气田管道智能管控技术研究应用

第二采气厂所辖气区覆盖面积大、站点多、管网复杂,管道基本分布在沙漠、沟壑险峻的山地等复杂地形的区域。管道穿越道路、河流多而复杂,再加上陕北特殊自然条件下的季节性河流,时刻对管道的安全管理提出风险挑战。如不能及时掌握管道的应力变化信息,其不良后果和经济损失是十分明显的,为保障天然气输送管道线路的安全运行,对管网运行数据以及管道应力、振动数据进行实时监测,通过报警限值设定,实现紧急情况进行告警,及时进行处置,同时利用大数据分析,对管道整体运行情况进行评价,保障气田管网及重点管道安全运行。本文对管网、长输管道现场智能化管理技术及管道应力、振动监测技术进行阐述。     

对胜利埕岛油田集输管网模拟计算的优化研究

为了准确模拟整个埕岛油田集输管网的回压、温度变化情况，为埕岛油田管网的优化调整提供依据，在收集大量数据（包括埕岛油田主体区域所有平台的液量、油气物性参数、所有管道的参数）的基础上，对PipePhase软件的计算公式和参数进行筛选和修正。文章主要分析研究了影响模拟计算的几个关键因素，如：水力计算公式、原油黏度与温度关系和管网流动效率。     

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天然气管道系统在运行过程中，由于供气量和用气量的变化、阀门的开关、压缩机的启停等，往往会使管网系统处于不稳定的运行状态，加上目前管网运行中存在着区域供用气不平衡、管网服役时间长、运行环境恶劣、管线破漏频繁、事故隐患严重等问题。因此对管道系统进行动态分析是很有必要的。文章通过建立管道数学微分模型以及管网中非管元件数学微分模型，并用隐式差分法将偏微分模型转换为有限的差分方程，然后用牛顿迭代法求解有限差分方程组，最后通过自制软件对某气田管网进行了仿真。仿真结果表明：各管道中的压力没有超过管道允许压力，管网内压降较小。因此，可以适当增加输气量；而部分管段流量很小，利用率很低，则需要调整输气方案。仿真结果与实际情况对比表明，该方法具有仿真精度高、求解速度快的优点。     

城镇燃气PE聚乙烯管道设计中应考虑的问题

近年来,在城镇燃气领域,聚乙烯(PE)管道的使用量逐年增加。为保证燃气管网的安全运营,需要从设计阶段开始,做好燃气管网的设计工作,确保燃气管网设计合理、安全经济。本文从燃气管网的设计角度,阐述了聚乙烯燃气管道的特点,提出了聚乙烯管道在选材、管径选取、管材管件连接、管道敷设等方面应考虑和注意的问题。     

国外原油管道发展现状、发展趋势及启示

原油管道是全球原油贸易的主要输送方式,在促进国际原油贸易、实现国家原油进出口多元化、保障国家能源战略安全发挥着重要作用。目前,世界主要原油贸易地区特别是北美和俄罗斯原油管道管网已趋于成熟,而我国的原油管道管网建设仍在蓬勃发展之中。针对北美和俄罗斯原油管道的管网建设、运行、监管等发展现状进行梳理总结,看到这些地区的原油管道在管道规模、管道技术、政策监管等方面均相对完善。据此提出对我国原油管道管网发展的启示,指出我国原油管道的跨国、跨区域建设方针,同步发展原油战略储备,提高管道技术水平,加快关键技术和设备国产化建设等进程,实现原油管道管网的稳步发展,保障国家能源战略安全。     

TACITE用于油气混输管线

在油气田采气管线和集气管网系统中,广泛采用的是油气混输工艺.此段管道中的多相流会产生瞬变,对管网造成极大的危害.因此有必要开展瞬态效应研究,对管道的瞬态过程进行仿真模拟计算,了解瞬态变化规律,掌握此过程中压力、流量和流型等变化情况.TA-CITE软件是基于漂移流模型,在“白箱”理论基础上建立,能有效地模拟管道中的瞬态变化,在油气田应用广泛,其计算结果与实际符合程度较高,可用于分析管道瞬态规律的变化.     

