注水管网拓扑结构与管径优化

在油田注水需求逐年调整的情况下,已建管网存在输送能力与注水系统配注量不匹配的问题,导致油田配注率不合格且能耗损失严重.现有油田注水管网优化研究主要集中于新开发区块的管网设计,而对于老区块注水管网改扩建的优化研究较少,其难点在于变量之间耦合关系复杂.基于原管网的输送能力和注水需求,考虑流量平衡约束、压力和流量约束,以运行费用和建设费用最小为目标函数,建立混合整数线性规划模型(MILP).模型主要的决策变量为新建管段的位置和管径、各站的外输压力和流量、管道的流量和流向以及建设和运行费用.该模型应用于塔河油田第二采油厂,结果表明:为满足现场工艺、压力要求和配注需求,该采油厂需扩建两条管道.最后进行了需求量的敏感性分析,进一步证明了该模型的实用性.该模型不仅为油田注水管网改扩建优化提供了决策支持,也为其他介质的输送管网提供了借鉴和参考.     

塔河油田注水管网水力仿真研究

针对塔河油田注水管网现场检测仪表不全,部分节点流量压力缺失的问题,基于节点法,建立了环-枝状管网水力计算模型,进行了水力仿真研究,并用粒子群算法对管段摩阻进行校核。最后开发了管网的水力仿真平台,已有效指导现场运行。仿真结果与现场实际运行误差在10%之内,满足了现场需求。     

FPSO能源系统优化研究

随着深海及边际油田的不断开发,FPSO（浮式生产储卸油装置）广泛应用于海上油气田开发。FPSO作为兼具产能和耗能的油气生产装置,在满足其用能需求的前提下,采取一个经济的能源分配方案,不仅有利于降低建设成本,同时有助于提高整个系统的能源利用率,促进节能。以能源系统年总成本费用最低为目标函数,在考虑能源平衡约束和技术约束的条件下,建立并求解一个FPSO分布式能源系统的混合整数线性规划（MILP）模型,以此确定年总成本最少的情况下的设备选择和容量以及相应的运行方案,从而达到节能降耗的目的。以渤海某FPSO为实例,对模型进行了计算验证。结果表明,与传统的运行方案相比,分布式能源系统可降低经济费用14.6%。此外,研究了能源价格对系统经济性的影响,发现天然气价格的上涨对DES（分布式能源系统）设计和运行影响较大。