探究油氣集輸工程項(xiàng)目的管網(wǎng)布局優(yōu)化策略

靳占杰（大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

探究油氣集輸工程項(xiàng)目的管網(wǎng)布局優(yōu)化策略

靳占杰（大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江 大慶 163000）

管網(wǎng)布局優(yōu)化是降低油氣集輸工程造價(jià)成本的重要方式，本文針對(duì)通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式，實(shí)現(xiàn)降低造價(jià)成本的策略進(jìn)行研究，明確了專業(yè)化支持與可行性方案基本措施，旨在提升我國在管網(wǎng)布局優(yōu)化上的實(shí)踐能力。

油氣集輸；管網(wǎng)布局；優(yōu)化措施

1 油氣集輸工程項(xiàng)目中管網(wǎng)布局優(yōu)化的現(xiàn)實(shí)意義

在整體油田開采的生產(chǎn)環(huán)節(jié)上，油氣集輸工程是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中成本造價(jià)最高的部分，占到整體油田工程項(xiàng)目的70%以上的投資建設(shè)成本。因此針對(duì)油氣集輸工程的管網(wǎng)布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)工程生產(chǎn)成本控制的重要方式。在建設(shè)油氣集輸工程中需要投入的部分較多，包括中轉(zhuǎn)站建設(shè)、脫水系統(tǒng)構(gòu)建、連接管道和開發(fā)建造的其他生產(chǎn)費(fèi)用等。尤其在集輸管道的鋪設(shè)中，多種類型的原材料應(yīng)用促使建設(shè)成本的增加，而且集輸系也以能源消耗的方式完成油氣輸送。因此，針對(duì)管網(wǎng)布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能在實(shí)際工程中將成本造價(jià)控制在可以接受的范圍。當(dāng)前我國對(duì)油氣集輸系統(tǒng)的管網(wǎng)布局采取環(huán)形集輸管網(wǎng)與星形集輸管網(wǎng)的布局。但是多數(shù)會(huì)選擇環(huán)形集輸管網(wǎng)，因?yàn)檫@種類型的管網(wǎng)布局能夠相對(duì)減少建設(shè)成本，同時(shí)對(duì)中轉(zhuǎn)站數(shù)量要求不高，因此也能在不同程度上減少建設(shè)成本。

2 油氣集輸工程管網(wǎng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)

目前我國的油區(qū)開采難度逐漸增大，工程造價(jià)也隨之攀升，因此完善其管網(wǎng)布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)越發(fā)顯得非常重要。從中能夠明確，油氣集輸工程管網(wǎng)布局優(yōu)化設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)，是降低工程項(xiàng)目的實(shí)際造價(jià)成本。因?yàn)樵谟蜌饧敼こ添?xiàng)目中的管網(wǎng)布局建設(shè)需要大量采用高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)材料，包括各油井和運(yùn)輸管道以及中轉(zhuǎn)站都有自身的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和要求，從而無法在建設(shè)上尋找壓縮成本的途徑，以免產(chǎn)生運(yùn)輸管道設(shè)計(jì)缺陷或者劣質(zhì)材料影響油氣輸送的最終效果，以及生產(chǎn)安全與質(zhì)量問題。如果發(fā)生質(zhì)量缺陷勢(shì)必影響油田企業(yè)的常規(guī)運(yùn)行，嚴(yán)重情況也會(huì)造成對(duì)工作人員生命財(cái)產(chǎn)安全的威脅。并且產(chǎn)生相應(yīng)的維護(hù)和整修成本，也會(huì)比原建設(shè)成本高出很多。那么基于實(shí)際建設(shè)的需求考證，只有在管網(wǎng)布局上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能在不影響質(zhì)量安全情況之下，將成本建設(shè)控制在最小范圍。

