成品油管道顺序输送调度运行优化模型及应用

基于成品油管道顺序输送过程中损耗费用较多、运行调度复杂等问题,主要从运行总费用(包括泵运行电费、混油贬值费用、设备与管线维检修费用以及工作人员管理费用)组成方面入手,以其中最主要的混油贬值损失费用与泵运行电费两者之和最小作为目标函数,建立管道调度与运行优化数学模型,并编制相应软件,可快速优化出总运行费用最小的流量方案,方案下的泵运行参数即为最优开泵运行方案指标。该套运行优化模型在西部某成品油管道进行了应用,软件计算结果与实际管道运行数据基本一致,最高误差不到5%,输送时间对泵运行费用增加最为敏感,较大的管道输量可以有效降低混油量,实现了对成品油管道顺序调度与运行优化的目的。     

热油管道的优化设计分析

热油管道加热费用占管道总能耗费用的比例大,在设计和运行中,降低热能损失以降低总能耗,对降低输油成本,提高经济效益影响重大.以某一热油管道为例,考虑了原油温度的实际分布对原油物性的影响和输量对泵效的影响因素,并考虑到温度在管线中分布的连续性条件,建立了热油管道在稳态运行条件下的最优模型.计算实例表明,可应用热油管道优化模型,根据任意影响因素的变化及时调整运行参数,使得总运行费用保持为最小.     

基于人工神经网络的热油管道能耗预测模型

对长输管道而言,影响管道输油成本变化的因素众多,但影响最大的是生产油耗和电耗费用.为了更深入地探索输油过程中输量与能耗的变化关系,以某条输油管道几年来输量 及生产油耗、电耗数据为基础,用人工神经网络的方法建立了管道输量与生产油耗、电耗的预测模型.分析表明,该模型的计算结果相对偏差在±5％以内,满足工程实际需要,因此可以用该模型来预测热油管道的生产油耗和电耗.该研究首次建立了热油管道输量与生产油耗和电耗的预测模型,为预测管道的能耗总量提供了便利.     

含蜡原油管道安全经济清管周期模型的建立与计算分析

在满足安全运行的基础上,以动力费用、热力费用及清管费用的总和为目标函数,建立了含蜡原油管道安全经济清管周期模型。基于中宁—银川输油管道清管后的运行数据,分析了不同进站温度、输量和余蜡厚度对管道安全经济清管周期的影响,结果表明:进站温度的升高会使管道运行日平均费用增加和清管周期延长,输量的增加会使管道运行日平均费用降低和清管周期缩短;进站温度为16、18℃时预留的余蜡厚度为0.4~0.6 mm,进站温度为14℃时可以不预留余蜡厚度;不同进站温度及输量下余蜡厚度对清管周期的影响规律基本一致,即清管周期均是随着余蜡厚度的增加而逐渐缩短,且进站温度改变时余蜡厚度对清管周期影响的变化较显著。     

起伏地形天然气长输管道运行优化研究

分析了长距离输气管道系统中影响管道运营费用的各种因素，考虑了沿线高程差的影响，以管道运行的终值费用最小为目标函数，加以水力、热力、流态等约束条件，建立了长距离输气管道优化运行数学模型，并利用惩罚函数法对模型进行求解。实例计算结果表明，该模型对实际工作有一定的指导作用。     

出站温度对特石超稠油管线运行费用的影响

以辽河油田含水超稠油室内实验为依据,讨论了辽河油田特石超稠油管道的出站温度对管道运行费用的影响。影响超稠油管道运行的因素主要为输送温度、油品的黏度和流变性等,这些因素决定了超稠油管道的运行成本。随着温度的增大,超稠油的黏度不断减小,流体趋于牛顿流体,动力费用不断减小,热力费用不断增大,运行总费用呈增大趋势。     

Synergi Gas软件在管道运行优化中的应用

压气站的年运行费用约占管道年经营费用的40%-50%,而能耗费用约占压气站全年运行费用的70%以上,本文以川气东送管道为例,以全线压气站功率最低为目标,利用Synergi Gas软件的气体稳态优化模块对实际运行工况进行优化模拟,得出最优运行方案。     

BP网络在油田集输管道结垢预测中的应用

国内大部分油气田进入高含水开发期,油气田管道结垢已经成为危害管道正常运行、影响油气田生产的重要问题。文章建立了混输管道污垢监测装置,采集了数据样本,利用BP人工神经网络理论对油田地面集输系统管道结垢情况进行预测和评价,通过数据的比较分析发现人工神经网络预测的数据和实测数据之间具有较小的误差。同时它不用建立数学模型,学习过程通过自动调节神经元之间的连接权值完成,具有较好的预测性。     

塔-雅重质原油外输管道经济运行区间的确定

随着塔河油田的快速发展，日转输量及原油各项物性均较大程度偏离管道设计参数，为寻求管道经济运行区间，结合塔一雅重质原油外输管道的实际运行工况，通过联合站来油温度、管道运行费用及进站温度的关系，对管道经济运行费用进行了计算，最终确定了管道经济运行区间及管道经济运行规律。     

胜利东辛输油管道生产运行优化的试验研究

为实现优化原油资源配置,将含硫原油进行分储分输,但分储分输后管道运行动力费用和热力消耗费用也相应增加。为提高管道的输油能力,降低输油成本,进行管道生产运行优化试验,通过试验获得最优运行方案。应用该方案,可提高岗位职工技能,不但减少了消耗,还减少了设备运行调节次数,减轻了职工的劳动强度。     

