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。     

油田流体管网系统稳态通用仿真模型

油田流体管网系统包括原油集输系统、注水系统、供水系统和天然气集输系统,建立仿真模型是对系统进行仿真模拟的关键.在油田生产许可范围内,应用流体力学和热力学的理论,对油田流体管网系统中的各种管线建立单元模型;根据节点流量平衡原理,应用有限元的思想,将单元矩阵方程拼装成管网系统总体方程组,从而建立油田流体管网系统稳态通用仿真模型,实现仿真模型的统一解算.     

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。     

PIPELINE软件在气田集输实时监控中的应用

PIPELINE软件是一种离线或者在线的集输管网仿真模拟计算软件,不但可以用来测试和评价输气管道的设计或进行实际操作参数的设置,还能与气田集输实时监控系统进行有机结合,为集输管网运行提供辅助专家诊断分析。以大牛地气田集输生产实际为例,进行管网水力、热力计算,天然气调峰正常工况分析和用户中断用气工况模拟分析,结果表明,该仿真模拟软件和实时监控系统有机结合,改变了气田根据人工计算或凭经验来预测天然气集输管网的运行情况和调峰的现状,不但降低了劳动强度,而且使预测效果得到了根本性提升,排除了管网运行管理的安全隐患。PIPELINE软件不仅方便了管网的运营管理,还避免了生产调度上的盲目性,为科学地管理气田集输管网系统提供了专家式的理论指导。     

稠油集输系统生产运行优化研究

稠油中的胶质、沥青等含量高,具有黏度高、含蜡量高、易凝固等特点,开采难度较大。随着油田的不断深入开发,现有稠油集输系统中的外输泵、加热炉等设备的工艺参数与设计参数差别较大,造成实际工况偏离设计工况,导致稠油集输系统运行效率大大降低。以稠油地面集输系统为研究对象,以生产运行费用最小为目标函数,以稠油进站温度、进站压力、掺稀比、介质流量等作为约束条件,建立稠油掺稀降黏生产运行参数优化数学模型,并根据模型特点,利用lingo软件进行编程求解优化数学模型。利用优化数学模型对稠油集输系统生产运行参数进行优化,与优化前相比,节约费用7.438%。     

联合站集输系统能耗计算方法研究及应用

油气集输系统分为集油、脱水、稳定和储运等环节,油气集输能耗一般占原油生产总能耗的30%~40%,所消耗的热能和电能是油田节能的重点对象。通过对北十七联合站集输系统能耗研究,建立了集输系统能耗"黑箱—灰箱"数学模型,对集输系统的能量平衡进行分析,发现系统中的转油站热能利用率和电能利用率都不高,是用能的薄弱环节,系统能耗计算方法为实现集输系统"优质、低耗"改造提供了理论依据。     

大直径焊管形位误差检测系统中的数据处理及仿真

利用虚拟仪器Lab VIEW为软件开发平台,结合已设计的大直径钢管形位误差检测设备,开发了基于Lab VIEW的数学模型及数据处理程序.数学模型用于分析5个位移传感器的采集数据,数据处理程序采用时域误差分离技术,分离导轨误差,同时利用该程序可以实现数据存盘及数据曲线模拟.最后,模拟采样数据,利用建立的数据处理程序仿真分析模拟数据,通过仿真结果验证该检测设备的数据处理模型及程序准确性、可靠性.该测量系统数据处理及仿真的分析有助于钢管形位误差检测设备的设计与制造.     

海洋石油工程的信息化及发展趋势

随着计算机和信息化技术的快速发展,信息技术在海洋油田管理和勘探开发中逐步得到应用。“数字海油”是采用虚拟化技术,建立海上油田真实模拟,建立工程设施资料与模型的关联,实现电子化管理,直观展示海洋油田设施和设备实时生产数据,保证海洋油田勘探和开发过程的高效率和低成本。海上石油开采和集输的数字化信息化平台建设是世界各国正在研发的项目,其功能主要是依据海上集输的现状,以信息收集层、信息存储层、集输调度层和服务管理层等四个层次的结合,实现海上油田集输平台的数字化。     

基于神经网络方法的油气集输管网拓扑优化设计

对油气集输系统进行拓扑优化设计,可以收到显著的经济效益.本文以原油集输费用为目标函数,以井站隶属关系的唯一性、满足各站的储油能力及位置空间限制等为约束条件,建立了多级星式集输网络拓扑优化数学模型.该模型属非线性混合整数规划问题,采用神经网络方法求解,并给出了计算机软件算法框图.     

