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地面集输管网运行优化及其应用

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49 2016年第2期技术研究地面技术管网的布局是非常复杂的，其管网形式和当地的地形地貌、井位布置及地区交通等因素直接相关。当前我国地面技术设备均为运行多年的旧设备，管道承压能力与集输站集输能力均有所下降，这为集输管网的正常运行带来了安全隐患。因此，对现有设备集输能力优化进行研究很有必要，以保证集输管网可以安全、高效的进行。基于此，笔者结合自己的工作经验，在本文中从不同角度针对地面集输管网运行优化展开了分析。1　地面集输工艺及其特点经过多年来对煤层气田的开发和实践，目前我国已经形成了一套属于自己的集输工艺技术，井口套管产出煤层经过油嘴节流和计量以后，进入到输管网中，凭借其自身的压力将其输送到集气阀组及增压站中，在增压站内对天然气进行过滤和分离等预处理以后，再经过增压站以外的输管线将其送到中央处理厂，进行过滤、分离等一系列处理以后，然后才能将合格的天然气外输。煤层气田开发本身具有低渗、低压等特点，所以气田单位的产能建井数量比较多，气田处于低压生产的状态中，需要的投入非常大，风险也比较大。2　集输管网适应性分析地面集输管网布局非常复杂，管网形式和井位布置、集气站规模等诸多因素相关，具体来说煤层气地面集输管网形式可以分拆为环状管网和枝状管网两种，在实际工作中集输管网的类型也不单一，通常都是两种及两种以上管网形式组合在一起。2.1　环状管网所谓环状管网是指将集气干线设置成环状，周围的井场利用采集干线插入到集气干线中，在环状管网上寻找适当位置引出采气干线，将采气干线与增压站连接。这种环状管网的主要特点在于调度气量比较方便，气压也非常稳定，局部出现事故的影响面积比较小。可以充分利用压力延长输送距离，有效增加集输半径，促进管网运行可靠性的提升。2.2　枝状管网枝状管网呈树枝状，贯穿于整个集气干线中，均匀的分布在干线两侧，通过采气与集气线路引入到集气干线中，再由集气干线将其输送到增压站。近年来有人提出了“枝上枝”的管网结构，这种管网形式是枝状管网中一种非常特殊的集输管网形式。与普通枝状管网相比多了集气阀组，通常情况下会将集气阀组设置在井场位置比较集中的小区块上，主要利用其来承接小区块来气。这种管网当前已经在很多地区得到了成功应用，证明了这种布局形式的经济性和适用性。3　集输管网优化的具体方法煤层气集输管网的优化目标在于保证管网系统费用最省，具体来说包括井场、集气管线、中央处理厂等方面的投资及运行费用。该数学模型属于约束非线性混合变量的优化问题，其中涉及到了管长、压力等连续变量和管径、壁厚等大量离散变量，还有增压站及中央处理厂投资的影响因素，例如地形、交通、环境等，如果采用常规约束非线性优化求解方式，其优化结果必然会偏离实际情况，根本不能满足设计要求。所以，充分结合集输工艺特点及工程实际，提出了可以满足设计要求的分级优化方法，将优化问题划分成为参数优化、布局优化两个子问题，然后进行求解。3.1　参数优化（1）压力等级优化：待外输压力和处理工艺确定以后，分别在增压站、中央处理厂进行压力等级优化，建立了多种压力等级方案，通过经济和技术等方面的比较，对

地面集输管网运行优化及其应用张宏佩　闫波涛　陈刚长庆油田分公司第三采油厂　宁夏　银川　750006摘要：当前我国煤层气田已经迈入了规模化发展的重要阶段，呈现出低压、低渗等诸多特点，地面集输管网布局非常复杂。从总体上来看我国煤层气田的开发尚处于起步阶段，集输工程设计中主要存在着技术管网布局不合理、投资较大等一系列问题，集输管网亟待进一步优化。基于以上背景，文章针对地面集输工艺及其特点，针对不同集输管网形式的适应性进行了分析，并提出了利用分级优化方法可以对集输管网优化问题进行解决，希望可以为大家带来一些参考。关键词：运行优化　应用

