油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

施文彪

摘要：在對(duì)油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的過(guò)程中，首先對(duì)油田地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)的概念和油田地面集輸管網(wǎng)的現(xiàn)狀作了主要分析，并分析了油田地面集輸管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，最后探討總結(jié)了油田地面集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：油田地面;集輸管網(wǎng);優(yōu)化設(shè)計(jì);研究

1.油田地面集輸管網(wǎng)

油田地面集輸管網(wǎng)，是對(duì)井內(nèi)原油進(jìn)行運(yùn)輸?shù)墓艿?，通過(guò)管道與油井的連接，能夠?qū)⒃退腿ミM(jìn)行下一-步處理。油田地面技術(shù)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要運(yùn)用的知識(shí)繁多，且需要考慮在實(shí)際運(yùn)用中油田性質(zhì)、油田所處環(huán)境的影響，難度很大。但又由于油田地面集輸管網(wǎng)的成本較高，因此不得不對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，通過(guò)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化來(lái)促進(jìn)油田地面集輸管網(wǎng)更加合理，除去多余的管道或通過(guò)布局與選址的優(yōu)化以減少管道的使用量，都能降低成產(chǎn)成本，是油田地面集輸管道更加合理。

2.油田地面集輸管網(wǎng)的現(xiàn)狀

油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中有極大一部分成文用在了油田地面集輸，因此對(duì)地面集輸管網(wǎng)的優(yōu)化研究對(duì)整個(gè)工程的成本控制來(lái)說(shuō)都有著積極作用。目前我國(guó)油田地面集輸管網(wǎng)系統(tǒng)仍然有很大的進(jìn)步空間，布局和技術(shù)上又有著極大的優(yōu)化空間，通過(guò)對(duì)其優(yōu)化方案進(jìn)行分析，能夠提高油田地面集輸管道的經(jīng)濟(jì)性。油田地面集輸管網(wǎng)作為石油開(kāi)發(fā)工程的重要環(huán)節(jié)，集輸管網(wǎng)的發(fā)展程度對(duì)于石油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都有很大的影響，對(duì)油田集輸管道的優(yōu)化能夠大大提高石油開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益，減少資源的浪費(fèi)，促進(jìn)石油行業(yè)的整體發(fā)展，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

3油田地面集輸管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1環(huán)形集輸管網(wǎng)的拓?fù)鋬?yōu)化

環(huán)形集輸管網(wǎng)的應(yīng)用能夠大大減少在網(wǎng)絡(luò)管線上的成本，通過(guò)計(jì)量站與管道環(huán)路的連接，減少了油田地面集輸管道不必要的中間環(huán)節(jié)，且集輸半徑有了不同程度的增加。對(duì)環(huán)形集輸管網(wǎng)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)上需要多個(gè)問(wèn)題進(jìn)行思考，如計(jì)量站的位置與數(shù)目、管線的連接和計(jì)量站與集輸管線之間的制約等多個(gè)因素，只有對(duì)這些問(wèn)題達(dá)到最優(yōu)解，才能實(shí)現(xiàn)環(huán)形集輸管網(wǎng)的拓?fù)鋬?yōu)化。在優(yōu)化過(guò)程中，可以通過(guò)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建找出環(huán)形集輸管網(wǎng)的問(wèn)題，更好的了解其結(jié)構(gòu)。如以成本為目標(biāo)，建立在環(huán)形集輸管網(wǎng)中的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)成本的比較能夠發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化。

3.2井組增壓技術(shù)和區(qū)域轉(zhuǎn)油技術(shù)

在油田地面技術(shù)過(guò)程中，由于油井類型地不同，石油在技術(shù)管道地運(yùn)行也有所差別，通過(guò)增加集輸半徑，能夠快速實(shí)現(xiàn)石油技術(shù)效率的提升，因此，需要通過(guò)增壓技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。不同的增壓裝置可以適用于不同類型的油井，通過(guò)多功能計(jì)量增壓裝置的應(yīng)用，能夠改變油井的回壓，同時(shí)具有計(jì)量、加熱的功能，能夠增加石油技術(shù)的半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)油田地面集輸?shù)膬?yōu)化。區(qū)域轉(zhuǎn)油技術(shù)則是在油井較為集中的地方，對(duì)該區(qū)域的油井進(jìn)行集中傳輸，通過(guò)與井組增壓技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)油田地面?zhèn)鬏敻窬值膬?yōu)化，使其能夠以更高的效率進(jìn)行石油的傳輸。

