海底油气集输管网可靠性评估

对海底油气集输管网进行了可靠性评估,提出了一种适用于树状海底油气集输管网可靠性评价的方法,将流可靠度和单元重要度的概念引入到海底油气集输管网可靠性的分析中,该方法能够有效地评价海底油气集输管网的可靠性。

油气集输管网运行参数模糊优化研究

油田集输系统是由油气集输、注水、供水和采出水处理管网组成的一个十分复杂的多级流体网络系统,对于油田正常生产和运行有着重要的意义。为减小投资,提高经济效益,油田集输系统优化设计方法的研究十分必要。本文运用模糊数学方法,在油气集输管网的拓扑结构给定的基础上,以生产运行工艺参数和管线管径为设计变量,以管网系统投资和生产运行能耗最小为目标,建立了多级星式集输管网系统多目标参数优化设计问题的数学模型及求解策略。将模糊优化得到的设计方案和SUMT-POWELL混合算法方案进行对比,验证模型推导及程序编制的正确性。

大庆油田油气集输管网失效概率研究

结合大庆油田油气集输管网实际,改进了一种油气集输管网复杂系统的风险细化分析方法,并用于油气集输管网失效的计算。首先通过致命度分析方法 (FMECA)得到油气集输管网系统的主要故障类型,其次对相关主要故障类型进行FTA细化分析,建立了大庆油田油气集输管网风险评价的故障树模型,再应用布尔代数法求得故障树的最小割集,采用层次分析法和模糊数学相结合的方法计算出了故障树中各个基本事件的发生概率和重要度,并通过故障树中的逻辑关系求出导致管网失效的概率。计算结果表明,大庆油田集输管网失效概率为0.281 3;对大庆油田油气集输管网失效影响较大的因素按重要程度从大到小顺序,依次是管道运行年限、管材质量、土壤腐蚀速率、大气腐蚀速率、管道埋深、防腐层破损。据此指出,对于运行年限长的管道,由于管道发生了腐蚀,必须进行防腐层更换和必要的土壤回填,防止防腐层再次破损和第三方破坏;管材质量是次之的影响因素,如何做到提高管材的质量与控制投资之间的平衡是非常重要的。

油气集输管网优化设计软件中图形建模平台的开发

根据软件工程的基本原理,应用可视化和图形数据一体化技术,开发了油气集输管网图形建模平台。油气集输管网图形建模平台采用Windows界面,操作简单、方便。绘图时,只需用鼠标点击工具栏或菜单栏对应的按钮,选择正确的图元,就可以绘制树状、环状等各种集输管网分布图。平台设计了人机交互接口,可将集输管网中每一个图元与数据库中的记录对应起来;用户可以编辑、修改所有的节点、管道的各类参数,实现了真正的图形化操作和图形、数据一体化。

关于油气集输管网维护的研究

本文主要说明了油气集输管网的发展现状以及面临的一些问题,并根据目前面临的问题提出若干维护措施,以供参考。

油气集输管网外腐蚀直接评价的应用研究

在复杂地形特别是山区油气集输管网腐蚀直接评价的各类方法中,使用外腐蚀直接评价这一方法无疑是当前科学水平的最佳方案。管体的腐蚀损伤是油气集输管道最为常见的失效诱因,使用外腐蚀直接评价的方法成为油气生产等企业掌握管道运行安全的最为主要的检测评价手段。本文依托长庆油田部分油气集输管网的外腐蚀直接评价项目的实施情况,阐述了油气集输管网上实施ECDA的典型原理和方法。

基于有限元法的油气田集输管网阴极保护布局优化

在利用有限元法建立外加电流阴极保护模型的基础上,借助Sobol灵敏度分析,确定了显著影响某油气田集输管网阴极保护效果的关键参数,并通过粒子群优化(PSO)算法对其系统布局进行优化。结果表明:由于外加电流阴极保护模型的模拟电位与测试桩的测定电位误差较小,故该模型能够较好地反映出油气田集输管网的电位分布现状;改变防护涂层电阻率等一阶敏感性系数较高的因素会对阴极保护效果产生较大影响,土壤电阻率、防护涂层电阻率以及管道埋深与其他参数之间可能存在明显交互作用;当利用PSO算法对油气田集输管网的阴极保护效果进行全局寻优时,该模型经过47700次粒子进化迭代后的最佳阴极保护系统有效覆盖率高达99.14%,优化效果显著。

