問題
ノボポルトフスコエ石油およびガス凝縮液フィールドはヤマル半島に位置し、ロシアで4番目に大きな石油生産会社が所有しています。油田のオイルは、100kmのパイプラインを介してカメニー岬の海上ターミナルに送られ、そこで北極タンカーに積み込まれ、さらに輸送されます。フルサイズのフィールド開発は2016年に開始され、数十年間継続しています。
極寒地帯の輸送の計画における主な問題は厳しい氷環境および厳しい気象条件です。毎年、船は500mの海峡で活動しており、氷は厚さ2m以上にもなります。年に数か月間、カラ海の水域エリアは、ほとんど完全に流氷で覆われてしまいます。
- 北極タンカーと砕氷船の適切な台数を定義します。様々な状態でのタンカーの燃料と砕氷船の貨物の支出を計算します。
- 低容量で砕氷能力の低いタンカーが使用される2016〜2017年の石油輸送の一時的なシナリオを設計します。大手石油会社は、輸送量の増加に応じて、より大容量の北極タンカーを今後徐々に導入する予定です。コンサルタントは、2016〜2017年の間にシステム容量を定義する必要がありました。
- 異なる氷状態の厳しさに対処できる、陸上の貯蔵施設のキャパシティーを決定し、いかなる貯蔵オーバーフローも除去されなければなりません。 コンサルタントは、フィールド開発のすべての期間内の容量要件を満たす、陸上保管の最小の容積を計算する必要がありました。彼らは、氷の状態が厳しいほど、貯蔵のオーバーフローを回避することがより困難になることを考慮する必要がありました。
解決策
大手石油生産会社の注文により、州研究センターの専門家は、船計算モジュール、GIS環境、および共通のインターフェース機能を持つ、ロジスティックスシミュレーション・モデルをAnyLogicで開発しました。シミュレーションモデルは、海峡の凍結を考慮し、陸上ベースの貯蔵負荷のダイナミクス、船の動きのロジック、および確率的な気象条件での相互作用を再現しました。
タンカーは、湾内を移動する独立したエージェントとしてモデル化され、シミュレーションモデルのロジックブロックによって導かれます：タンカーと砕氷船の相互作用、貯蔵量と相関するタンカー速度の選択、他のタンカーの場所、氷の状態、その他の要因。
シミュレーションモデル内でGISテクノロジーを使用することにより、海底地形、航路、保護水域、海岸線などの地理的要因に応じた輸送システムの分析が可能になりました。
氷河の水路状況は船舶の交通に大きく影響するため、州センターの専門家はモデルに以下のパラメータを追加しました。
- 海峡内のタンカーの特性と数
- 最終通過後の時間
- 気温
- 風と波の状態
- 運河敷設の条件
結果
複数のモデル実行結果に基づいて、州研究センターの専門家は、異なる厳しさの氷状態で最適な貯蔵容積を定義しました。
シミュレーションモデリングテクノロジーを適用することで、海峡の凍結、タンカーの交通量、貯蔵量のダイナミクスに合わせて調整された輸送システムを設計することができました。この種の動的要因を考慮できる分析ツールは他にはありません。
モデリングプロジェクトの過程で、州の研究センターの専門家は、ストレージオーバーフローのリスクを排除するためのベストプラクティスも開発しました。 このモデルは、さまざまな氷の状態、運河敷設のおおよその日付、砕氷船サポートの量と条件、最適なチャネル量も示しました。 分析は、フィールド開発のすべての期間中のさまざまなシナリオでの外部パイロット、燃料費、砕氷船のサポートのダイナミクスを定義しました。 このモデルは、砕氷能力の低いクラスの小型タンカーの一時的な使用期間中の運用計画にも役立ちました。