大型环枝状油田注水管网系统运行优化

针对大型环枝状油田注水管网系统考虑实际运行工艺约束、流量、压力约束等多个约束条件,以管网运行能耗与注水井注入量偏差损失成本总和最小为目标建立混合整数非线性规划(MINLP)模型,模型贴合管网实际运行工况。针对大规模复杂MINLP模型的求解,提出蚁群算法结合线性近似与单纯形法的混合求解策略。结果表明:所建立的数学模型考虑管网实际运行约束较为全面,求解对象可以为大型环枝状复杂结构的注水管网。所提出的求解策略能够求解规模较大、变量之间关系复杂的MINLP模型,在保证求解效率的前提下,计算结果最优性较强,较大程度上提高了该注水系统运行的稳定性与经济性,满足现场工艺要求。

原油负压稳定轻烃收率特性研究

根据我国原油的特点,负压闪蒸稳定工艺在生产现场得到了广泛地使用。在负压闪蒸稳定过程中,轻烃收率是衡量工艺质量的一个重要指标。利用HYSYS软件模拟原油负压稳定的流程,并通过改变各种影响因素的参数值来计算具体条件下的轻烃收率,将这些数值汇总进行分析得出轻烃收率的影响规律,可以了解诸多因素对轻烃收率的影响规律并对现有负压原稳生产装置的工艺参数进行一定的优化,从而达到提高生产效率和经济效益的目的。

甬绍金衢成品油管道调度计划自动编制软件研制与应用

甬绍金衢管道自投产以来,调度计划一直由专门人员通过大量试算手工编制,为保证计划能够合理和正常运行,往往还需要多人校核。计划编制耗时长、乏味枯燥、效率低的现状亟待改变。基于现场需求,开发了甬绍金衢成品油管道调度计划自动编制软件。该软件在考虑水力工况约束、站场操作约束和混油约束等基础上,采用连续时间表达法,以各个卸油站对各批次需求体积与实际卸载体积的偏差最小为目标函数,建立数学规划模型,并利用多线程求解器对模型进行求解。现场应用表明软件制定调度计划自动化程度高且完全满足现场生产需要。

大型成品油管道调度的开泵方案优化

在输送计划一定的情况下合理制定成品油管道沿线各个泵站的开泵方案,可以确保成品油管道安全、经济地运行。在对成品油管道顺序输送问题深入分析的基础上,以沿线泵站动力费用总和最少为目标函数,建立成品油管道调度的优化开泵方案数学模型,模型采用离散时间表达。采用蚁群算法与动态规划算法混合求解模型,以西南成品油管道为例进行模拟计算,并将两种算法混合求解的计算结果与采用动态规划算法和遗传算法单独求解结果进行对比。结果表明:输油计划中的关键时刻采用动态规划算法求解,非关键时刻采用蚁群算法求解。相比于前人所采用的算法,在保证所求开泵方案经济性的基础上,大幅度提高了求解计算效率,从而确保大型成品油管道稳定、高效地运行,符合现场工艺要求。

油田注水管网布局优化混合整数非线性规划模型

在油田注水开发中,注水管网的合理布局不仅可以有效减少系统投资,而且是保证注水管网经济、高效运行的关键环节。对此类问题的研究大多采用一般的分级优化方法,最终计算结果受初始方案影响较大,且大多将管网基础建设投资简化为管网总长度的函数,具有一定局限性。为研究注水管网的合理布局,针对注水井区域划分及配水间的站址优化问题建立了混合整数非线性规划模型,采用模拟退火遗传算法进行两阶段求解得到最优的配水间位置;采用Dijkstra算法以加权距离最小为目标确定注水管网的拓扑结构,最后将模型应用于大庆油田某区块进行油田注水管网布局优化。结果表明:与一般的分级优化方法相比,该方法的计算结果更具有经济性,可得到科学可行的注水管网布局方案。

研究新时代钧瓷文化创意产业创新发展

在当代经济发展的时代背景下,以“知识”“文化”为时代发展的趋势日益明显,所以文化创新产业发展也在迅速发展。钧瓷作为我国传统文化的精粹,被列为国家级非物质文化产物,在陶瓷产业中具有显著地位。但是随着经济时代的发展,人们的生活条件优越,对于物质和精神要求越来越高,在一定程度上忽略了我国非物质文化遗产的传播和推广。由此本文以钧瓷发展现状及人们的消费理念为基础,进行研究新时代钧瓷文化创意产业创新发展的趋势与对策。

大型成品油中转油库调度优化

中转油库作为成品油管网系统的重要节点,影响着整个系统的批次调度计划。为保证油库与管道协调运行,必须综合各方面因素来制定油库的调度计划。针对中转油库调度优化问题,基于研究时间内收发油计划、油库信息等数据,考虑油罐下载、外输、倒罐、检修等操作,以油罐切换费用和收发油蒸发损耗费用之和最小为目标函数,建立混合整数线性规划(MILP)模型,并以某真实油库为例,求解得到该油库各油罐的详细调度计划。计算结果表明:该模型准确性较高、实用性较好,可以为中转油库调度计划的制定提供指导。(图3,表4,参20)

