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油气田地面集输管网的优化设计孙彧、韩江南

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：孙彧、韩江南

[导读] 目前我国油气田基础设施建设，逐渐把重心放到地面，尤其是集输管网的设计优化，会影响整个工程的建设成本与效益，因此为了能够实现经济效益最大化目标，地面集输管网优化设计成为重要途径。不过在优化设计过程中，需要考虑好日后的生产与整个系统的运行，而不是只注重建设效益最大化，完善的地面集输管网系统，往往会直接影响后续运营，所以需要注意集输管网的规划设计。

长庆油田分公司第五采气厂孙彧、韩江南陕西省西安市 7100021

摘要：目前我国油气田基础设施建设，逐渐把重心放到地面，尤其是集输管网的设计优化，会影响整个工程的建设成本与效益，因此为了能够实现经济效益最大化目标，地面集输管网优化设计成为重要途径。不过在优化设计过程中，需要考虑好日后的生产与整个系统的运行，而不是只注重建设效益最大化，完善的地面集输管网系统，往往会直接影响后续运营，所以需要注意集输管网的规划设计。包括地面集输管网需求、油气田位置等，都是优化分布路线的重要因素，从而有效缩短管网长度，其次在选择集输官网路线时，同样要满足油气生产的连续性要求，这样才能切实提高运输效率。
关键词：油气田；地面；集输管网
        1 油气田地面集输管网概述与设计原则
        1.1 油气田地面集输管网概述
        准确来说油气田地面集输管网，就是把生产中的油气进行收集，再统一运输出去，而输送带油气将会被制作成合格产品。由此可见地面集输管网，在油气田生产过程中，起到了至关重要的作用，想要实现油气的有效收集，必须依靠集输管网系统，从而实现油气加工，最终转换成合格的油气。另外合格油气也需要长距离运输，无法通过人工的方式运输，并且管线运输稳定性更高，能够直接运输到加工厂。
        1.2 油气田地面集输管网设计原则
        在油气田企业实际生产过程中，地面集输管网的流程并不固定，有很多因素都会影响集输流程，包括管道内物质的差异性，地理环境与运行条件等，都会影响技术流程的设计，因此往往需要进行全面考虑，从而满足地面集输管网系统设计原则。例如应用好系统热量，对运输过程中的温度进行控制，以此来减少运输中的能量消耗，另外运输过程中时刻关注矿井压力，在并要的情况下要进行压力转换，同样能够降低生产消耗。
        2 油气田地面集输管网运行现状
        2.1 管网布局不合理
        油气田地面集输管网系统十分复杂，从结构上看包含油井、中间站以及管道油库等多个部分，所以必须要重视集输管网的布局，这样决定了地面集输管网的建设路径与类型，并对整个系统的运输效率与稳定性造成影响。目前我国在该方面仍然处在初期阶段，没有扎实的理论技术支持，同时也缺乏相应的探测设备，导致整体布局缺乏合理性，运行效率自然达不到预期的要求。
        2.2 集中处理站选址不合理
        作为整个地面集输管网系统中的关键环节，集中处理站的选址非常重要，并且会直接决定油气运输距离。因此科学合理的布置，可以适当减少油气运输距离，从而降低建设成本投入，由于后期的运行距离变短，能源消耗也会逐渐减少，提高油气田企业生产效益。不过由于企业没有重视集中处理站的选址，所以导致建设不合理，影响了整个地面集输管网系统，也给油气田企业的发展带来了一定压力。
        2.3 管网规划方案不合理
        虽然我国油气田产业不断发展，并且在技术上日渐成熟，不过发展过程中仍然存在较多问题，导致油气田生产效率不高，也需要企业能够利用科学技术，对目前现有的问题展开优化，推动油气田产业不断发展。目前来看油气田地面集输管网优化迫在眉睫，由于以往没有经过理论计算，导致地面集输管网规划设计不够合理，甚至影响到油气田企业的实际生产，因此必须重视集输管网的优化设计工作。无论是整体布局、管线设计、还是其他方面都存在较大缺陷，而地面集输管网腐蚀问题也愈发常见，直接影响了油气田开发效益与安全。

