基于模糊聚类法的油气集输系统优化设计

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1、石油工程建设研究探讨_基于模糊聚类法的油气集输系统优化设计许晓明，李华，杨超，李彦兰中国石油勘探开发研究院，北京100083doi：10．39694．issn．1001—2206．2016．02．002摘要：油气集输系统优化设计对地面建设成本控制和保证油田高效生产起着重要作用。以油气集输管网系统投资极小化为目标，综合考虑多级星式管网拓扑结构特点、生产运行参数等多种影响因素，建立了多级星式油气集输系统模糊优化数学模型；并采用模糊c一均值聚类方法对该模型进行优化，得到最优中转站个数、最佳中转站位置、最优网

2、络级数等。通过实例分析与结果对比表明，模糊c一均值法计算结果可靠，能够解决传统优化设计方法中效率与效果不能兼顾的矛盾，有助于油田地面“管一站”部署及优化调整设计，实用性较强。关键词：油气集输系统；多级星式拓扑结构；模糊聚类；模糊优化OptimizationDesignofOil／GasGatheringandTransportationSystemBasedontheFuzzyClusteringMethodXUXiaoming，LIHua，YANGChao，LIYanlanPetroChinaRes

3、earchInstituteofPetroleumExploration&Development，Beijing100083，ChinaAbstract：Theoptimizationofoil／gasgatheringandtransportationsystemplaysanimportantroleinthesurfaceengineeringcostcontrolandoilfieldproduction．Themathematicalmodeloffuzzyoptimizationofmul

4、tilevelstarnetworkoiI／gasgatheringandtransportationsystemiSestablished。whichtakesmanyinfiuencefactorsintoaccount，suchasthemultiteveIstarnetworktopologycharacteristicsandoperationparameters。andsetsthesysteminvestmentminimzatiOnastheoptimiza—tionobjective

5、，thenappliesthefuzzyC-meansclusteringmethodtosolve，andgetstheresultssuchasnumberoftrans-ferstations．optimaltransferstationlocationsandoptimaInetworkIevelsofpipelinestations．Theanalysesonlivingex—amplesshowthatthecalculationresultsofthefuzzyC-meanscluste

6、ringmethodarereliableandcanresolvethecontra-dictionofbothconsideringefficiencyandeffectivenessintraditionaJoptimizationdesignmethod．1tiShelpfuIto“pipeline—station”arrangementandoptimaladjustmentdesignofoilfieldsurfaceconstruction，andhashigherpracticabil

7、ity．Keywords：oil／gasgatheringandtransportationsystem；multilevelstartopologicalstructure；fuzzyclustering；fuzzyopti-mization油气集输系统主要是将来自各采油井的采出液统，但计算耗时较长，很大程度上影响了工作效率。通过集输管道运输到指定的集输站，最终输送到油基于模糊聚类法的油气集输系统优化设计建立在拓扑库。其投资费用十分巨大，不仅对油田地面成本控制优化模型的基础之上，利用模糊数学理论结合

8、多级星起着决定性的作用，同时对保证油田正常生产也起着式网络形态，既考虑油田经济效益及管道强度、稳定重要作用。多级星式油气集输管网形式是一种普遍应性等因素，又能快速优化油田地面管网的部署，达到用于油田实际生产的集输管网部署规划方式，其特点极J_l＼化投资与高效快速优化相结合的目的。是在采油井的位置和井数给定的情况下，优化出最佳1油气集输系统拓扑优化数学模型中转站个数及位置并进行星式网络连接。多级星式集输管网系统的优化是一类涉及离散拓扑优化、非线性油气集输管