环枝状集输管网布局拓扑优化研究

为提高环枝状集输管网的布局结构，降低初期产能投资和后期运行费用，在考虑井式约束、集输半径约束、节点隶属约束、处理量约束、节点流量平衡约束和双层布局约束的基础上，以总投资费用最小为目标函数，建立了适合环枝状集输管网优化的混合整数非线性规划模型，考察了不同约束条件、优化条件和优化算法对优化结果的影响，并通过实例分析验证本算法的有效性。结果表明：不同约束条件下，阀组和中央处理厂的位置及管网结构有所差异，优化的管网结构均为上层枝状、下层环状；集输半径约束对投资费用的影响远大于井式约束和处理量约束；整体优化较分层优化结果更加合理。果蝇优化算法的收敛迭代次数为35，计算时间12.13 s，与其余求解算法进行对比，在求解稳定性和收敛速度上具有一定的优越性。研究结果可为油气田地面工程的优化设计提供理论依据。     

长输管道天然气集输管网优化设计

针对天然气集输管网规划设计问题,从井组划分优化、集输场站选址布置优化、干支管网连接网格化设计优化等三个方面对其管网系统的规划进行优化,通过对各优化方案进行设计方案分析表明,本文提出的优化方案好于传统优化方法。在天然气集输管网布局优化的基础上,从集输管网设计优化、管网运行优化等方面对其系统整体优化设计进行补充分析。详细提出了设计优化、运行优化的数学函数优化模型,界定了优化约束条件,对管网优化方案思路进行了明确。     

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。     

普光高含硫气田集输管网优化

针对普光气田自身特点,以集输管网投资最小为目标,以管网各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件,建立了树状集输管网布局、管径和阀门数目全局优化数学模型,采用双重编码遗传算法对模型进行求解,获得了总投资费用最省的管网布局、管径和阀门数目。优化过程中,针对普光湿气集输采用气液混输的特点,确定了湿天然气的物性计算和热力计算模型。通过计算值与实测值的比较,确定了适用于湿气混输管线且精度较高的水力计算模型,保证了优化过程中物性、压力和温度计算以及优化模型约束条件校核的准确性。实例计算表明,所建立模型准确,优化算法有效,对降低高含硫气田管网建设成本和提高管网安全性有重要指导意义。     

关于油气集输工程管网布局设计研究

油气集输工程管网布局设计,具有控制造价、影响产能等属性,亟需在布局设计中加以优化完善。借助油气集输管网设计原则,综合考虑地理、湿度、气候等因素,在操作上依赖降耗增效原则,设计和完善油气集输管网布局优化方案。以油气集输工程节能设计为原则,应用地面集输管网优化、井组优化、系统布局优化、集中处理站选址优化等模式,实现油气集输工程管网布局设计优化,以保证管网节能设计高效落实。在油气集输工程管网布局改造后,管效由88.19%提升至90%,实现总节能646.2 MJ/h,节气15.01 m³/h,年节气总量达13×10⁴m³,达到了良好的节能降耗效果。因此,针对当前管网布局优化要求,制定以多元化设计保障策略,对于了解未来管网布局设计具有极大辅助作用,展现出较为积极的探索价值。     

基于粒子群算法原油集输管网优化

随着油田开发进入中后期不断进行井网加密,如何在最大化合理利用已建联合站年处理能力的基础上,尽可能减少投资管网建设,实现新建的计量间和联合站之间原油集输管网的合理分配,寻求以管网造价最小为目标函数,以联合站的最大年处理能力、集输半径和连接方式为约束条件,建立单目标优化模型。根据粒子群算法寻优特点,结合十进制编码,通过适应度函数评价,实现该模型的优化求解。采用遗传算法和粒子群算法分别对某一星状原油集输管网优化问题进行计算对比,结果表明,粒子群算法计算更为简洁,收敛速度也较优,有利于提高集输站利用效率．     

油田集输系统区域优化对策探讨

随着油田开发进程的不断深入,油田采出液逐步显现出液量大、含水高、油品差等特点,造成油田地面集输系统区域处理能力不匹配、集输管网布局不合理、集输站处理工艺冗余等问题.以胜利油田某采油厂两个油田的集输系统为例,分析了区域集输系统存在的问题及原因,并针对性地提出了集油工艺的区域化调整、处理工艺的整体优化、自控技术的优化应用等...     