Ground pipeline operation optimization and its applicationZhang Hongpei，Yan Botao，Chen GangThe third oil production plant of Changqing Oilfield Company，Ningxia Yinchuan 750006

Abstract：at present，China has entered an important stage of CBM development in scale，showing a low pressure and low permeability and many other features，the ground pipeline layout is very complex. From the point of view of the overall development of CBM in China is still in the initial stage，the gathering and transportation engineering design mainly exist unreasonable layout of the network technology，high investment and other a series of problems，gathering and transportation pipeline network needs to be further optimized. Based on the above background，the on the ground set transmission process and its characteristics，for different sets of transmission and the adaptability of the network form is analyzed，and puts forward using the hierarchical optimization method can set of pipeline network optimization problem，the hope can bring some reference for everyone.Keywords：optimal operation；network

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2016年第2期技术研究上取得了广泛的应用。3　电磁随钻测量技术发展趋势3.1　新型电磁随钻系统与测量仪电磁随钻测量技术工业化应用开始于上世纪80年代左右，国外电磁随钻测量技术使用空气等非液相流体作为内循环介质已解决复杂地质条件下油气产出量不高、钻井风险大等问题，也有效解决了低压、低渗条件下油气产量低的问题。国内为了打破国外技术垄断、有效降低技术和设备引进成本开展了一系列的理论研究，基于自主技术攻关和自主设备研发的CEM-1型电磁随钻测量系统试验成功标志着国内在电磁随钻设备开发和独立技术研发领域中的重要突破。目前，国外电磁随钻技术正在向包含地层地质评价、优化测量、最佳井眼轨迹测量等多种功能的设备一体化方向发展。国外的EcoScope多功能随钻测量系统、IDEAL系统等设备已经初步实现了一体化测量的目标。近钻头随钻测量技术的发展有效解决了深井钻探中出现的电磁波信息传播滞后以及井眼轨迹测量不准确造成的钻头越轨问题，一体化测量能够对地质参数识别进行实时处理，地面测量系统也可以在较短的时间内获取井底地质和地层情况，这种技术解决了超薄油气层的钻遇率低和穿透率低的问题。3.2　有效提升电磁随钻传输深度和信息传输率在电磁随钻系统推广应用的过程中，由于地层电阻率的影响导致电磁随钻系统传输深度非常有限，这在一定程度上限制了电磁随钻技术的大范围应用。从理论上讲，在系统工作频率稳定的条件下，电磁随钻测量深度和信号发射功率、信号传输效率、信号获取和处理能力、信道衰减系数等因素有关。当前，有线传输和无线传输结合、地下信息和地上信息结合成为解决电磁随钻传输深度有限问题的基本方法。例如：俄罗斯在钻井技术中采用的ZTS型电磁随钻系统利用提高发射功率的方法来提升信号传输深度，但是对钻井液的依赖程度较大。近几年，国际上出现的钻井液脉冲式随钻测量系统使信号传输效率和传输精度大幅提升，这种情况下，电磁随钻测量系统必须向提升信号传输率的方向发展才能继续保

