10萬(wàn)載重噸級(jí)，長(zhǎng)241.5米，甲板面積相當(dāng)于1.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小，生活區(qū)可以起降直升機(jī)……

近日，由中海油能源發(fā)展股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱海油發(fā)展）投資建造的船型FPSO（浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置）——“海洋石油123”在江蘇南通完成陸地建造并成功交付。其外觀之大，已讓人震撼。更讓人驚嘆的是它的內(nèi)在——集齊了7大智能符號(hào)，成為首個(gè)獲得中國(guó)船級(jí)社智能符號(hào)認(rèn)證的FPSO。

數(shù)據(jù)中心“海精靈”

過(guò)去，F(xiàn)PSO生產(chǎn)作業(yè)以獨(dú)立模式運(yùn)行。倘若現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障，需要多個(gè)專業(yè)的技術(shù)專家乘坐交通工具從陸地趕赴海上才能解決問(wèn)題。這種方式時(shí)效不高，影響現(xiàn)場(chǎng)的正常生產(chǎn)。

“不久的將來(lái)，只要坐在辦公室使用一臺(tái)電腦，就能將千里之外的兩艘FPSO運(yùn)營(yíng)狀態(tài)盡收眼底。”海油發(fā)展采油公司儀表工程師王鑫章信誓旦旦。一旁的數(shù)字化工程師蕭陽(yáng)，眼神中也充滿期許。

在他們身邊，是海油發(fā)展采油公司研究院自主研發(fā)的“海精靈”邊緣數(shù)據(jù)中心。有了這個(gè)產(chǎn)品，相當(dāng)于給FPSO安裝了一個(gè)基于全船感知數(shù)據(jù)自主計(jì)算決策的數(shù)據(jù)智腦，為FPSO海陸一體化、智能化運(yùn)營(yíng)奠定了基礎(chǔ)。

“陸地如何實(shí)現(xiàn)FPSO的遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)與控制？”早在2020年，王鑫章和蕭陽(yáng)就在思考這一命題。沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，他們只能大膽假設(shè)，小心求證，在國(guó)產(chǎn)化IT環(huán)境下，開(kāi)展不同通訊狀態(tài)條件下的數(shù)據(jù)分析與遠(yuǎn)程控制可靠性測(cè)試。

“每一份數(shù)據(jù)背后，都是巨大的工作量。最終我們用2年的時(shí)間形成了成熟可靠的FPSO海陸協(xié)同運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)?！辈捎凸狙芯吭簲?shù)字化總監(jiān)鄧欣說(shuō)。

安裝近百個(gè)智能攝像頭，確立8000余個(gè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集點(diǎn)，采集頻率每秒1次，每年可產(chǎn)生60GB的數(shù)據(jù)……“海洋石油123”各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯集至“海精靈”邊緣數(shù)據(jù)中心，對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理后再通過(guò)海陸通訊鏈路傳輸至陸地智控中心，從而實(shí)現(xiàn)海上生產(chǎn)數(shù)據(jù)全面感知、實(shí)時(shí)采集和智能輔助決策。

由此，傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)模式被改變?，F(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題，技術(shù)專家能在陸地進(jìn)行聯(lián)合診斷。不僅大幅縮短了設(shè)備故障修復(fù)時(shí)間，而且有助于更早發(fā)現(xiàn)和解決海上生產(chǎn)隱患，有效提高作業(yè)效率20%，降低生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本10%以上。

“倘若遇到極端天氣影響海陸之間的通訊，‘海精靈’可以充當(dāng)臨時(shí)指揮站，為智能化學(xué)藥劑加注、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、全船監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等智能化應(yīng)用提供算力支撐。經(jīng)人工智能模型算法分析后，全面提升設(shè)備設(shè)施全生命周期管理的科學(xué)性?！编囆勒f(shuō)。

數(shù)字“克隆體”

如果說(shuō)“海精靈”邊緣數(shù)據(jù)中心是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的匯集中樞，那么數(shù)字孿生技術(shù)就是海陸數(shù)據(jù)共享的橋梁紐帶。

2021年10月，海油發(fā)展采油公司《基于數(shù)字孿生的工藝流程生產(chǎn)優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用》立項(xiàng)，集結(jié)工藝、機(jī)械、電氣、儀表等專業(yè)的精兵強(qiáng)將成立項(xiàng)目組，啟動(dòng)了FPSO工藝流程數(shù)字“克隆體”的國(guó)產(chǎn)化研究。

研究初期，在對(duì)標(biāo)國(guó)際知名企業(yè)的工藝仿真模擬軟件之后，項(xiàng)目副經(jīng)理仝英利對(duì)FPSO工藝流程數(shù)字“克隆體”的設(shè)計(jì)方案有些拿不定主意了：“國(guó)產(chǎn)化系統(tǒng)的第一步要邁得多大呢？”

