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客户: 挪威国家石油公司

所属行业:能源业

公司规模:21,126 名员工

这是一家总部位于挪威的国际能源巨擘,业务版图横跨全球 30 个国家。

挪威国家石油公司:沉浸式仿真技术,匠心独运;企业美好未来,由此开启。

视频:仿真技术赋能成功之道:挪威国家石油公司与康士伯数字的珠联璧合

作为挪威大陆架的领军生产商,挪威国家石油公司负责监管着声名显赫的 Johan Sverdrup 油田——挪威第三大油田。

如今,该油田已全面投产,其产量占据了挪威石油总产量的三分之一,举足轻重。因此,对于派驻现场各个设施的挪威国家石油公司工程师而言,优化当前生产乃是重中之重。然而,各关键相关方正面临一系列严峻的挑战。

例如,生产工艺工程师必须确保设施与工厂以最高效率及最优产能运行。

生产工艺技术员则需确保自身及其控制室的同仁们,能够从容不迫地应对每一种可能发生的场景。

仿真器教员必须深谙如何驾驭各类不同情境,以助实现安全与生产的双重最大化。与此同时,他们还须具备发现并测试不同方案以优化生产的卓越能力。

运营与维护领域的负责人,其使命在于通过效率的持续提升来优化生产体量。不仅如此,他们还必须在设备启动之前,洞察秋毫,捕获错误,并对系统解决方案进行严谨验证。

而仿真技术支持负责人需要确保上述所有岗位皆能淋漓尽致地发挥其仿真器的全部价值,从而让他们自身也能人尽其才,物尽其用。

挪威国家石油公司的团队需要:

– 提升生产效率

– 做到有备无患,从容应对任何场景

– 将安全保障最大化

– 优化生产流程

– 对系统解决方案进行验证

– 从仿真技术中汲取全部价值

1. 应用仿真技术,驱动生产效率迈向新高

纵观重资产行业,模拟仿真器始终位居核心。其一,维系生产效率高企不落;其二,护航员工作业安稳永续。

挪威国家石油公司的 Johan Sverdrup 油田项目,生动地诠释了数字化技术与创新工作模式如何能够助力工程师和作业者攻克从启动到生产全周期中的各项关键挑战。

在深入探讨上述挑战的解决方案之前,不妨先审视一番仿真技术能为企业带来的几项主要裨益。

诚然,模拟仿真使得团队能够以虚拟形态,精准再现实体的资产、设施或工作现场。更深一层,仿真技术赋予了作业者洞察与预见的能力。借助数字孪生,可洞悉毫厘,追踪关键数据;依托沉浸式场景,可身临其境,增广实战见闻。由此,方能运筹帷幄,敏锐决策,从容应对现实中的万般变化。

凭借如此强大的技术,重资产行业中的企业将如虎添翼,得以更好地:

– 监控生产流程

– 提升安全水准

– 降低能源消耗

– 增进整体效率

– 减少环境排放

– 为公司创造更高价值

模拟与建模是优化生产、提升能效的利器。此外,无数创想可付诸测试,诸多难题亦可迎刃而解。

以某项目为例,油井曾一度丧失油藏压力,无法满足上部设施的入口压力要求。若要维持同等的出口速率,则必须降低上部设施的入口压力。然而,此举会引发更高的气体流速,从而埋下振动的隐患。同时,它还会对压缩机、冷却器及洗涤器等设备造成额外负荷。

某些通过仿真技术便可轻取答案的问题:

– 以更高的速率生产,是否安全可靠?

– 若改用其他阀门,结果会如何?

– 若降低入口压力,又将怎样?

通过运用工程研究模拟器,作业者能够精准地判断,在较低入口压力下维持相同生产速率究竟是否可行。

但在此类情境中,压缩机或许会成为制约全局的瓶颈。挪威国家石油公司团队正是利用这些信息,对诸如上下游冷却器所带来的影响等潜在瓶颈,进行了深入的测试与识别。这使得他们能更精准地锁定需要审视的目标。

挪威国家石油公司与仿真:高级工艺工程师

 “于我而言,康士伯数字模拟器的真正力量,在于其无与伦比的可视化能力。它为您所操作的对象赋予了可视化的形态——让您得以在一个熟悉的数字景观中洞察全局,自如穿梭。”