持技术优势。国际上提升电磁随钻测量信息传输率的方法是利用井底电磁波发射、地面接收、井中布置集成芯片进行信号传输中继，国际上已经有相关实验的报道，这种技术一旦在传输距离和传输速率方面取得进展将成为提升电磁随钻测量信息传输速率比较有效的技术。3.3　电磁随钻测量技术发展展望我国多个油田利用电磁随钻测量技术提升了钻井的成功率和油气开采总产量，电磁随钻测量技术是地质导向开采技术的一种，能够有效利用测井、控制技术、地震技术、遥测遥传技术等不同的技术要素，在软件自动化、实时处理以后可以获取准确的地质参数和地层参数，可用于地层评价、井眼位置获取、井深轨迹设计等，有效解决了邻井对比、复杂地层识别、地层压力实时评价等技术难题，在一定精度范围内可以保持井身轨迹的参数组合最优和测井剖面的平滑性。近些年，我国在电磁随钻测量技术研发和设备制造中投入了大量的物力和财力，也取得了一系列的成果和进展。地质导向技术的发展使测井和钻井技术有了实时定位和全方位测量的能力。未来电磁随钻测量技术的发展趋势主要是有效解决随钻测量工程参数的评价和解释、提升地质模拟的准确性、实时工况监控和指导、提升钻井效率、有效提高电磁随钻测量对各种复杂工程工况的适用性等。4　结束语电磁随钻测量技术的产生和发展有效解决了复杂地质条件下油气采收率低问题，有效推动了欠平衡钻井技术以及气体钻井技术的发展。多种新型电磁随钻测量技术和设备的应用、发展对提高信号传输深度、增强信息传输速率等具有重要的推动作用。参考文献[1]肖斌.随钻通信系统传输技术研究[D].华中科技大学，2012.[2]王家豪，董浩斌，石智军，方俊.煤矿井下随钻测量电磁传输信道建模[J].煤炭学报，2015，07：1705-1710.[3]杜睿攀.随钻测量数据的井下无线电磁传输系统设计研究[D].西安石油大学，2013.

增压站、中央处理厂的压力进行优化。（2）采技术管道管径优化：该问题处于约束非线性离散变化优化问题，因为集输管道类型比较多，不适合利用常规的约束非线性方法进行优化求解，在实际工程中应结合流量平衡原则及节点压力对集输管网进行简化，并建立起集输管网水力模拟等效图，对采集输管道管径进行优化。3.2　布局优化集输管网局部优化的关键在于对压差进行有效利用，并对管网布局进行合理确定，增加集输的有效半径，从而降低管网成本。因为井口和增压站之间的距离较长，这种情况下可以利用有效压差（通常为200kPa），减少地面集输管网上的投资，使集输半径得到有效增加。4　结束语综上所述，文章指出了按照形式来分集输管网主要有

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油田地面建设集输管道施工技术与质量管理

油田地面建设集输管道施工技术与质量管理

油田地面建设集输管道施工技术与质量管理摘要：近些年来，随着我国经济水平的不断提升，各行业领域对于石油资源的需求量明显增大。

结合当前发展情况来看，为满足各行业领域对石油资源的使用需求，石油行业内部针对石油开采工艺及相关技术内容进行了统筹规划与合理研究。

本文主要立足于优化施工技术原则，对油气田地面集输管网的优化施工技术策略问题进行总结归纳，以便可以给相关人员提供一定的借鉴价值。

关键词：油气田;地面集输管网;优化施工技术;策略分析引言油气田地面集输管网的线路施工技术，一定要考虑到油气田实际的生产需求和企业系统运行的稳定性，保障企业获得最大的经济效益。

所以油气田的经济效益和地面集输管网系统的施工技术有着直接的影响，同时油气田地面集输管网的优化施工技术还能有效的节约运输成本，提高企业的经济效益。

1油气田地面集输管网优化重要性分析随着我国科技的不断发展进步，油气资源的需求量越来越大，油气是我们社会生产发展过程中重要的能源之一。

油气资源对我们的经济发展有着至关重要的影响。

油气的开采主要分为油藏勘探、油田开发、石油工程等，地面集输管网是油气运输中的重要环节，地面集输管网主要包括管线、油气井、集输站等。

油气田地面工程的建设中，地面集输管网是其重要的主体部分之一，占到了整个地面工程的60%左右。

所以油气田地面集输管网的优化施工技术，是保障油气企业经济效益提升，控制投资成本的重要手段，同时油气田地面集输管网的优化施工技术，还能推动油气企业的可持续发展，保障油气企业的经济效益，促进油气企业向着更加现代化的方向迈进[1]。