国内在线不分离式多相流量计技术现状

在线流量计在中国各油气田应用广泛,存在测量结果的不确定度偏高、相含率受含气量影响显著、测量准确度受管径限制等问题。通过调研在线流量计在中国的应用现状,确定了其测量不确定度偏高的两类因素,并在此基础上分析了近5年国内外在线流量计专利的优势及特征。结果表明:造成在线流量计测量结果不确定度偏高的因素主要为测量原理与方法中多处使用了计算模型或经验方程式,以及多相流组成变化等。研究成果可为今后在线多相流量计测量准确度的提升提供参考。

成品油管道开泵方案优化MILP模型

成品油管道运行过程中沿线各泵站开泵方案的优化对于降低成品油管道的运行能耗具有重要作用。以往针对此问题大多采用动态规划及人工智能算法进行求解,具有一定的局限性,很少从整体上建立混合整数线性规划(MILP)模型并将启停泵时长限制问题考虑到所建模型的约束条件中。在此基于已知的批次调度计划,考虑到启停泵时长限制、沿线节点压力约束、过泵流量约束等约束条件,以泵运行费用与启停泵成本总和最小为目标函数,建立MILP数学模型并采用分支定界算法进行求解。以某实际运行成品油管道的输油计划为例,代入成品油管道开泵方案优化模型并进行求解。结果表明:该模型在较大程度上降低了管道的运行能耗,提高了管道的运行稳定性,符合现场操作工艺。(图3,表2,参24)

基于并行SAGA的成品油管道开泵方案优化

为了降低管道运行能耗,针对成品油管道开泵方案的优化求解方法主要包括动态规划算法(Dynamic Programming,DP)和基本遗传算法(Simple Genetic Algorithm,SGA),其存在管道较长时计算效率低及求解结果最优性不高等问题。在对成品油管道运行过程中开泵方案优化问题深入分析以及对并行计算技术深入理解的基础上,应用模拟退火遗传算法粗粒度模型(Coarse-Grained Simulated Annealing-Genetic Algorithm,CGSAGA)进行较大规模的成品油管道开泵方案优化研究。以某实际运行的成品油管道为例进行计算,结果表明:CGSAGA的求解效率与结果最优性均优于传统串行算法,因而为成品油管道开泵方案优化快速、准确制定提供了有效的途径。

成品油管网可靠性分析的研究进展

成品油管网作为连接上游炼厂与下游市场的重要中间环节,一旦发生事故,将会对油品供应造成严重影响。由于成品油管网运行工艺的复杂性,目前针对成品油管网可靠性分析的研究体系尚不完备。为此,从成品油管网系统设备单元可靠度计算、系统可靠性建模方法两个方面,总结了成品油管网可靠性分析的主要研究进展,并梳理了研究过程中所面临的难题。同时,对原油管网、天然气管网、城市供水管网、供热管网、供电管网的相关研究思路、评价方法、计算方法等进行了深入剖析,以期为成品油管网可靠性分析的进一步研究提供借鉴。

成品油管道开泵方案统一优化模型

优化成品油管道沿线泵站开泵方案可以降低管道运行能耗。以包含泵机组并联运行模式及配备变频泵的成品油管道为研究对象,考虑沿线节点压力、过泵流量等约束,基于已有批次输油计划,建立以运行时间内管道全线运行能耗总和最小为目标的混合整数线性规划模型(Mixed Integer Linear Programming,MILP),并利用分支定界算法求解。利用该模型求解了中国某条成品油管道的优化配泵方案,计算耗时213.76 s,所得结果符合约束限制,具有较强的实用性,可为中国成品油管道优化运行提供指导。

煤制油供应链整体优化

随着人们环保意识与政策要求的不断加强以及对石油需求的不断增加,大力发展煤制油技术对保障中国能源安全、调整优化能源结构具有重要意义。以煤制油炼厂为主体,考虑炼厂建设、采购、生产、运输、销售过程及煤炭产地供应与市场需求等相关约束条件,以煤制油炼厂收益最大为目标函数,建立煤制油供应链的混合整数线性规划优化模型,并采用基于分支定界法的大规模数学规划求解器(Gurobi)进行求解。研究成果成功应用于中国某地区煤制油炼厂,对煤制油供应链的建设具有较强的指导意义,一定程度上降低了资源消耗,提升了供应链收益,实现了整个供应链的高效运作。

多源单汇液态轻烃管网系统运行优化MINLP模型

目前中国油气田多源单汇液态轻烃管网系统主要采用间歇混合输送模式运行,将不同种类的液态轻烃从多个产烃站场混合输送至下游储备库,现场运行计划主要依靠人工经验制定,存在启停泵频繁、运行能耗较高、管网水力波动较大等问题。鉴于所建模型大多求解过程较复杂、计算结果经济性不高、启停泵次数较多,基于离散时间、定时步表达法,考虑各约束条件,以各产烃站场外输泵运行费用与外输切换操作成本总和最小为目标函数,建立了混合整数非线性规划(MINLP)模型,采用分段线性化方法处理非线性约束,并采用大规模数学规划求解器Gurobi进行求解。以中国某实际运行的多源单汇液态轻烃管网系统作为算例进行计算,求解耗时245.7 s,求解结果提高了管网运行的稳定性、安全性及经济性,符合现场操作工艺。(图7,表4,参28)