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     

普光高含硫气田集输管网优化

针对普光气田自身特点,以集输管网投资最小为目标,以管网各节点的流量、压力及管道的压力限制等为约束条件,建立了树状集输管网布局、管径和阀门数目全局优化数学模型,采用双重编码遗传算法对模型进行求解,获得了总投资费用最省的管网布局、管径和阀门数目。优化过程中,针对普光湿气集输采用气液混输的特点,确定了湿天然气的物性计算和热力计算模型。通过计算值与实测值的比较,确定了适用于湿气混输管线且精度较高的水力计算模型,保证了优化过程中物性、压力和温度计算以及优化模型约束条件校核的准确性。实例计算表明,所建立模型准确,优化算法有效,对降低高含硫气田管网建设成本和提高管网安全性有重要指导意义。     

苏里格气田苏20井区集输管网设计

根据苏里格气田地面集输工艺的特点,对多种集气方案进行了比选,确定出最佳集气站布局方式和多井串接的采气管网形式,缩短了采气管道长度,增加了集气站辖井数量,降低了管网投资。在采气管网和集气支线的工艺设计上,采用了气体管道计算软件对采、集气管道的管径等参数进行最优组合,达到技术可行、经济最优的设计效果。     

油田给排水管网的优化设计

油田给水管网优化的目的是以满足厂、矿、队供水水量、水压和水质的要求为前提,在经济上做到费用最小.排水管网优化设计就是在满足规范要求的前提下,以经济效益指标为目标函数优化管网的管径、埋深及确定管网中泵站的最佳位置.多管线综合的优化设计原则是:污水排水管应距建筑物最近;生活用水管线应靠近建筑物;动力管线和天燃气管道应敷设于给排水管线外侧;所有管线均宜敷设于绿化带或人行道下面.     

油田注水管网的优化设计

在油田注水管网优化中,通过水站址的优选、主干一的走向及支干线与主干线交点的确定,在满足工艺要求的条件下,实现了主干线最短和主干线较粗管段最短,使管线费用达到最少。为了充分利用注水泵所提供的压头,必须对注水管网每段注水管线的管径进行优化,保证每段管线在满足工艺要求的基础上,管径最小,并使之节流压力最小,全系统效率最高和管网投资最少。     

塔河油田稠油集输系统评价与优化技术研究

为降低塔河油田的稠油集输系统运行费用和操作成本,开展了塔河油田稠油集输技术优化研究,以促进塔河油田高效经济开发.对塔河一号联站外集输管网进行了评价,评价结果表明,站外管线的管输效率普遍较高,在85%以上,有些管线管输效率偏低是因为流量偏低,温降较大;影响站外能耗的主要因素是管线的热力损失.稠油集输可以采取的方式包括加热、掺水和掺稀油,这三种方式中,输送的能耗由小到大的顺序依次为掺水、掺稀油、加热.     

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位于四川盆地西部的新场气田为一具有浅层蓬莱镇组 ,中深层沙溪庙组、千佛崖组 ,深层须二段等多个气藏叠置的复合型气田 ,该气田 1990年勘探发现后 ,经过 10多年滚动勘探开发 ,目前已经形成日产 330× 10 4 ｍ3 天然气的大型气田。适应新场气田多气藏多层次立体滚动开发 ,气田内部形成了以集输干线为中心的枝状、放射状的集输管网系统 ,有力支持了气田开发。随开发规模进一步扩大 ,气田管网逐渐呈现出管网压力高严重制约浅层气藏气井正常生产、管线局部管径偏小、管线压力损大、输气调度困难等问题 ,对新场气田集输管网进行合理调整势在必行…     

不加热油气集输管线的管径选择

管径的选择不仅决定整个管网系统的运行状况,而且影响着整个管网系统的经济效益。介绍了管径对于不加热油气集输管线流动规律的影响、管径选择的方法,并用示例进行了分析,说明了管径选择的必要性。     

