一、背景分析

    输油管道运输作为目前主要运输方式之一，直接关系着国计民生。据统计，国内近10年公开报道的输油输气管道安全事故，外部风险因素是引起管道事故的主要原因，其中人为影响（偷盗油气）引起的事故占10％。打孔盗油问题给管道油气企业带来的风险主要有以下几个方面：

    在输油管道的管理方面做得是否好，牵涉到企业的生产运营状态，同时也严重威胁输油管道沿线百姓财产安全及人身安全，所以在输油管道生产运营方面的安全问题不容小觑，必须做到高效和安全。

盗油分子实施盗油过程中往往时间仓促，焊接质量低下，很容易发生油气泄漏事故，不仅存在巨大的安全隐患，还会对周围的环境和生态造成破坏。可直接导致重大经济损失。

    打孔盗油事件可导致管道运营公司面临巨大社会舆论压力，产生恶劣社会影响。

    研究者对目前国内已有的打孔盗油气监检测技术的技术原理及在生产时间中应用的优缺点进行了综述，并对视频监控系统、无人机巡护以及基于管道电位分析识别焊接类打孔盗油等技术应用前景进行了展望。

二、打孔盗油气类型

国内常见的打孔盗油气作业方式主要有焊接式、抱箍式、钢钎式和粘接式等。

（1）焊接式

焊接式盗油阀是目前ZUI为常见的盗油方式，盗油分子在挖开的管道上面直接焊接一短管，短管带有螺纹，通过螺纹连接安装一个钻孔控制阀，然后打盗油孔，盗油分子根据需要的长短，在钻孔控制阀门上装上一定长度的管子，管子末端再装一个放油控制阀。此种盗油装置安装两个阀门，钻孔控制阀通常打开，盗油分子通过操作放油控制阀来盗取原油。设备的优点：首先，设备结构比较简单，安装后很难发生泄漏，而且很容易隐藏盗油点。

（2）抱箍式

盗油分子一般用较大规格的扁钢（一般宽12～300mm），做成环形管卡状盗油装置，扁钢上焊接短节，短节上带有螺纹，螺纹连接安装上盗油阀门，利用铅块容易挤压变形的特点作为密封，通过拧紧环形管卡状装置两端的螺丝，使盗油装置严密贴合在管道上，然后打孔盗油。该设备的主要特征：首先，设备的施工困难，施工工艺繁琐，耗时长；其次，采用铅制压力来实现封堵作用，确保原油不泄漏，其危险性极高，因此在采油作业中极易出现泄漏事故。2000年左右比较普遍，近年来逐步下降。

（3）钢钎式

通常情况下，盗油者都会选择一条长度更大的无缝钢管，然后将其制成一把带有圆锥的焊头，外形类似于运动中的长矛，在圆锥的一侧有一个小洞，在圆筒的一端装有一个阀门。盗油者在油管上挖了一个不能钻的洞，再用大锤子把钻头钻进去，盗油。该设备的主要特点：一是安装简单，二是地面管线占地少，耗时少，不易被人察觉。第三：由于钻头自身的粗细，钻进管子会对管子产生很大的伤害。第四：由于钻孔钻进管线的长度比较大，很容易在管线中形成堵塞，从而导致严重的原油泄漏。第五：这些年来，该方式运用并不多，不过它所带来的伤害却很大。

（4）粘接式

盗油分子把盗油阀通过垫板直接粘接在管道上，再开孔盗油。

三、打孔盗油气检测技术

有些输油气管道铺设在偏远地区，石油企业监管人力少，不能及时对偏远地区进行监督管理，需要一定的自动化技术来监控这些偏远地区，减少盗油事件的发生。石油企业可以建立一个智能化的盗油监测系统，当有人在钻井和盗油时，及时报警显示，油气企业快速定位，减少对油气管道造成的损失。目前，国内主要的打孔盗油监测技术手段有以下这些方面：

（1） 管道泄漏监测系统电学式法

该管道泄漏监测系统是目前打孔盗油气识别的主要检测技术，目前国内油气管道正在使用的管道泄漏监测系统主要为负压波法、音波法和流量平衡法，以及这３种方法的复合方法。

其中负压波法的技术原理是采集管道沿线各站场和阀室的压力、流量等管道运行参数，通过监测管道泄漏所产生的负压波和流量输差进行管道泄漏事件的识别和定位。

管道泄漏监测系统电学式法负压波检漏定位原理图

优点

可实时识别定位出管道油气泄漏时间和泄漏的大体位置，结合现场排查确定是否为打孔盗油。

缺点

对于泄漏量小很小的情况，该系统的预警和定位存在一定的误差,可能漏报或者误报。

（2） 分布式光纤管道泄漏监测预警系统

分布式光纤管道泄漏监测预警系统是近几年发展起来的一种技术，其技术原理是利用与输油气管道同沟敷设的通信光缆中的光纤作为分布式振动传感器，监测管道伴行光缆沿线的振动声波信号，实现对第三方施工或人为破坏等管道安全的威胁事件的识别和定位。

