障碍条件下气田集输管网整体布局优化设计

为了降低天然气田产能管网的建设投资,实现气田高效益、低成本生产开发,针对辐射-枝状组合式管网的网络特征,将布局障碍、管网拓扑结构参数和管道设计参数统筹考虑,建立了障碍条件下气田集输管网整体布局优化数学模型,提出了粒子群算法和分级优化方法优势组合的新型高维求解算法,实现了布局优化数学模型全局优化求解。实例计算表明,所构建的模型和算法有效,相较于分别开展管网拓扑布局优化和参数优化所得方案,管道总长减少5.53%,总建设投资减少8.47%。     

基于分级优化算法的煤层气集输管网优化研究

煤层气具有压力低、初期及单井产量低、井网密集等特点,其集输工艺与传统气田有所不同。为适应煤层气的特点,提出了一种分级优化算法,以管线最短为目标进行最优井组划分,采用加权平均法进行站场位置优化,采用Prim算法进行枝状管网的布局优化,采用改进的遗传算法进行参数优化,编制了煤层气集输管网优化软件,并对国内某煤层气田的集输管网进行了优化设计。实例计算表明优化效果良好,对煤层气集输管网的设计工作具有一定的指导作用。     

克拉美丽气田集输管网设计技术优选分析

克拉美丽气田开采中后期井口压力、温度及产量降低,出水量增加,导致原有集输工艺不能满足输送要求,需对集输管网进行优化。对气田井位布局分析认为应采用放射状管网类型,根据井位及井口压力进行井组划分,以管网系统总建造费用最小为目标函数,以管道设计输量、流速和承压能力为约束条件,建立了地面集输管网优化模型,采用分级优化法求解该优化模型。以D1区为例模拟计算,结果表明优选后管网投资节省35%,集输效率提高11%。     

油气集输管网运行参数模糊优化研究

油田集输系统是由油气集输、注水、供水和采出水处理管网组成的一个十分复杂的多级流体网络系统,对于油田正常生产和运行有着重要的意义。为减小投资,提高经济效益,油田集输系统优化设计方法的研究十分必要。本文运用模糊数学方法,在油气集输管网的拓扑结构给定的基础上,以生产运行工艺参数和管线管径为设计变量,以管网系统投资和生产运行能耗最小为目标,建立了多级星式集输管网系统多目标参数优化设计问题的数学模型及求解策略。将模糊优化得到的设计方案和SUMT-POWELL混合算法方案进行对比,验证模型推导及程序编制的正确性。     

天然气集输管网优化设计方法研究

气田地面集输管网工程是气田地面工程的主体工程,也是一个投资巨大、内容复杂的系统。气田地面集输管网的优化,即明确气井与集气站的最佳归属关系、最优网络布局以及最优管径组合。在调研国内外大量文献的基础上,根据管道经济性和结构可靠性原则,建立集输管网优化数学模型,采用分级优化的方法及遗传算法,对集输管网优化数学模型进行求解,最终解决气田地面集输管网系统的整体优化问题。     

天然气集输管网优化研究

天然气集输管网优化研究对于天然气的利用及气田地面工程建设具有重要意义。本文通过调研国内外文献,分析了天然气集输管网的优化原则,总结了天然气集输管网的主要拓扑形式的特点及其优缺点,给出了天然气集输管网的优化求解思路,并进一步归纳并分析了目前主要的优化求解算法。最后,本文针对天然气集输管网优化的未来发展趋势给出了建议。     

基于算法模型探究油田地质提高采收率应用

为了降低气田在地面集输系统环节的成本,提高生产效率。在站场站址的选择,站与站之间管道的连接方式等一系列环节进行人工智能布局优化,实现线路最短或者工程建设总投资最小的目标。本文将通过一种比较新颖的智能算法——算法模型,进行气田集输系统的布局优化。利用模型个体通过嗅觉搜寻食物的原理,确定工程总投资最小作为目标函数,根据地面集输系统的要求寻找约束条件,建立优化数学模型,通过软件实现算法的运行并且模拟优化结果,找到地面布局中最优的气田管网连接方式。经过算法模型优化之后的气田地面集输管网将能够可观的降低工程投资成本。通过其与传统分级优化法的比较分析,展示出算法模型在收敛速度和优化准确性等方面的优势。为油气田地面工程通过人工智能算法进行节能减耗提供参考。     