不加热油气集输管线的管径选择

管径的选择不仅决定整个管网系统的运行状况，而且影响着整个管网系统的经济效益。介绍了管径对于不加热油气集输管线流动规律的影响、管径选择的方法，并用示例进行了分析，说明了管径选择的必要性。     

塔河油田原油管网能效分析及优化

针对塔河油田滚动开发过程中出现的部分站场运行负荷不均、集输设备工艺运行参数偏离设计工况等导致的生产能耗高、效率低等问题,开展了塔河油田原油管网能效分析研究。基于现场数据,利用PIPEPHASE仿真计算软件建立原油管网仿真计算模型,详细分析管网系统中管线、计转站等环节的运行参数规律及能耗。通过对仿真结果进行分析,发现塔河油田原油集输管网的热能损耗占管网总能耗的96.5%,因此降低管网能耗应以降低热能损耗为主。原油管网中部分管线存在压降、温降较大或管线效率较低等问题,针对这些管线采取串接管线或增加副管等措施进行优化,优化后管线效率最高可提高约7.5%。针对部分计转站出站温度进行调整分析,优化后计转站运行费用最大可降低30.44%,说明本优化方案具有非常明显的节能降耗效果,可在现场推广实施。     

吉林油田原油集输管网的优化运行

吉林油田分公司储运销售公司管辖着整个吉林油田16条原油管线,总长度405km,3个站库,8个中转站,37台套泵机组,24台原油加热炉,总装机容量39537kW。分析吉林油田内部小口径、短距离原油管道运行费用,找出油田内部原油集输管网节能降耗的研究方向,并对主要管线制定了优化运行方案。采取节能措施后,吉林油田管网输油单耗节能显著,经济效益明显。     

基于AHP—TOPSIS法的地面管网增压集输方案

将层次分析法(AHP)和正负理想点逼近法(TOPSIS)相结合,通过层次分析法将决策因素中定性和定量指标转化为数量化指标确定权重,进而以正负理想点逼近法的综合评价参数作为衡量地面管网增压集输方案的标准,对方案进行优选排序。根据最大最优原则,得到各地面管网增压集输方案的优选结果。AHP—TOPSIS法与传统的模糊层次分析法的结果基本一致,为地面管网增压集输方案优选提供了一种新思路。     

基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法

目前气田常用天然气集输管网分级优化法的缺点在于每一级的优化结果仅仅是局部最优解,难以保证最终结果是全局最优解。为此,提出了基于遗传算法的气田集输管网整体优化方法,即以整个管网的投资费用最低为目标函数建立数学模型,采用遗传算法求解,在遗传算法中将各站的站址及站辖管道的管径放在一起作为优化变量,求出管网投资费用最低时各站的站址以及各条管道的管径;同时针对遗传算法本身的局限性,结合模拟退火算法,调整了优化方法的适应度函数。实例计算结果表明,该整体优化方法在节省投资方面要优于传统的分级优化方法。     

沁水盆地郑村区块煤层气集输系统的优化调整

沁水盆地煤层气田郑村区块2010年建成投产,采用的是同步建设的开发模式,因气井产量受构造、含气量、压裂及排采工艺等因素的影响,存在着单井产量差异大,区域产能不均,煤层气井井口压力低,产量对管网压力敏感等问题。为此,首先优选适合煤层气集输系统的水力计算方法,利用TGnet软件对郑村区块集输管网系统进行建模(状态方程选用BWRS方程,流动方程选用Colebrook-White方程),通过模拟计算分析了集输系统的运行现状。针对输气量超负荷、管线变径较大导致有明显节流现象的问题,在理论分析的基础上,提出了集输管网系统优化调整措施:1集气站扩容;2集气站进口管线节流优化改造;3安装粉尘过滤器;4采气管线安装凝水器;5增建复线。优化调整实施后,解决了郑村区块集输系统管压过高、管线积水、粉煤灰影响集输效率等问题,系统降压明显,管线输送能力大大提高,释放了区域煤层气产能,取得了良好的效果。     