分布式光纤管道泄漏监测预警系统工作原理

优点

可实时对第三方施工或人为破坏等管道安全的威胁事件的识别和定位，能够对打孔盗油气不法作业实时监测和报警。

缺点

无法应用早期建设的部分没有光纤的管道。

（3）管道外检测技术

常用的管道外检测技术有皮尔逊测试法( Pearson)、多频管中电流法(PCM)、直流电位梯度法(DCVG)、标准管地电位测试技术(P/S)、密间隔电位测试法（CIPS/CIS）。

管道外检测技术检测原理是，采用管道防腐层检漏设备（PCM）检测出管道上的外接金属物的位置及方向，结合开挖验证，找出打孔盗油设施。PCM设备检测系统示意图如图所示。

管道外检测技术管道防腐层检漏设备PCM检测系统示意图

优点

可检测出管道上的外接金属物，结合开挖验证，能够识别打孔盗油点。

缺点

但该方法仅仅能够识别外接支管为金属管道类型的打孔盗油气设施，而对于黏结的非金属管道无法检出；外检测作业一般检测周期为3年，存在因检测周期导致检测时效性差的问题。

（4）管道内检测技术

管道内检测技术主要有漏磁检测、超声测厚检测、超声裂纹检测、几何线检测、中心线检测（ inertial measurement unit, IMU)等。管道内检测技术识别原理是通过管道内检测器检测安装盗油阀门时在管壁上形成的孔洞或者外接支管情况来识别盗油阀门。管道内检测器装置结构如图所示。

管道内检测器装置结构

优点

可识别理已经存在的打孔盗油阀门或者支管等设隔。

缺点

识别时效性较差，一些管道由于输量或者管道内部环境因素，导致不能开展内检测。

（5）管道噪声检测仪技术

该技术是采用增敏结构的超高灵敏度压电式传感技术原理制造而成的专用于长输管道打孔盗油检测技术，输油管道泄漏(泄露)噪声(噪音)监测的仪器。

优点

吸附式，方便安装，可快速识别钻孔振动信号并确认钻孔位置。

缺点

管道噪声检测仪放置位置明显易于被发现。

四、技术展望

随着智慧管网、智能管道的建设，长输管道打孔盗油气监检测技术出现了新的研究方向。主要表现在以下几个方面：

（1） 视频监控识别系统

基于对管道上方第三方活动破坏的监测报警，目前视频监控系统在管道上进行了安装应用，尤其是在管道高后果区，并呈现逐渐增多的态势。

功能

目前人工智能视频监控系统在实现对管道状态的实时监测的同时，可同步识别出监测范围内的管道的第三方破坏事件，包括对打孔盗油不法作业的实时识别和报警。

局限性

受限于视频监控设施的监控范围以及识别报警算法的精度，视频监控系统识别打孔盗油不法行为报警准确率还有待进一步提升。

（2） 无人机巡护

应用范围

对于一些处于地形复杂的无人区、原始森林、山川等地域的管道安全管理，可使用无人机进行巡护。

局限性

由于无人机自身的续航里程以及识别分析算法的不成熟，无人机巡护识别打孔盗油行为技术需进一步研发。

（3） 基于管道电位分析识别技术

将输油气管道分为多个监测段；监测每个监测段上的管地电位偏移量，电位偏移量包括正向偏移量和负向偏移量；若监测段同时具有正向偏移量和负向偏移量，并根据监测的管地电位偏移情况的特征，将对应的监测段确定为疑似打孔盗油气段；对所有疑似打孔盗油气段进行排查，以确定出实际打孔盗油气段。

现场应用表明该技术可及时识别和报警出焊接类打孔盗油气作业，保障管道安全高效运行。

    总之，打孔盗油行为给油气企业带来了巨大的经济损失，同时也增加了额外的工作量，打孔盗油行为如果不及时制止，就会导致油气泄漏等重大事故，而事故的后果很难弥补，所以要从源头入手，把盗油行为放在摇篮里。