海洋能源網(wǎng)獲悉，日前，中海油研究總院自主研發(fā)的海上三甘醇工藝仿真與優(yōu)化系統(tǒng)在“深海一號”能源站操控中心正式交付使用。這標志著我國深海油氣生產(chǎn)在智能化方向上邁出了關(guān)鍵一步，正式進入“數(shù)字孿生驅(qū)動智能優(yōu)化”的新階段。

中海油研究總院攻關(guān)團隊歷時近8個月，成功完成三甘醇脫水再生系統(tǒng)數(shù)字孿生與在線優(yōu)化技術(shù)的攻關(guān)與部署應(yīng)用。該系統(tǒng)有效破解了傳統(tǒng)天然氣脫水工藝依賴人工經(jīng)驗調(diào)參的行業(yè)難題，可助力節(jié)省三甘醇脫水及再生系統(tǒng)操作成本，為我國海上油氣生產(chǎn)智能化轉(zhuǎn)型提供了有力支撐。

傳統(tǒng)工藝的痛點與挑戰(zhàn)

三甘醇脫水及再生是海上天然氣處理過程中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其運行效率和穩(wěn)定性直接關(guān)系到產(chǎn)氣質(zhì)量以及下游工藝的安全性與經(jīng)濟性。然而，在以往的生產(chǎn)過程中，主要依賴“設(shè)計值 + 經(jīng)驗值”的操作模式?，F(xiàn)場操作人員需要根據(jù)裝置設(shè)計初期設(shè)定的固定參數(shù)以及日常積累的經(jīng)驗判斷，手動調(diào)整三甘醇循環(huán)量、再生溫度、汽提氣流量等關(guān)鍵工藝參數(shù)。

一旦原料氣組分變化、含水量波動或負荷偏離設(shè)計工況，操作人員往往只能“事后響應(yīng)”，進行人為修正。這種模式不僅響應(yīng)滯后、調(diào)節(jié)粗放，還容易導(dǎo)致三甘醇過量循環(huán)、汽提氣浪費等問題，影響系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與能效水平。在多變量耦合、多工況擾動的實際運行環(huán)境下，“經(jīng)驗驅(qū)動”的模式難以實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的精準感知和實時調(diào)控，更難以在多變量排列組合下實現(xiàn)精準優(yōu)化。此外，由于缺乏清晰的優(yōu)化路徑，受限于工況復(fù)雜、操作窗口有限、試錯成本高，現(xiàn)場難以通過反復(fù)實操探索最優(yōu)策略，亟需更加智能、高效的優(yōu)化手段予以替代。

智能優(yōu)化系統(tǒng)的突破與創(chuàng)新

海上三甘醇工藝仿真與優(yōu)化系統(tǒng)的成功交付，為解決上述問題提供了全新的解決方案。該系統(tǒng)通過構(gòu)建海上油氣生產(chǎn)的智能決策中樞，改變了傳統(tǒng)三甘醇脫水生產(chǎn)的操作模式，實現(xiàn)了工藝流程優(yōu)化和科學(xué)決策。

該系統(tǒng)借助三甘醇脫水及再生在線仿真優(yōu)化技術(shù)，成功實現(xiàn)了對關(guān)鍵工藝過程的“可感知、可預(yù)測、可優(yōu)化”。通過輸入基礎(chǔ)物流參數(shù)(如進氣流量、溫度、壓力等)作為邊界調(diào)節(jié)，系統(tǒng)能夠計算得到全流程工藝參數(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場工況進行在線建模。基于優(yōu)化算法，系統(tǒng)能夠在多變量耦合的復(fù)雜環(huán)境下快速判斷最優(yōu)操作條件，不僅可向操作人員實時推薦調(diào)節(jié)策略，還可以模擬單一工藝變量變化對干氣含水率的動態(tài)影響，幫助操作人員精準評估調(diào)整效果。由此，工藝運行從“經(jīng)驗驅(qū)動、被動響應(yīng)”升級為“數(shù)據(jù)驅(qū)動、主動優(yōu)化”。

據(jù)項目負責人張明介紹，由該系統(tǒng)推薦的優(yōu)化方案可助力“深海一號”能源站三甘醇循環(huán)量降低20%、汽提氣量縮減10%，預(yù)計每年節(jié)省操作費超100萬元。未來，項目組將結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用反饋，持續(xù)完善系統(tǒng)功能，提升工藝仿真的應(yīng)用價值，為海上油氣現(xiàn)場生產(chǎn)提供更精準、高效的智能優(yōu)化服務(wù)。

在全球能源行業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢下，推動智能化技術(shù)賦能現(xiàn)場生產(chǎn)，提升產(chǎn)能與運營效益，是我國海上油氣行業(yè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵路徑。海上三甘醇脫水仿真優(yōu)化系統(tǒng)所涉及的工藝仿真數(shù)字孿生與能耗優(yōu)化技術(shù)具有廣泛的通用性，未來有望在我國其他相關(guān)海域推廣應(yīng)用。

該系統(tǒng)的成功交付不僅為“深海一號”能源站帶來了顯著的經(jīng)濟效益，更為我國海上油氣行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型提供了寶貴經(jīng)驗。隨著技術(shù)的不斷完善和推廣，海上三甘醇脫水仿真優(yōu)化系統(tǒng)將為構(gòu)建智慧能源體系提供關(guān)鍵技術(shù)支持，助力海洋能源產(chǎn)業(yè)向高效、安全、智能化邁進，為我國海洋油氣資源的高效開發(fā)和可持續(xù)利用注入新的動力。