浅谈天然气集输管网及其优化

天然气气田地面集输管网工程是气田的主要工程，也是一项投资比较大、内容复杂的体系。集输管网的优化对气田投资与建设具有重要意义，在研读国内外大量文献的基础上，对天然气集输管网和优化算法进行简单介绍，使读者对天然气集输管网和优化算法有一个整体的框架概念。     

含硫气田集输系统运行优化

随着气田的不断开采,井口压力、温度不断的变化导致集输系统处在运行效牢较低的状态,对于气田,特别是含硫气田集输系运行优化的研究较少。为此,以终端接收压力、温度参数为基点,以集输运行成本最低为目标开展参数优化研究。通过分析影响含硫气田集输系统高效运行的加热温度、耗气量和加药量等敏感因素,建立运行费用最小的集输系统运行优化和评价模型,采用线性逼近的方法对优化模型进行求解。基于国内某含硫气田的调研数据进行优化计算,根据计算结果提供了一套适用于该气田集输系统的优化运行参数,将气田集输系统的万方产气量的成本降低了9．3％,集输系统效率提高了5．1％,从而最大程度地利用了现有设备,保证集输系统最低运行成本同时掌握了集气站、管线和整个集输系统的运行情况。     

基于GIS页岩气集输管网优化设计与应用

天然气管网的优化设计对于保障气田合理高效地开发具有重要意义。以涪陵页岩Ⅰ区块为研究对象,提出了一种管网优化设计方法,通过GIS软件获取得到区块三维地形数据,考虑了管网温降、压降、集输半径等多种约束,建立了以设计寿命期总费用为目标函数的数学模型,并采用自适应遗传算法求解获得最优设计参数,最后实际工程计算案例,证明所提出的设计方法具有很好应用价值。     

基于OLGA的起伏湿气集输管道水力特性研究

由于多相流动的经济性,气田大部分集输管道都采用气液混输技术。集输管线在通过地形起伏的地区时,气体的压力、温度及流速将随之变化,地形起伏不均是造成气田气液混输管道生产不稳定的一个重要因素。采用多相流模拟软件OLGA建立了湿气集输管道水力计算模型,模拟分析了地形起伏程度、管道输气量、管径、含水率对管道压降的影响。并对不同影响因素下的模拟结果进行分析,该分析结果为地形起伏地区气田集输管道的运行管理和设计提供了理论基础。     

煤层气集输管道设计影响因素研究

煤层气田的特点是煤层气组分较纯,气田单井产量低,井网分布密集且井口数量众多,井口压力较低。由于煤层气田集输管网压力较低,需建设大量管道,投资费用高。研究煤层气集输管道计算影响因素及其规律对管道参数设计和优化、降低管道总体投资具有重要意义。采用多相流模拟软件OLGA建立了煤层气集输管道水力计算模型,模拟分析了管道流量、管径、含水率、进站压力对管道压降参数的影响,得出管径是集输设计的主要影响参数。敏感性分析结果显示煤层气集输管道设计参数的关键影响因素为管径和流量,且管径的影响最大。研究对于煤层气田的集输管道的计算和设计具有指导意义。     

不确定性在管道流动安全评价中的研究进展

油气集输管网的设计首先要保证管道内介质流动的安全性,由于与原油管道输送相关的原油物性参数、运行参数、环境因素具有很强的不确定性,因此传统的确定性方法进行管道流动安全性评价有很多局限性。回顾了国内学者对管道输送相关参数不确定性研究现状,并对油气储运工程领域不确定性研究的发展趋势进行了探讨,从而为管道流动安全性评价提供了理论基础。     

