Регрессия методом частичных наименьших квадратов технологических параметров переработки нефтяных песков в рамках цифрового двойника на основе имитационного моделирования дискретных событий

Нефть остается одним из основных источников первичной энергии в мире и поэтому имеет фундаментальное значение для дальнейшего функционирования современного общества и связанных с ним отраслей промышленности. Традиционные запасы нефти и газа ограничены и истощаются относительно быстрыми темпами. Поскольку альтернативные виды топлива и технологии пока не способны восполнить этот дефицит, исследования и разработка нетрадиционных нефтяных ресурсов за последние 20 лет значительно активизировались. Обладая одними из крупнейших в мире месторождений битума, Канада располагает развитой промышленностью по добыче и переработке нефти. Битуминозные залежи, также называемые нефтяными песками, формируются в сложных геологических условиях и подвергаются множеству син- и постседиментационных процессов. В результате некоторые руды являются неоднородными как на уровне отдельных залежей, так и в региональном масштабе, что создает значительные проблемы для добывающей переработки. Кроме того, в условиях растущей экологической ответственности, ужесточения государственного регулирования и совершенствования отраслевых передовых практик производителям нефтяных песков крайне важно повышать эффективность процессов на всех этапах. Имитационное моделирование дискретных событий (DES) представляет собой вычислительную парадигму для разработки динамических цифровых двойников, учитывающих взаимодействие критически важных переменных и процессов. В случае горнодобывающих систем цифровой двойник включает аспекты геологической неопределенности. Получаемые в результате симуляции модели содержат альтернативные режимы эксплуатации, характеризующиеся различными эксплуатационными политиками и тактиками. Современная платформа DES была адаптирована для интеграции данных прогнозного моделирования, полученных с помощью регрессии методом частичных наименьших квадратов (PLS), с целью оценки реакции системы в целом на геологическую неопределенность. Представлены результаты расчетов на основе данных по нефтяным пескам Канады, демонстрирующие, что эта платформа является эффективным инструментом для оценки и снижения факторов операционного риска при добывающей переработке битуминозных залежей. В частности, в работе рассматриваются стратегии управления смешением сырья перед извлечением битума и предлагается путь к...