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浮式設施是海洋資源開發(fā)的核心裝備，具有高技術、高投入、高風險、高附加值的“四高”特點，其精細設計和安全運維尤為重要。我國規(guī)劃實施了多項海洋浮式設施現(xiàn)場監(jiān)測與智能化研究任務，形成了堅實的監(jiān)測技術儲備。但在設計反饋、運維控制方面，距離通過智能化技術指導設計生產(chǎn)仍有較大差距，目前仍面臨環(huán)境機理不明確、預警評估機理不完善、決策支持能力不足、智能化與設計難以有效協(xié)同等理論和技術挑戰(zhàn)。

近年來，中海油研究總院面向海洋油氣開發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈，逐步完成海洋資源開發(fā)“數(shù)據(jù)端”建設。隨著數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型不斷邁入深水區(qū)，正全力構建以“數(shù)據(jù)端”和“業(yè)務端”為閉環(huán)的智能油田技術框架。

據(jù)介紹，從2020年開始，中海油研究總院針對浮式設施在役安全保障和設計反饋的核心機理開展攻關，歷經(jīng)3年時間，依托全球首座10萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲油平臺“深海一號”能源站，完成首個基于機理模型的浮式設施實時動態(tài)孿生系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)涵蓋了監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化再現(xiàn)及預警、實時動態(tài)機理模型孿生、作業(yè)決策智能輔助、在役設施全狀態(tài)評估等系列化智能技術。各項智能化技術于2023年7月19日完成技術鑒定，達到先進水平。

“與現(xiàn)階段大量以單一數(shù)據(jù)為驅(qū)動的數(shù)字孿生系統(tǒng)開發(fā)相比，‘深海一號’能源站浮式設施實時動態(tài)孿生系統(tǒng)以具備完整自主知識產(chǎn)權的分析軟件作為核心求解器，結合現(xiàn)場監(jiān)測技術對在役浮式設施進行實時動力學求解?！毖芯靠傇喉椖控撠熑死钸_介紹道。自主求解器的開發(fā)避免了國外工業(yè)軟件技術壟斷，解決了在役浮式設施分析軟件“卡脖子”問題。

該系統(tǒng)考慮了浮式設施多源異構監(jiān)測數(shù)據(jù)特征，開發(fā)了多閾值評估技術完成環(huán)境設施在役狀態(tài)預警模塊，能夠有效降低突發(fā)事件導致的經(jīng)濟損失。同時結合高精度?！獨忸A報數(shù)據(jù)，評估未來72小時的設施服役狀態(tài)，為外輸、撤/返臺等作業(yè)提供科學決策輔助。進一步基于實測信息環(huán)境和設施響應信息，實現(xiàn)了對水下系泊系統(tǒng)的實時狀態(tài)評估和剩余疲勞壽命評估，降低了結構失效引起的突發(fā)事故出現(xiàn)概率，完成浮式設施設計后評估，為未來浮式設施設計優(yōu)化提供科學支撐。

“未來中海油研究總院將在‘深海一號’能源站浮式設施實時動態(tài)孿生系統(tǒng)開發(fā)的基礎上，進一步夯實智能化技術現(xiàn)場指導能力，同時吸納各類新興智能化技術，將實時動態(tài)孿生系統(tǒng)推廣應用到各類海洋開發(fā)設施的在役安全保障和設計優(yōu)化過程中，逐步建立海洋工程智能化技術閉環(huán)，扎實推進海洋工程數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型?！敝泻Ｓ脱芯靠傇贺撠熑嗣琢④娬f。

(中海油研究總院供圖)

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