ارزش اقتصادی نفت باعث شده است که همواره در اقتصاد ملی کشور از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. مسائل و مشکلات بسیاری در خصوص مدیریت بهینه اطلاعات مکان مرجع در صنعت نفت وجود دارند که توجه به وجود اطلاعات دقیق و بهنگام در یک فرم سیستماتیک و ساختاریافته جهت سهولت در اخذ، ذخیره سازی، بازیابی، پردازش، نمایش و تبادل اطلاعات مکان مرجع از اهم موضوعات مورد نظر این صنعت است. سیستم های اطلاعات مکانی(GIS) در صنعت نفت کاربردهای متنوعی از جمله در اکتشاف، بهره برداری، طراحی مسیر خطوط لوله،بررسی اثرات زیست محیطی، حفظ و نگهداری از تاسیسات نفتی، پویش چاه های نفت و غیره دارد. این کاربرد ها در این تحقیق بطور اجکالی بررسی شده و طراحی مسیر بهینه خطوط لوله نفت و گاز به منظور مطالعه، بهینه سازی و پیاده سازی انتخاب گردیده است.
روشهای معمول و سنتی مسیر یابی خطوط نفت و گاز در شرکت ملی نفت بر پایه استفاده از شیوه های نسبتا پرهزینه و زمانبر می باشد. در این روشها نمی توان براحتی دخالت همه پارامترهای موثر در تعیین بهینه مسیر را اعمال نمود.
تجزیه و تحلیل مسیر با کمترین هزینه در GIS از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر در محیطهای برداری و شبکه ای استفاده می کند. این الگوریتمها به دو گروه الگوریتمهای کوتاهترین مسیر تک منبع و الگوریتمهای کوتاهترین مسیر به همه جفتها تقسیم می شوند. از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر به همه جفتها می توان به الگوریتمهای دیکسترا، بلمن فورد و A* و از الگوریتمهای کوتاهترین مسیر به همه جفتها می توان به الگوریتمهای فلوید- وارشال و جانسون اشاره کرد. تعیین کوتاهترین مسیر در محیط شبکه ای پیچیده تر از محیط برداری است، برای تعیین کوتاهترین مسیر در این حالت روشی بر پایه الگوریتم دیکسترا ارائه شده است.
فاکتورهای موثر در انتخاب مسیر بهینه خط لوله، نیازهای فنی و مهندسی، ملاحظات زیست محیطی و تراکم جمعیت می باشند. با توجه به قابلیت های تجزیه و تحلیل سیستم های اطلاعات مکانی شبکه ای در تلفیق داده های مکانی، برای اعمال تمامی پارامترهای موثر در مسیر یابی از این محیط استفاده شد و بنابراین تجزیه و تحلیلهای همپوشی وزندار (بولین، شاخص و فازی) و کوتاهترین مسیر برای یافتن مسیر بهینه خطوط لوله نفت و گاز در آن محیط مدلسازی شد.
بعنوان مطالعه موردی، مسیر بهینه بین پالایشگاههای اهواز- مارون تعیین شد و با مسیر موجود مقایسه گردید. برای تعیین مسیر بهینه داده های توپوگرافی( در مقیاس ۱:۲۵۰۰۰) و زمین شناسی ( در مقیاسهای ۱:۱۰۰۰۰۰ و ۱:۲۵۰۰۰۰ )منطقه اهواز- مارون اخذ شد و بعد از آماده سازی،فرایند تجزیه و تحلیل و تلفیق انجام شد. این داده ها برای ایجاد لایه هزینه در الگوریتم مسیر یابی با اپراتورهای بولین، شاخص و فازی بصورت وزندار با هم ترکیب شدند. در مرحله بعد سطوح هزینه تجمعی و جهت حرکت ایجاد شده و با جستجو در این سطوح، مسیر بهینه تعیین گردید. مسیر بهینه برای تمامی حالتهای ترکیب تعیین و هزینه آنها با هم مقایسه گشت. ملاحظه گردید که مسیر یابی بر اساس لایه هزینه بدست آمده از روش فازی، نتایج بهتری نسبت به بقیه روشها به لحاظ در نظر گرفتن تاثیر همه پارامترهای دخیل به صورت یکجا داشته است. مقایسه مسیر بهینه و مسیر موجود نشان داد که هزینه مسیر بهینه با در نظر گرفتن پارامترهای ذکر شده ۲۹ درصد کمتر از هزینه عبور مسیر موجود می باشد.
مسیر یابی بهینه خطوط لوله نفت و گاز به کمک سیستمهای اطلاعات مکانی (GIS)