天然气开发五年规划产量分配优化模型研究

天然气开发规划的一个重要问题是五年规划问题。在利用功能模拟原理(微分模拟方法及神经网络方法)建立的天然气开发规划年度单目标及多目标优化模型的基础上,引入其他更多的开发指标以及资金的时间价值建立了天然气开发五年规划产量分配优化模型,提出了合理求解思路,应用于某气田并进行了实例分析和结果对比,取得了满意的效果。     

天然气省际销售优化分配模型及其应用

天然气销售是各石油公司业务的重要组成部分,天然气销售业务的盈利状况也会在很大程度上影响到石油公司的整体利润水平。由于目前我国天然气进口价格与国内销售价格倒挂,各石油公司进口天然气业务面临严重亏损,且随着国内天然气价格改革不断推进,天然气销售公司如何提高其经济效益便成为重要问题。为此,以天然气销售公司经济利润最大化为目标,在满足各省天然气最低消费量且不超过各省最大利用能力的条件下,依据国家新出台的天然气价格政策,建立了销售公司的省际销售优化模型,并以中国石油的一条西气东输干线为例对该模型进行了检验。结果表明:线性规划方法是解决天然气销售公司省际销售的科学可行的方法,模型的优化结果能够为天然气销售公司提供有效的决策支持,具有很强的实用性。未来,该研究方法可以进一步扩展到天然气在各省范围内的各地区间和用户间的优化销售,此外,该方法还可以应用于分析其他资源的省际优化销售问题。     

多气源供应下川渝地区天然气用户结构优化策略

川渝地区的多气源供应在提高天然气市场保供能力的同时也增加了供应中断等风险,对天然气用户结构及其消费优化问题提出了新的要求。分析了多气源供应对川渝地区天然气用户结构及营销管理带来的影响,指出用户结构的现状及存在的主要问题,提出了多气源供应条件下城市燃气、化肥用户、工业用户及用户分级分类管理的优化措施。     

申城天然气用户超过210万

目前上海市区的居民天然气用户已达210．7余万户。这个数字已经超过人工煤气用户近3000户，标志着上海市天然气发展取得了阶段性进展。     

天然气净化过程节能参数优化研究

为了降低天然气净化过程的能量消耗和操作成本,对天然气脱硫过程建立了优化模型和优化方法。借助HYSYS软件,应用该优化模型和优化方法对中国石油西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化厂50×10^4m^3/d净化装置的脱硫工段进行模拟计算和参数优化。经过优化后,在保证净化气产品质量的前提下,净化装置的脱硫工段的能耗比优化前降低了12.35％,经济效益显著。该优化模型和优化方法通用性强可运用于其它过程系统操作参数的优化。     

广东天然气工业用户市场的发展潜力

一、天然气利用在广东的发展前景 21世纪天然气将是增长最快的能源，2010年，天然气在世界一次能源消费结构中所占的份额将超过25％，消费量达到29000亿～31000亿m^3。天然气作为一次能源具有三大优势：高效、洁净、运输使用方便，这是天然气在全球能耗比例中增长最快的主要原因。     

自适应遗传算法在气田开发规划产量分配优化模型中的应用

在气田开发规划产量分配优化模型的基础上,引入一种具有自适应选择、自适应交叉与自适应变异操作的自适应遗传算法对模型的求解进行了研究,并运用MATLAB6．0编写算法程序,选取开发规划产量分配优化模型中的定成本产量最大模型,实例分析该算法在气田开发规划产量分配优化模型中的具体应用,并与传统遗传算法和SUMT方法进行结果对比,取得了较好的效果.     

天然气的优化利用

中国天然气主要用于化工、油气田开采和发电等领域,在天然气消费中所占比例为87%以上,其中化肥生产占38.3%,居民用气在天然气消费结构中所占比例不到11%。天然气的优化利用包括利用形式与结构的优化,以及利用地区的优化。基于我国的国情和经济发展布局,提出了建设主要利用天然气(LNG)等清洁能源的"沿海高新生态产业气态能源战略带"的发展战略。     

上游天然气及凝析物分配计量的基本方法及要点

来自陆上和海上的天然气、原油以及凝析物通常经公用管道输送到主要的处理厂和储运站。开采公司一般由石油公司所有或是授权给石油公司。在处理厂,烃类物质如天然气和凝析物经过处理以达到销售和盈利所需要的质量要求。接下来,天然气以标准体积(标准立方米)或燃烧热(焦耳)为单位卖给运输商。而凝析物以标准体积(标准立方米)或重量(公斤或吨)为单位卖给运输商。天然气和凝析物的销售是在这些主要的处理厂中完成的,同时销售收入应该返还给开采公司,并最终返还给每个生产井或油气田。当天然气来自两个及两个以上的地点(或者是两个及两个以上的公司)需要在公用管道、收集点或是处理厂中混合并处理时,或者是这些管道、收集点以及处理厂归属于不同的公司或处于不同的税率体系时,就急需一个天然气分配系统了。     

