基于CAE-TSNE的成品油管道运行工况识别

成品油管道运行工况变化频繁,难以精准判断管道运行状态,依靠现场人员进行识别监控易造成误判。本文为实现管道运行工况的准确识别,考虑管道的物理空间特性,分析整理各站运行参数(压力、流量、密度);考虑管道运行的时间序列特性,基于SCADA管道数据构造运行数据矩阵,以克服单一时刻的瞬态扰动。针对管道运行数据高维度、非线性的特点,利用卷积自编码器(CAE)强大的特征压缩及重构能力对管道数据做降噪处理;利用T分布邻域嵌入算法(T-SNE)对管道数据做降维聚类处理,最终建立了基于CAE-TSNE的管道运行工况识别模型。以某两条成品油管道为例,对比主流的非线性分类模型(ANN、DT、RF),结果表明基于CAE-TSNE的工况识别模型精度最高,对降噪后的运行数据识别准确率可达到99%以上,可用于指导现场管道的运行管理。     

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.     

某油田北区轻烃管网分质分输方案研究

基于某油田北区轻烃管网目前混合输送模式带来的轻烃质量较差、系统压力偏高、外输泵能耗增大等问题，同时考虑到未来深冷烃大幅增产规划，提出浅冷烃、原稳烃、深冷烃分质分输输送方案，确定每种烃类的最优方案并分析其水力可行性，并将各方案与现用混合输送方案进行经济性分析。经验证，该区轻烃管网分质分输的输送模式是经济可行的，能极大改善轻烃质量，减轻对环境的污染。     

LNG接收站火灾危害分析

介绍了LNG接收站的火灾危害情况；结合珠海LNG接收站项目，分析比较了我国和美国的LNG防火标准的相关条款；进而讨论了确定接收站场与油气站场及交通线路安全间距的方法；最后，根据挪威船级社的火灾危害计算分析结果，提出了减小LNG接收站火灾危害风险的措施。     

成品油管道运行调度研究综述

我国针对成品油管道的调度研究刚刚起步,这和我国飞速发展的成品油管道事业是不相匹配的;国外针对这方面的研究开展得稍早一些,而且取得了一定的成果,值得我国借鉴。在广泛阅读调度领域相关文献的基础上归纳了成品油管道运行调度的主要内容,列举了近些年的主要调度方法和最新应用,总结了研究中遇到的难题和解决办法,并在最后提出了未来研究的方向。     

基于全国石油工程设计大赛平台的卓越石油工程师培养研究

为深入贯彻落实国家"卓越工程师教育培养计划",培养适合经济、社会发展需要的卓越石油工程师,全国石油工程设计大赛应运而生。本文介绍了石油工程设计大赛的目的、内容和意义,以学生在油田开发方案设计及现场答辩过程中所遇到的问题、解决问题的方法、掌握的专业知识等为论据,阐述了大赛在提高学生科技创新能力、工程实践能力、团队协作能力,培养学生成为"科技上有作为,学术上有突破,工程上有建树"的卓越石油工程师方面发挥的积极促进作用。     

考虑运行平稳性的成品油管道调度方法

成品油管道调度计划是管道完成输送任务的重要运行依据,除了要保障按时、按量地将油品输送到沿线站场外,还应尽量维持管道的平稳运行,提高管道调度整体服务质量。目前,对于采用集中分输工艺的成品油管道,已有国内外调度计划制定研究尚无法将管道运行平稳性因素纳入考虑范围。而且,部分文献证实,若仅以水力约束的方式控制管道流量,会引起管段流量在某一范围内波动频繁的问题,进而会削弱管道运行安全性,致使研究成果脱离工程实际,鲜有落地应用。本文针对单源多汇的成品油管道,在现有研究的基础上,引入了流量波动系数、操作次数上限等适应于集中分输工艺的关键参数,并基于离散时间表达方法提出优化策略。此后,对站场分输工艺、管段运行流量、批次跟踪、预估下载量、下载偏差以及流量偏差等约束进行考虑,并以下载偏差和运行流量波动最小为目标函数,结合现场在相邻站场操作时间节点上改变本站下载流量的人工编制计划经验,构建了管道调度计划自动编制模型,实现了考虑运行平稳性的成品油管道调度计划的快速制定。所建模型应用于我国包含9座站场的某实际成品油管道,在2分钟内能够准确求解出该管道月调度计划;调度计划充分考虑了该管道全分输工艺、一次性下载要求...     

海底管道溢油扩散数值模拟研究

海底输油管道受到海水冲击和腐蚀等影响易产生不同程度的损伤,造成油品泄漏。为了研究溢出原油在海水中的运动扩散规律,建立了海底管道溢油扩散的两相流模型,通过计算流体动力学方法计算了溢油在海水中的运动轨迹、扩散范围以及抵达海面的时间等,分析了溢油速度、海水流速、原油密度对溢油扩散范围和时间的影响,确定了不同密度原油到达海面时的最大水平迁移距离和时间,获得了无量纲预测公式。模拟所得结论可为海上溢油事故的应急响应措施提供有效的指导。     

利用神经网络模拟泵特性曲线

现代输油管道大多采用密闭输送方式,离心泵能很好地适应这种输油方式.在进行管道水力计算时需要描述过泵流量和泵输出扬程之间的数量关系,通常采用最小二乘的方法将离散数据对进行拟合,得出流量和扬程的数学解析式.但这种拟合处理方式对解析式中拟合指数的选取比较敏感,有时得出的表达式不能很好地反映泵的流量扬程特性.而采用BP神经网络对已知的流量与扬程数据对进行学习,用训练后的神经网络作为数学模型映射流量与扬程之间的非线性关系,可获得较高的精度.     

煤层气地面集输管网的瞬态水力热力计算模型

煤层气特有的排水采气特性与煤层气区块复杂的地形条件,都极易导致凝析水在煤层气管网低洼处聚集,致使管网压力波动更加明显而频繁,给管网安全运行与维护带来了较大的隐患。为此,基于两相流水力热力相关计算公式,利用管网节点法与大型稀疏矩阵的求解方法,建立了煤层气集输管网的瞬态水力热力计算模型。综合考虑管网所在地区的地形起伏情况,对不同时间条件下的管网各节点参数进行了计算,从而明确了煤层气地面集输系统水力热力参数随时间与集输距离的变化规律。结果表明:(1)各管沿线的质量含气率逐渐下降,持液率不断上升,并受到地形起伏的影响而发生较大波动;(2)积液多存在于管路前端地势低洼处的初始上坡段,并且在管网清管后运行20 h时低点持液率超过高点持液率的1.5倍;(3)随着管路的延长,气相流速不断增大,沿线饱和含水率不断减小;(4)管路全线压力随时间的增加而逐渐下降,在地形起伏明显的地区,受持液率变化的影响,压力也发生了小范围的波动;(5)积液的产生是导致管网压力波动的主要原因。