Simulationsmodellierung eines Offshore-Offloading-Systems für ein arktisches Öl- und Gaskondensatfeld

Simulationsmodellierung eines Offshore-Offloading-Systems für ein arktisches Öl- und Gaskondensatfeld

Problemstellung:

Das Novoportovskoye Öl- und Gaskondensatfeld befindet sich auf der Yamal Halbinsel. Es gehört Gazprom Neft, dem viertgrößten Ölproduzenten in Russland. Öl des Felds wird über eine 100 Kilometer lange Pipeline zum Seeterminal bei Kap Kamenny überführt, wo es in arktische Tankschiffe für den weiteren Transport geladen wird. Die vollständige Entwicklung des Felds wird 2016 beginnen und mehrere Jahrzehnte dauern.

Das Hauptproblem bei der Transportplanung in einer arktischen Region sind die rauen Eisumgebungen und die schwierigen Seebedingungen. Die meiste Zeit des Jahres fahren die Schiffe in einem 500 Meter breiten Eiskanal im Küstenschnelleis von Ob Bay mit einer Dicke von mehr als 2 m. Einige Monate des Jahres ist die offene Wasserfläche des Karisches Meeres vollständig mit Treibeis bedeckt.

Lösung:

Schnittstelle des Simulationsmodells der Tankerlogistik

Modellschnittstelle

Im Auftrag von Gazprom Neft Novy Port LLC haben die Experten des Krylov State Research Centre Schiffsberechnungsmodule, eine GIS-Umgebung und ein mit AnyLogic entwickeltes logistisches Simulationsmodell unter einer gemeinsamen Schnittstelle integriert. Das Simulationsmodell reproduzierte die Dynamik der Speicherbeladung an Land, die Logik von Schiffsbewegungen und die Interaktion bei probabilistischen Wetterbedingungen unter Berücksichtigung des Einfrierens des Eiskanals.

Tankschiffe wurden als unabhängige Agenten modelliert, die sich in der Meeresbucht bewegen und durch die Logikblöcke des Simulationsmodells gelenkt werden: Wechselwirkungen zwischen Tankschiffen und Eisbrechern, Wahl der Tankergeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Lagerfüllung, anderen Tankerpositionen, Eisbedingungen und anderen Faktoren.

Mithilfe der GIS-Technologie innerhalb des Simulationsmodells konnte ein Transportsystem analysiert werden, das geografische Faktoren wie bathymetrische Bedingungen, Navigationskanäle, geschützte Gewässer und die Küstenlinie berücksichtigt.

Da die Eiskanalbedingungen den Schiffsverkehr erheblich beeinflussen, haben die Experten des Krylov Centre dem Modell die folgenden Parameter hinzugefügt:

Parameteränderungen bei der Simulation der Tankerlogistik

Sich ändernde Parameter in unterschiedlichen Eisbedingungen

Ergebnisse:

Anhand mehrerer Modellläufe haben die Experten des Krylov Centre das optimale Speichervolumen für Eisbedingungen mit unterschiedlichem Schweregrad festgelegt.

Mit Hilfe von Simulationsmodellierungstechnologien konnte ein Transportsystem entworfen werden, das an die Dynamik des Zufrierens des Eiskanals, des Tankerverkehrs und der Speicherfüllung angepasst ist. Kein Analysewerkzeug kann solche dynamischen Faktoren berücksichtigen.

Im Rahmen des Modellierungsprojekts entwickelten die Experten des Krylov Centre auch optimale Vorgehensweisen, um das Risiko eines Speicherüberlaufs zu beseitigen. Das Modell zeigte auch die optimale Anzahl von Kanälen im Landeis für unterschiedliche Eisbedingungen, ungefähre Daten der Kanalverlegung sowie das Volumen und die Bedingungen für die Unterstützung von Tankschiffen durch Eisbrecher. Analytik definierte die Dynamik Lotsenleitung beim Auslaufen, die Kosten für Treibstoff und die Unterstützung durch Eisbrecher in verschiedenen Szenarien während allen Phasen der Feldentwicklung. Das Modell half auch bei der Betriebsplanung während der vorübergehenden Nutzung von kleinen Tankschiffen mit niedriger Eisklasse.

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