在地面集输管网的路线设计中, 需要充分考虑地面技术管网的需求, , 确定油气田的位置, 优化集输管网的分布路线, 缩短地面集输管网的长度。在选择集输管网路线的同时, 需要满足生产过程的连续性要求, 以促进企业稳定发展、实现经济效益增长为主要目的。通过实际理论分析发现, 原有技术管网系统发挥着重要作用, 其规划设计可以大大提高经济效益, 在优化油气运输管网路线的同时, 可以降低运输成本。
1集输流程设计原则
在实际应用中, 油气田集输流程并不是固定的, 众多的因素都会影响到流程设计, 例如油气田内物质的差异、地理环境的差异、运营方式的差异等。这些重要的因素将直接影响着油气田集输管网的优化和运行, 因此在规划油气田集输流程的过程中, 先通过不同因素的对比来选择性价比高的流程。
在设计集输流程的过程中, 需要重点考虑能耗损失, 需要保证技术管网满足全封闭要求。第一, 最大限度地将油气田的产出收集起来, 降低资源损耗的同时将产品加工成标准原油和天然气[1]。第二, 在资源运输过程中, 需要时刻关注油气田矿井中的压力, 必要时进行压力转换, 实现系统内部压力的可靠性扣工资, 增加输出半径后可以减少实际过程中的中转环节, 很大程度上降低生产能耗。第三, 可以在系统热量的应用过程中做好规划, 提高利用效率, 利用这些热量实现集输流程的温度控制, 尽可能降低运输过程中的能量损耗。第四, 在不改变原有条件的情况下, 需要应用最科学简便的方法实现油气运输, 提高运输效率的同时, 降低能量损耗。
2集输管网优化设计方案
从结构上看, 油气田集输管网主要包含油井、多个中间站、管道油库等, 在管网布置设计的过程中需要就结合实际油气的生产工艺, 确定中转站的数量和规模, 这就与油气田实际采用的生产工艺和生产效率有着密切的关系。针对油气田地面集输管网优化设计工作而言, 其中包含较多的技术领域, 工作内容繁多, 需要应用数学理论、经济模型和计算机技术。在优化设计过程中, 需要从以下几个层次入手。第一, 应用数学分析方法和计算机分析方法明确油气田集输管网的拓扑结构, 在理论分析的基础上选用科学的管网规划[2]。第二, 结合实际油气田工程, 选用合适的数学模型, 明确约束条件。第三, 确定目标函数, 制定具体的优化方案。第四, 应用优化数学模型进行求解, 解出最优值, 确定最终的设计方案。第五, 对解算的模型进行验证, 结合实际验证结果对已有的模型进行理论分析并进行适当的优化改善。
2.1地面集输管网进行规划
油气田地面集输管网在运行的过程中会与油库、中间站和运输管道紧密相连, 为伴生气和原油的运输提供便利。在地面集输管网规划设计时, 先明确已有油气田井的气体组成, 产量和压力。针对地面系统而言, 在规划设计时, 及时作出综合评定, 充分考虑油井、油站的连接方式, 结合中转站的规模和数量, 保证地面集输管网的整体布局更加规范。
油气田地面集输管网的优化需要及时确定出油井的位置和中转站的位置, 在此基础上选择合适的拓扑结构规划集输管网, 选择出数学模型后开展参数模拟工作, 分析管网位置和站址数据, 在整合多项数据后完善规划方案。
2.2井组的优化设计
油气田的地质环境和地理条件关系着油气田内部的集输流程, 在多种开发环节中, 针对不同的地段而言, 需要应用不同的集输流程, 考虑到油井数量的影响, 实际优化设计过程中一般将集输流程分为单井集输流程和多井集输流程。有的油气田面积较广并且含有较多的油井, 可以将这些油井分为不同的组别, 油井产出原油有再进行汇集处理, 规划集油站进行统一外运。在分组的过程中, 需要重点考虑油井的地理条件和集油站的建设规模, 为了最大限度地节省投资, 需要选用最优的分组方式。目前在分组的过程中都需要满足集输半径的约束, 需要在充分考虑集油站建设规模的基础上, 应用最优化分析的方法, 确定出多种井组和集油站之间的关系, 尽可能左端不同油井和集油站之间的间距, 降低运输费用和管道布设费用, 提高分布的合理性[3]。
2.3系统布局优化设计
在系统布局优化过程中, 需要选用最合理的管线路径图, 计算出最短连接路径, 构建出原油集输管网的基本构架, 明确不同作业单位的等级关系, 以最优设置为主要目标, 结合实际优化管线的平面布置方案, 应用科学的原油集输管网系统, 可以降低建设成本和运输成本, 另外在管理过程中也更加容易。在复杂的地形和恶劣的气候条件下, 集输管网同样适用, 在原油网络设计过程中具有较强的适应性。
2.4集中处理站的选址方案
集中处理站是油气田集输管网中的重要组成部分, 集中处理站的选址问题就成为重点, 在原油运输路线的选择和规划工作中将直接受到集中处理站位置的影响, 集中处理站的位置也间接关系着运输成本[4]。在集中处理站选址的过程中, 可以应用最短路径的矩阵算法进行优化, 获得最合理的集中处理站位置, 缩短原油的总运输距离, 降低运输成本。
3结语
油气田地面集输管网的设计工作涉及面广泛, 在设计过程中必须充分考虑路线设计需求, 明确油气田的位置, 结合实际发展状况对集输管网的分布路线进行优化, 缩短地面集输管网的长度。在分布路线设计中需要根据实际分布特点优化集中处理站和油井之间的距离。
摘要：针对油气田地面集输管网选择科学的拓扑结构后, 需要确定中转站和油井的位置, 以实现油气田地面集输管网系统的优化。本文结合集输流程的设计原则, 提出了集输管网优化设计方案, 利用最优化理论对地面集输管网进行规划, 实现井组和系统布局的优化。
关键词：油气田,集输管网,优化设计
参考文献
[1] 刘光金.油气田地面集输管网的优化设计[J].油气田地面工程, 2014, 12 (5) :74.
[2] 张燃, 秦林, 雷宇等.川渝地区天然气集输管网系统的完整性管理[J].四川工程大学, 2010, 29 (1) :57.
[3] 徐源, 艾慕阳, 刘武等.基于天然气处理厂气质指标的集输管网调度优化[J].油气储运, 2013, 32 (8) :81.
[4] 陈思锭, 李重剑.低压气田集输管网管径优化[J].油气田地面工程, 2012, 31 (9) :46.