气田集输管网优化运行方案

选取管网节点参数、压缩机站流量、进气和排气压力作为优化变量,建立了基于压缩机站能耗之和最小的气田管网优化运行数学模型。由于该优化模型具有目标函数和约束条件非线性、求解域非凸性和优化变量非连续性等特点,利用遗传算法的搜索机制和混沌搜索的遍历性,构造了一种新的演化算法用于该模型的求解。以苏里格气田管网为例,使用该方法求解得到最优的管网节点运行参数、压缩机站运行参数及启用台数,在顺利完成天然气输送任务的同时,降低了压缩机站能耗。     

气田地面集输管网系统的优化设计

气田地面集输管网系统是气田地面工程中一个投资巨大、内容复杂的系统，对这个系统进行优化设计，可获得显著的经济效益。气田地面集输系统优化，即是寻求站址、管网布局以及管径、壁厚等主要工艺参数的最佳组合，使得整个系统在技术上可行，经济上最优。通过分级优化和模型协调法，将复杂的气田地面集输系统整体优化问题先分解为若干子问题，分阶段进行优化，然后应用模型协调法，协调管网布局和参数的关系，最终解决气田地面集输系统的整体优化问题。     

大牛地气田产出污水回注标准的制定

大牛地气田产出水采用集中处理方法进行处理,处理后的污水回注地层。为提高污水回注效率、不伤害回注层、保护环境,从分析混合污水水质出发,对回注层岩心渗透率等性质进行试验分析,结合现行气田水回注标准、目标气田的储层特性等,研究建立了大牛地气田回注水油量、悬浮物含量等回注指标标准,以确保污水高效安全回注。     

大牛地气田出砂井特性分析及预防对策

出砂在油气开发过程中对井下和井场等生产系统各环节都有极大的危害,限制了油气的产能。主要从地质条件和开发工艺2个方面分析大牛地气田采气一队致密储层气藏出砂的特征。出砂严重的气井都属于斜井,位于盒3层段,出砂测井临界值不同于常规气藏,特别是在气井投产早期,出砂规模较大,其中生产压差是气井出砂的关键因素。并提出合理控制气井生产压差、稳定生产、预防出砂的对策。     

苏里格气田骨架集输管网风险识别与控制

通过建立天然气管道失效故障树,以管道失效为顶事件,运用故障树定性分析法对苏里格气田骨架集输管网进行风险识别,得出造成管道失效的主要风险有第三方破坏、自然灾害、人员操作不当、材料缺陷等。结合该气田骨架集输管网管理运行的实际情况,提出了7个方面的控制措施:管道标识齐全完整、定期巡护、交叉作业监护到位、数字化管理、天然气管道保护宣传到位、预防自然灾害、加强阴极保护、定期清管。为了进一步提高管网的安全运行水平,从完善管理体系、开展管道腐蚀检测、应急保障、增加联络线优化集输工艺、改进清管器等方面提出了建议。     

某LNG站管网与管径的优化计算

天然气管道在实际运行时,由于用户种类不同,对气量和压力的要求相去甚远.通过对福建LNG站输气干线工程设计进行合理的优化设计计算,采用动态模拟方法对管网系统进行了分析和计算,研究了影响管网系统主要因素,提出了在天然气管网的设计中对管网系统进行优化的方法.     

鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界烃源岩评价

利用油气地球化学分析测试方法，研究了大牛地气田上古生界烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度，对其进行了综合评价。结果表明，大牛地气田上古生界烃源岩岩性主要为煤岩和暗色泥岩，不同层段烃源岩成量有所差异，烃源岩质量最好的层段为太2段，下石盒子组只有盒1段烃源岩达标，上石盒子组暗色泥岩基本为非烃源岩；烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型，部分暗色泥岩烃源岩有机质娄型表现力Ⅱ型；大牛地气田上古毕界烃源岩成熟较高，基本处于成孰～过成熟演化阶段。     

