油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)分析研究

姚通

大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠

油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)分析研究

姚通

大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠

本文通過(guò)對(duì)我國(guó)油田地面集輸管網(wǎng)的技術(shù)方面進(jìn)行分析，期望能更好的促進(jìn)我國(guó)油田的開(kāi)發(fā)。

油田地面集輸管網(wǎng)；優(yōu)化技術(shù)

引言：

油田地面技術(shù)管網(wǎng)是油田操作中重要的運(yùn)輸管道，一旦在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)的不完善，就會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)的脫離現(xiàn)象，因此，必須加強(qiáng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)，保證油田運(yùn)輸?shù)挠行нM(jìn)行。文章中探討了目前我國(guó)運(yùn)用GPS技術(shù)建立的一項(xiàng)具有先進(jìn)性的集輸管的管理系統(tǒng)，能夠有效的控制管網(wǎng)的質(zhì)量，完善油田內(nèi)部中地面技術(shù)操作，并促進(jìn)輸油管的有效性。

一、現(xiàn)代油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化的內(nèi)涵

作為相關(guān)伴生氣以及油田的運(yùn)輸通道，油田地面集輸管網(wǎng)將油庫(kù)、功能站和工藝管道連為一體。由于油田地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)在整個(gè)油田地面建設(shè)成本中占據(jù)了較大比重，故積極的引進(jìn)和應(yīng)用管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)來(lái)完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分必要。同時(shí)，現(xiàn)代油田地面技術(shù)管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作綜合性強(qiáng)，除了相關(guān)的數(shù)學(xué)以及工程理論，還涉及計(jì)算機(jī)等技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)油田的集輸管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)地下、地面情況和油田性質(zhì)，通過(guò)科學(xué)的方法最大程度的滿足油田開(kāi)發(fā)以及運(yùn)行的實(shí)際需求。對(duì)油田地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是當(dāng)確定相關(guān)的中轉(zhuǎn)站以及油井位置后，通過(guò)科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞囊?guī)劃調(diào)整，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化。通常，油田集輸管網(wǎng)的相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)涉及運(yùn)行參數(shù)、管網(wǎng)位置、站址以及井群的優(yōu)化等方面。

二、集輸流程設(shè)計(jì)原則

油氣田的集輸過(guò)程具有多變性，其變化的情況受到各個(gè)方面的影響：1）油氣田內(nèi)部存在多種物質(zhì)中，具有一定的差異性。2）地理?xiàng)l件的構(gòu)造對(duì)于油氣田的集輸也有一定的影響。3）企業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式及經(jīng)濟(jì)的利用方面對(duì)于其有著重要的影響，企業(yè)在油氣田集輸過(guò)程中流程的選用等都會(huì)通過(guò)各個(gè)部分之間的比較進(jìn)行選擇，擇出一種性價(jià)比較高的流程。

在集輸流程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，全封閉性是至關(guān)重要的部分，只有保證技術(shù)過(guò)程的全封閉，才能減少損耗，并避免事故的產(chǎn)生。因此，應(yīng)該做出合理的設(shè)計(jì)。1）應(yīng)該將油氣田進(jìn)行最大限度的搜集，然后經(jīng)過(guò)最優(yōu)手段將油氣田轉(zhuǎn)化為天然氣及油田等資源，盡量減少資源的損耗。2）在資源運(yùn)輸過(guò)程中，油氣田內(nèi)部壓力有著重要的作用，應(yīng)該充分利用油氣田內(nèi)部的壓力，將壓力轉(zhuǎn)化為控制油氣田內(nèi)部運(yùn)作的動(dòng)能，增加壓力的同時(shí)擴(kuò)大輸管的半徑，能夠減少油氣田的中轉(zhuǎn)步驟，減少消耗。3）系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量逐漸增加，應(yīng)該將其搜集并合理的利用到油氣田集輸流程當(dāng)中，控制內(nèi)部溫度，不僅起到良好的保溫效果，還能夠減少運(yùn)輸過(guò)程中熱能消耗問(wèn)題。4）在條件相同的情況下，首先應(yīng)該選擇出適合操作的簡(jiǎn)便系統(tǒng)，并運(yùn)用合理的工藝進(jìn)行油氣田的集輸工作，使集輸效率加快，并減少消耗，增強(qiáng)整體輸送的效果。

三、集輸管網(wǎng)的特征

油田集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的操作是一個(gè)既復(fù)雜有漫長(zhǎng)的一個(gè)過(guò)程，它涵蓋了井口、計(jì)量及外輸站等多個(gè)部分，具有顯著的特點(diǎn)。其主要特點(diǎn)包括：1）系統(tǒng)要素：在技術(shù)管網(wǎng)系統(tǒng)中，地面、管道、管直徑、閥門、儀器及焊接點(diǎn)等要素構(gòu)成的整個(gè)系統(tǒng)的重要要素。2）面積大：油田操作過(guò)程中，操作面積大，想要將管網(wǎng)貫穿與整個(gè)油田，就必須在油田中大面積的遍布集輸管網(wǎng)，因此面積較大。3）管理難度加大。在油田集輸系統(tǒng)中，由于各個(gè)部分功能的不同，系統(tǒng)及配件具有復(fù)雜性，同時(shí)涉及到多種領(lǐng)域，因此使作業(yè)時(shí)間加大。同時(shí)，管道的設(shè)計(jì)不僅站點(diǎn)多，各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)也尤為復(fù)雜，況且還經(jīng)常出現(xiàn)滴漏、管道破裂等現(xiàn)象，大大增加了集輸系統(tǒng)的管理難度，因此，必須采用有效的管理系統(tǒng)對(duì)于以上一系列的操作進(jìn)行有效的控制。

