油田集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計淺談

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摘要：油田技術(shù)管網(wǎng)在設(shè)計階段要本著投資最低的標準來進行，而為了避免技術(shù)管網(wǎng)設(shè)計造成局部最優(yōu)的后果，技術(shù)管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計必須要從全局優(yōu)化出發(fā)。因此，必須要對油田的地面集輸管網(wǎng)運行現(xiàn)狀進行全面的了解，并對油田地面集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計相關(guān)理論進行深入的分析，這樣才能進一步提升油田地面集輸管網(wǎng)的全面優(yōu)化設(shè)計。

關(guān)鍵詞：油田；集輸管網(wǎng)；優(yōu)化設(shè)計；分析

引言

進入新世紀以來，油田在進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中更加注重對地面集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計，而隨著油田節(jié)能降耗生產(chǎn)模式的提出，油田的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也更加注重對工程建設(shè)成本以及地面集輸管網(wǎng)實際運行成本的有效控制。鑒于此，本文針對油田的地面集輸管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計分析具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1油田集輸管網(wǎng)運行現(xiàn)狀分析

在油田的生產(chǎn)作業(yè)過程中油井、地面管線以及油田集輸站相互結(jié)合共同構(gòu)成了油田的地面集輸管網(wǎng)，油田的地面集輸系統(tǒng)是整個油田地面工程建設(shè)的重中之重，油田在地面集輸系統(tǒng)方面的投資占到油田地面工程建設(shè)總投資的65%以上[1]。進一步針對油田的地面集輸管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計能夠充分降低油田地面集輸系統(tǒng)的整體投資成本。我國油田的發(fā)展有一定的特殊性，因此油田的地面集輸系統(tǒng)在建設(shè)過程中難免會出現(xiàn)一些不合理的地方，從而導(dǎo)致在油田的實際生產(chǎn)作業(yè)過程中，地面集輸系統(tǒng)出現(xiàn)了不能滿足油田實際生產(chǎn)作業(yè)的現(xiàn)象。而當(dāng)前形勢下，針對油田集輸管網(wǎng)進行的優(yōu)化設(shè)計主要的目的就是為了在充分保證油田生產(chǎn)作業(yè)的基礎(chǔ)上最大程度的縮減集輸管網(wǎng)的運行成本，這樣才能充分提升油田企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，在油田進行地面集輸管網(wǎng)建設(shè)的時候首先要充分保證其鋪設(shè)路線的經(jīng)濟性，而且還不能對油氣的順利運輸造成影響，這樣才能達到有效縮減投資成本的目的，同時還能充分保證油田生產(chǎn)作業(yè)的穩(wěn)定、可靠運行?？傊谛碌陌l(fā)展時期，油田的地面技術(shù)管網(wǎng)在設(shè)計規(guī)劃的過程中要充分結(jié)合油田生產(chǎn)作業(yè)的實際情況，這樣才能保證集輸管網(wǎng)真正的實現(xiàn)經(jīng)濟性以及有效性結(jié)合，而對我國多數(shù)的油田來說，盡量做好的油田集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計是一個非常重要的問題。鑒于此，油田的現(xiàn)代化發(fā)展就是要實現(xiàn)對地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的有效控制，這樣才能有效控制油田的油氣運輸成本，從而實現(xiàn)油田企業(yè)整體經(jīng)濟效益以及社會效益的有效提升。

2油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計

近幾年來，多數(shù)的油田企業(yè)都對油田地面的集輸管網(wǎng)進一步優(yōu)化設(shè)計給與了高度的重視，為了通過優(yōu)化設(shè)計達到提升油田企業(yè)整體經(jīng)濟效益以及社會效益的提升，本文從以下幾個方面進行了探討。

2.1借助于最優(yōu)化理論規(guī)劃管網(wǎng)

通常情況下我們所說的油田集輸管網(wǎng)主要是由油氣管線、采油井場以及聯(lián)合處理站等幾個部分構(gòu)成，而這種集輸系統(tǒng)的描述往往需要借助于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中節(jié)點就是中轉(zhuǎn)站、油氣井以及集中處理站，地面鋪設(shè)的油氣集輸管線等共同構(gòu)成了一個完整的網(wǎng)絡(luò)[2]。在整個集輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中處理站所處的位置的以及處理站的數(shù)量設(shè)置，甚至集輸管網(wǎng)布置的合理性對油田集輸系統(tǒng)的成本投資有很大的影響。針對油田的地面集輸管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計的時候，首先要對集輸管網(wǎng)的布置形式進行全面優(yōu)化，其次還要優(yōu)選處理站的位置選擇，另外要結(jié)合的集中設(shè)計來合理的鋪設(shè)集輸管網(wǎng)，通過管網(wǎng)的合理布置來實現(xiàn)油田油氣集輸管網(wǎng)流量的合理分配，這樣才能最大程度的降低到油氣管道的施工投資成本。

