石油管网设计:发现瓶颈,选择正确的政策

石油管网设计:发现瓶颈,选择正确的政策

问题:

北美最大的石油和天然气管道运营商之一将石油交付给了一个客户,但该客户并不总是能够接受进入的批次。作业公司面临的挑战是量化下游交付延期对系统的影响。他们还需要确定上游油码头的现有油罐是否足以储存延期交货的批次。为了更好地了解管网设计中存在的问题对系统行为的影响,公司授权开发了一个网络仿真模型。该项目由AnyLogic公司和Stream Systems有限新利18全站客户端公司进行。

项目的商业目标是:

咨询顾问的任务是创建一个足够灵活的模型,让油气管道运营商重新构建问题,并用该模型进行试验,以解决其他挑战。

解决方案:

管网设计-仿真模型接口
管网设计-仿真模型接口

仿真模型包括码头、储罐、管道和成品油。每批都指定了一条包括起始和结束终端的路由。该路线可以沿着不同的管道段和终端,当通过一条路线时,一批可以临时存储在中转终端。

当同一管道或终端中存在不同类型的产品时,考虑了油型相容性规律。

通过从输入数据中设置概率,批处理可以在其中一个中转终端改变其路线。批处理移动速度可能会因为下游终端的空闲罐容量不足或设备故障而改变(可靠性信息来自输入数据)。

模型输出包括:

该模型还包括在地图上的管道网络动画,可视化地突出显示每批管道的位置和每个管道的分段状态(正常/堵塞)。

结果:

在模型结果分析期间考虑的关键性能指标是:吞吐量和基础设施容量。公司能够:

对实验结果的分析导致了组织政策的改变,使他们实现了5000万至8000万美元的资本节约,并从那时起创造了每月200万美元的额外网络吞吐量。这些结果是在大约300万美元的投资下取得的,这是一个惊人的结果。

首先,运营商的专家建议创建一个低抽象级别的仿真模型。他们熟悉在分子水平上模拟石油在管道中的运动。这些模型可用于泄漏检测、流体动力学和水力问题,但过于复杂,无法模拟管网行为。

为了快速、轻松地完成这一任务,并达到预期的准确性和可靠性水平,他们需要在更高的水平上查看系统(例如,模拟石油批次,而不是分子)。Stream Systems的顾问说服了油气管道运营商使用AnyLogic来补充这一任务。它的多方法建模特性允许用户选择所需的抽象级别来解决业务的挑战。

所创建的模型充分利用了AnyLogic的多方法能力。该模型结合了所有三种仿真范式:基于agent的、系统动力学和离散事件方法。这允许用户节省时间和精力在模型中复制管网设计。

Stream Systems Ltd.的Allan Chegus和Dumitru Cernelev的项目介绍:

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