油气两相流压降计算及其影响因素

多相混输技术在油气田集输系统中的应用日益广泛,其压降计算的准确性对于管网设计有着绝定性的作用。为了研究某油田油气两相流压降的影响因素,结合多相流理论建立了管道的两相流压降模型,并应用PIPEPHASE模拟软件进行计算。利用该模型,计算出该管道的压力参数的变化;在此基础上计算出不同算法的压降变化规律。研究表明:BBM、DR、DUKLER、GRAY、GRYM、XIAO这几种算法的计算误差均≦15%,且BBM算法在产气量增加到一定值后误差会迅速增大,所以该算法需要修正后才可以在大流量情况下使用。     

三相流环状集输管网流型研究

油气水三相流动广泛存在于石油和天然气开采过程中,因此对油气水三相流流动型态的觃律迚行研究是热力计算模型和油田集输管道水力的基础,也为解决油田中混输问题提供了重要的实用价值及经济效益。以大庆低渗透油田第八采油厂三矿7#--4计量间环2作为试验环路迚行CFD数值模拟,按照油气水三相流的不同油水界面特征、气液界面特征最终划分为4种流型,并模拟了不同含油率、不同含气率、不同速度条件下的流型,得到了不同条件下流型图及流型变化觃律。这为外围油田环状集输管网的流程运行探索了新的途径,为实现环状集输管网设计计算提供理论支撑。     

热定型过程能耗建模及PSO参数优化

热定型过程是印染工业中的主要耗能单元之一。首先,基于定型机的物理结构及工艺原理,依据换热平衡和牛顿热交换公式,推导出能耗与定型过程关键因素间的相互关联模型,即能耗模型。其次,在Matlab/Simulink软件中,对上述模型进行构建。最后,将能耗模型转化为能耗最小的优化问题,运用粒子群优化算法对其进行求解。现场工业数据的仿真研究表明：能耗模型符合现场工艺,粒子群优化结果已得到现场工程师的初步认可。     

架空天然气管道泄漏扩散过程特性分析

在天然气管道集输过程中,由于管道老化、腐蚀等因素引起的泄漏事故时有发生,会引起穿孔泄漏后的天然气扩散,可能会引发火灾、中毒或爆炸。因此,进行架空天然气管道泄漏扩散过程的影响因素模拟研究及分析,对天然气管道输送安全运营和保障人生财产安全意义重大。文章建立了架空天然气管道在迎风坡和背风坡处发生泄漏扩散过程的物理模型,并利用CFD软件对架空天然气管道泄漏后的甲烷气体扩散过程进行了数值模拟。结果表明：泄漏的甲烷气体扩散范围和速度非常大,在泄漏时间300S时泄漏距离已经达到40m,并在40m处形成高浓度的甲烷气团;泄漏点在背风坡时,山坡附近形成高浓度甲烷气团。     

普光气田集输系统腐蚀挂片脱落原因解析

普光气田含高硫化氢及二氧化碳,又加身居山区,腐蚀介质对地面集输管道和设备安全构成极大威胁。腐蚀挂片是普光气田集输管道腐蚀监测的重要手段。自从投产以来集输管线上设置的腐蚀挂片多次出现脱落、弯曲、甚至断裂等情况,研究得知主要为夹杂单质硫的气流压力与流量波动冲击引起的。为此采用了机械固定、减小气流压力、流量的波动、对气流夹带的单质硫进行处理等方法得到了有效的处理。     

燃气管网水力计算研究进展

城市燃气管道输配系统水力计算结果关系到输配系统经济性和可靠性的问题,是城镇燃气规划与设计中的一项重要工作.较为详细地论述了燃气管网水力计算研究进展情况.在现有研究基础上应加大研究力度,进一步研究燃气管网系统的优化、各种算法在燃气管网系统中的合理应用、复杂管网系统计算精度以及水力计算软件的开发等问题.     

基于风险的油田油气集输管线维护决策优化方法

将长输管道最优完整性维护决策方法——损失函数法应用于油气集输管线的维护决策优化.该方法以油田油气集输管线的风险检测和风险评价结果为基础,通过引入决策准则、后果函数、状态集及决策集等概念,并对油气集输管线失效后果量化,进而建立决策优化数学模型.通过计算各决策的损失函数确定最优的维护决策方案,应用此方法对某原油外输管线进行了维护决策优化,达到了较好的维护效果.