天然气消费结构多目标优化分配模型

近年来冬季供暖期天然气消费需求持续旺盛,供需形势较为严峻,天然气紧缺又造成燃气机组(电网重要的调峰电源)的调峰能力无法有效发挥,严重制约了风电消纳能力。如何在冬季天然气供应紧张时期,考虑天然气的各类用途,实现天然气的合理分配,成为值得研究的重要课题。为此,引入粒子群多目标优化理论,充分考虑供给侧风电消纳与需求侧天然气负荷,综合设计了天然气供应收入最大化、供给侧风电消纳量最大化与天然气供应不确定性最小化3个目标函数,结合效用理论构建了考虑供应不确定性和调峰能力约束的天然气消费结构多目标优化分配模型,并以北京市城六区(东城区、西城区、朝阳区、海淀区、丰台区和石景山区)为例进行了模拟优化。研究结果表明:①天然气定价宜同时考虑社会效用和用户效用;②燃气机组调峰所带来的风电消纳效益受机组基本负荷利用小时数、燃气发电用气量以及供热期等因素的影响,从而验证了天然气消费结构的优化效果;③上述城六区应在原有天然气消费结构的基础上,小幅度增加发电、供热用气比例,保持商业及其他用气消费量稳定,大幅度缩减工业及天然气汽车用气量,以尽量满足居民用气量增加的需求。结论认为:北京市城六区优化后的天然气消费结构在满足各方天然气消费需求的同时,增加了总收入,提升了燃气机组调峰消纳风电的能力,证明该多目标优化分配模型能够为区域天然气消费结构优化调整提供理论和技术支撑。     

气田调峰生产的多目标配产优化模型及其求解

气田调峰是天然气调峰的主要方式之一,但目前国内关于天然气产量配产优化模型主要适用于中长期规划和年度计划优化,而对于短期调峰产量优化配产方面的研究尚不多见。为此,分析了气田调峰生产的性质及其对气田全生命周期成本的影响,提出了产量波动指数,并以该指数衡量调峰生产的间接成本。在此基础上,建立了以调峰生产期间的直接成本、间接成本最小为目标的多目标调峰配产优化模型。该模型综合考虑了气田各区块的产量和总需求量约束,其特点是可以形成气田不同区块、井组的配产,为实现调峰生产作业的配产提供指导意见和方案选择。该模型采用自适应遗传算法求解,实例计算结果表明,其产生的一组Pareto解在综合成本方面优于其他方法配产结果,并且所提供的一组解能为决策者提供更多选择,因而实用性强。     

高含硫天然气脱酸气装置提效降耗优化

为了提高高含硫天然气脱酸气装置的净化气产量并降低净化过程的综合能耗,依据中国石化普光天然气净化厂脱酸气装置的现场运行数据,采用ProMax建立了相应的工艺仿真模型,针对主要操作参数包括甲基二乙醇胺(MDEA)溶液的循环量,浓度和进入一、二级吸收塔的温度等开展灵敏度分析与优化研究,并结合现场实际,在优化工况下,分析原料气负荷降低、压力降低及H——2S含量升高对净化气气质与收率的影响规律。研究结果表明:①降低MDEA溶液循环量、浓度以及进塔温度可提高胺液吸收的选择性,有利于提高净化气的收率,其中MDEA溶液循环量是影响脱酸气装置综合能耗的主要因素;②当原料气负荷、压力以及H2S含量波动时,在优化工况下能够满足高含硫天然气的净化要求;③在低负荷下可通过减少再生蒸汽量和调整胺液进二级吸收塔位置实现节能;④H2S含量每增加1%,需将MDEA溶液循环量提高约20×10~3 kg/h;⑤经过参数优化,在满负荷工况下净化气收率可以提高0.5%,综合能耗降低19.1%。     

