北极油气凝析气田海上卸油系统仿真建模

北极油气凝析气田海上卸油系统仿真建模

问题

Novoportovskoye油气凝析气田位于亚马尔半岛,由俄罗斯第四大石油生产商俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom Neft)拥有。油田的石油通过100公里的管道输送到卡姆尼角(Cape Kamenny)的海港,然后被装进北极油轮以进行进一步运输。大型现场开发将于2016年开始,并将持续数十年。

北极地区交通运输规划的主要问题是恶劣的冰雪环境和恶劣的海况。一年中的大部分时间,这些船都在奥布湾(Ob'Bay)海岸近岸固冰区的500米冰道上作业,冰厚超过2米。一年中有几个月的时间,卡拉海(Kara Sea)的开阔水域几乎完全被浮冰覆盖。

解决方案

油船物流仿真模型接口

模型接口

根据俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom Neft Novy Port LLC)的要求,来自Krylov国家研究中心的专家将船舶计算模块、GIS环境和通用接口下使用AnyLogic开发的物流仿真模型合并在一起。该仿真模型再现了岸基储存荷载的动态情况,船舶运动逻辑和不同概率天气情况下的相互作用,同时考虑了冰道的冻结。

油轮被建模为在海湾中移动的独立智能体,并以仿真模型的逻辑块为指导:油轮和破冰船之间的相互作用、油轮速度与储存容量的选择、其他油轮位置、冰况和其他因素。

利用仿真模型中的地理信息系统技术,他们可以对地理因素敏感的交通系统进行分析,包括水深条件、航道、保护水域和海岸线。

由于冰道条件对船舶交通影响很大,Krylov中心专家在模型中增加了以下参数:

油轮物流仿真参数变化

不同冰况下的参数变化

结果

基于多个模型的运行,Krylov中心专家定义了最佳存储量,足以在不同严重程度的冰况下使用。

仿真建模技术的应用使他们能够设计一个运输系统,该系统可以根据冰道冻结、油轮运输和储存填充的动态进行调整。其他分析工具很难考虑这些动态因素。

在建模项目的过程中,Krylov中心的专家还制定了消除存储溢出风险的最佳实践。该模型还计算出了不同结冰情况下陆地冰层中航道的最优数量、运河铺设的大致日期以及油轮破冰船保障的体积和条件。分析定义了在油田开发的各个阶段,在各种情况下的外部引航、燃料费用和破冰船支持的动态。该模型还帮助规划了低冰级小型油轮的临时使用期内的作业。

同类案例研究

更多案例研究