联合站的运行优化

论文摘要

油田联合站是油气集输系统的主要组成部分和耗能单元。其特点是设备多、流程比较复杂。其工艺流程、设备利用、尤其是能源消耗、效率变化等因素,都直接影响着整个油气集输系统。油田进入特高含水开发期这种影响更明显。因此,研究和分析联合站的各部分以及整体的用能情况,并对联合站进行优化以降低运行成本及节能降耗是十分必要的。本文以孤四区联合站为研究对象,在工艺流程一定的情况下研究运行参数优化的问题,制作孤四区联合站运行优化软件。首先对联合站主要耗能设备分别建立能量平衡分析模型和平衡模型,对其进行能量平衡分析和分析,并对联合站整体的用能情况做计算分析。然后以运行费用最低为目标函数,在分析计算的基础上确定影响联合站运行费用的关键参数,建立联合站运行优化数学模型,通过适当的优化方法对模型进行求解,进一步降低成本、提高集输系统的效率。最后,对孤四区联合站的实际情况进行运算,对联合站进行能量分析,确定其优化变量并给出最佳运行参数,优化后年总运行费用由1824.45万元降到1365.68万元,表明了该软件能够对油田联合站进行科学、客观的用能评价,通过优化计算降低了联合站的运行费用,提高了联合站的效率,是切实可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 论文的研究目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的研究内容和方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第二章 能量分析基础
• 2.1 能量平衡分析
• 2.1.1 能量平衡模型
• 2.1.2 各种能量的计算
• 2.1.3 能量平衡计算基准
• 2.1.4 能量平衡评价准则
• 2.2 （火用）分析
• 2.2.1 （火用）分析的原理、模型与（火用）平衡方程
• 2.2.2 各种（火用）值的计算
• 2.2.3 系统（火用）分析评定准则
• 2.3 基础数据的计算及油品物性分析
• 2.3.1 脱气原油物性计算
• 2.3.2 天然气的物性计算
• 2.3.3 油水混合物物性
• 2.3.4 油品物性分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 联合站内主要设备能量分析
• 3.1 联合站流程及主要设备
• 3.2 原油加热炉能量分析
• 3.2.1 加热炉能量平衡分析
• 3.2.2 加热炉（火用）分析
• 3.3 三相分离器能量分析
• 3.3.1 三相分离器能量平衡分析
• 3.3.2 三相分离器（火用）分析
• 3.4 罐类能量分析
• 3.4.1 罐能量平衡分析
• 3.4.2 罐（火用）分析
• 3.5 泵能量分析
• 3.5.1 输油泵系统能量平衡分析
• 3.5.2 输油泵（火用）分析
• 3.6 电脱水器能量分析
• 3.6.1 电脱水器能量平衡分析
• 3.6.2 电脱水器（火用）分析
• 3.7 联合站整体能量分析
• 3.7.1 联合站整体能量平衡分析
• 3.7.2 联合站整体（火用）分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 最优化方法简介及数学模型的建立
• 4.1 最优化模型及最优化方法简介
• 4.1.1 最优化模型
• 4.1.2 最优化方法简介
• 4.2 联合站系统运行参数优化数学模型
• 4.2.1 目标函数的确定
• 4.2.2 优化变量的确定
• 4.2.3 约束条件
• 4.2.4 优化算法
• 4.3 本章小结
• 第五章 联合站运行参数优化软件说明
• 5.1 软件描述
• 5.2 软件结构
• 5.2.1 数据输入模块
• 5.2.2 功能计算模块
• 5.2.3 数据输出模块
• 5.3 软件使用方法
• 5.4 本章小结
• 第六章 联合站运行参数优化软件的实际应用
• 6.1 联合站内主要耗能设备能量分析结果
• 6.1.1 单个分水器计算结果
• 6.1.2 进站加热炉计算结果
• 6.1.3 油气分离器计算结果
• 6.1.4 一次沉降罐计算结果
• 6.1.5 单个二次沉降罐计算结果
• 6.1.6 脱水泵计算结果
• 6.1.7 脱水加热炉计算结果
• 6.1.8 电脱水器计算结果
• 6.1.9 好油罐计算结果
• 6.1.10 外输泵计算结果
• 6.1.11 联合站整体计算结果
• 6.2 优化计算结果
• 6.2.1 优化变量
• 6.2.2 优化前后联合站的参数对比
• 6.3 本章小结
• 结论和建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