基于氢源与交通网络的加氢站规划布局方法

合理有效的加氢站网络规划布局,对于大规模推广燃料电池汽车等氢能产业具有重要意义。综合考虑加氢站网络的上下游环节,基于氢源以及交通网络对加氢站进行经济性分析,搭建了加氢站网络用氢成本模型以及流量捕获模型。结合快速非支配遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)与理想解评价法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS),以最小化加氢站网络用氢成本、最大化捕获交通流量为目标,得到加氢站网络的最优规划布局方案(站点个数、规模、位置及氢源选择)。最后,以一个27节点氢源、25节点交通网络为例,分别针对不同氢源原料价格以及运输距离的情况进行优化计算,在优化布局方案下,加氢站网络用氢成本远远低于当前国内加氢站用氢成本(约70元/kg),而捕获的交通流量也达到了总交通流量的70%,算例优化结果进一步说明了规划布局方法的可行性与有效性,对中国加氢站网络的规划布局具有一定的指导意义。     

工业化聚驱地下地面一体化优化规划的网络流模型

随着我国大部分油田进入产量递减期，聚合物驱等三次采油技术的大规模工业化推广工作日渐重要。由于工业化聚合物驱过程中的“分区块开发”、“层系上返”特点，出现了新的规划问题：①最优的区块接替部署问题；②跨系统共享的地面设施的最优布局问题；而且这两个问题是相互“耦合”和“互动”的，形成了复杂的优化规划－地下地面一体化规划问题。从运筹学的角度，问题1是动态分配问题。问题2是动态选址问题，地下地面一体化规划是动态的分配－选址问题。网络流规划是近几年发展起来的技术，本文提出了多区块产量接替规划的网络模型、配制站位置优选的网络模型，从而提出了聚合物驱工业化地下地面一体化优化规划的网络流模型。     

油田开发多目标规划模型与方案评价

提出了追求产量最高、成本最低为目标．并在一定约束条件下的油田开发多目标线性规划模型。介绍了该模型在预测产量方法和定产量方法优化规划方面的应用。以及对如何综合评价和优选开发方案。     

基于混合整数规划模型的星树型油气管网布局整体优化研究北大核心CSCD

油气管网建设成本巨大,因此需要根据管网的特点对其布局进行优化来降低投资,保障其合理性和经济性。本文针对油气集输系统管网设施选址离散性的特点,建立了考虑集输半径约束、处理容量约束以及数量约束条件的星树型油气管网的混合整数规划模型,并以陆上虚拟气田为例,采用分支定界法整体求解数学模型,得到了不同约束条件下的最优集输方案,分析了单个约束对整体布局的影响,进行了分级优化与整体优化下的井组划分和管网投资对比;最后以某陆上油田和海上油田为例进行了整体优化求解,进一步验证了模型的可靠性以及整体优化集输方案的经济性。     

遗传算法在注水系统中的应用研究

简述了遗传算法的基本原理和求解步骤，介绍了遗传算、法在注水系统中的应用，并给出了注水系统中几个数学模型，如注水系统中管网布局优化模型，管网参数优化模型，注水站中并联注水泵优化模型。     

环枝状集输管网布局拓扑优化研究

为提高环枝状集输管网的布局结构，降低初期产能投资和后期运行费用，在考虑井式约束、集输半径约束、节点隶属约束、处理量约束、节点流量平衡约束和双层布局约束的基础上，以总投资费用最小为目标函数，建立了适合环枝状集输管网优化的混合整数非线性规划模型，考察了不同约束条件、优化条件和优化算法对优化结果的影响，并通过实例分析验证本算法的有效性。结果表明：不同约束条件下，阀组和中央处理厂的位置及管网结构有所差异，优化的管网结构均为上层枝状、下层环状；集输半径约束对投资费用的影响远大于井式约束和处理量约束；整体优化较分层优化结果更加合理。果蝇优化算法的收敛迭代次数为35，计算时间12.13 s，与其余求解算法进行对比，在求解稳定性和收敛速度上具有一定的优越性。研究结果可为油气田地面工程的优化设计提供理论依据。     

大庆油田"九五"聚合物驱油总体规划设计地面工艺技术方案

大庆油田“九五”聚合物驱油地面建设总体规划 ,通过方案比选 ,采用了“集中配制、分散注入”的布局方案 ,比“分散配制、分散注入”的布局方案节省投资 39% ,“九五”总体规划设计地区可节省基建投资 5 1× 10 8元。由于采用了聚合物电脱水与水驱电脱水混合的处理方案 ,少建脱水站 8座 ,节省投资 0 72 8× 10 8元 ;通过与油田开发密切结合 ,及适当调整注入区块和时间 ,使萨中油田减少配制站 1座 ,喇嘛甸油田 2号、 3号配制站减少设计规模 0 79×10 4 t/a ,及相应的采出液、采出水处理规模 ,节省投资 1 2 7× 10 8元     