运行参数对某湿气集输管网积液的影响研究

在湿气集输管网运行过程中,积液会降低管输效率,加剧管道腐蚀,引起管网节点压力升高。针对某气田集输系统建立管网积液模型,通过单因素控制变量法,研究管网输气量、气体质量含液率、集气站出站温度、集气末站进站压力对管网积液量及积液分布的影响效应,通过正交试验设计研究各运行参数对积液的影响程度。研究结果表明,输气量的降低、气体质量含液率的增加、集气站出站温度的降低和集气末站进站压力的上升,均会引起管网积液量和积液管段数量增加。运行参数对积液量的影响从大到小依次为管网输气量、集气末站进站压力、气体质量含液率、集气站出站温度。输气量对积液量的影响最为显著,这将为积液控制提供指导。     

地形起伏对凝析气集输管道工况的影响

地形起伏不均是造成凝析气单管气液混输管道生产不稳定的一个重要因素。为了了解地形起伏对凝析气单管气液混输管内流体压力、温度、持液率、持液量、流体流型、天然气水合物形成情况等的具体影响,借助于PIPEPHASE工艺流程模拟软件,选用由组分热物性模型、BWRST状态方程及MBE水力学模型共同构成的经验组合模型,以某凝析气田的一个集输管网系统为研究对象,模拟计算和分析了不同程度地形起伏下凝析气管网运行工况的变化情况。分析结果表明,管内流体压力、持液率的波动幅度以及管路总压降均随着地形起伏程度的增加而增大,但管路沿程温降和总持液量受地形起伏的影响较小;此外,地形起伏还容易导致管内流体流型出现不稳定情况,也易使管内形成天然气水合物,且地形起伏程度越大,天然气水合物生成的可能性就越大。该分析结果对地形起伏地区凝析气集输管道的工艺设计和生产运行管理具有一定的指导作用。     

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。     

天然气管道建设项目施工阶段投资造价管理探析

随着国家对油气管网的深入持续改革,国内将迎来新一轮油气管道建设高峰,油气管网规模将不断扩大,管网布局也将趋于合理,尤其是天然气管道工程更是重要的国民性的基础性工程,未来天然气管道将是建设重点,省内天然气管网也将会有较快速度增长,天然气管道基建工程投资高、安全风险大等特点,在保证管道建设安全质量效益的同时,应加强对天然气管道施工项目投资的控制,降低管网公司的运营成本。     

场地排雨水设计及管道综合布置

论述了场地雨水排放3种方式（自然散排、借助构筑物排放及铺设排雨水管网）的特点及其设计的一般原则。通过分析排水管网系统中的雨水、污水管道的综合设计，利用管网的竖向空间合理布设、带压管道设弯头避让、雨水管道分段布设避让等经济有效的方法，解决了重力自流管道与其他带压管道的冲撞问题，为场地地下管网综合设计提供了新的思路。     

长输管道储气量与末站压力关系分析

针对天然气长输管道调度人员无法直接由各个站点的压力数据准确得出天然气管存情况的问题,通过定量计算及对两年来长输管道压力数据的比较分析,得出末站压力与管网储气量之间存在着线性关系,从而可以由长输管道末站压力变化得出管网储气量的变化,并进一步得出上游进气量和下游外输气量的变化情况。     

管网可视化调度技术在川西气田的应用

管道仿真技术是日常天然气集输管理中，提高天然气集输调度科学水平、提高管网运行的经济性和安全性的关键。文章介绍的管道仿真调度是根据川西气田管网特点建立的一套服务于管网设计、改造以及运行分析和调度管理等方面的实用技术。它与地理信息可视化技术相结合，形成了具有管网分析功能特征的管道可视化调度技术，使管网规划、管理和运营变得科学、直观和高效。该技术在川西气田天然气集输配调度、管道系统的维护改造、增压方案优化以及新井投产路线规划等方面都发挥了重要作用，保证了该地区集输管网的安全营运。     

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.     