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        3 油气田地面集输管网的优化设计方案
        3.1 借助最优化理论设计管网
        为了确保油气田产业发展稳定，我国油气田产业对地面集输管网展开有效的优化设计，在保证油气运输安全的条件下，提高集输管网的建设与运行效益。在优化设计方面，需要展开较为全面的分析，尤其是地面集输管网的各个组成部分，例如管线、采油井场、处理站等，是整个管网系统的核心，所以要确保优化过程中系统运行稳定，不会出现影响性能的问题。因此可以采取网络节点进行全方位布控，充分发挥出网络系统的优势，用管线、处理站以及采油井场作为代替节点，并以此为基础构成平衡的网络系统。在优化设计过程中需要注意集中处理站的位置，应该保持在规定范围内，尽量要从宏观入手，避免管网结构对集中处理站造成影响，通过最优的管道数量，保证集输管网系统运行效果，从而节省更多建设成本。
        3.2 利用系统布局优化集输官网
        对于油气田地面集输管网优化设计来说，需要通过循序渐进不断完善，同时考虑好外界影响因素，这样才能完成地面集输管网优化，为油气田企业获取更多经济效益。在优化设计过程中首先需要针对管线节点展开规划，利用节点式线路结构组建网络模型，对每个单位节点的作业等级展开明确，包括整体框架机构、管线平面斜度等。另外必须从管网内部结构的角度入手，合理运用建筑投资费用，从而保证油气田集输管网运行稳定，系统布局优化是较为有效的优化设计方案，能够确定运输线路的整体长度，并控制在适当的范围内，切实起到优化效果，进一步降低建设、运行成本。
        3.3 基于可视化数据模型设计
        在当下的科技时代背景下，可以采用更多现代化技术，对油气田集输管网展开优化设计，例如基于可视化数据模型的设计方案，就能有效优化地面集输管网。不过需要注意管网与油井之间的距离把控，必须要设计出科学合理的结构，才能真正提高运输效率，起到降低成本预算的作用。目前来看在管网优化设计过程中，可以根据实际情况选择优化方法，也可以采用多种技术进行融合，起到更好的优化效果。一般来说需要提前确定地面集输管网的拓扑结构，并根据结构类型选择管网类型，目前主要以环状和树状管网为主，同时建立可视化数据模型，最终以模型为基础计算最优值，在验证模型数据的可行性后展开优化完善。
        3.4 对井组展开合理优化设计
        大多数情况下油气田生产与运输，都与本身地质和地理因素所决定，所以在不同的地区或开发阶段中，要采用不同的集输流程，因此在优化设计过程中，必须充分考虑实际开发生产情况，从而确定单井或多井集输流程。另外还有很多面积较大的油气田，在这种情况下可以选择划分成多组，并把各组产出原油，在集油站进行汇集和处理，最后进行统一输送。分组的主要的依据为地理条件、集油站生产规模等，对分组方式进行优化，从而有效节约建设生产投资。目前来看很多油气田，都采用集输半径的约束下分组，忽略了集油站规模问题，而优化分组就是为了确定井组与集油站的关系，从而达到科学合理的布置。
        3.5 处理站选址有效优化设计
        在整个油气田地面集输管网中，集输站是整个系统的核心，因此选址会对整个管网系统造成影响，所以需要对集输站进行优化设计。集输站的位置选择至关重要，必须要作为重点规划项目，同时对运输路线有很大影响，而运输路线的合理布置，则会造成运输成本的增加。在选择集输站的位置时，可以利用矩阵算法进行确定，选择最科学合理的地址，以此来有效缩短油气田运输距离，不断降低生产运行成本，提高油气田生产经济效益，为企业发展提供充分保障。
        4 结语
        油气田地面集输管网优化设计，能够充分降低建设与生产费用，同时提高整个集输管网的运营效率，因此企业可以获取更高的经济收益。不过油气田地面技术管网设计十分复杂，必须按照实际需求设计路线，从而有效降低地面技术管网的长度，同时要保证分布路线能够满足使用要求，注意转油站与各个油井间的距离。目前来看我国在油气田技术管网优化技术方面，仍然需要进一步研究，为我国油气田行业发展提供充分保障。
参考文献
[1]李月蒙.油气田地面集输工艺技术探析[J].化工管理，2019(16):197.
[2]丁磊.油田地面集输管网优化技术分析[J].化工管理，2019(09):214-215.
[3]刘慕毅.气田地面集输管网布局优化及软件开发[D].大庆：东北石油大学，2018.