油气集输管网布局优化的发展措施

油田开采完成后,油气到达地面需要通过集输生产进行分离处理,集输系统的科学性直接影响油田产能效果。因此需要加强对油气集输的控制和管理,通过集输管网的布局优化,达到更好的生产效果。本文主要对油气集输管网布局优化的内涵和意义进行分析,并探究管网布局的优化措施。

树状油气集输管网井组划分建模及求解方法

为了实现油气集输树状管网井组的合理划分,将多井串连的树状结构应用于井组划分中。以基于树形连接的井站距离之和最短为目标函数,以井站隶属关系为优化变量,建立井组划分数学模型,采用遗传算法与Prim算法相结合的混合算法对模型进行求解。首先采用遗传算法搜索所有井场,得到初始井站隶属关系,然后采用Prim算法求解井站的最短距离之和,利用遗传算法迭代求得最优解。经实例计算验证,得到树状管网的井组划分方案、站址坐标,以及井站树状连接示意图。与星状管网相比,树状管网可以缩短管道总长,降低投资成本,实现较高的经济效益。

油气集输信息管理系统的研制

以中原油田油气集输系统数据信息管理为基础 ,应用计算机技术和地理信息理论 ,研制出油气集输信息管理系统。系统的总体结构为 :集输静态数据的采集与编辑、集输动态数据的现场计量和远程传输、集输信息的查询与检索、专题图的制作与出版、信息的统计分析及预测、生产报表的打印输出、系统的维护管理。系统具有图文并茂的集输数据的动态采集、检索、查询、统计、分析、预测及输入、输出等功能 ,可实现高效、规范、现时、科学的信息管理 ,达到图形 数据一体化、生产 管理动态联接的目标。应用表明 ,油气集输信息管理系统运行效果良好 ,具有较好推广价值。

基于遗传算法的油气混输管网参数优化

在油田地面多相混输管网优化研究中,结构参数优化是极为重要的一个问题。对这个多目标非线性规划问题,采用遗传算法进行管网结构参数优化计算,建立了优化计算的目标函数、水力热力学模型及管网分析模型,并用并列选择法和权重系数变化法对模型进行了求解。运用遗传算法对某集输管网的结构参数进行的优化计算结果表明,采用基于遗传算法的优化方法可以节省费用15%以上。

基于CFD的弯管冲刷磨损数值模拟研究

弯管在油气集输管道中应用广泛,但容易发生冲刷磨损而造成泄漏事故,因此有必要对其冲刷磨损因素进行深入研究。基于流体动力学原理,借助CFD软件,应用DPM模型对油气集输管网中弯曲管道进行流场分析。结果表明:弯曲管道的冲刷磨损受到流体流速、管径以及曲率半径等多种因素影响;流体对管道冲刷磨损影响最大区域集中在弯管外侧;受到的冲刷磨损速率与入口流速和管径成正比;增大曲率半径会减弱流体对弯管内壁冲刷磨损的影响。该研究结论可为管道冲刷磨损防护提供一定的理论依据。

多因素影响下Y型管内流动状态数值模拟研究

Y型管在油气集输管道中应用广泛,但容易发生应力集中而引起腐蚀泄漏事故,因此有必要对其影响因素进行研究。基于流体动力学原理,借助CFD软件对油气集输管网中Y型管件进行流场和应力分析。结果表明:Y型管道剪切力受到流体流速、黏度以及气含率等多种因素影响;管道内部流速升高以及黏度增大均会增强Y型管道最大剪切力;增大气含率和支管管径会减轻Y型管道最大剪切力。该研究结论可为管道冲刷腐蚀的防护提供一定的理论依据。