蚁群算法在天然气输送管道优化设计中的应用

针对天然气输送管道优化模型中设计变量多，约束条件复杂的特点，以管道建设投资、压气站投资和运行费用最小为原则，运用蚁群算法和MATLAB语言编制了天然气输送管道数学模型的优化仿真程序，并对管道的选型、设计压力、压气站个数、压缩比及站间距离进行了优化设计。优化仿真结果表明，在满足管道强度约束、稳定性约束、能量平衡约束及边界约束的前提下，达到了费用最小，且优化效果好于遗传算法。从而证明了蚁群算法应用于天然气输送管道的优化设计是可行的。     

厂际管道伴热改造分析设计

本文对厂际管道伴热改造项目进行了分析,对热水需要量及管道压降进行计算,以满足苯线在冬季运行时最低温度不小于10℃。节能效果从改造前每年蒸汽运行费用约82.81万元/年,降低至现在的热水运行费用约0.76万元/年。     

含蜡原油的多相流输送：溶解气体对析蜡温度的影响

在寒冷地带,特别是在海洋上开采原油和凝析油的过程中。石蜡沉积问题已成为人们越来越关注的主要生产问题。油井在水下完井和与原有的处理装置相连需要使用多相流管道。对海底输送管道可采用的运行管理措施有限且这些措施费用都很高,因此有必要深入研究采出液在多相混输过程中的性质,以降低管道的运行费用。     

成品油管道工艺方案优化设计研究

成品油管道通常采用顺序输送方式输送各种油品,沿途设有多个分输站.随着油品分输,流量呈阶梯状递减,管径也随之发生变化.针对成品油管道的特点,在对其工艺方案优化设计问题进行系统分析的基础上,根据优化变量为管材、管径、设计压力、出站压力和顺序输送周期等,约束条件主要有水力约束、强度约束、泵站特性约束等,建立了长输成品油管道工艺方案优化设计的数学模型.该模型的最优准则是:管道在设计寿命期内所需要的总费用现值最小.总费用现值包括管道初始投资费用、运行维护费用现值和能耗费用现值.     

不同埋深热油管道传热数值模拟

埋地热油管道传热的影响因素可简单分为内部因素和外界环境因素.模拟埋地热油管道的传热过程,在埋深H较小时,散热量Q值随H变化比较激烈;当H达到一定深度后, Q值随H变化较缓慢,管道热损失减少不显著.在埋设管道时,不能埋的过浅,这样虽然节省施工费用,但散热量很大,增加了运行费用;同样也不能埋的过深,这样虽然散热量降低了,节省运行费用,但施工费会相应用增加.     

埋地热油管道经济运行方案研究

对在役埋地热油管道,为妥善地解决管路沿线的能量消耗和能量供应之间的矛盾,研究一种经济上、技术上比较合理科学的运行方案,对于降低输油成本具有重要意义。本文建立了埋地热油管道经济计算数学模型,提出了采用方案比较法和TLNET软件相结合求解数学模型,确定了管道在一定输量下,使管道的运行费用为最小的经济运行方案,包括：管道沿线运行的热泵站数,站内泵机组的组合方式,各站的进出站压力、进出站温度,管道的小时运行费用,变频调速电机的转速,热站的热负荷等,最后进行了实例计算,通过与现场实际相比较,结果令人满意。     

大庆油田含蜡原油管道低输量运行安全保障方案研究

随着大庆油田进入开发后期,原油产量逐年递减,管道大多处于低输量运行状态。为保证大庆油田R区块A—B段含蜡原油管道在低输量下安全、经济地运行,根据管道主要运行参数,设计了掺水输送、新建加热站输送和正反输三套安全保障方案,确定了各方案主要设备型号。综合考虑管道运行能耗费用和建设投资费用,最终优选出掺水输送作为大庆油田含蜡原油管道低输量运行安全保障方案,即首站外输含水原油至末站、扩建末站污水站、剩余污水在污水站处理后就地回注方案。研究成果对含蜡原油管道低输量安全保障方案的提出具有一定的指导意义。     

城市天然气管网遗传算法优化设计

文章以使管网建设和运行费用最少为目标函数，以管道的稳态分析、各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件，建立了城市天然气管网优化模型。根据天然气管网结构特点，采用遗传算法求解，构建了遗传算法中重要的适应度函数，给出了管道编码的方法。通过编程实例计算，表明遗传算法是在天然气管网优化领域中可取的一种算法。     

基于人工神经网络的油田地面集输管道结垢预测

利用典型的误差反传神经网络理论,对油田地面集输管道结垢进行预测和评判,避开了各种因素对其结垢影响规律的难题,准确地预测和评判地面集输管道的结垢情况。应用人工神经网络分析某油田地面集输系统管道的结垢情况后表明,人工神经网络无需建立数学模型,学习过程通过自动调节神经元之间的连接权值完成,在选取有代表性的训练样本情况下,人工神经网络能够成功地预测和评判地面集输管道的结垢情况。     

基于优化运行数据库的干线天然气管网优化研究

天然气在输送过程中,运行能耗费用受各气源供气量、管网内天然气量分配、各管道运行压力、能耗单价及压缩机组类型等诸多因素的影响,因此有必要开展天然气管网优化运行的研究。以天然气管网运行能耗费用最低为目标,建立了天然气管网优化运行数据库,利用最小二乘法构建能耗方程组,建立管网内单条管道输气量与能耗之间的数学关系,制定优化逻辑,编制完成西部天然气管网优化运行软件,解决了天然气管网的气量优化分配问题,确定了天然气管网内各管道启机的优化方案。以西部天然气管网生产运行某日报表数据为基础,在相同的边界条件下,采用该管网优化运行软件重新分配全管网气量,并确定新的运行方案,对比分析优化前后的能耗数据,能耗费用节约在10%以上,取得了良好的优化效果。