基于人工鱼群算法的油田注水系统运行优化研究

以注水站能耗最小为目标函数,以系统水力平衡、注水量和注水压力为约束条件,建立油田注水系统运行方案优化数学模型。采用人工鱼群算法求解该模型,将鱼群的觅食行为、聚群行为和追尾行为等应用到优化算法中,取得了较好的优化结果。     

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在天然气工程中，勘察设计获得输气线路的基本数据资料后，将面临如何连接各节点使整个管网布局最合理的问题。当穿越城市较多，地形起伏复杂，可供选择的线路方案就有若干个，而所需要的最优化路线方案却只有一个。为此，提出应用Hopfield神经网络优化方法来求解天然气输气管网规划问题。通过分析输气管网最优化布局问题，确定了模型的目标函数和约束条件，建立了Hopfield神经网络的能量函数模型，得出网络收敛的动态方程，求解使能量函数达到极小点时的状态点，即输气管网的最优化布局方案。研究表明，应用Hopfield神经网络方法可以得到输气管网布局优化问题的有效解。     

随机油价下的油田开发规划优化模型

为了科学合理地制定油田开发规划方案，建立了随机油价下的油田开发规划优化模型。首先利用功能模拟原理（微分模拟方法及神经网络方法）建立油田采油厂产量与其对应影响因素的关联关系，然后在随机油价下，根据油田开发的实际情况，在对决策变量、目标函数、约束条件进行分析的基础上，研究每个采油厂或开发单元的具体情况并建立定产量、定成本、效益最好的产能分配优化模型，并采用改进内点法对优化模型进行求解。采用这一优化过程，成功地解决了油田开发规划中随机油价下的油田（采油厂）产量、工作量及成本的最优分配问题。将该模型应用干中国某油田中后期开发阶段产量规划中，产生了巨大的经济效益。表3参12     

西部天然气管网稳态运行优化研究

基于现场报表数据反算校验的西部天然气管网SPS仿真模型,通过不同流量与运行压力级制分类搭建了管网运行方案库。结合深度学习模型对方案库数据进行训练与特征提取,建立了一种新的管网水力计算与压气站配置方法,在保证计算精度的基础上提高了大型天然气管网运行优化计算效率。利用动态规划算法对压气站最优出站压力变量进行选择,管网流量分配原则为系统总能耗最小。所建立的管网稳态运行优化模型同时具备计算的高效性与准确性,基于该优化模型编制了西部天然气管网稳态运行优化软件V1.0,经过现场实测数据验证,模型优化结果可以显著降低管网运行能耗,可为西部天然气管网的运行与调度提供有效参考。     

采油工程措施规划方法研究

采油工程措施规划与开发规划不同,它是以优化措施工作量和优选候选井为目的.该文以措施整体经济效益最大为目标函数,以增油量、降水量、增注量和措施费用为约束条件,建立了采油工程措施规划模型,并运用遗传算法对该模型进行了求解.结果表明:利用该模型可实现措施的最佳配置及相应措施候选井的筛选,该方法实用性强,结果可靠,是解决油田采油工程措施规划的有力工具.     

喇南中块地面系统精细优化简化

针对喇南中块区域目前存在站库布局不合理、负荷不均衡、工艺不完善等问题,开展喇南中块地面系统精细优化调整。通过研究集输界限的计算方法,建立水力及热力计算模块,确定集输系统的集输半径;研究建立集输站库的评价指标及评价模型,对系统进行多层次评价,确定站库的初步优化方向。综合考虑技术及经济界限等约束,建立集输系统简化优化模型,求解计算确定集输系统初步优化措施,并以改造投资及运行成本最小为目标,结合开发规划及预测,优化地面各系统布局及工艺,确定喇南中块区域综合优化调整措施,实现该区域地面系统的精细优化,为"十三五"及后期站库改造奠定了基础,具有巨大的社会效益和经济效益。     