计算机在复杂管网恒定流流量分配中的应用

1．概述水力工程中的压力隧洞、压力钢管，以及城镇工业用水的给水排水管网，常常需要建造由几条不同直径、不同长度管段组合而成的复杂管网。一般复杂管道系统都可以认为是由串联管道与并联管道组合而成的。在给水供热等管道系统中，为了供给更多用户，将许多管道组成支状管网     

管道生产管理系统关键技术研发

管道生产管理系统是中国石油统一建设的用于支持油气长输管道生产运行管理的信息系统平台,该系统由位于中国石油集团公司数据中心的服务器群为遍布全国的长距离、大口径、高压力的网络式油气管道输送体系提供信息化服务。对油气长输管网集中调控业务的信息化需求进行了分析,阐述了管网调运数据模型、高可靠高性能的工作流引擎、安全高效的自控数据接口、储运专业计算等关键技术的解决方案和应用情况。通过8年的建设和应用,管道生产管理系统较好地满足了管网调控业务的信息化需求,实现了对油气长输管网集中调控的信息化支持。     

中国石油智慧管网建设顶层设计基本完成

<正>2019年3月21日至22日,中国智能化油气管道技术交流大会暨智慧管网技术交流会在京召开。会议围绕管道设计数字化、施工机械化、物采电子化、管理信息化及大数据、云计算、物联网、移动应用等信息技术在智能化管道及智慧管网中的应用展开深入探讨。当前和今后一个时期是管道业务发展大有作为的战略机遇期,国家《中长期油气管网规划》明确2025年全国管网规模将达     

胜利采油厂埋地管网腐蚀状况全面检测评价与数字化建设

综合利用管道卫星定位、坐标测绘、管道防腐层状况检测与分级评价、外防层破损点检测评价、阳极倾向点分析、管体壁厚检测等技术,对胜利采油厂埋地管网的腐蚀状况进行了全面检测,并在此基础上建立了基于GIS的胜利采油厂埋地管网检测评价信息系统．实现了胜利采油厂埋地管网的数字化,为胜利采油厂埋地管网的日常管理与维护、泄漏事故预警与快速处理、辅助新管网规划等提供了方便、快捷、准确、可靠的服务。文章介绍了胜利采油厂埋地管网腐蚀状况全面检测评价结果以及基于GIS的埋地管网检测评价信息系统的功能．     

基于动态规划和黄金分割法的环状天然气管网运行优化

目前中国天然气管道主干线已经相互联接,形成了环套环的大型复杂天然气管网,随着各压气站燃驱压缩机组的增加,如何实现管网的稳态优化运行已成为一个技术难题。为此,在同时考虑管网中环状结构和枝状结构对于管道流量分配的影响,以及燃驱机组耗气量对管道内流量影响的基础上,结合管网模型分割思路,将黄金分割算法与动态规划算法进行融合,形成了改进后的动态规划和黄金分割混合算法。以华北地区某环状管网为案例的计算结果表明:(1)管网运行优化数学模型比单线管道模型增加了管道内过流量、燃驱耗气量等变量,进一步加大了管网模型的求解难度;(2)混合算法能够有效地对运行燃驱和电驱压缩机机组的包含环状和枝状小型管网的稳态运行优化数学模型进行求解;(3)混合算法的优化方案能提高管网压气站的出口压力、提高机组的运行效率,降低系统的功率消耗、减少系统能耗,同时增加管网的管存量,提供了管网额外的应急资源。结论认为,混合算法有效地破解了复杂管网优化技术难题,可以为当前中国大型天然气管网稳态运行优化提供参考。     

国外天然气管道建设历程及对我国的启示

欧洲、美国等国外天然气长输管道的建设已经历了几十年的历史,天然气管网建设已相当完备,长距离输气管道长度已超过150×104km。我国正在加快推进西北、东北、西南、海上四大战略通道和国内天然气主干管网建设,完善储运设施和调控能力,管道建设正处于快速发展初期,将逐步形成资源多元、调度灵活、供气稳定的全国性管网和供应体系。论述了国外天然气管道的建设历程,国外天然气管道的运行、监管模式,并对国内外在天然气管道建设、天然气管道前期研究、天然气管道管理等方面进行比较,从中找出问题与差距,提出对我国管道建设及运营管理的启示。