2油气田地面集输管网运行现状2.1管网布局不合理油气田地面集输管网系统十分复杂，从结构上看包含油气井、中间站以及处理厂等多个部分，所以必须要重视集输管网的布局，这样决定了地面集输管网的建设路径与类型，并对整个系统的运输效率与稳定性造成影响。

目前我国在该方面仍然处在初期阶段，没有扎实的理论技术支持，同时也缺乏相应的探测设备，导致整体布局缺乏合理性，运行效率自然达不到预期的要求。

集输系统区域优化在采油生产中的应用

集输系统区域优化在采油生产中的应用

集输系统区域优化在采油生产中的应用摘要：近年来，石油生产成本不断上升，油井含水率不断上升，不合理的采油作业也对石油生产产生了严重的负面影响。

通过集输系统面积的优化，简化了采油工艺，避免了工艺重叠，奠定了单井计量的基础，实现了石油开发区的公安工作。

可以降低成本，提高产量。

关键词：集输系统；采油生产；应用导言：从我国石油开采的实际情况看,油井含水率在逐步上升。

不合理的开采和生产作业方式不仅影响了石油生产，而且无形中提高了石油生产的难度和成本，使得石油生产中数据采集和分析的科学性难以保证，石油生产数据的计算变得更加复杂。

鉴于此，采油企业应重视集输系统的区域优化，通过简化集油流程避免流程冲突，改进单井计量，实施采油区治安管理，从而达到降低成本、增加产量的目的。

1集输系统区域优化的关键内容结合集输系统的主要功能和性能，分析了当前石油生产中存在的问题，发现现阶段，为了提高集输系统在石油生产中的作用，使石油生产工作稳定发展，降低石油生产工作的难度和成本，提高石油生产企业的经济效益，需要对集输系统进行区域优化。

主要包括以下几点。

第一，实现石油生产的动态管理。

在集输系统区域优化过程中，首先要提高集输系统的动态管理能力，从整体上提高石油生产的安全经济运行水平。

此外，在管理过程中，还要明确生产动态变化趋势，对生产计量、动态分析和指标制定进行严格监督，为油田评价管理提供科学依据。

第二，准确调查采油队的完成程度。

根据采油队生产完成情况，结合绩效激励机制，最大限度地调动员工的生产积极性，改善基层工作现状，从根本上提高油田生产效率，从而为油田管理评价提供科学依据。

不仅如此，还可以实现精细化管理。

第三，及时掌握数据变化情况，避免异常。

通过集输系统的区域优化，增强集输系统的数据分析能力，对采油、中转站、生产变更、管道运行等关键部位进行管理，确保工作人员及时掌握数据变化，避免石油生产过程中发生工程事故，及时发现偷油事件，避免损害企业经济利益。

集输系统区域优化在采油生产中的应用

集输系统区域优化在采油生产中的应用

集输系统区域优化在采油生产中的应用摘要：当前，石油井水量日益增加，严重影响石油资源的正常开采，导致开采成本不断提升。

采油队作业过程中，流程交叉，单井作业难度大，局域治安困难，直接影响单井产量，引起集输站库原油较大输差现象的存在，数据计算缺少准确性，无法对石油开采数量进行准确判定，对管理层决策产生严重负面影响。

这就需要进行集输系统区域优化，以促进石油开采中数据计算的合理性。

关键词：集输系统；区域优化；采油生产石油开采作业中，最重要的管理内容就是对油气资源的收集与运输，我国油气资源集输系统区域优化的开展，有利于优化设计采油系统建设，使其满足我国石油企业的数据需求，真实反应我国采油厂集输系统数据，对采油作业中产量问题进行解决，实施监控油区开采状况，探寻油区开采问题，精细化的进行油气企业的管理，实现采油生产的稳定运行。