海底油气集输管网的优化设计

为提高海上边际油田开发的经济性,对海上边际油田群综合开发的海底油气集输管网系统进行分析,利用图论中的最小生成树方法和网络的加权中心问题,对海底管网布置进行优化,得出了满意的投资方案。     

气田集输管网布局优化研究

针对目前分级优化方法在集输管网布局优化应用中存在的问题,文中引入了流量长度的概念,从整体上考虑管网的布局优化问题。在最优井组的划分中,使各集输站的集气量更加合理。在计算气井与集输站的间距时,考虑了各点的高差;在考虑井式约束时,另外加入一个最大气井数作为约束条件;在枝状管网的布局优化方案中,由无向图连接方式转化为有向图连接方式。     

海底油气集输管网的优化设计

为提高海上边际油田开发的经济性，对海上边际油田群综合开发的海底油气集输管网系统进行分析，利用图论中的最小生成树方法和网络的加权中心问题，对海底管网布置进行优化，得出了满意的投资方案。     

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。     

三维地形条件下油气集输管网整体优化若干问题探讨

油气集输系统布局优化问题的实质是受三维空间约束的网络拓扑布局优化问题,平原地区或无障碍约束的集输系统布局优化是该问题的一个特例,已有研究成果多集中于平面布局,无法应用于复杂地貌油气田。通过文献调研,基于三维地形及障碍表征、集输系统拓扑优化、集输系统参数优化、集输系统整体优化四个方面对目前油气田集输管网整体优化研究成果进行评述,剖析了约束三维地形条件下油气田集输管网优化中的各个子问题,全面系统地总结了针对各个子问题的求解方法,为三维地形条件下油气田布局规划设计提供了研究思路。     

浅谈油气集输管网布局优化的发展

当油气开采到了地面,随之而来的是一系列的分离处理,这就要经过油气集输的生产过程,油气集输系统是否优良直接影响着油田的产能,所以优化油气集输系统是一项重要的工程。本文对油气集输系统优化的理论、油气集输系统的设计原则、油气集输管网布局的优化方案和油气集输管网布局的发展趋势进行了详细的阐述,希望对今后油田的油气集输管网布局的优化起到一定的借鉴作用。     

低压气田集输管网管径优化

针对低压气田集输工艺的特点,将其集输管网管径优化问题视为线性规划问题,以管网建设折算费用最小为目标函数,以管道的稳态分析、管道和压缩机参数及集气站进站气压限制等为约束条件,运用PIPEPHASE软件优选集输管网经济管径,并在此基础上对管网管径方案进行了比选.再结合工程经验,对优选出的管径方案进行管线压降损失、气体流速和管线投资费用等多方面综合考虑验证,确保满足技术经济要求.     

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。     

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     

粒子群优化算法在气田集输管网布局中的应用

气田管网集输系统是气田地面建设的重要组成部分，为降低气田管网集输开发成本、节约管网建设资源，在规划设计之初需对管网集输系统进行优化，以达到使管网投资费用最小的目的。结合气田地面集输建设中的实际约束条件，建立星树状管网拓扑优化模型，通过MATLAB软件对粒子群优化算法进行编码实现，分别对集输管网系统进行分级规划和整体规划求解分析，结果表明：在粒子群优化算法求解中，整体规划管网系统的投资费用更低；通过与粒子群算法的比较，粒子群优化算法有较好的收敛速度以及较高的求解精度。     

基于图论分析的油气集输管网优化

油气集输管网系统主要由集中处理站和管路两部分组成，可用一个网络系统来描述，所涉及的油井、接转站、集中处理站都是网络节点，所有可能铺设的管道构成了网络的弧，弧的方向取决于油气的流向。集中处理站的位置、数量和输油（气）管网的布置是影响油气集输系统投资费用的最主要因素。因此，需对整个集输网络系统进行优化分析，以合理铺设输油管道、合理分配管网流量，减少输油管道的总投资。集输管网优化主要是针对集中处理站选址和输油管网布局的优化而言，本文拟借用图论分析中的Floyd算法确定油气集中处理站的最佳位置，用最小生成树优化输油管网的布置。     

油田集输管网全局优化设计

为了降低油田集输管网的投资,避免集输管网设计结果陷入局部最优,在进行优化设计的过程中提出了一种全局优化方法,把站址布局、管网参数同时设为系统变量,以集输管网总投资和运行费用作为优化目标,建立了一个全局优化数学模型,并采用遗传算法求解了该模型。计算结果表明,全局优化与分级优化相比提高了结果的全局性,有效节省了投资。     

基于遗传蚁群算法的高含水油田集输系统的运行优化

目前,我国大部分油田已进入高含水后期开发阶段,优化生产运行、减低成本已成为油田开发所面临的主要问题。以集输系统的动力、热力消耗最小为目标函数,根据集输系统的运行条件提出了函数约束条件,依据高含水原油集输特点提出了新的温度约束条件,建立了高含水油田集输系统运行优化的数学模型,并利用遗传蚁群算法对系统模型进行优化研究。通过实例计算．其优化结果可以指导油田生产运行,具有一定的现实意义。