Research on a TOPSIS energy efficiency evaluation system for crude oil gathering and transportation systems based on a GA-BP neural network

As the main link of ground engineering,crude oil gathering and transportation systems require huge energy consumption and complex structures.It is necessary to establish an energy efficiency evaluation system for crude oil gathering and transportation systems and identify the energy efficiency gaps.In this paper,the energy efficiency evaluation system of the crude oil gathering and transportation system in an oilfield in western China is established.Combined with the big data analysis method,the GA-BP neural network is used to establish the energy efficiency index prediction model for crude oil gathering and transportation systems.The comprehensive energy consumption,gas consumption,power consumption,energy utilization rate,heat utilization rate,and power utilization rate of crude oil gathering and transportation systems are predicted.Considering the efficiency and unit consumption index of the crude oil gathering and transportation system,the energy efficiency evaluation system of the crude oil gathering and transportation system is established based on a game theory combined weighting method and TOPSIS evaluation method,and the subjective weight is determined by the triangular fuzzy analytic hierarchy process.The entropy weight method determines the objective weight,and the combined weight of game theory combines subjectivity with objectivity to comprehensively evaluate the comprehensive energy efficiency of crude oil gathering and transportation systems and their subsystems.Finally,the weak links in energy utilization are identified,and energy conservation and consumption reduction are improved.The above research provides technical support for the green,efficient and intelligent development of crude oil gathering and transportation systems.

天然气管输系统多目标决策分析的能耗综合评价体系

针对天然气管输系统能耗评价体系中指标单一、各输量台阶综合性分析不足等问题,开展了天然气管输系统多目标决策分析的综合评价。结合系统生产实际和耗能特点,提出了自耗气量及气单耗等评价指标,然后基于博弈论思想,确定了指标组合权重,最后建立了TOPSIS-RSR综合评价模型,并对某NP线天然气管输系统的整体能耗水平进行评价。结果表明,该天然气管输系统在180亿~250亿m^(3)/a的输量台阶下,有80%的开机方案整体能耗水平基本达标,仅有10%的开机方案整体能耗水平较为优秀。各输量台阶下,软件优化和压缩机换芯改造对降低开机方案的能耗方面效果显著,其中换芯改造的效果更为明显。

原油管输能耗预测方法研究

为了加强对管输成本的控制,针对受复杂多变的输油能耗变化因素影响,企业难以合理地确定管输能耗指标这一问题,结合生产实践,将季节性因素引入模型,对能耗进行了量化分析,消除了由季节性差异干扰带来的误差。探讨了在有限的数据环境下实现管输能耗预测的有效途径,反映了原油管道输送过程能耗的变化关系,其预测结果可以作为制订管输能耗指标和成本预测的依据。

浅析油气田重点用能系统能效评价方法--以塔里木油田为例

基于目前油气田企业用能系统能效评价存在界限不清晰、评价方法不完善的问题,通过重点用能系统能耗构成及用能评价现状的分析,结合相关现行标准,建立了一套界限清晰、用于合理表征油气田企业重点用能系统用能水平的能效指标体系,涵盖3个层级16项指标,确定各项指标的测试和计算方法,并提出基于矩阵运算的能效加权综合评价方法,用于进行系统能效水平的纵向、横向对比。以塔里木油田6个站场系统为例,将目前常用的评价方法与提出的综合方法进行效果对比,验证该套指标体系及能效加权综合评价方法能够更加合理地反映相应系统的能效水平,并为后续节能改进措施的提出及相关节能工作开展提供依据。通过应用效果分析,发现现行标准中存在指标限值划分不细致、无法覆盖所有典型工况等问题,进而提出标准后续待修订完善的方向,以保证标准的合理性、适用性和先进性,有效促进相关节能管理工作的持续改进和提升。

锤磨热解析处理油基钻井液钻屑的效果评价

锤磨热解析是解决目前页岩气钻井过程中油基钻井液含油钻屑处理难题的新型环保技术,但国内对该技术的研究起步较晚,对其处理性能尚缺乏有效的评价手段和方法。为此,以处理效果、能耗以及处理量为评价指标,建立了含油钻屑锤磨热解析处理性能的评价体系,并在四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区某钻井平台建成了含油钻屑锤磨热解析处理站,开展含油钻屑锤磨热解析试验、建立系统能量平衡方程评价能耗、利用正交试验方法评价处理量,进而形成了一套评价含油钻屑锤磨热解析处理性能的方法。研究结果表明:(1)含油钻屑锤磨热解析处理性能评价体系准则——处理后固相残渣含油率小于1%、回收油含固率小于0.3%,系统热效率大于节能评价值88%、热利用率大于95%,锤磨热解析机单位功率处理量大于4.23×10-3 t/(h·k W);(2)在工作温度310℃、处理时间10 min的优化工况下,处理后的固相残渣含油率为0.88%,回收油含固率为0.28%,处理效果能满足环保标准;(3)锤磨热解析技术的热效率高达93.39%,热利用率高达98.82%,不仅处理含油钻屑效率高,而且节能降耗优势明显;(4)预处理含油钻屑以降低含水率可以显著提高处理量,而预热含油钻屑对于提高处理量的效果则不明显。结论认为,该研究成果为提高含油钻屑锤磨热解析处理性能提供了参考,并且利用回收油重配的油基钻井液能够满足现场钻井的要求,实现了油资源的有效再利用。

