新站油田原油集输系统优化研究

论文摘要

大庆油田采油九厂经过近二十年的建设,目前已经具有较大规模。随着油田开发时间的延长,油田设施、采出液含水率大幅度增加,而平均单井产液量、产油量下降,导致了油田生产能耗和生产成本的增加。现有生产管理是否合理,究竟如何控制生产能耗,降低生产成本,使现有生产设施发挥最大功能,各阀组间、中转站生产系统联合运作的配合、协调怎样才可以达到最优,以及降低油田生产能耗和成本的潜力有多大,都是当前油田生产技术管理需要解决和回答的问题。原油集输及注水系统优化研究不仅仅可以充分发挥地面工程技术管理的主观能动性,开展“节能挖潜”工作和提高生产系统整体运行效率,而且可以通过精细管理,提高油气生产整体管理水平,减少安全生产隐患。同时,通过仿真软件对需要进行老区改造的区块进行模拟,利于规划方案的编制工作。单井集油就是将各油井生产的油、气、水混合物通过管道汇集到计量、分离、处理站的生产过程,是油田地面建设工程的主要环节;高效、合理的单井集油工艺对保障油田正常生产、最大限度的减少工程投资、降低生产能耗具有举足轻重的作用。利用开发的集输系统优化模拟计算软件,可以完成从井口到集油阀组间到联合站以及外输管线的模拟计算并对新站油田集输系统的现状进行了分析计算,最后利用软件计算得到调整的运行参数方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 0.1 项目的背景
• 0.1.1 集输系统的模式
• 0.1.2 研究意义
• 0.2 论文研究目标、主要研究内容及关键技术
• 0.2.1 论文研究目标
• 0.2.2 论文研究主要内容
• 0.3 主要技术经济考核指标
• 第一章 集输系统油气水热物性及温降计算模型
• 1.1 热物性计算模型
• 1.1.1 溶解气油比（SGOR）
• 1.1.2 油体积系数（oil formation volume factor）
• 1.1.3 溶气油的密度
• 1.1.4 未溶解天然气的密度
• 1.1.5 粘度
• 1.1.6 溶气油的表面张力
• 1.1.7 比热
• 1.2 混输管线温降计算模型
• 1.2.1 公式推导
• 1.2.2 公式验证
• 第二章 混输管线水力计算模型
• 2.1 分相流模型
• 2.1.1 Lockhart-Martinelli 压降计算法
• 2.1.2 Dukler II 压降计算法
• 2.2 流型模型
• 2.2.1 Beggs-Brill 相关式
• 2.2.2 Mukherjee-Brill 相关式
• 2.2.3 Flanigan 相关式
• 2.2.4 Eaton 压降计算法
• 2.2.5 Oliemans 压降计算法
• 2.2.6 组合模型
• 2.3 气体和非牛顿流体的两相流动
• 第三章 油田集输管网水力学模型
• 3.1 管网的表示方法
• 3.1.1 图论的基本术语及定义
• 3.1.2 管网结构的描述
• 3.1.3 管网图的计算机表示方法
• 3.1.4 环路生成的方法
• 3.2 管网水力计算模型
• 3.2.1 两相流水力学模型
• 3.2.2 管网水力学模型
• 3.2.3 通用两相流管网基本方程
• 3.2.4 热力学模型
• 3.2.5 数值解法
• 第四章 油气混输管网参数优化计算模型
• 4.1 星式集输网络的拓扑优化设计
• 4.1.1 问题的数学模型
• 4.1.2 分级优化法
• 4.2 环型集输网络的拓扑优化设计
• 4.2.1 环型集输管网拓扑优化数学模型
• 4.2.2 优化问题的求解方法
• 4.3 参数优化问题
• 4.3.1 序列二次规划法
• 4.3.2 复形调优法
• 4.3.3 混合罚函数方法与修正POWELL 法
• 4.3.4 遗传算法的实现
• 第五章 大庆九厂新站集输系统优化方案研究
• 5.1 集输系统现状
• 5.2 基础资料
• 5.3 井口到外输管线计算分析
• 5.3.1 井口至集油阀组间计算
• 5.3.2 集油阀组间到联合站管网计算分析
• 5.3.3 原油外输系统计算分析
• 5.3.4 运行参数调整方案
• 5.4 结论与建议
• 5.4.1 结论
• 5.4.2 建议法
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