一、集输系统区域优化关键点分析集输系统在采油生产中的关键作用及性质功能，分析采油生产中存在的问题，发现区域优化集输系统是示范必要的，为促进集输系统工作效用的提升，促进采油生产工作的稳定，缩减采油成本，提升采油经济效益，必须加强对集输系统区域优化的关注，其内容主要包括以下几部分：①动态化采油生产作业管理，区域优化集输系统过程中，必须动态化对集输系统进行监控与管理，以保障采油工作的稳定开展，管理集输系统过程中，必须对动态变化趋势进行明确，强化生产计量工作，加强动态分析，明确指标开发，严格监控油田生产实际状况，以科学合理的开展油田考核管理。

②考察工作完成效度，依据采油工作人员所完成的采油产量，依据绩效激励机制，不断提升采油工作人员积极性，对基层工作人员工作现状进行改善，实现精细化的油田开采管理。

③对数据变化状况进行把控，必须强化集输系统的数据分析能力，对采油关键位置、产量变化情况、管道运行情况强化管理，确保工作人员可以对数据变化状况进行把控，降低工程事故发生几率。

二、集输系统区域优化方式（一）建立健全技术管理规范集输系统优化中，必须建立健全技术管理规范内容，以彰显区域优化的应用优势，集输系统工作中所涉及的技术规范内容主要包括仪器设备参数、仪表仪器使用规范、精密仪器校对规范等各种内容，只有保障技术管理规范内容合理，才可以对剂量系统的完整性进行保障，确保计量的准确性，以此实现优化集输系统管理的目的。

浅析天然气集输管网的优化

浅析天然气集输管网的优化

浅析天然气集输管网的优化摘要：本文主要是对天然气集输管网进行描述，分析其概况，讨论其相关优化方法，主要是从井组优化、气田站址优化和集气站管网优化三个方面进行分析，充分利用现有集输设备的工作能力，确保集输管网系统安全、高效地运行。

关键词：天然气集输管网井组天然气集输工程是气田地面工程的主体工程，也是天然气生产过程中的一个重要环节，集输的任务是收集自地下开采出的天然气或其混合物，并进行分离、转运、外输。

集输系统的耗资十分巨大，主要包括管网造价，中间站投资及运行费用，其中中转站的投资近千万元，管材费用也高达每千米数万元。

因而在管网规划设计中，采用优化技术确定合理的网络拓扑结构并确定最佳工艺设计方案可以获得较好的经济效益。

一、天然气集输管网概述目前国内广泛采用的是多级集输流程，所采用的集输系统管网主要有放射状、枝状和环状，以及这三种的组合形式。

放射状管网按照一定的要求将若干气井划分为一组，每组设—个集气站，各气井天然气通过集气管线纳入集气站，再经集气支线、集气干线进入集气总站。

枝状管网有一条贯穿于气田的主干线，由干线输入到集气总站。

环状管网是将集气干线布置成环状，承接沿线集气站来气，在环网上适当的位置引出管线至集气总站。

天然气集输网络是由弧与节点组成的总体，网络的拓扑结构问题就是确定网络中节点之间连接关系以完成某种特定功能的问题，若是有向网络还要确定弧的方向。

与网络有关的组合最优化问题称为网络最优化问题，就是在网络上找一个特定的子网络，使它的权最小或最大。

网络的最优拓扑结构问题也是一类网络最优化问题，求解的是满足给定的最优化准则以及约束条件的网络拓扑结构。

可以制定经济最优化准则一最大利润、最小总费用、最低成本等：也可以制定技术最优化准则一最大可靠眭、最快动作等。

这些最优化准则可以作为选择系统功能和系统发展目标的明确策略。

天然气管网系统布局优化问题是指在给定气源、用户位置的情况下，确定天然气管道输送系统的最优拓扑结构。