“深海一號”能源站浮式設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)發(fā)布

(資料圖)

記者11日從中海油研究總院有限責(zé)任公司(以下簡稱中海油研究總院)獲悉，該公司近日正式發(fā)布自主開發(fā)的“深海一號”能源站浮式設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)，標(biāo)志著國內(nèi)首個(gè)面向在役浮式設(shè)施在役安全保障和設(shè)計(jì)反饋的機(jī)理性浮式設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)開發(fā)取得重要突破。

浮式設(shè)施是海洋資源開發(fā)的核心裝備，具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高附加值的“四高”特點(diǎn)，其精細(xì)設(shè)計(jì)和安全運(yùn)維尤為重要。我國規(guī)劃實(shí)施了多項(xiàng)海洋浮式設(shè)施現(xiàn)場監(jiān)測與智能化研究任務(wù)，形成了堅(jiān)實(shí)的監(jiān)測技術(shù)儲(chǔ)備。但在設(shè)計(jì)反饋、運(yùn)維控制方面，距離通過智能化技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)生產(chǎn)仍有較大差距，目前仍面臨環(huán)境機(jī)理不明確、預(yù)警評估機(jī)理不完善、決策支持能力不足、智能化與設(shè)計(jì)難以有效協(xié)同等理論和技術(shù)挑戰(zhàn)。

近年來，中海油研究總院面向海洋油氣開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈，逐步完成海洋資源開發(fā)“數(shù)據(jù)端”建設(shè)。隨著數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型不斷邁入深水區(qū)，正全力構(gòu)建以“數(shù)據(jù)端”和“業(yè)務(wù)端”為閉環(huán)的智能油田技術(shù)框架。

據(jù)介紹，從2020年開始，中海油研究總院針對浮式設(shè)施在役安全保障和設(shè)計(jì)反饋的核心機(jī)理開展攻關(guān)，歷經(jīng)3年時(shí)間，依托全球首座10萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)“深海一號”能源站，完成首個(gè)基于機(jī)理模型的浮式設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)涵蓋了監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化再現(xiàn)及預(yù)警、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)機(jī)理模型孿生、作業(yè)決策智能輔助、在役設(shè)施全狀態(tài)評估等系列化智能技術(shù)。各項(xiàng)智能化技術(shù)于2023年7月19日完成技術(shù)鑒定，達(dá)到先進(jìn)水平。

“與現(xiàn)階段大量以單一數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生系統(tǒng)開發(fā)相比，‘深海一號’能源站浮式設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)以具備完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分析軟件作為核心求解器，結(jié)合現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)對在役浮式設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)力學(xué)求解。”研究總院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李達(dá)介紹道。自主求解器的開發(fā)避免了國外工業(yè)軟件技術(shù)壟斷，解決了在役浮式設(shè)施分析軟件“卡脖子”問題。

該系統(tǒng)考慮了浮式設(shè)施多源異構(gòu)監(jiān)測數(shù)據(jù)特征，開發(fā)了多閾值評估技術(shù)完成環(huán)境設(shè)施在役狀態(tài)預(yù)警模塊，能夠有效降低突發(fā)事件導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)結(jié)合高精度海—?dú)忸A(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，評估未來72小時(shí)的設(shè)施服役狀態(tài)，為外輸、撤/返臺(tái)等作業(yè)提供科學(xué)決策輔助。進(jìn)一步基于實(shí)測信息環(huán)境和設(shè)施響應(yīng)信息，實(shí)現(xiàn)了對水下系泊系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)評估和剩余疲勞壽命評估，降低了結(jié)構(gòu)失效引起的突發(fā)事故出現(xiàn)概率，完成浮式設(shè)施設(shè)計(jì)后評估，為未來浮式設(shè)施設(shè)計(jì)優(yōu)化提供科學(xué)支撐。

“未來中海油研究總院將在‘深海一號’能源站浮式設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步夯實(shí)智能化技術(shù)現(xiàn)場指導(dǎo)能力，同時(shí)吸納各類新興智能化技術(shù)，將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)孿生系統(tǒng)推廣應(yīng)用到各類海洋開發(fā)設(shè)施的在役安全保障和設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，逐步建立海洋工程智能化技術(shù)閉環(huán)，扎實(shí)推進(jìn)海洋工程數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型。”中海油研究總院負(fù)責(zé)人米立軍說。

(中海油研究總院供圖)

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