特高含水油气集输系统能耗及优化运行研究

论文摘要

原油的储量反映一个国家资源的雄厚程度,而原油开采、收集和运输所耗费能量的多少则直观的反映了一个国家技术手段的先进程度。近年来,随着石油储量的不断减少,石油开采难度不断提高,开采单位原油所耗费的能量也不断增加。随着油田开发的不断深入,原油综合含水率不断提高,很多油井的综合含水率已超过90%。实际生产中存在用能不合理环节,造成整个油田系统耗能偏高。由于缺乏对特高含水采油期油气集输系统用能状况及优化运行的分析及研究,制约了油田生产成本的降低,因此有必要对典型区块特高含水期油气集输系统能耗及效率进行测试分析,给出能耗分布状况,找出系统效率低、能耗高的主要影响因素,提出节能降耗措施,预测分析节能潜力,并研究其优化运行方案。本课题针对大庆油田第四采油厂杏十联地区特高含水油气集输系统的效率及能耗进行测试分析,并研究其优化运行方案。通过对该地区转油站、联合站站效及管网效率的大规模测试,找出该系统效率低、能耗高的薄弱环节,给出系统能耗分布规律。在测试计算基础上,提出杏十联地区油气集输系统节能降耗改造措施,分析预测系统的节能潜力。研究特高含水集输系统优化运行方法,以系统能耗最小为目标建立优化数学模型,给出了模型求解方法。以3201转油站运行情况为例,给出了最优运行方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 0.1 研究目的及意义
• 0.2 研究现状
• 0.3 本文主要工作
• 第一章 集输系统工艺流程简介
• 1.1 集输系统工艺流程
• 1.2 转油站工艺流程
• 1.3 杏十联脱水站工艺流程
• 1.4 本章小结
• 第二章 测试方案的制定
• 2.1 测试区块的选择
• 2.1.1 联合站选择
• 2.1.2 转油站选择
• 2.1.3 计量间选择
• 2.1.4 单井选择
• 2.1.5 管网选择
• 2.2 测试内容
• 2.2.1 测试方法
• 2.2.2 测试要求
• 2.2.3 测试项目
• 2.3 本章小结
• 第三章 效率计算及能耗分析方法
• 3.1 集输系统效率及能耗分析模型
• 3.1.1 杏十联脱水站能量平衡分析模型
• 3.1.2 转油站能量平衡分析模型
• 3.1.3 管道能量平衡分析模型
• 3.2 效率计算公式
• 3.2.1 集输系统效率计算
• 3.2.2 站效计算
• 3.2.3 管效计算
• 3.3 能耗计算公式
• 3.3.1 原油集输系统单耗计算
• 3.3.2 原油集输系统综合能耗计算
• 3.3.3 站外输管道单耗计算
• 3.4 井口到计量间管道效率及能耗计算公式及分析
• 3.4.1 井口到计量间管道效率及能耗计算公式
• 3.4.2 集油管道、掺水管道及总管道效率之间的关系
• 3.5 本章小结
• 第四章 效率及能耗测试计算结果及分析
• 4.1 管网效率及能耗计算分析
• 4.1.1 井口到计量间管道效率及能耗计算分析
• 4.1.2 计量间到转油站管道效率及能耗计算分析
• 4.1.3 转油站到杏十联脱水站管道效率及能耗计算分析
• 4.1.4 集输系统总管网效率及能耗计算分析
• 4.2 转油站效率及能耗测试计算及分析
• 4.2.1 杏北1802 转油站效率及能耗测试计算
• 4.2.2 杏北3201 转油站效率及能耗测试计算
• 4.2.3 杏十联地区转油站平均效率及能耗计算
• 4.3 杏十联脱水站效率及能耗测试计算分析
• 4.4 集输系统现状分析及能耗分布规律研究
• 4.4.1 集输系统现状分析
• 4.4.2 集输系统能耗分布规律研究
• 4.5 系统节能改造措施及节能潜力预测
• 4.5.1 节能改造措施
• 4.5.2 节能潜力预测
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统优化运行方案
• 5.1 概述
• 5.2 系统优化计算思想
• 5.2.1 系统优化计算思想
• 5.2.2 不加热集输运行管理软件简介
• 5.2.3 集输系统节能运行管理软件简介
• 5.3 优化数学模型
• 5.3.1 目标函数确定
• 5.3.2 约束条件的确定
• 5.3.3 模型求解方法
• 5.4 优化方法举例
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表文章及科研实践
• 致谢
• 附录
• 附录一 杏北1802 转油站流程图
• 附录二 杏十联脱水站流程图
• 附录三 杏十联污水岗流程图
• 附表
• 详细摘要