—— Andreas Johannesen,挪威国家石油公司生产工艺高级工程师

未来,无论是工艺工程师还是海上作业人员,皆可于云端线上开启模拟器,对实体资产进行实时的虚拟测试。

由此可见,仿真技术切实助力挪威国家石油公司,确保了设施与工厂能够以最高效率和最优产能进行运转。

‍2. 确保作业者有备无患,从容应对万变之局

在重资产行业中,在岗培训不仅成本高昂、耗时冗长,多数情况下更是难以实施。幸运的是,模拟仿真技术应运而生,填补空白,让培训更上层楼。

挪威国家石油公司将仿真器应用于各类培训。新进员工藉此得以成长,资深员工可精进技能。常规流程培训与应急准备演练,都有模拟仿真技术身影。

挪威国家石油公司与仿真:控制室操作员/教员

“模拟器不仅能演示实际场景中可能发生的情况,学习者通过模拟器学习还能更好地记住知识。你会对流程更加熟悉,而在实践中学习正是最高效的方式。此外,评估学习者的应对表现也会变得更加容易。”
—— Svein Gunnar A. Haugen,挪威国家石油公司生产流程部门工艺技术员
 
由此可见,模拟技术能让控制室操作员为各种可能出现的场景做好准备。

3. 掌握各类场景应对方法,实现安全与生产最大化

对于像 Johan Sverdrup 这样的油田作业而言,作业者需要同时实现安全最大化与生产最大化。正如前文所述,这意味着要做好准备,应对各类不同场景。
 
同时,作业者还需能够测试各类方案 —— 无论是用于解决问题,还是用于优化生产。而模拟器,正是他们实现这一目标所需的 得力工具。
 
显然,模拟器有助于提升作业者的应变灵活性与响应速度,同时也能帮助他们更好地为停机、启动等作业活动做好准备。
 
事实上,挪威国家石油公司的团队多年来一直使用康士伯数字的模拟器完成多项重要任务,例如测试设计方案、验证逻辑、检查流程以及培训操作员等。

挪威国家石油公司模拟:模拟器讲师

“我们在 Kristin 油田遇到过一起低压压缩机跳闸事故。当时跳闸程序失效,导致燃气轮机进入 4 小时锁定状态,期间无法重启。”
—— Knut Bolme,挪威国家石油公司工艺工程师兼模拟器讲师
 
这类事故发生时,作业者通常必须关闭油井以避免天然气燃烧放空。按照油田最初的设计,团队通常需要等到低压压缩机恢复可用后,才能重启生产。
但凭借沉浸式模拟器培训的经验,团队得以在保障人员与环境安全的前提下继续生产。通过模拟器的反复演练,“从低压生产模式快速切换至高压生产模式,再切换回低压模式” 这一操作流程已得到优化完善。
 
“部分团队成员此前从未实际执行过这项操作,但我曾在模拟器上针对该场景进行过培训。基于培训经验,我们判定可以采用高压模式重启生产。这样一来,在等待低压压缩机恢复运行的期间,油田就能以较低产量继续生产。”
—— Knut Bolme 挪威国家石油公司工艺工程师兼模拟器讲师
 
4 小时锁定期结束后,压缩机重新启动并切换回低压模式,整个操作过程毫无意外。
 
近来,挪威国家石油公司的团队负责人将模拟器安置在控制室附近,让操作员更易接触到设备 —— 这种布局大大降低了操作员学习和使用模拟器的门槛。
 
在康士伯数字的支持下,挪威国家石油公司的生产工程师与操作员能够持续改进和调整模拟模型,使其更精准、更细致地还原现实中的资产状况。

4. 通过更高效的生产与维护优化产量

在项目全阶段应用康士伯数字的动态模拟器,让挪威国家石油公司得以尽早测试并优化各项作业活动。这使得团队能在设备启动前及时发现错误、验证系统解决方案。
 
在油田投入生产前,通过模拟器对作业者进行培训,培养出了技能精湛的员工团队 —— 他们不仅操作信心更强,应急响应速度也更快。
 
在某些险些导致项目停产的紧急情况下,作业者之所以能迅速介入处理,并且有能力应对突发的罕见事件,很大程度上要归功于模拟器培训。
 
由于 Johan Sverdrup 的生产状态极为稳定,要让作业者始终保持应急准备状态,唯一的办法就是开展模拟器培训。这一举措为挪威国家石油公司带来了多项显著的积极影响。
模拟技术带来的显著影响包括:

