Проектирование системы морской транспортировки нефти в арктических условиях

Проблема: тяжелые ледовые условия

Новопортовское – крупное нефтегазоконденсатное месторождение на полуострове Ямал, разрабатываемое компанией «Газпром нефть». Нефть с месторождения поступает по 100-километровому трубопроводу к морскому терминалу, расположенному вблизи мыса Каменный (Обская губа), откуда после отгрузки перевозится до потребителей на арктических танкерах. Начало полномасштабной разработки месторождения планируется в 2016 году, а ее длительность составляет несколько десятилетий.

Главная проблема при организации морских перевозок с месторождения – тяжелые ледовые условия, затрудняющие судоходство. Большую часть времени движение судов в Обской губе происходит по 500-километровому каналу в неподвижном припайном льду толщиной больше двух метров, а в открытой части Карского моря дрейфующие льды в некоторые месяцы полностью покрывают акваторию моря. Для создания надежной системы морской транспортировки компания должна была решить следующие задачи:

Решение:

Моделирование логистики перевозок нефти

Интерфейс «МТС-модели»

Крыловский государственный научный центр, выполняющий исследования в области создания морской техники и систем освоения шельфа, разработал универсальное решение для проектирования морских транспортных систем – программный комплекс «МТС-модель». В составе этого решения под единым интерфейсом разработчики объединили модули судостроительных расчетов, ГИС-среду и логистическую имитационную модель, построенную в AnyLogic. Это позволило при расчетах одновременно учитывать характеристики судов, природные условия и логику транспортных операций. Специалисты центра выполняли исследования в интересах «Газпром нефти» с помощью «МТС-модели». Имитационная модель воспроизводила процесс перевозки нефти танкерами и учитывала:

Изменение показателей транспортной системы при работе по временной схеме

Изменение показателей транспортной системы при работе по временной схеме

Суда в системе были представлены как независимые объекты – агенты, движущиеся в пространстве под управлением логических блоков имитационной модели. Модель учитывала принципы взаимодействия танкеров с ледоколами и логику выбора скорости судна в зависимости от наполненности хранилища, положения других судов, тяжести ледовых условий и других факторов.

ГИС-технологии позволили проанализировать работу транспортной системы с учетом географических факторов: береговой черты, батиметрических условий, фарватеров и закрытых акваторий.

Состояние ледового канала сильно влияет на движение судов, поэтому для решения задач «Газпром нефти» аналитики Крыловского центра дополнительно учли в модели:

Результат:

Применение технологии имитационного моделирования позволило спроектировать транспортную систему Новопортовского месторождения с учетом динамики движения судов, наполнения хранилищ и смерзания ледового канала. Учет этих и других динамических факторов невозможен моделями других типов.

В ходе проекта аналитики определили объем берегового хранилища, достаточный в ледовых условиях разной степени тяжести. Так как переполнения хранилища нельзя допускать даже в нештатных ситуациях, сотрудники Крыловского центра на основе модели дали рекомендации по необходимым мерам для исключения «перелива» хранилища.

C помощью модели было оценено нужное количество ледовых каналов в припае в разных ледовых условиях, рассчитаны ориентировочные даты их прокладки и определены объемы и сроки ледокольной поддержки танкеров. Аналитики определили динамику ввода-вывода судов, а также оценили расходы на топливо и ледоколы при разных сценариях развития ледовых условий в течение всего периода освоения месторождения.

Помимо этого, проект позволил спланировать работу транспортной системы по временной схеме – с использованием малых танкеров слабого ледового класса.

«Газпром нефть» использует полученные данные для оценки инвестиций в создание и эксплуатацию этой транспортной системы.

Похожие проекты

Другие истории успеха