数字化技术在天然气长输管道中的应用分析

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:王李强
[导读] 摘要:石油和天然气管道是提供能源供应的主要渠道,也是国家的重要基础设施。
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        摘要:石油和天然气管道是提供能源供应的主要渠道,也是国家的重要基础设施。油气管道的安全关系到人民的福祉、社会安全和经济发展。随着新型能源生产、消费和城市化进程的加快,天然气管道面临着严峻的挑战和机遇。为方便操作,加强天然气管道建设,利用网络连接、地理信息等先进数字化技术,大数据对燃气管道进行数字翻译,以数码形式提供安全及规管气体管道的操作,以及为气体管道的安全及管理决策提供技术支援,希望通过文章的研究之后,可以给该领域的工作者提供一些参考,从而将天然气长输管道输送安全水平提升。
        关键词:数字化技术;天然气;长输管道;应用
        随着我国卫星事业的发展及空间站的建立,数字管道技术迅速发展。我国的科技领域正在高速的发展中,各个层面都有了前所未有的突破性进展;随着电子计算机及信息技术的发展,目前已广泛采用数字化技术来完成对天然气管道建设、生产、输送、自动监控等工作。它能够通过计算机系统进行分析和处理空间站反馈的数据,从而建立管道数据库,并对数据库进行动态监控和智能管理。随着长输管道的发展,数字管道技术将成为长输管道的核心技术。今后更多的数字化技术将在天然气长输管道中得到广泛的应用,为天然气行业带来新的技术变革,促进天然气行业的发展。
        一、概述
        天然气是重要的能源,在社会经济发展中发挥着重要作用,但是,为了长距离传输,必须使用长管道。管道是天然气输送的基础,如果天然气管道出现问题,直接影响天然气的正常输送。采用数字技术可以实现长输气管道的可视化和信息化显示,通过数字技术检测长输气管道,及时发现长输气管线存在的缺陷.近年来,无损检测技术得到了广泛的应用,在长输气管道焊缝探伤中得到了广泛的应用,为了提高长输气管道运行的可靠性,保证天然气的安全生产。
        数字技术在长输气管线中的大规模应用,可明显降低燃气生产成本,提高全球石油和天然气技术储量。数字技术在天然气行业的优势是巨大的,可以大大提高天然气行业的经济效益。在长输气管道中采用数字技术,优化了产气过程,即实现最大产量和最小化投资。同时可以提高天然气的回收率,通过数字技术对地震数据进行更高的处理,可以建立更可靠、分辨率更高的储层模型,更好地模拟地层流体流动,实现油气井生产的自动控制.例如,工人可以优化油井间距、水平井长度、设计,在压榨过程中提高产量。此外,干线天然气管道采用数字技术,除提高油气收率外,数字技术还可以优化油气生产过程.比如,在油气井钻井领域,有一个实时数据处理系统,而且在偏远地区钻孔可以实现钻头的自动引导,无需人工操作。在干线天然气管道中引入数字技术将使石油和天然气生产成本降低10%至20%,如果出现新技术,这将大大降低成本。
        数字信道的主要功能是在大型数据库中存储数据。同时,长通信建设完成后,可以建设空间数据中心。数据中心可以存储所有与数字管功能相关的数据,这样每个阶段的结果和系统都可以连接起来形成数据网络。数字管道通过RTK测量技术将长管道中的各种数据集成到一个统一的整体中,长管道系统将设计数据、施工数据、进度数据、设备应用和个人数据归档,实施数字系统管理,然后将网络技术传输到数据库。
        二、数字化技术在天然气长输管道中的应用