采油系统能耗分析研究

为了系统分析采油过程的能源消耗,提出石油生产能耗分析的e-p法,给出了采油系统吨油综合能耗分析模型,把影响吨油综合能耗的因素分为各生产子系统工序能耗和油比系数,分析了这2个因素变化对综合能耗的影响及今后的节能方向.通过应用分析,用e-p法进行采油系统能耗分析简单明了,易于理解和计算.研究成果为油田企业能源管理规划及今后的节能研究提供了理论依据.

基于熵权系数与DTOPSIS集成油田生产能耗评价研究

基于熵权系数与DTOPSIS 集成油田生产能耗评价方法,不仅避免了以往评价中只强调油田生产能耗的某几项少数指标而忽略其它能耗指标,而且充分利用评价对象的固有信息,通过熵计算出评价权值和决策者主观判断权值,并将二者结合成一个实用权值,再将其应用于理想法(DTOP -SIS),确定出接近理想解的最优值,不仅具有实际意义且更具科学性。

油库能量平衡模型及评价方法

原油储运库是油田生产与消费的纽带,且本身也同样作为巨大的耗能系统。国内油库已发展成为大型化,库内用能分布广泛,其生产能耗逐渐增大。因此,对原油库系统进行能耗评价,分析其用能利用率,可为油库节能改造提供科学理论依据。而目前针对油库整体系统的能耗评价均忽略了罐内库存量的变化而引起的能量变化。为使能耗评价更精确,在已有的能量平衡方法的基础上,考虑了油库内库存量变化而导致的能量变化,使能量利用达到新的平衡,得出新型的能量平衡模型,并结合此模型给出了能耗评价指标。

基于过程方法的原油集输系统能耗分析及节能对策

原油集输系统作为石油生产过程中的重要组成部分,在生产能源的同时,也消耗着大量电和天然气等能源。其能耗直接影响着我国“双碳目标”的实现。通过运用过程方法,梳理出原油集输系统中采油、输油、污水处理、油气分离、脱水、转油和注水等七个主要的过程,再逐一分析每个过程的能耗设备和能耗类型。最后,针对原油集输系统,结合我国现状,在工艺流程、设备设施等方面制定了相应的对策,来确保降低原油集输系统的能耗。

基于DEA方法的原油生产企业节能绩效评价指标体系的建立研究

本论文综合分析了原油生产系统总体耗能环节,结合国内外专家学者关于原油项目评价相关资料结合实地调研、专家讨论,系统论证了评价指标选取和设立的原则,最终给出了基于DEA方法的原油生产企业节能绩效评价指标体系。

秦京输油管道运行方式的经济性比较

由于电价不断上涨导致燃油价格大幅度下降,使热输管道的能耗成本结构发生了较大变化。在新的能耗价格体系中,是否继续通过严格控制进站温度来降低能耗成本及如何更合理地制定运行方案,就这些问题对秦京输油管道的实际运行工况进行了分析。对不向油电价格下各种运行方式的单位能耗成本及运行方式进行了比较,对经济进站温度进行了测算,给出了经济的泵组合运行方式及最佳进站温度的控制范围。

基于机器学习的原油管输能耗预测方法研究

准确的短期能耗预测是原油管道能耗管理的重要依据,有助于能耗目标设定、调度优化和机组组合。原油管道能耗主要体现在泵机组上消耗的电能,因此,有必要对原油管道电耗展开准确预测。传统预测方法通常忽略数据噪声干扰,对数据非线性特征的研究也不够深入,上述因素使原油管道能耗预测变得复杂。因此,提出一种将分解技术、分层抽样、改进粒子群算法和反向传播神经网络相结合的混合预测模型,模型由数据预处理、优化、预测和评价4个部分组成。采用数据分解技术去除冗余噪声,提取数据的主要特征;采用分层抽样对数据集进行划分,避免随机抽样引起的样本偏差;将改进粒子群算法优化后的反向传播神经网络作为预测器。针对我国3条原油管道,对提出的模型展开准确性评价,平均绝对百分误差分别为4.02%、3.58%和3.88%。研究表明,相比几种主流机器学习和SPS软件内的能耗预测模块,提出的预测模型具有较高的预测精度和较强的泛化能力,能被用于原油管道短期电耗预测。

