Problème:
Le champ de condensat novoportovskoye est situé dans la péninsule de Yamal et appartient à la quatrième plus grande entreprise de production de pétrole en Russie. Le pétrole du champ est transféré par pipeline de 100 km jusqu'au terminal maritime du cap Kamenny, où il est chargé dans des pétroliers arctiques pour un transport ultérieur. Le développement du chantier grandeur nature débutera en 2016 et se poursuivra pendant plusieurs décennies.
Les principaux enjeux de la planification du transport dans une région arctique sont l'environnement de glace rigoureux et les conditions de mer difficiles. La majeure partie de l'année, les navires opèrent dans un canal de glace de 500 m dans la glace côtière rapide de la baie d'Ob' de plus de 2 m d'épaisseur. Quelques mois de l'année, la zone d'eau libre de la mer de Kara est presque entièrement recouverte de glace à la dérive.
- Définir une quantité suffisante de pétroliers arctiques et la demande d'aide pour brise-glace. Calculer les dépenses pour le carburant et le fret des brise-glaces dans différentes conditions de glace.
- Concevoir un scénario temporaire pour l'expédition de pétrole au cours de 2016-2017, lorsque des pétroliers de faible capacité et de faible renforcement de la glace seront utilisés. Une grande compagnie pétrolière prévoit d'introduire progressivement de nouveaux pétroliers arctiques de plus grande capacité, en fonction de l'augmentation du trafic de fret. Les consultants devaient définir la capacité du système au cours de la période 2016-2017.
- Définir la capacité d'une installation d'entreposage à terre pour qu'elle soit suffisante pour être utiliser dans des conditions de glace de gravité différente. Tout débordement de stockage doit être éliminé. Les consultants devaient calculer le volume minimal de stockage à terre qui répondra aux besoins de capacité dans toutes les périodes de développement sur le terrain. Ils devaient tenir compte du fait que plus les conditions de glace étaient graves, plus il serait difficile pour les pétroliers de fournir le taux de transport requis et d'éviter le débordement de stockage.
Solution:
Sur ordre d'une grande entreprise de production pétrolière, les experts du Centre de Recherche d'État ont incorporé des modules de calcul des navires, un environnement SIG et un modèle de simulation logistique développé à l'aide de AnyLogic sous interface commune. Le modèle de simulation reproduit la dynamique du chargement de stockage à terre, les logiques du mouvement des navires et l'interaction dans des conditions météorologiques probabilistes, en tenant compte du gel des canaux de glace.
Les pétroliers ont été modélisés comme des agents indépendants se déplaçant dans la baie et guidés par les blocs logiques du modèle de simulation : interactions entre les pétroliers et les brise-glaces, choix de la vitesse du pétrolier en corrélation avec le remplissage de stockage, autres emplacements de pétrolier, conditions de glace, et d'autres facteurs.
L'utilisation de la technologie SIG à l'intérieur du modèle de simulation leur a permis de faire une analyse d'un système de transport sensible aux facteurs géographiques, y compris les conditions bathymétriques, les chenaux de navigation, les eaux protégées et la rive.
Étant donné que les conditions des chenaux de glace influencent considérablement le trafic maritime, les experts du State Research Centre ont ajouté au modèle les paramètres suivants:
- Caractéristiques et nombre de pétroliers dans le chenal
- Temps après la dernière passe
- Température de l'air
- Conditions du vent et des vagues
- Conditions de mise en place du chenal
Result:
Sur la base de plusieurs séries de modèles, les experts du State Research Centre ont défini le volume de stockage optimal comme suffisant dans des conditions de glace de gravité différente.
L'application de la technologie de modélisation par simulation leur a permis de concevoir un système de transport adapté à la dynamique du gel des canaux de glace, du trafic des pétroliers et du remplissage du stockage. Aucun outil d'analyse ne peut tenir compte de ce genre de facteurs dynamiques.
Dans le cadre du projet de modélisation, les experts du State Research Centre ont également mis au point des pratiques exemplaires pour éliminer le risque de débordement de stockage. Le modèle a également montré la quantité optimale de canaux dans la glace terrestre pour différentes conditions de glace, les dates approximatives de pose du canal, et le volume et les modalités pour le soutien des brise-glace pour les pétroliers. L'analytique a défini la dynamique du pilotage extérieur, les dépenses en carburant et le soutien des brise-glaces dans divers scénarios pendant toutes les périodes de développement sur le terrain. Le modèle a également aidé à planifier les opérations pendant la période d'utilisation temporaire des petits pétroliers de faible classe de glace.