作业机器人（74）
3.7.2油井解堵作业机器人（76）
3.7.3油田智能注水机器人（78）
3.7.4油藏纳米机器人（80）
3.7.5油田抢喷机器人（81）
3.8海上油田开采机器人（83）
3.9智能巡检机器人（85）
3.9.1海上巡检机器人（85）
3.9.2平台智能巡检机器人（89）
4油气中游领域机器人（91）
4.1石油运输与储存的主要流程（91）
4.2油气管道内部检测机器人（92）
4.3海洋管道外部巡检机器人（101）
4.4陆地油气分输站和油气管道外部巡检机器人（108）
4.4.1国外研究现状（108）
4.4.2国内研究现状（110）
4.5海上石油泄漏污染处理机器人（111）
4.5.1石油泄漏污染追踪机器人（112）
4.5.2海上石油回收处理机器人（113）
4.6油库机器人（115）
4.6.1管道机器人（116）
4.6.2安防机器人（116）
4.6.3油罐清洗机器人（119）
4.6.4消防机器人（122）
5油气下游领域机器人（128）
5.1大型石化设备腐蚀缺陷在线检测爬壁机器人/巡检机器人（128）
5.2高温炉前机器人（129）
5.3无接触液体取样机器人（130）
总结（131）
展望（133）
参考文献（134）