基于skyline油田集输管网数字化与三维可视化应用研究

论文摘要

在油田集输管网建设中,由于管网随油井布设且集输管线建设与管理得不到足够的重视,从而造成管网布设混乱,数据管理不规范,信息查询困难等问题。而油田集输管网作为数字油田建设的重要组成部分,近年来引起人们的高度关注,加强对集输管网数字化建设与管理研究具有十分重要的意义。油田集输管网系统包含管线、设备和设施及其系统环境中的属性等大量重要数据和管网在线监测等重要信息,本文针对油田井区集输管网建设特点和需求,基于当前最先进的Skyline技术,实现油田集输管网的优化与三维可视化管理,利用先进的计算机语言以及模块化的设计思想,建立了集输管网数字化管理平台,集成管网、设备、站点数据及关联属性,以及专业的分析功能,对海量数据实施科学化管理,引入粒子群优化算法,对新增井的集输管网进行优化设计,并在吴起柳沟油田进行了应用。集输管网数字化管理系统为管理者的高效管理提供辅助决策,实现了油田集输管网地上、地下三维可视化与集成管理,并对相关属性进行关联,在节省人力与降低成本的同时,提高了油田井区管网运行效率,保障了生产运行安全,在吴起柳沟油田的应用取得了良好的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 油田集输管网数字化管理研究现状
• 1.2.1 GIS技术在管网管理中的应用现状
• 1.2.2 Skyline技术应用现状
• 1.2.3 最优化问题现状
• 1.2.4 集输管网布局优化研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.3.1 研究任务
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 论文章节安排
• 1.4 目的及意义
• 1.4.1 集输管网管理与三维可视化
• 1.4.2 数据的管理
• 1.4.3 新增产能的管网优化
• 1.4.4 事故最佳路径分析
• 1.5 主要创新点
• 第二章 GIS与Skyline技术概况
• 2.1 GIS概述
• 2.1.1 GIS基本功能
• 2.1.2 GIS优越性
• 2.2 Skyline技术简介
• 2.2.1 Skyline概述
• 2.2.2 Skyline技术的数据库特性
• 2.2.3 Skyline技术的功能特性及优势
• 2.3 小结
• 第三章 集输管网三维可视化的实现
• 3.1 三维可视化技术概述
• 3.2 集输管网的三维可视化研究
• 3.3 数据采集
• 3.4 数据的处理与数据库的建立
• 3.5 集输管网三维可视化建模
• 3.6 集输管网三维可视化的表达
• 3.7 小结
• 第四章 事故处理最短路径分析
• 4.1 图的基本概念
• 4.1.1 有向图与无向图
• 4.1.2 有向网络与无向网络
• 4.1.3 通路、回路、图的连通性
• 4.1.4 树、最小生成树
• 4.1.5 加权图
• 4.1.6 图的矩阵
• 4.2 最短路径的基本算法
• 4.2.1 基本概念
• 4.2.2 Dijkstra算法
• 4.3 事故处理最短路径的实现
• 4.4 小结
• 第五章 集输系统新增产能的管网优化
• 5.1 隶属关系优化
• 5.1.1 问题描述
• 5.1.2 基本约束条件
• 5.1.3 数学模型
• 5.2 求解模型的算法
• 5.2.1 标准粒子群算法
• 5.2.2 离散粒子群优化算法（DPSO）
• 5.2.3 改进的离散粒子群优化算法（DPSO）
• 5.3 数学模型分析
• 5.3.1 约束处理
• 5.3.2 模型求解
• 5.4 小结
• 第六章 集输管网数字化管理平台架构与应用
• 6.1 研究区概况
• 6.2 需求分析
• 6.2.1 集输管网的特点
• 6.2.2 功能需求
• 6.3 集输管网数字化管理系统总体规划
• 6.3.1 系统目标
• 6.3.2 系统设计的基本原则
• 6.3.3 系统结构及功能设计
• 6.3.4 系统开发环境
• 6.3.5 系统性能要求
• 6.4 系统实施内容
• 6.4.1 基本部分建设
• 6.4.2 属性数据与空间地物的关联
• 6.4.3 事故最佳处理路径
• 6.4.4 新增产能管网优化
• 6.5 系统运行环境
• 6.5.1 服务器
• 6.5.2 软件环境
• 6.6 技术支持
• 6.7 成果展示
• 6.7.1 三维可视化与漫游
• 6.7.2 查询定位
• 6.7.3 空间量算
• 6.7.4 二三维联动
• 6.7.5 最短路径分析
• 6.7.6 管网优化
• 6.8 小结
• 第七章 结论及建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间发表的论文及科研情况