中国石油长庆油田分公司第五采气厂 陕西西安 710000
摘要：管网工程是油气集输工程建设中的重要设施，直接影响到油气集输的质量和效益。对管网布局进行优化设计，可以有效的降低工程造价，保证油气生产的稳定性，提升油气工程建设质量和经济效益。
关键词：油气集输工程；管网布局；优化设计
引言
油气集输工程主要分别测量各单井原油、天然气和采出水的产值，并将其收集处理成产矿原油、天然气和天然凝液，然后通过一系列储存和计算后发送给用户。但是目前油气集输工程管网布局优化设计仍存在许多问题。在此基础上本文选择了油气集输工程管网布局优化设计为课题，并结合实际情况探讨了其存在的问题及对策。
1油气集输工程项目中管网布局优化的现实意义
在整体油气开采的生产环节上，油气集输工程是生产环节中成本造价最高的部分，占到整体油田工程项目的70%以上的投资建设成本。因此针对油气集输工程的管网布局进行优化设计，是实现工程生产成本控制的重要方式。在建设油气集输工程中需要投入的部分较多，包括中转站建设、脱水系统构建、连接管道和开发建造的其他生产费用等。尤其在集输管道的铺设中，多种类型的原材料应用促使建设成本的增加，而且集输系也以能源消耗的方式完成油气输送。因此，针对管网布局进行优化设计，才能在实际工程中将成本造价控制在可以接受的范围。当前我国对油气集输系统的管网布局采取环形集输管网与星形集输管网的布局。但是多数会选择环形集输管网，因为这种类型的管网布局能够相对减少建设成本，同时对中转站数量要求不高，因此也能在不同程度上减少建设成本。
2我国油气集输系统主要弊端与问题分析
2.1集输系统落后，集输设备破损严重
我国大部分的油田中采用的油气集输设备都年代比较久远，没有进行定期的更新，很多设备已经超出了其正常的使用寿命，设备老化，耗能较高，这些老化与破损的集输设备很大程度上影响了油气集输的效率。
2.2油田的集输管道老化，造成油气的泄漏与环境污染
在老油田中原有的集输管道因为常年失修，已经出现严重的损坏，在进行油气集输的过程中很容易出现油气的泄漏，一方面是对油气资源的浪费，另一方面泄漏的油气很可能含有一定的有害物质，引发环境的污染与破坏。
2.3油田检测虚假报告，影响油气集输结果
在进行油气集输系统的检查与更新中往往含有大量的虚假报告成分，一方面大大降低了使用者对其工作能力的信任度，另一方面也引发了不良的社会风气，在进行更正时浪费了人力、物力，增大工作难度。
3油气集输管网布局的优化设计
3.1动态调整管网布局
油气集输工程应实施高新集输系统优化和使用新设备。落实分井计量，测出单井产物中原油、天然气、采出水的产量值。设计方案时也要精心选择管道材料，减少油气腐蚀，尽量延长使用寿命。在提高能源投入效率的基础上，应用最新技术。设备用户应根据其使用寿命和具体老化程度，每年要对未调整的站进行记录、更新和维护，以确保设备在合理范围内运行。此外管道频繁穿孔也严重影响原油生产的顺利进行，需要及时更新和维护。维护人员应采取有针对性的集输工艺，正确使用金属管道，达到节能降耗的目的。同时，在油气集输工程网络管理布局优化设计中，应考虑油田开发不同时期和阶段的要求。
3.2井组的优化设计
油气田的地质环境和地理条件关系着油气田内部的集输流程，在多种开发环节中，针对不同的地段而言，需要应用不同的集输流程，考虑到油井数量的影响，实际优化设计过程中一般将集输流程分为单井集输流程和多井集输流程。
目前在分组的过程中都需要满足集输半径的约束，需要在充分考虑集油站建设规模的基础上，应用最优化分析的方法，确定出多种井组和集油站之间的关系，尽可能缩短不同油井和集油站之间的间距，降低运输费用和管道布设费用，提髙分布的合理性。
3.3管网布局优化中的多重专业支持
进行管网布局设计的优化设计是极为庞大的系统工程，其设计过程需要涉及众多专业领域，涵盖了数学知识、油气集输理论、以及计算机信息技术方向等。并且近些年来将计算机技术应用到管网设计中，体现出较高的设计水平和实用价值。管网布局设计需要综合考虑地理因素，而且需要针对开采油田的性质和类型作为区分，才能将合理化的运输与开采工艺设计其中。在整体设计方案中，既要满足油田的开采需求，同时也需要对安全性与实用性进行全面核实，因此在设计中也尽可能采取了优化布局的最佳方案。由于我国的油田开采模式主要为注水开发，其内部结构中对于液量变化要求较高跨度，从而产生的影响作用较为明显，对设计要求的标准自然很高。在整体设计规划内，必须发掘各项目间的内在联系，才能保障设计方案的合理性与整体性。然而设计中如果仅采取人为计算，必然难以保障设计本身的实用性，因此通过计算机软件的辅助也是基本需求。
3.4科学选址
管网布局优化必须考虑各站点在选址时的实用性，包括中转站与原油库的选址。主要考虑的选址因素包括两个方面：一方面，选址的环境与位置因素是否符合原油中转与储备的需求；另一方面，输油管道在油气输送的过程中是否占据了最佳路线。此外，站点选址需要考虑现实因素，不能盲目选址，必须进行实地勘察，从而明确地理环境是否满足实际建设需求。通过设计链接路线，将实际运输过程进行模拟，从中发掘连接线路的优越度与便捷性，才能在实际运输过程中缩短实际运输距离，进而减少原材料的成本浪费。同时也需要进一步考虑在运输过程中管线长度是否造成压力负担，进而保障不出现安全质量的问题。
3.5运输管道材料的选择
在工程选址之后就需要连接运输管道，保证石油从油井的运输过程，管道的选择既要保证运输过程的安全，也要保证材料的最大使用限度，在不影响运输质量和安全的前提下，尽量减少成本，那么每一段管道的材料参数上都需要精准计算，包括口径和厚度以及长度与压力的关系等。其四是在实际运行过程中的各因素，管网布局最终的目的还是要投入使用，在石油开采和运输的过程中起到最佳的作用，因此对于实际使用条件的限制将更加严格，包括温度、湿度、压强和气体含量和产量等因素，优化设计这些参数才能保证最终的开采和运输过程的质量和安全，以及总体成本控制。
3.6大力推广新型的高科技集输系统
在实际集输时，我们常常会面临系统运行效率的大幅度降低，此外还有脱水系统的超大负载，在生产的高峰期该现象更加明显。针对这种现象，我们可以考虑以下几种途径进行改良与整治。首先将两段中脱水系统负荷比较低的，特别是不能进行正常工作的脱水站进行防水站的改良，进而将管内原有的输送改为下个脱水站进行。对于那些负荷不高而且可以正常维持运行的要根据不同的区域进行原油布局及制定输送方案，运用先进的化学手段进行脱水处理。脱水的终极效果是要求得到最大限度的净化原油量。
结语
在油田中，油气集输管网系统的设计和优化的工作涉及面广，在优化设计的过程当中，必须充分的考虑到各项影响因素的作用，结合实际情况对集输管网的分布路线进行优化，缩短地面集输管网的长度，并且借助计算机的帮助对优化方案进行多次模拟，以便能够找到适合的优化方案。
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