突发性天然气供应中断的应急决策

近年来我国突发性天然气供应中断事件的发生率呈现增长趋势,对我国经济、社会稳定和人们的正常生活带来了严重影响。突发性事件发展过程是一个处于快速变化中的动态过程,信息具有不确定性和模糊性的特征,难以运用单一的方法和模型进行分析和决策。因此,结合Markov预测法、三角模糊数和改进型TOPSIS法,构建了应对突发性天然气供应中断的动态多目标应急决策模型(Markov-TOPSIS模型)。即采用Markov动态预测来反映天然气中断应急决策的动态特性,运用模糊理论以实现专家决策的量化分析,结合灰色关联和TOPSIS方法对应急决策中模糊的、不确定信息进行有效处理,并实现多目标综合评价。最后,以某区域天然气供应中断为例,对该模型进行了验证。结果表明:该模型能够有效处理天然气中断应急决策过程中面临的动态变化、信息模糊和多目标决策问题,可根据突发事件的不同发展阶段选择最优决策方案。     

中国天然气产业市场结构优化构想

自1998年中国天然气产业重组以来,产业基本框架已初步形成,但目前国内学者对于天然气产业市场结构和绩效方面的研究较少,而上述课题事关天然气产业的顺利发展,亟待厘清。为此,运用产业组织理论对中国天然气产业进行了市场结构优化分析。首先对天然气产业的市场集中度、进入壁垒和产品差别化等影响市场结构的主要因素进行了分析,结果表明：中国天然气产业生产和管道输送环节为高寡占型结构,配送和销售环节是低集中度竞争型结构。在此基础上,利用税后资产利润率、人均天然气产量等指标对天然气产业市场绩效进行了评价,评价结果显示,中国天然气产业市场绩效偏低。最后,针对天然气上、中、下游市场结构分别提出了优化构想：上游,降低进入门槛、公开招标探矿权和采矿权等、分离油气业务;中游,设立一家独立公司经营管道、建立管道监管委员会、制定管道使用强制准入制度;下游,建立区域运营效率评价机制、推进天然气价格市场化改革、鼓励非国有资本进入。     

An improved portfolio optimization model for oil and gas investment selection

For oil company decision-makers,the principal concern is how to allocate their limited resources into the most valuable opportunities.Recently a new management philosophy,＂Beyond NPV＂,has received more and more international attention.Economists and senior executives are seeking effective alternative analysis approaches for traditional technical and economic evaluation methods.The improved portfolio optimization model presented in this article represents an applicable technique beyond NPV for doing capital budgeting.In this proposed model,not only can oil company executives achieve trade-offs between returns and risks to their risk tolerance,but they can also employ an ＂operational premium＂ to distinguish their ability to improve the performance of the underlying projects.A simulation study based on 19 overseas upstream assets owned by a large oil company in China is conducted to compare optimized utility with non-optimized utility.The simulation results show that the petroleum optimization model including ＂operational premium＂ is more in line with the rational investors＇ demand.     

改进的天然气储产量生命旋回预测模型

生命旋回预测方法是目前运用最为广泛、技术成熟的油气田储产量趋势预测方法。但目前所使用的生命旋回模型在预测中难以考虑多个与储产量增长息息相关因素的影响,使得预测效果不好、精度不高。针对目前的生命旋回模型预测中存在的不足,通过储产量数据序列优化技术降低了异常数据带来的预测风险,并提出了在传统生命旋回预测模型中引入储产量增长影响因素的新方法。采用上述新方法对某气区天然气储量进行了预测,结果表明:改进的生命旋回模型对天然气的储量增长趋势预测有着很好的效果,预测结果与实际情况吻合度更高。     

多气源多用户天然气处理厂的外输调控计算模型

中国海洋石油总公司东方终端属于典型的多气源多用户型天然气处理厂, 在生产过程中为了满足下游各用户对气量与气质（CO₂含量、热值等）的要求,需将部分上岸天然气经脱碳装置处理后,再按不同比例与未脱碳的上岸天然气掺混,满足用户要求后再外输。因此,合理地控制进入脱碳装置的气量与掺混比例是保证终端外输气质合格的关键。为此,以下游用户气量、气质要求为限制条件,结合终端现有生产工艺,按照控制单元内流量守恒和组分守恒基本原理,建立了外输调控系统数学计算模型,借此校核了东方终端已建脱碳装置的处理能力能否满足气体处理的需要,确定了需要脱碳处理的气量和脱碳装置的扩容规模,以及上游来气量是否满足用户需求,计算出东方F/H平台的补气量,为终端后续生产提出了指导性调控方案。利用该模型计算结果调控终端生产工艺,不仅保证了向下游用户外输天然气的质量,而且还可实现供气量的最大化。该模型具有方法简便、建模迅速和较强实用性等特点,有效地提高了东方终端的外输调控能力。     

对管线内天然气放空时间及放空量的探讨

通过对管道内的天然气进行放空或卸压时所用时间及放空量计算公式的推导,得出相关公式,为今后的生产调度决策、气量调峰、合理组织事故抢修等工作,提供了更科学的理论依据。