原油集输规划方案的优选

简要叙述了原油集输系统及其生产工艺流程。在对原油集输系统进行分析和数学描述的基础上．利用运筹学理论建立了原油集输系统规划方案优选的数学模型，编制了计算机软件。在吉林油田试用取得了令人满意的结果。     

管网系统动态仿真数学模型的建立及求解

为了便于天然气合理的生产和输送，在保证安全的前提下实现有效的调度和管理，对管网系统进行动态分析是非常必要的。根据天然气管网流动基本方程，建立了管网系统的动态仿真数学模型。并对常用的特征线数值求解方法进行改进，采用Newton-Rapshan迭代法求解非线性方程组，最终实现模型的数值求解。建立的管网动态模拟分析数学模型和所采用的数学求解方法可以应用和分析天然气管网系统的动态运行。     

原油集输规划方案的优选

简要叙述了原油集输系统及其生产工艺流程。在对原油集输系统进行分析和数学描述的基础上，利用运筹学理论建立了原油集输系统规划方案优选的数学模型，编制了计算软件。在吉林油田试用取得了令人满意的结果。     

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本文在建立系统数学模型系统观的思想上,建立了集气站系统数学模型,以该模型为基础,将集气站系统数学模型转换为等价的仿真模型,编制了集气站系统生产过程仿真软件,针对实际工艺流程,应用适当的仿真方法对集气站系统进行了仿真,并对仿真结果进行了分析,仿真结果表明集气站系统数学模型,仿真模型和仿真方法的正确性以及运用仿真来研究和设计集气站工艺的有效性。     

稠油热采掺污水不加热集输技术研究应用

通过对河南油田稠油热采集输工艺现状进行认真细致的分析.建立了能量损失数学模型,进行了管道模拟试验研究及生产应用试验。首次提出了稠油"粘温不敏感点理论"、实现了稠油掺水不加热集输技术,优化研究提出小管径(DN15)掺水技术,掺水调节分配稳定与计量技术,从井口至联合站全过程不加热集输等四项配套特色技术。     

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。     

气藏生产一体化模拟技术在气田开发中的应用

气田生产系统一般由气藏、采气井、地面集输等子系统构成,目前相关研究基本上都是将各个子系统单独分开研究,没有考虑它们是一个连续流动封闭系统,IPM软件为其提供了一个生产系统一体化模拟分析平台,以整个油气开发生产系统为研究对象,将气藏、井筒、管网连接起来形成生产系统一体化模型,为气井优化配产提供依据。该模拟技术在PG气田得到了成功应用,把气藏划分为4个分区,建立了37口单井模型,将其与16座集气站、1座集气总站等地面管网流程进行连接,通过历史数据拟合,建立了普光气田生产系统一体化模型,按照生产需求进行单井优化配产,为气田合理高效开发提供了依据,提高了气田开发管理水平。     

炼油化工装置DCS仿真培训系统的开发

介绍了如何利用过程仿真系统平台PSSPV2．0开发炼油化工装置DCS仿真培训系统。PSSPV2．0平台提供了强大的可视化建模功能，炼油化工装置的数学模型建立相当方便，在计算机上模拟炼油化工装置的过程动态特性。借助PSSPV2．0提供的组态功能。实现了DCS仿真的点组态、流程图组态、系统功能组态。利用变量对接使模型与DCS双向数据通讯，实现了炼油化工装置的DCS仿真。PSSP提供的评分组态功能，能够对培训学员进行成绩评定。用该平台开发了450kt／a乙烯热区分离工段DCS仿真培训系统。     

石化罐区应急预案仿真演练系统

本文以虚拟现实仿真平台和过程仿真系统平台为基础,选择炼油化工企业中常见的罐区为例,开发典型事故仿真模拟演练系统,通过3D模型建立与搭接、3D虚拟交互运行环境的创建、设置运行规则、设置环境与条件,真实模拟现场环境与行为,并实现与"过程仿真系统平台(PSSP)"的无缝连接,与DCS仿真系统融为一体。     

锦607块地面建设平台集输工艺的优化

锦607块目前已有29个平台,132口生产井,根据平台和油井的分布,在锦607块以不同的平台集输模式灵活地部署实施了14个集输平台集输系统.平台集输工艺技术的应用,不仅节省了大量地面工程费用,还解决了生产中的许多管理难题.由于自动化程度的提升,极大地缓解了作业区现场管理人员紧张的局面.     

油气混输段塞流捕集器的现场应用

胜利油田海上平台主要采用油气混输上岸集输工艺达到回收海上平台采出的天然气和降低工程投资的目的。埕北30潜山油藏油气储量丰富，通过技术经济对比分析，其油气集输工艺确定采用油气混输上岸方式，在陆上建设海五联合站。但埕北30油气集输海管立管较高、液气比大，上岸油气混输管线末端极易出现段塞流。段塞流的产生使多相管流出现不稳定振动，会造成管路压降急剧增大。影响站内正常生产和安全，危害极大，段塞流捕集器是解决该问题的关键殴备。为确保海五联安全生产，降低工程投资，在研究混输管线瞬变流动规律的基础上。建，范了捕集器系统的优化数学模型，编制了捕集器优化设计动态模拟软件，结合胜利埕岛CB30油田上岸混输管线生产工艺参数，研制设计了段塞流捕集器并在海五联进行了生产应用。