2.2做好油田地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化布局

在油田進行地面集輸管網(wǎng)布局優(yōu)化設(shè)計的的過程中，首先要充分利用關(guān)于系統(tǒng)布置設(shè)計理論，構(gòu)造起包含各個生產(chǎn)作業(yè)單位以及管路布置等組成的集輸網(wǎng)絡(luò)的模型。然后充分利用模糊聚類分析方法對不同作業(yè)單位之間的等級關(guān)系進行明確，并結(jié)合分析情況來合理調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架，這樣才能充分保證管線咋愛平面上的布置方案實現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計。而針對油田地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化布局設(shè)計要充分利用管網(wǎng)系統(tǒng)的模型優(yōu)化方式來進行，在此過程中要對整體管網(wǎng)工程建設(shè)投資費用的經(jīng)濟性設(shè)計，另外還要充分保證集輸管網(wǎng)在運行過程中經(jīng)濟性，要讓集輸管網(wǎng)建設(shè)完成后便于實現(xiàn)集中管理。在建設(shè)過程中著重注意對集中處理站位置的優(yōu)選，以及集中處理站為節(jié)點來進行管網(wǎng)布局的優(yōu)化，這樣才能實現(xiàn)集水管網(wǎng)的最優(yōu)化設(shè)計。

2.3做好集中處理站位置優(yōu)選

油田的地面集輸管網(wǎng)中集中處理站是非常關(guān)鍵的組成單位，因此，針對集中處理站進行的位置優(yōu)選工作也是集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的重點之一。在油田實際進行集中處理站優(yōu)化處理的時候，要充分結(jié)合管網(wǎng)的布局并合理應(yīng)用一些技巧性方法，對集輸管網(wǎng)整體的運輸距離進行的有效控制，通過對圖論最短路線矩陣算法的合理應(yīng)用來優(yōu)化設(shè)計運輸距離，盡量選擇油氣運輸?shù)淖疃叹嚯x，這樣才能實現(xiàn)油氣集輸管網(wǎng)運行成本的最低化處理。通常情況下，在進行集中處理站位置優(yōu)選的時候有優(yōu)缺點比較法、德爾菲分析法以及定量分析法等幾種方法，集中處理站位置優(yōu)化選擇的方法選擇要充分結(jié)合油田的生產(chǎn)作業(yè)實際情況來進行優(yōu)選。

2.4油田地面集輸管網(wǎng)的其他優(yōu)化設(shè)計

在進行油田其余部分優(yōu)化選擇的時候，要對成本支出、施工風(fēng)險以及管道的承壓能力等因素進行全面考慮。另外，還要針對油田集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的運行規(guī)劃做好相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)計，對基本工藝參數(shù)等進行的合理的控制，充分保證油田集輸管網(wǎng)工藝方案的最優(yōu)化，同時還要針對整體集輸系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)進行進一步優(yōu)化設(shè)計，充分利用AHP方法完成對井場拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理，有效控制整體技術(shù)系統(tǒng)將建設(shè)的費用支出，并合理控制其建設(shè)風(fēng)險。另外還要通過精確的計算充分確定技術(shù)總站與各集輸站之管網(wǎng)的布局，針對管網(wǎng)系統(tǒng)中目標的不同優(yōu)選最合理的優(yōu)化設(shè)計方法，而最后的整體方案布局要充分利用AHP法。當(dāng)前，計算機等信息技術(shù)得到了迅速發(fā)展，在進行油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的過程中也要充分利用計算機技術(shù)。在確定各個井場的位置后，通過該合理的計算能夠得出整個集輸系統(tǒng)的拓撲網(wǎng)絡(luò)模型。然后利用現(xiàn)代的計算機技術(shù)，并充分結(jié)合現(xiàn)代的經(jīng)濟理論模型以及相關(guān)的數(shù)學(xué)理論等方法，充分確定實際集輸系統(tǒng)的拓撲結(jié)果，并利用樹狀結(jié)構(gòu)建立數(shù)學(xué)模型，合理的設(shè)置約束條件后，通過數(shù)學(xué)分析最終確定最佳的優(yōu)化方案。

3結(jié)束語

油田集輸管網(wǎng)在運行過程中會受到環(huán)境、腐蝕、氣蝕等多種因素的影響，因此在油田集輸管網(wǎng)實際的優(yōu)化設(shè)計過程中要全面考慮各種因素，做好集輸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，這樣才能實現(xiàn)油田企業(yè)經(jīng)濟效益以及社會效益的最大化。

參考文獻

[1]周軍,李曉平,鄧濤,等.集輸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究的體系結(jié)構(gòu)與發(fā)展方向[J].油氣儲運,2014,33(07):707-713.

[2]梁永圖,張浩然,馬晶,等.油氣田集輸管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究進展[J].油氣儲運,2016,35(07):685-690

作者：于玥 單位：大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