– 安全高效的启动流程

– 向生产阶段的平稳过渡

– 具备世界级生产效率,实现高产目标

模拟器在作业者与后台人员的培训和演练中发挥着关键作用,助力所有人更高效地处理报警事件、测试逻辑,并提升设施的运行性能。

挪威国家石油公司与模拟:大型油田运营副总裁视角

“我们在模拟器上测试逻辑的方式至关重要。在系统投入生产前,我们可以通过模拟器全面检查并验证程序设置,随后再借助在线模拟器提升整体流程性能。”
—— Jan Erik Lunde,挪威国家石油公司运营与维护高级顾问
 
通过模拟技术,我们能够调整工艺参数,实现生产流程的优化;同时还能深入洞察问题核心,从而更快地解决问题。
 
模拟器与其他工具协同作用,有助于确保生产的高稳定性,让挪威国家石油公司的团队能够达成在能耗与排放方面的关键可持续发展 KPI 目标。
 
“总而言之,在推动 Johan Sverdrup 投产的过程中,模拟器发挥了不可估量的作用 —— 并且持续助力我们以更安全、更智能、更环保的方式开展工作,这是以往任何时候都无法比拟的。”
——  Jan Erik Lunde 挪威国家石油公司运营与维护高级顾问

5. 充分挖掘模拟技术的价值

作为挪威国家石油公司模拟器支持部门的负责人,Hilde Hongset Gauslaa 将团队的成功归功于两点:一是模拟器模型的高质量,二是与康士伯数字建立的紧密合作关系。
 
Hilde 表示,她认为 仅仅拥有模拟器并无太大价值 —— 真正的价值源于对模拟器的实际应用。此外,这些模拟器必须具备可靠性、准确性,并且拥有贴合实际需求的逼真度与功能。
 
“我亲眼见证并切实感受到了这些工具所蕴含的强大能力。”
—— Hilde Hongset Gauslaa,挪威国家石油公司模拟器支持中心负责人
 
她提到,挪威国家石油公司的团队通过将逻辑与软件测试置于装置的动态模型中进行验证,能够规避超过 95% 的逻辑与软件错误;同时,借助虚拟调试对项目及改造方案进行测试,还大幅减少了海上现场测试的时间成本。
 
如今,挪威国家石油公司正不断探索新方法,以提升能源利用效率与生产效率,并降低二氧化碳排放量。
 
Hilde 建议,若要充分挖掘模拟技术的价值,制定清晰的战略规划是最佳途径。

挪威国家石油公司与模拟:模拟器支持部门负责人视角

“我们的战略是在生产、项目及改造工作中运用模拟器。在油井、管道与立管相关场景中,我们采用的是康士伯数字的多相流保障模型。”
—— Hilde Hongset Gauslaa,挪威国家石油公司模拟器支持中心负责人
 
在这类应用场景中,挪威国家石油公司与康士伯数字合作关系的价值体现得愈发明显。
 
若挪威国家石油公司团队使用的模型存在功能缺失或逼真度不足的问题,康士伯数字团队会迅速采取行动解决。他们深知,模拟器的正常运行对保障解决方案的落地与推进至关重要。

模拟技术为重型资产企业带来变革

模拟器能为工作人员提供安全且实用的实践途径 —— 在高度逼真的场景中积累实操经验。借助模拟器,员工可演练应急处理流程、培养关键决策能力,还能针对常见生产运营难题尝试不同的解决方案。
 
通过康士伯数字的先进模拟技术,挪威国家石油公司的高技能团队在项目启动、实施改造及执行停机作业时,失误率显著降低。
 
挪威国家石油公司的 Johan Sverdrup 案例表明,从项目启动到正式生产的全流程中,数字技术与新型工作模式能帮助能源企业应对诸多核心挑战。依托此类强大技术,工业企业能更有效地改善安全条件、降低能耗、减少排放,并为企业创造更高价值。
 
“制定清晰战略有助于我们充分挖掘模拟器的价值,而通过模拟器培训操作员,则能打造出技能精湛的团队 —— 他们不仅信心更足,应急响应速度也更快。”
 
“对我们而言,模拟技术的应用价值极高。仅从我之前提到的案例来看,我们就避免了超过 2500 万挪威克朗的生产收入损失。”
—— Knut Bolme挪威国家石油公司工艺工程师兼模拟器讲师
 
模拟器为员工提供逼真的培训场景,助力其提升技能与专业知识,做出更合理的决策。应用康士伯数字的模拟技术后,企业在提升生产效率、减少非计划停产损失、优化项目进度,以及降低启动阶段问题与沟通障碍等方面均取得了显著成效。

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