        1、天然气长输过程的数字化。现阶段,在天然气长期输送过程中,需要对其进行数字化,具体取决于具体的运输环节,加强实时管理和测试.只有这样,才能保证自动化的水平和长期丧失的能力。在实际长输过程中,需要采用SCADA系统从单一气井中提取天然气,然后,将通过天然气站进行装修工程,并在适当的管道中通过压缩机设备进行运输,以确保在尝试按重量输送后成功输送长气体。至于煤气矿场,则须安装适当的白色控制设备及传感设备,以配合场内特定的生产操作,通过互联网直接传输到控制中心后,实现了气井实际生产的实时监控、监控和控制。钻井平台应安装适当的设备,科学合理地调节天然气生产,用复旦更好地控制其运输压力,避免形成适当的天然气水合物,防止对气井实际生产活动产生不利影响。因此,通过应用数字技术处理长输气过程,需要逐步提高其数字化翻译水平。


        2、生产运行
        (1)运行管理。对长数字天然气管道运行过程中的温度、压力、流量、密度、介质等主要参数进行实时监测,执行异常数据报警统计功能;天然气管道输送规划与技术调整项目,自动生成每日流量统计、每日汇总、每月汇总等分析报告,建立管道调度控制优化与仿真,优化各种自主运行条件下管道的放行运行规划和网络运行组织。
        (2)管网调度优化。在长输气管网基础上,考虑到管网站运行的制约因素等,综合考虑是否符合条件,现场布置网络所需,研究适用于长输气管网的优化算法,构建调度自动化软件,在整个网络上执行调度工作.经理通过输入网络初始状态、供气计划第一项和变电站需求信息,系统可以自动计算,建立相应批次的调度计划,优化生产运行。
        (3)在管道工程和站场工程的施工阶段,收集数据并监测施工进度。施工现场可查阅设计数据和图纸,如果现场无网络条件,可提前下载所需数据和文件。在提交和提交施工数据的阶段,可以在线填写施工数据,并在网络可用的情况下单独填写、存储和同步施工数据。收集施工数据不仅能上传数据,文件出人意料,还能上传施工照片。
        3、管道智能巡检系统。在数字天然气管道正式投产的过程中,数字天然气管道长期处于田间,没有安排有关人员保护数码天然气管道,导致数码天然气管道出现多方面的安全风险,包括人为因素、自然起源因素等。为确保数码气体管道安全、稳定及有效运作,必须定期对数码气体管道进行检查及保养,以消除可能的安全威胁。为了提高维修工作的效率,可以使用数字气体管道智能检查系统,实现管理现代化和信息化.主要采用CPS技术等多种数字技术构建的数字燃气管道智能巡检系统,GIS和计算机通信,通过收集数字天然气管道的信息,确保数字天然气管道的最佳运行。
        4、泄漏测算。在线泄漏测量功能允许根据管道运行参数自动测量在此期间的泄漏积累,从数据库中实时获取的数据,以及基于输入的位置数据和泄漏模拟时间;还可以使用离线泄漏测量,通过Excel表导入离线运行参数,根据断开参数,实现泄漏累积计数。同时,系统以趋势图的形式在地图上显示泄漏位置和泄漏点的计算结果。泄漏测量程序和孔径预测程序分为两个独立的模块,孔径预测结果在泄漏预测完成后显示,可根据历史数据进行调整,当操作员决定使用漏孔预测值,或手动输入漏孔,然后进行下一次漏孔评估。
        5、虚拟化技术。在天然气管道建设方面,将进一步研究技术虚拟化、施工组织、施工过程模拟、虚拟装卸、悬挂仿真、安全分析等虚拟研究,以及施工过程中施工数据采集,机器位置等信息,现场控制工作进度,现场指导安装,在交通领域,在虚拟数字通道中,天然气管道设计与仿真环境如特殊工况模拟、火灾、泄密等特殊模拟场景,可用于人员逃生训练确保生产安全运行。
        三、结束语
        数字化管道解决方案能够在不同层级、不同形式下,结合多种方式方法实现管道生产、管理信息管理、日常生产运营业务处理等多个方面管道管理业务的数字化,提升天然气管道管理水平,保证天然气行业的安全生产。为了进一步保证天然气长输管道泄漏监测工作的整体质量,不仅仅要建立起一个数字化的管道基础数据库,也需要将数字化技术更为合理地应用在天然气长输管道的安全运行管理中,只有保证了长输管道安全管理运行的可靠、安全、有效,才能进一步提升天然气长输管道运输的稳定性,也就能发挥出数字化技术的实际价值。
        参考文献:
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