低压煤层气环状集输管网的管径计算

低压煤层气集输采用环状集输管网工艺在国内属首创。文章介绍了环状集输管网管径的计算原理,推导了环状管网管径的计算公式,提出了环状管网计算起点、终点位置的确定方法和管道平均温度、压力的计算方法等。文章最后结合工程实例,阐述了这些理论和公式在某煤层气田矿场集气工程中的应用,并介绍了几点体会。     

气田集输系统效率评价方法

气田集输系统效率评价方法是用来评价气田集输系统管网、站场运行效率状况的指标体系。气田集输系统效率可以用能量指标进行评价,用单位能量表示。普光气田目前运行35座井站,3条输气管线,经计算,集气站效率为70.7%,管网效率为90%,集输系统效率为63.6%。管网效率计算式不但揭示了管道进出口的能量关系,同时揭示了管道积液规律与能量的关系,即积液增加气体流通量减少,管效降低。气田集输系统效率评价方法符合气田集输系统能量传递规律,能够揭示气田集输系统能耗薄弱环节,对气田集输系统运行参数优化提供了理论依据。     

大庆油田油气集输管网失效概率研究

结合大庆油田油气集输管网实际,改进了一种油气集输管网复杂系统的风险细化分析方法,并用于油气集输管网失效的计算。首先通过致命度分析方法 (FMECA)得到油气集输管网系统的主要故障类型,其次对相关主要故障类型进行FTA细化分析,建立了大庆油田油气集输管网风险评价的故障树模型,再应用布尔代数法求得故障树的最小割集,采用层次分析法和模糊数学相结合的方法计算出了故障树中各个基本事件的发生概率和重要度,并通过故障树中的逻辑关系求出导致管网失效的概率。计算结果表明,大庆油田集输管网失效概率为0.281 3;对大庆油田油气集输管网失效影响较大的因素按重要程度从大到小顺序,依次是管道运行年限、管材质量、土壤腐蚀速率、大气腐蚀速率、管道埋深、防腐层破损。据此指出,对于运行年限长的管道,由于管道发生了腐蚀,必须进行防腐层更换和必要的土壤回填,防止防腐层再次破损和第三方破坏;管材质量是次之的影响因素,如何做到提高管材的质量与控制投资之间的平衡是非常重要的。     

油气集输系统新增产能建设拓扑优化方法研究

在油气集输新增产能建设中,为充分利用已建管网系统的处理能力,达到降低投资,提高经济效益的目的,进行了油气集输新增产能建设布局优化方法的研究。针对新建集输管网为树状结构的情况,建立了油气集输系统新增产能建设拓扑优化的数学模型,讨论了计算复杂性问题。根据模型的特点,将问题分解为拓扑级优化和几何级优化两个子问题,并通过它们之间的迭代进行求解。实例计算表明,所建立的数学模型正确,求解方法可行,能用于工程实际设计。     

页岩气地面集输管网拓扑优化

页岩气地面集输管网拓扑优化问题可分为井组最优划分、集气阀组位置确定、管网连接形式及中央处理厂的最优位置四个子问题。以管网系统经济性为目标函数,以相关集输条件为约束条件,讨论枝状和放射状两种管网连接方式,对连接方式交叉后的四种管网布局模式的经济性进行对比,并将管网可靠性分析转化为树型网络可靠度问题进行求解。计算实例表明,枝状管网经济性较好,放射状管网可靠度高;以总费用与可靠度比值为指标,放射状+枝状的集输管网布局最优。     

基于改进的单亲遗传算法的枝状集输管网优化

集输管网规模庞大,枝状管网结构复杂,以往多采用分级优化算法进行优化。全局优化算法多集中于拓扑结构简单的星状管网、小规模枝状管网、站场或参数优化。为解决大规模枝状管网的全局优化问题,建立了枝状集输管网全局优化模型,提出一种生成管网初步连接图的方法,对传统单亲遗传算法的编码方式、遗传算子及遗传操作手段进行了改进,并对我国某油田的集输管网进行了全局优化。通过实例计算证明,改进后的单亲遗传算法的优化速度及效果都显著提高,真正实现了对大规模枝状集输管网的全局优化,达到了费用最省的目的。     

本期导读

<正>研究探讨RESEARCHDISCUSSION"大庆油田油气集输管网失效概率研究"一文,结合大庆油田油气集输管网实际,改进了油气集输管网复杂系统的风险细化分析方法,并用于油气集输管网失效的计算。首先通过致命度分析方法(FMECA)得到油气集输管网系统的主要故障类型,然后对相关     

基于模糊评判的轻质油藏注空气筛选评价方法

轻质油藏注空气是二次或三次采油的新技术,其关键在于低温氧化消耗氧气,达到有效地补充地层能量和气驱的目的,从而提高采收率.由于工艺实施过程中存在设备投资大、可能出现气驱效率低、安全和腐蚀等问题,使得该项目具有一定的风险.在实施注空气驱开发前,对候选油藏进行适宜度评价可提高工程的成功率和经济效益,有效降低投资风险.为此,在分析注空气机理和影响因素的基础上,综合选择了12个油藏参数作为评价指标,利用隶属函数将评价指标量化,建立了针对具体油藏注空气适宜度的模糊评判方法.实例计算表明,该方法可快捷、科学地评价候选油藏的注空气适宜度.     