煤层气地面集输管道积液预判分析

由于煤层气地层压力低,整个地面集输系统需采取低压集气方案,因此地面集输管线中压降尤为重要。管道积液是管线压降不可忽视的因素,结合煤层气集输管线中低压力、低液量、高流速的流动特点,选择倾斜管段中Beggs-Brill气液两相流关系式,对地面起伏管线中的持液率进行分析。通过计算不同管径、不同产水量工况下管线中的流型变化及持液率变化,预判管线积液情况,指导煤层气管线排液设计,这对煤层气地面集输设计及生产运行管理具有实质性参考意义。     

基于熵理论的管网增压集输方案指标权重确定

地面管网增压集输方案特征指标权重确定是地面管网增压集输方案优选的基础和关键。一般采用层次分析法(AHP)构造判断矩阵,进而计算得到特征指标权重。尽管层次分析法(AHP)识别问题的系统性强、可靠性高,但在专家群决策时,容易产生循环而不满足传递性公式,存在标度把握不准和丢失部分信息等问题。基于熵理论,提出利用熵技术对层次分析法(AHP)得到的地面管网增压集输方案特征指标权重进行修正,为地面管网增压集输方案特征指标权重的确定提供了一种新思路。     

韩一站煤层气管网节点压力仿真模拟分析

通过分析管网仿真的理论方法,以韩城韩一站煤层气集输管线为例,运用PNS软件画出韩一站集输管网仿真模型图,进行节点压力分析,改变入口压力等不同集输条件下分析管网的输送能力,比较模拟值与实测值,分析和评价不同时期、不同集输方案的影响,及时调整和修正管网模型,优化管网系统,从而更加准确地反映客观情况。     

煤层气集输用薄壁聚乙烯管关键技术研究

为实施煤层气集输建设工程低成本战略,在集输管道方面借鉴了城市燃气输配聚乙烯管的应用经验,以弥补常规钢制管材无法适应项目建设需要的缺陷。分析煤层气集输工况的特殊敷设环境,汇总煤层气集输管线的基础数据,通过理论分析,论证了薄壁聚乙烯管道对煤层气集输工况的适用性;按照DVS 2207—1中推算原则,推算出薄壁聚乙烯管道元件间的焊接参数,并采用破坏性试验表征,论证了焊接参数的合理性。理论分析和现场试验表明:薄壁聚乙烯管适用于煤层气集输工况,且聚乙烯管径范围可全部覆盖煤层气集输管线所需管径范围;相控阵超声检测技术可有效实现对聚乙烯焊接缺陷的表征。     

低压煤层气环状集输管网的管径计算

低压煤层气集输采用环状集输管网工艺在国内属首创。文章介绍了环状集输管网管径的计算原理,推导了环状管网管径的计算公式,提出了环状管网计算起点、终点位置的确定方法和管道平均温度、压力的计算方法等。文章最后结合工程实例,阐述了这些理论和公式在某煤层气田矿场集气工程中的应用,并介绍了几点体会。     

油气集输管线焊接质量安全评价

为综合改善和提高油气集输管线焊接质量及其安全监督管理水平,针对油气集输管线焊接质量寿命及其安全问题,采用理化性能检验,显微组织、无损探伤以及断口显微分析等检验方法,对焊接管道质量安全进行综合评价。通过分析某集输管线焊接管道整体性能,对油气集输管线焊接管道化学成分、力学性能、硬度以及使用过程中产生的缺陷进行了综合检测和评价,具体分析了管线及焊缝处疏松、夹杂等缺陷,并通过显微观察断面形貌判断断裂方式,通过X-rays无损检测方法对缺陷进行验证。结果表明,管线在高压服役条件下,经长时间的疲劳作用发生应力集中从而造成管线的破坏。据此提出了油气集输管线焊接质量及安全性控制要点,分别从焊口检查、钢管对口、预热、焊接过程控制以及焊缝返修等提出了对焊接工艺的改进措施,以期为油气集输管线焊接管道的生产建设和安全运行提供保障。