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     

原油集输系统流体介质数学模型及仿真平台

数学模型是建立集输系统仿真平台的理论基础,其建立包括流体介质基本物性数学模型、水力热力数学模型,及站外管网、站内工艺设备的数学模型。原油集输系统仿真模拟平台可以建立油田生产设备、流程的工艺模型,可以模拟生产过程中的诸多工作状态,可以优选生产流程的控制规律。     

油田供水管网系统仿真数学模型及计算方法

针对大型的、复杂油田供水管网的流体网络系统,建立了油田供水管网系统的仿真数学模型,通过对该模型特有的系统矩阵进行分析,提出了数学模型的计算方法。该方法计算速度较快,稳定性、适应性较强,对油田供水系统管理具有一定的实用价值。     

油田供水管网的自动划分技术及计算方法

针对大型、复杂油田供水管网的流体网络系统,建立了油田供水管网系统的仿真数学模型,给出了一种子系统自动划分的算法。通过对该模型特有的系统矩阵进行分析,提出该数学模型的计算方法。该计算方法的计算速度较快,稳定性、适应性较强,对油田供水系统管理具有一定的实用价值。     

油藏-井筒-管网一体化耦合模拟方法及应用

油气田开发生产系统包含油藏、井筒、管网三大生产环节。传统数值模拟方法主要模拟油藏中流体的流动,而油藏-井筒-管网一体化耦合模拟同时反映油藏供液能力、井筒举升能力和管网集输能力,对准确预测生产态势、实现生产系统全流程优化具有重要意义。通过研究井筒-管网模型建立方法及流体多相管流相关式适应性,实现了井筒、管网内流动模拟和流动保障模拟;通过节点链接建立一体化模型,耦合关键节点的流动关系,形成了油藏-井筒-管网一体化耦合模拟方法,实现了油气田开发全流程模拟。基于埕岛油田西A区块,根据海上油田实际生产需求和约束条件,优化生产制度、配产配注等,基于一体化模型进行全流程优化,最大程度提高了油气田开发系统产量效益。     

基于混合整数规划模型的星树型油气管网布局整体优化研究北大核心CSCD

油气管网建设成本巨大,因此需要根据管网的特点对其布局进行优化来降低投资,保障其合理性和经济性。本文针对油气集输系统管网设施选址离散性的特点,建立了考虑集输半径约束、处理容量约束以及数量约束条件的星树型油气管网的混合整数规划模型,并以陆上虚拟气田为例,采用分支定界法整体求解数学模型,得到了不同约束条件下的最优集输方案,分析了单个约束对整体布局的影响,进行了分级优化与整体优化下的井组划分和管网投资对比;最后以某陆上油田和海上油田为例进行了整体优化求解,进一步验证了模型的可靠性以及整体优化集输方案的经济性。     

海上油气集输系统决策平台的构建

构建海上油气集输系统决策平台,是实现集输系统最优化生产的一种非常有效的方法,可显著改善设备的运行状况,提高设备和管网的效率,降低油气集输的能耗。决策平台主要划分为运行仿真和分析评价两个模块,这两个模块数据共享,互为补充,又相互独立。利用决策平台可以将管网系统和采油系统连接,因此可以为海上油气集输管网运行参数的优化提供支持。海上油气集输系统决策平台的建立,在提高集输系统对海上油气生产的适应性同时,又增加了集输系统内部各部分之间的协调性,从而起到提高集输系统运行效率,降低海上油田经营管理风险的作用。     

图论在集输管网可视化管理中的应用研究

利用图论及拓扑学原理把油田集输管网系统抽象成有向网络,建立了阀开关控制数学模型。根据管网相关阀门的实际工作情况,对网络内各节点及边的状态进行分析,确定整个管网的运行状态及阀开关的影响区域,为油田集输管网的施工作业和管理提供强有力的技术支持。编制了相应的软件,经某油田现场应用,验证了该研究成果的可靠性。     

不停产带压堵漏技术在中原油田的应用

随着老油田开发时间的不断延长,其地面集输管网和设施老化,腐蚀穿孔现象越来越严重,已成为影响油田正常生产的重大安全隐患,为此研究应用了新型不停产带压堵漏技术.经3 000余次现场堵漏证实,该技术成熟,效果显著,可解决油田集输系统地面管网和设施的泄漏问题.     

基于免疫遗传算法的油田地面环形集输管网优化方案

为了节约油田集输管网的投资成本,结合某油田地面环形集输管网的实际情况,以免疫遗传算法为基础,构建地面环形集输管网的优化设计数学模型,并对模型进行求解。在此基础上,利用运算实例对模型的有效性进行验证,得到油田地面环形集输管网的优化方案。研究结果表明,集输半径为2 km时,地面环形集输管网优化设计方案用于系统设计时造价最低。并且当设计油田地面环形集输管网时将各级站划定在一定范围时,2 km集输半径为最佳设计,据此证明了模型具有良好的适用性。此次研究为油田地面环形集输管网优化提供了借鉴和参考,为集输管网的布置提供了理论基础。