3 油氣集輸工程項(xiàng)目的管網(wǎng)布局優(yōu)化策略

3.1 管網(wǎng)布局優(yōu)化中的多重專業(yè)支持

進(jìn)行管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是極為龐大的系統(tǒng)工程，其設(shè)計(jì)過程需要涉及眾多專業(yè)領(lǐng)域，涵蓋了數(shù)學(xué)知識(shí)、油氣集輸理論、以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)方向等。并且近些年來將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，體現(xiàn)出較高的設(shè)計(jì)水平和實(shí)用價(jià)值。管網(wǎng)布局設(shè)計(jì)需要綜合考慮地理因素，而且需要針對(duì)開采油田的性質(zhì)和類型作為區(qū)分，才能將合理化的運(yùn)輸與開采工藝設(shè)計(jì)其中。在整體設(shè)計(jì)方案中，既要滿足油田的開采需求，同時(shí)也需要對(duì)安全性與實(shí)用性進(jìn)行全面核實(shí)，因此在設(shè)計(jì)中也盡可能采取了優(yōu)化布局的最佳方案。由于我國的油田開采模式主要為注水開發(fā)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中對(duì)于液量變化要求較高跨度，從而產(chǎn)生的影響作用較為明顯，對(duì)設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)自然很高。在整體設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)，必須發(fā)掘各項(xiàng)目間的內(nèi)在聯(lián)系，才能保障設(shè)計(jì)方案的合理性與整體性。然而設(shè)計(jì)中如果僅采取人為計(jì)算，必然難以保障設(shè)計(jì)本身的實(shí)用性，因此通過計(jì)算機(jī)軟件的輔助也是基本需求。

3.2 管網(wǎng)布局優(yōu)化中的可行性實(shí)施方案

管網(wǎng)布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要考慮多方面因素，其工藝操作是否便捷以及工作量是否增加，都是必要的考慮范圍，如果設(shè)計(jì)本身存在多種因素的影響，那么整體設(shè)計(jì)必須從局部優(yōu)化進(jìn)行完善，因此也能夠明確管網(wǎng)布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)是針對(duì)局部的優(yōu)化，而并非整體優(yōu)化的過程。

首先，在管網(wǎng)布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)中以拓?fù)洳季衷O(shè)計(jì)為主，解決從油井到中轉(zhuǎn)站以及原油庫的聯(lián)系問題，是拓?fù)洳季值闹攸c(diǎn)，也需要獨(dú)立部門對(duì)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)與描述，才能促進(jìn)個(gè)分項(xiàng)工程中的管道運(yùn)轉(zhuǎn)與內(nèi)部聯(lián)系。

其次，管網(wǎng)布局優(yōu)化必須考慮各站點(diǎn)在選址時(shí)的實(shí)用性，包括中轉(zhuǎn)站與原油庫的選址。主要考慮的選址因素包括兩個(gè)方面：一方面，選址的環(huán)境與位置因素是否符合原油中轉(zhuǎn)與儲(chǔ)備的需求；另一方面，輸油管道在油氣輸送的過程中是否占據(jù)了最佳路線。此外，站點(diǎn)選址需要考慮現(xiàn)實(shí)因素，不能盲目選址，必須進(jìn)行實(shí)地勘察，從而明確地理環(huán)境是否滿足實(shí)際建設(shè)需求。通過設(shè)計(jì)鏈接路線，將實(shí)際運(yùn)輸過程進(jìn)行模擬，從中發(fā)掘連接線路的優(yōu)越度與便捷性，才能在實(shí)際運(yùn)輸過程中縮短實(shí)際運(yùn)輸距離，進(jìn)而減少原材料的成本浪費(fèi)。同時(shí)也需要進(jìn)一步考慮在運(yùn)輸過程中管線長度是否造成壓力負(fù)擔(dān)，進(jìn)而保障不出現(xiàn)安全質(zhì)量的問題。

再次，運(yùn)輸管道在選擇材料時(shí)也需要反復(fù)驗(yàn)證必備的性能，進(jìn)而符合建造標(biāo)準(zhǔn)與要求。通常在管道鋪設(shè)的選址落實(shí)后，需要對(duì)運(yùn)輸管道進(jìn)行連接，才能完成油氣輸送的過程，那么必須保障輸送過程的安全性，而且也要將材料作為最大使用限度的優(yōu)化。只有在不影響運(yùn)輸安全和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少相應(yīng)的建設(shè)成本，才能達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的需求。因此，也需要針對(duì)每段管道進(jìn)行材料選擇，進(jìn)行參數(shù)比對(duì)與計(jì)算，進(jìn)而明確適用的厚度、長度、以及口徑是否產(chǎn)生壓力影響，才能完善優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

[1]周軍,李曉平,鄧濤,陳仕林,萬璐,紀(jì)小婷,石國赟,宮敬.集輸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的體系結(jié)構(gòu)與發(fā)展方向[J].油氣儲(chǔ)運(yùn), 2014,07:707-713.

[2]梁永圖,張浩然,馬晶,廖綺,吳夢(mèng)雨,馮浩.油氣田集輸管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究進(jìn)展[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2016,07:685-690.