油田集输管网仿真评价及优化研究

喇嘛甸油田进入特高含水期后,集输系统管网的效率普遍降低,能耗升高.为降低集输系统管网运行能耗,通过对集输系统管网结构的分析,建立了管网的矩阵模型,利用连续性方程及能量平衡方程对矩阵模型进行求解,并应用能量平衡模型建立了管网能耗评价系统.通过应用仿真评价系统对集输管网的能耗影响因素进行分析,确定了采用经济管径作为管网评价的方法;并在实际应用中通过将实际管径和经济管径进行对比,确定了需要调整的低效管线;并以能耗最小为目标,提出了集输管网缩小管径及加强保温等优化措施,优化后集输管网能耗大幅降低,实现了集输管网的优化运行     

煤层气地面集输管网优化

由于煤层气开采具有“低产、低压、低渗、井多”等特点,国内煤层气田的开发主要参考苏里格气田等低压气田的地面集输工程设计,其地面集输工程主要存在集输管网布局及工艺参数不合理、投资较大、能耗较高等问题。因此针对煤层气地面集输工艺特点,对煤层气集输管网优化方法进行研究,分析了煤层气地面集输工艺和特点以及不同集输管网形式的适应性,发现应用分级优化方法能很好解决集输管网优化问题,提出基于集输管网等效水力模拟图的集输管网管径优化方法,在煤层气地面集输工程设计中得到了实践应用。     

候选油藏注气开发适宜度的模糊综合评价方法

在注气提高采收率项目实施之前,对油藏进行注气适宜度评价可提高注气的成功率和经济效益。通过对注气机理和影响注气效果因素的分析和研究,建立了评价指标体系,给出了这些指标的量化方法。在采用模糊层次分析法求得了同一油藏各评价参数权重的基础上,建立了适用于某一具体油藏进行注气适宜度评价的模糊综合评判模型。实例证明,该方法可在注气工程启动之前,对油藏进行正确的注气适宜度评价,以提高注气工程的成功率。     

���μ�����������Ż����

本文研究环形集输管网的布局优化设计问题,建立了系统的优化数学模型,提出了分解求解方法,并计算了工程实例。文中还讨论了优化问题的计算复杂性,指出此问题属于NP-hard问题,应建立有效的近似求解方法。     

集输系统效能与技改评价软件的研制与应用

油气集输系统流程多样、设备多、系统复杂。为了对油气集输系统的用能状况进行评价并为工艺和设备改造提供依据,开发了集输系统效能与技改评价软件。软件在集输管网、站内流程工艺计算的基础上,可对集输系统的用能状况进行评价,并给出不同技改方案的技术比较及敏感性分析。利用该软件对胜利油田不同的集输系统进行了计算,结果表明软件具有用户界面友好、适应性强、计算快捷、准确等优点。     

地面集输管网优化探讨

石油资源的开发利用会对国家经济的有效发展产生非常大的影响,而生产石油时,需要完善的内容很多,其中就包含有地面集输管网方面的优化。对地面集输管网进行优化的过程中,首先应该设计出合理可行的优化方案。油田建设中非常重要的一个工程技师地面集输管网建设工程,所谓集输管网,是指收集、处理以及传送相应油水混合物的过程。本文主要对油田工程地面集输管网的进一步优化进行分析探讨,提出笔者的思考和建议,仅供参考。     

油气集输优化设计中的管线越障碍与参数优化

本文讨论树状油气集输管网优化设计的两个问题:穿越障碍与参数优化。这是进行集输系统整体优化设计必须解决的实际问题。本文建立了优化问题的数学模型,提出了求解方法,给出了计算实例。     

天然气管网稳态分析方法研究现状与展望

为了形成具有煤层气集输特点的管网模拟技术,系统总结了天然气管网稳态分析的基本方法,比较分析了节点法、环路法、管段方程法等三种方法的特点,调研了天然气管网稳态分析方法的研究现状,对城市配气管网稳态分析方法应用于煤层气集输管网的适用性进行了分析。煤层气集输管网模拟可借鉴城市配气管网稳态分析的基本方法,但必须考虑煤层气集输管网自身的特点。煤层气集输管网稳态分析的难点应是如何实现两相管流水力热力计算模型与管网方程的联立。     

基于熵理论的管网增压集输方案指标权重确定

地面管网增压集输方案特征指标权重确定是地面管网增压集输方案优选的基础和关键。一般采用层次分析法(AHP)构造判断矩阵,进而计算得到特征指标权重。尽管层次分析法(AHP)识别问题的系统性强、可靠性高,但在专家群决策时,容易产生循环而不满足传递性公式,存在标度把握不准和丢失部分信息等问题。基于熵理论,提出利用熵技术对层次分析法(AHP)得到的地面管网增压集输方案特征指标权重进行修正,为地面管网增压集输方案特征指标权重的确定提供了一种新思路。     

基于深水海底管道压溃破坏的结构可靠性研究

针对深水海底管道压溃破坏失效特点,利用数值模拟和全比例压力试验相结合的方法,开展了深水海底管道结构屈曲压溃分析,在此基础上拟合出管道压溃破坏的结构承载力显式表达式,并以此构建安全裕度方程;采用国际推荐的JC法进行了深水海底管道结构可靠性指标计算,对不同初始椭圆度、轴向拉力、屈服极限和径厚比等随机分布参数进行了敏感性分析,研究了参数分布对深水海底管道可靠度的影响,为深水工程结构设计提供了参考和安全保障。     

老区块气田集输管网的阴极保护

老区块气田集输管网使用年限长，管道外防腐蚀层破损严重，普遍存在腐蚀现象。而且由于管网分布复杂，部分管道压力较高，对其实施阴极保护时不适合安装绝缘接头。文章结合中国石油化工股份有限公司中原油田分公司天然气产销厂的天然气集输管网工程，介绍了6个集气站集输管网的阴极保护情况。     

具有确定网络拓扑关系的集输管网系统布局优化设计

本文讨论在给定网络拓扑关系前提下,油气集输管网系统布局优化设计问题。文中提出了最优化问题的数学模型,求解方法,并计算了工程实例;还讨论了优化算法的特点,以及具有多连通不可行域时的求解方法。