喇嘛甸油田污水处理技术

1．在总体规划上实施了两项方案 （1）系统优化方案明确了发展方向。针对污水系统面临的矛盾，从布局优化、平衡总量、调整改造、新技术应用等方面开展了污水系统优化调整研究，确定了抽稀部分低负荷高能耗污水站的布局方案。制定了中长期污水系统优化及改造方案，提出了污水治理的多项技术攻关课题。按照优化方案，2003年停运了喇290污水站，减少改造投资850万元，年节电费用83．2万元，节省维修费用16．3万元，污水处理系统运行保持平稳。     

考虑电气价因素的压气站运行优化模型研究

针对压气站运行优化模型，引入了两个开关型变量：压气站开关变量和压缩机开关变量：同时还引入了考虑提供单位功率所需的能耗量两个变量。其优点是考虑了压气站越站和站内压缩机停机的情形，而且还直接引入与价格相关的变量，使得模型在运行优化的结果上更能体现某种方案的经济性，这对于管道运行商来说，更具有直观性。     

气田地面集输管网运行优化及其应用研究

国内某些老气田地面集输设备已运行多年，部分旧管道承压能力和集输站集输能力都有所下降，给集输管网运营带来了安全隐患。因此，有必要开展现有设备集输能力优化研究工作，充分利用现有集输设备的工作能力，确保集输管网系统安全、高效地运行，并指导集输设备的更换和改造。在分析集输管网实际运营状况的基础上，以集输管网内天然气最大流量为目标函数，综合考虑集输站工作能力、管道承压能力以及管输系统运行工况条件，建立了气田地面集输管网运行优化数学模型，并采用线性化算法求解了该优化模型。实例分析结果表明，建立的集输管网运行优化模型和采用的优化算法切实可行。此集输管网优化方案既可用于优化该集输管网的日常运营，又可用于指导集输管网的改造和未来规划。     

产能、产量、投资、成本优化配置方法

以仿真优化理论为基础,依据油气开发生产的基本规律,按照整体最优的配置原则,结合现有油气生产、产能建设的特点,将已开发油田和未动用储量有机地结合起来,充分考虑市场经济条件下技术、经营状况,建立了一套综合考虑油田勘探开发潜力,经济合理地利用石油资源,将产能、产量、投资、成本等因素当作离散型资源配置问题对待并建立优化配置模型。为科学地确定年度生产规模、产能建设与投资规模以及成本控制等提供定量分析方法与优化手段。根据所建立模型运用“九五”实际数据和“十五”规划进行分析和验证,给出了推荐方案的总量并优选了应开发的具体区块。     

中亚管道压气站分布式能源系统运行优化

分布式能源系统具有能源利用率高、能效梯级利用、运行灵活等优点,对实现能源可持续发展有重要意义。为了提升长输管道压气站的经济效益,从能源结构角度优化可以进一步达到节能降耗的目的。针对中亚管道某压气站,对分布式能源系统的运行方案进行合理规划,建立了分布式能源系统运行优化的混合整数线性规划(MILP)模型,该模型以分布式能源系统总耗气量最低为目标函数,考虑了系统中不同设备的能量平衡约束以及运行约束,以不同设备的开启方案与选定设备的负荷分配为决策变量。以中亚管道某压气站为例,应用该模型得出了最优的分布式能源系统运行方案,并通过能耗、经济计算论证了该方案的合理性。     

IFIX 工控软件在大庆油田聚合物驱三次采油中的应用

大庆油田聚合物驱油采用“集中配制、分散注入”的布局方案 ,各采油厂聚合物配制站建设是方案实施的重要一环。配制站主要是将聚合物干粉通过分散和熟化等工艺配制成聚合物母液 ,聚合物溶液的浓度决定了驱油效果。工艺对控制系统提出两个基本要求 :①精确的母液配比浓度 ,以使聚合物母液达到要求的表面张力和粘度系数 ;②配制过程昼夜连续进行 ,否则达不到提高采收率的效果。聚合物配制站控制系统就是针对这一工艺要求设计的。系统分为两级 :监控操作 (ＳＣＡＤＡ)级和现场控制 (ＰＬＣ)级。ＳＣＡＤＡ级由以太网和监控操作站构成 ,最多可并…     

胶体态聚合物在油田配制站直接溶解的可行性研究

为降低聚合物驱药剂成本,对油田直接应用胶体态聚合物代替聚丙烯酰胺干粉进行了探究。在已建小型配制站开展胶体态聚合物在油田配制站直接溶解的现场试验,室内及现场试验表明:当胶态聚合物经切割后粒径控制在3 mm以下时,溶解效果较好;配套采取喷淋、数控称重、优化工艺布局等措施,可以用胶态聚合物配制出合格溶液,从而降低药剂成本。