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中海油FPSO從實景建模走向數字孿生

使用 Bentley 集成技術創建 FPSO (浮式生產儲卸油裝置)平臺的實景模型,價值100 萬元

2022年08月30日 來源: Bentley 作者:Bentley

簡介: 使用 Bentley 集成技術創建 FPSO (浮式生產儲卸油裝置)平臺的實景模型,價值100 萬元

海洋石油運營變革

中國海洋石油集團有限公司計劃將其海上作業數字化,以降低位于中國近海的 200 臺石油鉆機和 18 浮式生產儲卸油裝置 (FPSO) 平臺的成本,并提高效率。根據該計劃,附屬的專業公司,中海油能源發展裝備技術有限公司(CNOOC),提出對關鍵基礎設施和流程進行數字孿生管理的要求。他們提供海洋石油系統的工程設計、咨詢和數據服務,認為有必要優化油田系統的服務和維護,通過中國海洋設施大數據的數字化管理,改造生產設施的設計和運營。

 

為了消除中國造船業和海上采礦業面臨的瓶頸,中海油在南海試點一個 FPSO 設施項目,以創建實景模型,并生成一個集成室內和室外數據的數字孿生模型,以證明遠程數字化管理的可行性。該項目總投資 3,000 萬元,包括 8 個模塊、39 個艙室、200 多件設備和 600 條管道的建模。團隊尋求建立一體式室內/室外三維實景模型,創建數字智能數據管理系統,改變中國的海上石油作業。該項目將大幅提高海洋石油系統中各個平臺的運行效率,增強安全性,減少海上工作人員數量,完成海洋石油全生命周期的數字模擬監控,中海油信息化負責人表示。

 

探索三維實景建模

該大型海上 FPSO 項目地處深海海域,在收集數據以開發精確的三維模型和建立智能化信息管理系統方面遇到了諸多環境上的挑戰,同時還遇到辦公室和現場集成問題。日常從陸地出海進行勘測和收集資產信息面臨非常大的難度,出海后,勘測員經常會遇到強磁場和海洋對數據采集設備的干擾。為了解決這些困難,團隊必須依靠從光學、激光到熱紅外設備等各種手段來收集數據。在這種情況下,項目團隊需要依靠多種收集手段來收集多批次結果,進行多源融合處理,中海油信息化負責人表示。

 

但是,在創建可訪問的智能數據信息系統和高精度三維實景模型時,團隊發現很難整合和顯示多源數據。團隊探索了許多傳統的工程應用程序和第三方實景建模軟件,但是效果都不好。團隊需要將視頻、無人機圖像和點云數據處理成可視化的三維模型,并開發一個基于 Web  GIS 信息管理系統,用于海上平臺的生命周期遠程操作。為實現數字化目標,團隊意識到需要采用全面且數據可互用的三維和實景建模技術。

 

利用 Bentley 的開放式應用程序

中海油選擇 ContextCapture 對多源數據進行處理,生成現有條件和 FPSO 基礎設施的精確三維實景模型。他們使用 Descartes 細化采集的實景數據,使用 Pointools 管理和整合 653 GB 的點云數據。Bentley 的協同式數字解決方案突破性地集成多個核心數據源,包括 325 個視頻、7,498 張圖像和 844 個點云,以生成精確的三維實景模型。中海油信息化負責人表示:“Bentley實景建模軟件可以有效地組織不同類型的源數據來建立實景模型。結合 OpenPlant 進行三維結構建模,將工程模型與實景模型疊加,可確定風險區域和運維條件,確保設施安全。

 

為開發基于 Web  GIS 平臺,他們依靠 OpenCities Planner 建立了統一的工程環境和標準數據庫,以進行智能信息管理。集成數字解決方案打破了數據層面的視覺傳達障礙,根據安全可靠的數據,促進不同專業之間以及現場和辦公室之間的協同工作。中海油利用 Bentley 的開放式應用程序,將數字孿生技術與海洋石油平臺結合,實現了 FPSO 全生命周期的智能管理和運營。通過建立對資產、過程和系統的數字化展示,深化了對設施及其性能的認知。中海油信息化負責人說道:依靠我們公司開發的集成信息智能管理系統,我們可以在 FPSO 實現所見即所得。

 

數字化為智能工業流程樹立標桿

中海油使用 Bentley 的實景建模和開放式三維建模應用程序,在 150 天內生成了設施的實景模型,而使用傳統方法需要數年時間,節省了數千萬元。中海油信息化負責人表示:該項目使用 Bentley 的實景建模技術,直接將實景建模周期從幾年縮短到幾個月。海上運輸成本高,使用三維建模技術和數字化檢測方法可以大幅降低人員出海對海洋石油資產的運行和維護進行定期評估和監視的頻率。通過實現既往人工流程的數字化,依托三維實景模型可大幅減少出?睖y和評估的次數,短期內降低運輸成本 100 萬元,長期有望節省 1,000 萬元。

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Bentley 的集成數字解決方案使中海油能夠收集和組合多源數據,創建精確的 FPSO 平臺三維模型。該技術可促進數字化工作流,為整個海上平臺的自動化控制奠定了基礎。該模型為產業化、虛擬和混合實景打下堅實的基礎,有效促進了數字孿生技術的融合與創新。中海油計劃將該模型連接到 Bentley iTwin 平臺,并建立智能數字孿生模型,以遠程控制海洋石油平臺的運營和維護,為智能行業流程樹立標桿。中海油信息化負責人表示:接下來,我們將利用機器學習和人工智能智能算法,順利連接到 Bentley iTwin 平臺,為后續工程公司、運營商、原油開采提供商和業主提供更可靠的服務。

 

 

 


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