油气集输系统管网布局优化方案与应用

油气集输系统管网布局优化方案与应用

董长东

辽河油田沈阳采油厂

摘要：集输管网布局安排整合就是通过集输工艺等一系列的要求，通过计量站、油站等之间的链接和结合方式进行的油田气田的建设工作。油气集输系统是否优良直接影响着油田的产能，所以优化油气集输系统是一项重要的工程。本文对油气集输系统优化的理论、油气集输系统的设计原则、油气集输管网布局的优化方案和油气集输管网布局的发展趋势进行了详细的阐述，希望对今后油田的油气集输管网布局的优化起到一定的借鉴作用。

关键词：油气集输系统；设计原则；布局安排；分布路线

1油气集输系统优化的理论

油气集输的系统简单来说就是在油田中的各个功能之间，各个库和之间的工艺管道等一系列的伴生集输系统的集合。当集输系统设计完毕后，就要管理资金的投入问题，要在最小的投资之下，保证足够的经济收益，也要合理设计，让油气田各个工作之间的工作压力适度，保证油气田的正常运行。油气的集输工艺技术要求了我们要通过油气的性质和好坏，地表和地下各处的情况和条件，使用适合的技术和工艺，要最大可能的开采油气。集输系统要通过油井的定位还有一系列的中转站的定位之间的关系，定位确定集输系统最优化的结构。集输系统网络能够进一步的分类和划分，通常可以分为最优划分、地址确定、集输布局、系统参数、管理核实等一系列的问题进行研究和处理。油田一般要采用注水开发，而且生产力低下，效率不高。在注水的后期阶段，随着后期注水液可能成倍的增加，有时会增加到十几倍，这样会导致采收物的性质的变化，使得油气的集输系统的设计会有很大的变化，因此油田的设计者要根据油田的条件和影响因素，寻找更多的优秀的组合，努力平衡各个方面的参数，通常这会有很大的计算量，人工很难做出较好的成绩，要借助这方面的软件，通过软件的计算优化，对油田的集输系统进行设计。

2油气集输流程设计的原则

油气集输的步骤灵活可变，各种各样的条件和相互之间的关系都会对油气集输的工艺和系统产生影响，例如在地理环境之间的差异，地理、湿度、气候的不同导致油气集输的差异，比如油气田内部的组成不一样和油气的运移方式的不同都会导致集输设计的不同，所以在油气集输和设计当中要充分的考量各个方面的影响因素，优化油田集输系统，采用最合理的油气田集输系统。对于油气集输系统的设计，首先要考虑的就是能量资源的消耗问题，这就需要网络系统的安全事宜。第一，在开采和生产过程中，要充分的最大可能的把油气田的资源开发收集起来，把石油从第一生产线充分的收集，在对于原油和天然气的加工的资源消耗减到最低。第二，每个油气田内部的压力都不一样，而且油气田的开采阶段的不同，压力也会随之发生变化，在石油和天然气的开发过程中要时刻关注压力的变化，在合适的时间进行压力的转换，最大限度地节约生产和作业的成本，可以适当地提高输出效率，同时要减少各种不必要的工作环节，在最大程度上降低生产中的消耗，

3油气集输管网布局的优化方案

在生产作业的结构和配置上来看，油气集输工艺技术网络包括很多不同的环节，比如油井、中间站、管道系统等等。在油气田的集输技术工艺当中，涉及到了很多技术相关领域，工作操作也繁重，需要有数学理论、物理理论、计算机技术，还要有经济方面的相关知识，在设计的过程当中，要充分考虑到很多方面相互联系的关系。

第一，充分利用现代科技，利用大数据和物理方面的知识，结合计算机分析对集输技术工艺系统进行设计；第二，根据实际情况，每个油田的工作操作情况不一样，要选取合理合适的数学模型，结合各个相关的影响因素和约束条件；第三，选定合适的数学物理模型，制定相应的函数，对具体的方案进行优化；第四，对制定的相应的函数进行解答，解出最优解，确定适合的设计方案；第五，对解答的模型进行反馈验证，结合已有的数据分析，对反馈进行验证，使得模型可以得到充分的优化和改良。

3.1地面集输管网的优化

集输系统在运行的过程当中会和地面的油库、油站、中间站和管道运输有密切的关系，这对原油和天然气的运输有很大的好处，给油田的生产和工作提供了很多便利。对于地面的各个系统和部门而言，在设计和规划的过程中，要根据实际情况及时进行考量，充分的考量各个方面的影响因素，各种连接方式，结合机器的数量和规模，保证网络管理的优化和规范。

油气田的集输管网的设计和规划，要合理的优化，需要充分了解油井的点位，在这个基础上要选择合适的规划网络，选择合适的数学模型和物理模型，对各种参数之间的模拟和作为，分析网络的地址和关系，合理的整合数据，完善规划方案。

3.2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。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，尽可能缩短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，提髙分布的合理性。

3.3系统布局的优化设计

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。

3.4集中处理站的选址优化

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。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。

4油气集输管网布局的发展趋势

随着我国经济的发展，石油行业也要做到精益求精，在原先就有的油气集输管网布局优化的基础上，要着眼新的技术，大力优化油气集输管网布局，将地面技术管网的优化、井组的优化、系统布局的优化设计和集中处理站的选址的优化等一系列的方面列入到优化的项目中，促进油气集输管网布局优化的健康稳定的发展。油气集输管网布局是一个十分复杂的结构，对它进行优化要有详细和庞大的数据支撑，牵一发而动全身，涉及到各种各样的系统组合，因此，对油气集输管网布局的优化，未来的研究趋势就是利用计算机模拟软件，利用软件可以快速经济的对油气集输管网布局进行各项参数的调控和模拟，可以考虑到各种各样的影响因素，通过多次的实验和模拟才能找到最合适的优化方案，使其满足不断发展变化的油田生产的需要，更好地完成油气集输的生产任务。

5结束语

在油田中，油气集输管网系统的设计和优化的工作涉及面广，在优化设计的过程当中，必须充分的考虑到各项影响因素的作用，结合实际情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，并且借助计算机的帮助对优化方案进行多次模拟，以便能够找到适合的优化方案。

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，2017(5):7-8.