多次頭腦風(fēng)暴后，項(xiàng)目經(jīng)理于超一錘定音：“既然要做就要以更高的標(biāo)準(zhǔn)要求自己。我們有信心利用采油公司的優(yōu)勢(shì)，研發(fā)出符合FPSO現(xiàn)場(chǎng)多業(yè)務(wù)需求的工藝流程數(shù)字‘克隆體’?！?/p>

經(jīng)過(guò)一段艱難的攻關(guān)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)集成在線監(jiān)控診斷、離線多工況仿真、多維度異常預(yù)警、多目標(biāo)操維優(yōu)化于一體，拿出了自己的數(shù)字“克隆體”設(shè)計(jì)方案。

緊接著，他們將方案應(yīng)用在“海洋石油123”，為其提供高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化、船體及單點(diǎn)系統(tǒng)健康管理。這相當(dāng)于給FPSO創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)字版的“克隆體”，技術(shù)人員在陸地智控中心便可通過(guò)這一“克隆體”全面監(jiān)測(cè)海上生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。

過(guò)去，海上操作人員需要時(shí)刻關(guān)注外部條件變化，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)程和工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工藝系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。有了“數(shù)字孿生”系統(tǒng)后，不僅可以真實(shí)還原工藝流程，還可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)和變化情況進(jìn)行控制參數(shù)調(diào)優(yōu)和趨勢(shì)預(yù)警，解決了裝置運(yùn)行過(guò)程中因依賴操作經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致的系統(tǒng)異常、預(yù)警信息不足等問(wèn)題，在安全高效運(yùn)行的前提下，確保FPSO生產(chǎn)時(shí)率最大化。

“就整個(gè) FPSO 來(lái)說(shuō)，可減少約30%的總調(diào)試時(shí)間。”海油發(fā)展采油公司 FPSO 生產(chǎn)技術(shù)首席工程師、陸豐項(xiàng)目副總工程師張寶雷說(shuō)。

智能且綠色

在“雙碳”目標(biāo)的指引下，“海洋石油123”遞交了多個(gè)綠色答案。

監(jiān)測(cè)重要用能設(shè)備的狀態(tài)，實(shí)時(shí)收集運(yùn)行數(shù)據(jù)、計(jì)量數(shù)據(jù)、能耗等參數(shù)，以持續(xù)改善能源管理模式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)用能，降低能源成本。

首次利用先進(jìn)的工業(yè)無(wú)線信號(hào)傳輸及電子感應(yīng)技術(shù)，將FPSO的照明系統(tǒng)連接成一個(gè)智能控制網(wǎng)絡(luò)。在滿足不同工作時(shí)間、不同工作模式下各個(gè)場(chǎng)所對(duì)照度的需求的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)智能燈具的亮度，每年將節(jié)約照明用電30%。

配置了一套煙氣模式惰氣系統(tǒng)，回收利用熱介質(zhì)鍋爐燃燒的尾氣用于大艙所需的惰氣覆蓋氣，能夠有效減少惰氣發(fā)生器的柴油消耗，進(jìn)而降低FPSO的整體能源消耗。配置了4臺(tái)套主發(fā)電機(jī)煙氣余熱利用鍋爐，單臺(tái)功率1500千瓦，正常生產(chǎn)期間利用余熱鍋爐就能滿足FPSO所需的熱能。

“這兩套系統(tǒng)將每年節(jié)約標(biāo)煤4429余噸，減少二氧化碳排放約11168噸，相當(dāng)于植樹(shù)6120棵?！睆垖毨捉榻B說(shuō)。

“海洋石油123”交付后，成為了我國(guó)首個(gè)統(tǒng)一批量應(yīng)用滿足國(guó)標(biāo)二級(jí)能效電機(jī)的FPSO，相比以前的三級(jí)能效電機(jī)，效率提升3%左右，每年將節(jié)電125700千瓦時(shí)。

海油發(fā)展將緊盯油氣行業(yè)數(shù)字化、綠色低碳轉(zhuǎn)型新趨勢(shì)，抓住新一輪科技革命為油氣產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的新契機(jī)，在油氣生產(chǎn)領(lǐng)域大力推進(jìn)以“智能油田”“智能工程”“智能工廠”為代表的數(shù)字綠色低碳轉(zhuǎn)型示范工程，為持續(xù)推動(dòng)海洋石油工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、保障國(guó)家能源安全做出新的更大貢獻(xiàn)。

責(zé)任編輯：陸曉如

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