地形复杂气田多级星状集输管网拓扑优化

气田集输系统为多级网络结构,通常采用分级优化的方式进行设计,且在计算过程中忽略地形起伏,将障碍物区域简化为平面凸多边形,其计算结果与工程实际相差较大。为了优化设计方案,以管网总长度最短为目标函数,将不同级别站点间的隶属关系、处理量、空间位置限制作为约束条件,建立了多级星状集输管网整体优化模型。在模型中引入三维地形和障碍因素,包含大量离散变量和连续变量,且约束条件呈非线性。为提高全局寻优能力,采用蚁群算法和粒子群算法相结合的群智能技术求解,为复杂地形的管网拓扑优化提供了高效准确的方法。算例计算结果表明:地形起伏和障碍影响管道走向、站点位置、管网长度,对真实地表特征进行模拟,实现三维曲面上的最优避障路径规划,基于三维地形和障碍的集输管网长度增幅约20%。     

大牛地气田合理控制降压带液技术研究

针对气田开发过程中通过放空进行带液越来越频繁的问题,对降压带液气井生产特征进行分析,优化降压带液气井分类治理思路,通过对气井的生产制度和工艺措施进行优化,并在华北油气分公司采气一厂开展控制降压带液试验进行推广验证,形成了大牛地气田合理控制降压带液指导做法。试验结果表明,一类气井可避免降压带液;二、三类气井依据产液量大小可合理控制降压带液;四类气井降压带液不可避免,需要制定合理的降压带液周期或采取补充能量的方式减少气井降压带液。该方法推广后在未影响气井产液的情况下,每天的降压带液放空量由最高的10.73×104 m3降至目前的6.90×104 m3,8个月共减少天然气放空810×104 m3,大大减少了天然气的浪费,保护了气井产能。     

正交表优化管网布置的原理

管网优化设计一般包括两个方面内容：管径优化和管网布置优化．对前者的研究已经取得了比较满意的结果，而有关后者的文献则很少．本文从灌溉管网优化布置和设计着手，详细介绍了利用正交表进行管网布置优化的原理和方法，并给出示例．结果证明：本文所提的方法有效可行．     

管道建设中的资金优化

长输管道建设的初始投资总费用可以划分为管道成本费用和压缩机成本费用,明确管道成本费用与管道内径的关系、压缩机成本费用与压缩机功率的关系后,通过建立数学模型对初始投资总费用进行优化。基于管道、压缩机、气源等的相关参数,运用PipePhase软件建立相应的数学模型,利用软件的优化功能对模型进行优化分析,得出两种优化结果,并对比分析二者的优劣,最终得出结论:在管道初始设计中考虑管道的后期操作费用,可以提高管道建设运营的总体效益。     

东方1-1气田CO2长距离管道输送参数优化

从相态控制角度,以东方1-1气田在海南岛陆上终端排放的CO2为例,开展了CO2长距离管输压力和管径的优化研究,并对管道入口压力、入口温度及环境温度等因素进行敏感性分析。结果表明：管输压力对CO2的输送相态具有重要影响,且很大程度上决定管径和壁厚,进而影响管道经济性;管输压力应保持在CO2临界压力之上,在无保温措施的情况下,CO2始终呈高压密相状态（超临界状态或液态）,能保持管道的正常运行;对于东方1-1气田伴生CO2长距离输送方案,推荐管输压力为9MPa或16MPa,管材采用X65钢,不必采取保温措施。（图4,参14）     

输油管道仿真技术及其应用

系统阐述了输油管道仿真软件的基本理论,即数学模型与数值解法.介绍了现代管道仿真技术及其发展趋势,列举了一些目前国际上比较通用的商业软件,给出了开发国内输油管道软件的建议.     

