数字孪生提升石油化工行业稠油蒸汽吞吐效率与降低成本

在石油化工行业中，数字孪生技术的应用对于稠油蒸汽吞吐注汽管理具有显著的改进潜力。稠油吞吐注汽是一个复杂的过程，涉及到注气锅炉、蒸汽管线、热采率等多个环节，其中注汽成本是关键的成本控制因素。当前，由于人工管理和经验依赖，流程管理存在不足，缺乏数据驱动的仿真分析和系统化设备性能管理，导致效率不高，成本较大。 数字孪生系统的引入旨在解决这些问题。项目需求背景强调了以下几个主要目标： 1. **提高热采率**：通过实时监控和分析，优化待转轮井的选择和组合，使得蒸汽吞吐过程更加高效，从而提升稠油井的开采率。 2. **降低蒸汽生产成本**：通过数据定量分析和优化，如锅炉的节能措施，有望实现至少15%的成本降低，这在注汽成本上有着显著的节省效果。 3. **提高传热效率**：通过数字化手段提升蒸汽的质量和锅炉的运行效率，目标是达到20%的传热效率提升，进一步节约能源。 4. **优化配汽计划**：通过智能算法精准选择和组合待转轮井与注汽井，减少注汽量，缩短注汽周期，直接降低注汽成本30%。 **系统架构设计**：数字孪生系统包括核心组件，如转轮井和配汽优化模块，以及锅炉能耗和蒸汽质量优化的控制部分。系统利用数据清理、模型与算法进行深度分析，涉及数据模型（如数字模型和机理模型）、计算流体力学、传热学、油藏模拟和注汽耦合模拟等多领域知识，对关键参数如转轮井参数、注汽选井参数和配汽参数进行精细化管理。 **设计优化与节能增效**：系统不仅提供基于数据的决策支持，还结合油藏物理机制进行设计优化，通过数据驱动的策略调整，实现从源头上的节能和效益提升。 石油化工行业的数字孪生系统解决方案是一个集数据采集、智能分析、模型构建和实际生产流程优化于一体的综合性平台，其核心价值在于通过数据驱动的决策支持，显著改善稠油蒸汽吞吐注汽的效率和成本，进而推动整个行业的绿色可持续发展。