海上微型综合能源系统能效评价与提升关键问题研究

当前世界范围内面临的能源危机问题越发严重,能源成为制约各国发展的关键因素。海洋面积较大且富含各类能源,给能源危机的解决提供了突破口。海洋石油资源随着陆地石油资源逐渐枯竭而受到越来越多的关注。海上油气平台是利用海上石油资源的关键,但目前针对该平台的研究很少,如何使海上油气平台高效运行是亟待解决的问题。聚焦海上油气平台综合能源管理技术,归纳了海上油气平台的用能特性与负荷预测方法;整理了海上多平台互联系统综合用能建模方法;提出了针对海上石油平台的能效评估指标与方法,以便对海上油气平台是否“高效”给予直观的量化;结合给出的评估方法对几种可以提高平台能效的技术进行阐述,为我国海上石油平台能效提升工作提供了新的思路。

成品油管道输送能耗评价方法的初步探讨

在分析中国石化成品油管道输送能耗2009年数据的基础上,指出目前以现行的综合能耗kWh/(104t.km)为指标,评价管输企业节能降耗工作不具可比性,综合能耗计算方法存在不足,根据计算产生偏差的原因,探讨并建立了剔除由管道高程差产生干扰的修正能耗,且将其与提出的理论综合能耗,即最小能耗进行比较的评价管道运行能耗的方法,介绍了实际算例,以更加客观地评价节能降耗水平。

油品储罐区系统管线连接方案优化

介绍油品储罐区系统管线连接方式对投资和能耗的影响,通过分析对比,分别提出优化的管线布置方案。

湖南长岭-郴州管道能耗分析与节能措施

以湖南长郴成品油管道为例,对长输管道能耗计算给出了计算公式,并进行了分析,提出了降低沿程摩阻、局部摩阻和加强能耗管理的措施和方法。

新型高温匀染剂S-001的应用探讨

为解决涤纶分散染料染色时的匀染问题,研发了一种新型高温匀染剂S-001,并用于涤纶除油染色一浴法工艺。介绍了新型高温匀染剂S-001的基本性能,测试并分析了新型高温匀染剂S-001的精练渗透效果、除油效果、移染性、分散性等,并探讨了新型高温匀染剂S-001在大生产中的应用。结果表明,新型高温匀染剂S-001具有很好的精练渗透效果、除油效果、移染性、分散性,对染料上染无影响,符合大生产的实际应用,节能降耗且提高生产效率。

油气管道能耗计算与评价方法

基于现有油气管道仿真系统,开发能耗分析辅助功能,用于测算油气管道不同季节、不同输量情况下的能耗。利用风险评价方法给出在一定输量下的最佳运行方案,并结合投入产出理论确定在某方案下每个耗能设备的投资收益及该方案下的设备优先改造顺序,通过对不同方案的运行时间加权求得设备的综合投资收益指数并排序,最终获得管道的节能改造方案。基于此评价方法并利用油气管道仿真系统能耗测算工具对兰成渝成品油管道、西气东输天然气管道和阿独原油管道现有运行方案进行计算和评价,给出了相对最优运行方案和管道节能改造的优先顺序。

含蜡原油管道输送过程的用能描述与能耗评价

准确描述管道输送用能过程并科学构建其能耗评价指标体系,是原油管道能效管理的重要基础工作之一。目前,原油管道的用能计算与分析统计、工艺方案优化及能耗评价,一般侧重于供能站而非消耗能量的管段本身,且未对有效耗能与无效耗能进行区分,将能耗与能损完全等同,不利于管道系统节能的进一步研究。将传递用于管输过程的用能描述与能耗评价,强调能的真正价值,侧重于对管段本身有效耗的作用机理分析,补充并扩展了传统能耗评价指标体系。结果表明:在管输过程的总耗中,有效耗占85%以上,其中有效热耗相比有效压耗占了绝大部分,因此,原油管道输送节能的重点应该集中在如何降低热能消耗。研究结果为原油管道的安全经济运行提供了有益的理论依据和技术支持。

基于最小二乘支持向量机的原油管道能耗预测

根据原油管道耗电量和耗油量的特点,选择径向基核函数,以管道输量为自变量建立了基于最小二乘支持向量机的耗电量和耗油量预测模型。利用该方法预测某原油管道的耗电量和耗油量,结果表明:对耗油量的预测精度较对耗电量的预测精度低,其原因在于耗油量的影响因素相对复杂;利用后验差检验法检验模型精度,结果显示:对耗电量和耗油量的预测精度等级均为"好"。实例应用证明:该方法建模过程简单,预测精度高,可以有效用于原油管道的能耗预测。