四、提高油田集輸管網(wǎng)技術(shù)的措施

（一）管道材料質(zhì)量選擇及制管方式

所選用的鋼管材質(zhì)必須和實(shí)際明確的防腐蝕辦法對(duì)管材的要求、天然氣自身氣質(zhì)條件與在本區(qū)域最低氣溫時(shí)管道可能達(dá)到金屬工作的最低溫度相符合。管道的計(jì)算壁厚和鋼管制作工藝決定了它的強(qiáng)度而最小管壁厚度間的關(guān)系的確立，如果計(jì)算壁厚要比最小壁厚大特別多，那么，應(yīng)合理的加強(qiáng)強(qiáng)度水平的提高來(lái)減小壁厚的計(jì)算；如果計(jì)算壁厚接近于最小壁厚，那么，應(yīng)在最小壁厚的基礎(chǔ)上要對(duì)具體的滿足管道金屬材料所提出的強(qiáng)度值要求明確。對(duì)于不算大的集輸管道的管徑應(yīng)以無(wú)縫鋼管為主，較大的管徑集輸管道應(yīng)以焊接鋼管為主。

（二）井組增壓技術(shù)以及區(qū)域轉(zhuǎn)油技術(shù)

井組增壓技術(shù)可以通過(guò)集輸?shù)陌霃郊坝途械幕貕哼M(jìn)行有效的控制。井組增壓技術(shù)主要的功能就是計(jì)量增壓裝置的運(yùn)用。這種裝置具有計(jì)量、增壓以及加熱等多方面的功能。在油井中較為集中的地方將區(qū)域轉(zhuǎn)化為技術(shù)的作業(yè)場(chǎng)地，因此需要集中對(duì)于井組進(jìn)行計(jì)量。井組增壓技術(shù)與區(qū)域轉(zhuǎn)油技術(shù)各有其特點(diǎn)，利用兩種方法能夠利用形成區(qū)域轉(zhuǎn)油、井組增壓以及接轉(zhuǎn)戰(zhàn)集中轉(zhuǎn)輸?shù)倪^(guò)程，形成一種傳輸形式。

（三）對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)事故的處理

在整個(gè)有一按集輸管網(wǎng)系統(tǒng)中，需要針對(duì)一些管道及設(shè)備進(jìn)行定期的檢查工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行維修及保養(yǎng)。運(yùn)用空間功能分析出故障的原因及處理方法，能夠有效的進(jìn)行系統(tǒng)的保護(hù)工作。利用這種分析能夠利用管道的特點(diǎn)，科學(xué)的安排檢修工作，減少人員及設(shè)備的浪費(fèi)，在出現(xiàn)故障時(shí)，能夠準(zhǔn)確找出故障原因及位置，并能夠迅速做出反應(yīng)，并作出相應(yīng)的搶修路線，能夠加快搶修人員的及時(shí)性，最大限度的減少故障的損失。

（四）系統(tǒng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)

油田的集輸系統(tǒng)中，對(duì)于布局的優(yōu)化主要是通過(guò)在管線的布置的同時(shí)，將各個(gè)部分進(jìn)行優(yōu)化，并規(guī)劃處合理的路徑圖，利用簡(jiǎn)單的圖形的分析制作出網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)模型計(jì)算出連接的方法，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)模型規(guī)劃出集輸管的網(wǎng)路線的基本框架，通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，使優(yōu)化更加科學(xué)化。通過(guò)這種科學(xué)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能夠提高設(shè)計(jì)的合理性，增加內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合，還會(huì)減少成本的投入。同時(shí)，系統(tǒng)布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以使管理簡(jiǎn)易化，無(wú)論是天氣因素還是環(huán)境因素對(duì)于集輸管系統(tǒng)的影響，都會(huì)通過(guò)合理優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行一一應(yīng)對(duì)。

五、結(jié)束語(yǔ)

油氣田地面集輸管網(wǎng)的設(shè)計(jì)需要通過(guò)地面集輸管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，是一項(xiàng)具有較大難度及復(fù)雜性的工作。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)計(jì)路線的選擇及確定，路線的確定是根據(jù)油氣田的位置基礎(chǔ)上進(jìn)行，并在分布路線進(jìn)行選擇。因此，在分布路線的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該尤其注重油井及轉(zhuǎn)油站之間的距離，確保兩者距離的最佳。同時(shí)應(yīng)該根據(jù)集輸管網(wǎng)的路線來(lái)進(jìn)行合理的安排。

[1]劉光金.油氣田地面集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].油氣田地面工程，2014，05：7-8.

[2]張賀達(dá).針對(duì)油田地面集輸管網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)用[J].科技與企業(yè)，2014，13：125.

姚通，大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠第五油礦南二采油隊(duì)