面向智能油田的集输管网工艺模拟软件研制

针对集输管网多相输送体系、不同拓扑结构及输送工艺在数字油田智能化建设中的仿真模拟需求,基于图论方法和管网对象设计了可表示复杂连接关系的通用管网数据结构,耦合流动单元水热力数学模型与节点平衡关系建立了普适性的管网非线性方程组,提出了鲁棒性高的求解方法。以油田集输工艺设计、运行及优化等场景中独立使用或在综合管理系统中集成应用为目标研制了计算软件,通过对比商业软件计算结果,验证了所开发软件的适应性和准确性,同时从工程实用方面探讨了其应用前景。     

基于仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统

基于模拟仿真技术的机坪管网微泄漏检测系统,通过建立模拟仿真模型,以压力和温度变化为输入,计算机坪管网泄漏率,判断是否发生微小泄漏.给出了管道温度压力噪声抑制、管道数据校准及管道泄漏率计算方法.基于实际运行环境,对机坪管网微泄漏模型进行测试.结果表明:该技术可在50 min内检测到泄漏率为0.04 L/(h·m3)的微小泄漏,检测速度、灵敏度和可靠性均达到国际同类产品的先进水平.     

成品油输送管网水力模型与仿真

针对成品油管网的工艺特点,以由管道、泵、阀门组成的管网系统为研究目标,运用流体网络基本定律建立数学模型,并运用网络分流算法进行计算,进而获得输送周期内管网系统各分支管道的压力和流量等信息,预测管网在预期工况下的实际操作情况。其主要依据是对于任何集中参数的网络,与任何节点关联的所有分支流量的代数和等于该节点的流量。将管网看作一棵树,将余支作为基准分支,通过树枝加余支的办法形成基本回路矩阵,拟定基准分支和初始流量,由拟定的基准分支,任意选取一独立的回路矩阵,计算Jacobi矩阵与阻力矩阵。基于简单管网算例,验证了上述模型和算法的精度、速度以及稳定性,认为其可以为管道设计和运行管理提供参考依据。     

雅克拉气田集输管道腐蚀预测与防治

针对雅克拉凝析气含CO2高,流速快、强冲刷流体流动造成管道严重腐蚀的现象,对Waard公式和Predict 4两种腐蚀预测模型进行了实例计算与分析,提出了不同模型计算结果所反映的腐蚀状态、腐蚀行为和腐蚀趋势,探讨了在役管道和新建管道两种腐蚀防治对策,通过对比优选制定了雅克拉气田集输管道较为可行的防腐对策.     

复杂天然气管网系统运行期可靠性评价体系

中国天然气管道行业正朝着规模化、网络化方向发展,整个管网系统运行期的输气保障能力受到广泛关注,对其完成输送任务的可靠性进行评价显得尤为重要。为了保障大型天然气管网系统安全、高效运行与管理,对管网系统可靠性指标、系统可靠度计算、单元可靠度计算、可靠性数据及可靠性管理开展了研究。提出了包括可靠性类、维修性类以及健壮性类的3层系统可靠性评价指标体系,建立了基于管道工艺仿真的物理管网系统可靠度分布式阶梯计算模型,能够实现管网/管道/站场系统可靠度的简化、快速计算。将该计算模型在某压气站进行案例试算,按照站场系统→典型结构→基本回路→设备单元的顺序,将管网拓扑结构由上至下拆分为不同层级的可靠性框图,再利用单体设备可靠度由下至上依次计算各层级可靠度,获得该压气站在不同压缩机启停方案下的可靠度。该研究成果为今后持续开展大型天然气管网系统可靠性评价及管理奠定了基础。     

树枝状输气管网可靠性评估

基于天然气管网可靠度的概念,将图论中的最大流可靠度和基于阈级的单元重要度引入树枝状输气管网系统可靠性的分析,得到了求解输气管网系统可靠性指标——可靠度的数学模型,并将之用于对输气管网系统进行可靠性评估。结合苏里格气田苏10井区集输管网实例,阐述了该方法的具体应用步骤。分析了影响管网系统可靠度的主要因素,指出：管网系统可靠度计算正确与否严重依赖于组成系统各单元可靠度数据的准确性;管网的拓扑结构和管段单元重要度对管网系统可靠度的影响较大,愈是靠近汇点的管段,其单元重要度愈高;基于阈级的单元重要度对管网系统可靠度的反映并不完美,尚须引入其他可靠性指标;在选择气田集输管网方案时,必须综合考虑工艺可行、经济节约和方案可靠等多方面因素。