3.3優(yōu)化算法設(shè)計(jì)

在地面集輸管網(wǎng)中，管道是連接各節(jié)點(diǎn)的線，通過(guò)管道將各節(jié)點(diǎn)相練，最終形成了集輸管網(wǎng)絡(luò)。而這里面的節(jié)點(diǎn)就是處理站、中轉(zhuǎn)站和油井，分布承擔(dān)不同的功能。對(duì)油田地面集輸管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化就是對(duì)組成該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)的位置和數(shù)量、集輸管道的連接方式進(jìn)行規(guī)劃，使網(wǎng)絡(luò)布局和集輸管道的鋪設(shè)能夠達(dá)到最優(yōu)化，減少處理站的數(shù)量或鋪設(shè)管道的數(shù)量，通過(guò)這樣的方式來(lái)降低油田開(kāi)采工程的總成本。實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)需要建立數(shù)學(xué)模型，找出目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，對(duì)于算法的優(yōu)化，如混合算法、并行算法，此外智能算法、蟻群算法、遺傳算法等，在優(yōu)化問(wèn)題中有著不同的適用性，需要有選擇地應(yīng)用。

3.4油套分開(kāi)技術(shù)

開(kāi)采油田時(shí)，如果套管壓力增加，則原油在進(jìn)泵時(shí)的阻力也會(huì)增大，不利于原油的傳輸，也不利于油田的生產(chǎn)。因此需要對(duì)井口套管的壓力進(jìn)行有效的控制，使其保持在-一個(gè)較小的數(shù)值，在井口接入油罐時(shí)需要對(duì)管中壓力進(jìn)行有效的控制。對(duì)這一問(wèn)題處理好，才能使原油的集輸效率有所提高。通過(guò)套管氣就地使用或油套分開(kāi)的技術(shù)，使油田開(kāi)采過(guò)程中將套管氣、油管生產(chǎn)分布處理，采用這樣的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣象平衡，對(duì)油管壓力達(dá)到有效的控制。通過(guò)油套集輸工藝與采油過(guò)程的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)原油傳輸?shù)膬?yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)油條開(kāi)采效能和傳輸效能的有效提高。，

3.5叢式井井口計(jì)量技術(shù)

在如海上、沙漠等地區(qū)的油田開(kāi)發(fā)，鉆單個(gè)定向井在技術(shù)難度和成本上的要求都較高，且與整體開(kāi)發(fā)的這一目標(biāo)不相符，在這樣的情況下，我們可以應(yīng)用叢式井。叢式井是在既定區(qū)域內(nèi)的一組定向井，能夠更好的實(shí)現(xiàn)油田的整體開(kāi)發(fā)。在雙容積的計(jì)量基礎(chǔ)上進(jìn)行的叢式井井口計(jì)量技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)地面集輸管道的優(yōu)化。在汽油含量較高的油井和油井含量較低的油井，需要應(yīng)用不同的計(jì)量技術(shù)，如消氣器與流量計(jì)計(jì)量、分離器與流量計(jì)撬裝置計(jì)量、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量的技術(shù)，通過(guò)這些技術(shù)的使用能夠更好的與地面管道集輸來(lái)配套使用。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著對(duì)油田地面開(kāi)采過(guò)程工藝的不斷革新，油田開(kāi)采的穩(wěn)定性與效率都有了很大的提升，在進(jìn)行油田地面集輸?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)研究上，需要對(duì)總體的設(shè)計(jì)規(guī)劃，相關(guān)的優(yōu)化工藝等進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于油田生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。 在油田地面集輸管網(wǎng)的應(yīng)用中，除對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì).上的優(yōu)化，.還需有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)和定期查檢，保證優(yōu)化成果得以長(zhǎng)久、.穩(wěn)定的運(yùn)行。

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