Специалисты ФГУП «Крыловского государственного научного центра» (КГНЦ) по заказу ООО «Газпром нефть Новый Порт» разработали компьютерную имитационную модель системы морской транспортировки нефти Новопортовского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного на полуострове Ямал в тяжелых природных условиях заполярья.

Большую часть года движение судов происходит по 500-километровому ледовому каналу в неподвижном припайном льду Обской губы с толщиной более двух метров. Открытую часть Карского моря в некоторые месяцы практически полностью покрывают дрейфующие льды.

Цель исследования состояла в определении расходов на перевозку нефти в разных ледовых условиях в соответствии с планом наращивания поставок. Также необходимо было определить один из ключевых параметров — объем берегового хранилища, достаточный в ледовых условиях разной степени тяжести. «Перелив» хранилища должен быть исключен.

Для решения этой задачи с учетом такого нестационарного фактора как лед была применена технология имитационного моделирования. Программное решение, созданное специалистами КГНЦ, объединяет под единым интерфейсом модули судостроительных расчетов, ГИС-среду и логистическую имитационную модель, построенную в AnyLogic. Имитационная модель воспроизводит динамику наполнения берегового хранилища, логику движения и взаимодействия судов в «вероятностных» погодных условиях и с учетом смерзания ледового канала.

«Мы одними из первых в России применили современное агентное имитационное моделирование для исследования работы арктического флота, — говорит Олег Таровик, научный сотрудник Крыловского ГНЦ. — Безусловно, некоторые задачи можно решить, используя модели других типов или эмпирические оценки, но ряд ответов можно получить только с помощью агентного имитационного моделирования. Такой подход позволяет учитывать не только время-зависимые и вероятностные факторы, но и логику взаимодействия судов. Например, корректное определение вместимости берегового хранилища возможно только с помощью имитационной модели».

Исследование транспортной системы Новопортовского месторождения заняло около полугода. По результатам моделирования было установлено, что требуемое число ледовых каналов в припае составит от 4-х до 7-ми в зависимости от тяжести ледовых условий. Исследования также позволили определить, что в легких, средних и тяжёлых ледовых условиях при грузопотоке 6 млн.т. достаточен объем берегового хранилища в 200 тыс.м3. Привлечение ледокола необходимо только в тяжелые зимы, а в легких и средних ледовых условиях танкеры могут двигаться самостоятельно.

Помимо проекта «Новый Порт» в Крыловском ГНЦ выполнили еще ряд проектов по исследованию работы судов и ледоколов с использованием технологии имитационного моделирования. «Технические решения, закладываемые на ранних стадиях проекта, во многом определяют его экономическую эффективность в дальнейшем — говорит Олег Таровик. — Такие решения впоследствии очень трудно изменить. Поэтому применение имитационного моделирования совершенно оправдано, в особенности — для сложных и нетипичных транспортных систем. Проект Новопортовского месторождения позволил нам полностью в этом убедиться».