海洋能源网获悉,日前,中海油研究总院自主研发的海上三甘醇工艺仿真与优化系统在“深海一号”能源站操控中心正式交付使用。这标志着我国深海油气生产在智能化方向上迈出了关键一步,正式进入“数字孪生驱动智能优化”的新阶段。
中海油研究总院攻关团队历时近8个月,成功完成三甘醇脱水再生系统数字孪生与在线优化技术的攻关与部署应用。该系统有效破解了传统天然气脱水工艺依赖人工经验调参的行业难题,可助力节省三甘醇脱水及再生系统操作成本,为我国海上油气生产智能化转型提供了有力支撑。
传统工艺的痛点与挑战
三甘醇脱水及再生是海上天然气处理过程中不可或缺的关键环节,其运行效率和稳定性直接关系到产气质量以及下游工艺的安全性与经济性。然而,在以往的生产过程中,主要依赖“设计值 + 经验值”的操作模式。现场操作人员需要根据装置设计初期设定的固定参数以及日常积累的经验判断,手动调整三甘醇循环量、再生温度、汽提气流量等关键工艺参数。
一旦原料气组分变化、含水量波动或负荷偏离设计工况,操作人员往往只能“事后响应”,进行人为修正。这种模式不仅响应滞后、调节粗放,还容易导致三甘醇过量循环、汽提气浪费等问题,影响系统运行的稳定性与能效水平。在多变量耦合、多工况扰动的实际运行环境下,“经验驱动”的模式难以实现对系统状态的精准感知和实时调控,更难以在多变量排列组合下实现精准优化。此外,由于缺乏清晰的优化路径,受限于工况复杂、操作窗口有限、试错成本高,现场难以通过反复实操探索最优策略,亟需更加智能、高效的优化手段予以替代。
智能优化系统的突破与创新
海上三甘醇工艺仿真与优化系统的成功交付,为解决上述问题提供了全新的解决方案。该系统通过构建海上油气生产的智能决策中枢,改变了传统三甘醇脱水生产的操作模式,实现了工艺流程优化和科学决策。
该系统借助三甘醇脱水及再生在线仿真优化技术,成功实现了对关键工艺过程的“可感知、可预测、可优化”。通过输入基础物流参数(如进气流量、温度、压力等)作为边界调节,系统能够计算得到全流程工艺参数,并结合现场工况进行在线建模。基于优化算法,系统能够在多变量耦合的复杂环境下快速判断最优操作条件,不仅可向操作人员实时推荐调节策略,还可以模拟单一工艺变量变化对干气含水率的动态影响,帮助操作人员精准评估调整效果。由此,工艺运行从“经验驱动、被动响应”升级为“数据驱动、主动优化”。
据项目负责人张明介绍,由该系统推荐的优化方案可助力“深海一号”能源站三甘醇循环量降低20%、汽提气量缩减10%,预计每年节省操作费超100万元。未来,项目组将结合现场应用反馈,持续完善系统功能,提升工艺仿真的应用价值,为海上油气现场生产提供更精准、高效的智能优化服务。
在全球能源行业加速数字化转型的趋势下,推动智能化技术赋能现场生产,提升产能与运营效益,是我国海上油气行业迈向高质量发展的关键路径。海上三甘醇脱水仿真优化系统所涉及的工艺仿真数字孪生与能耗优化技术具有广泛的通用性,未来有望在我国其他相关海域推广应用。
该系统的成功交付不仅为“深海一号”能源站带来了显著的经济效益,更为我国海上油气行业的智能化转型提供了宝贵经验。随着技术的不断完善和推广,海上三甘醇脱水仿真优化系统将为构建智慧能源体系提供关键技术支持,助力海洋能源产业向高效、安全、智能化迈进,为我国海洋油气资源的高效开发和可持续利用注入新的动力。