气田集输管网优化运行方案的设计.pdf

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1、气田集输管网优化运行方案的设计曹月蕊(吉林油田勘察设计院，吉林松原138000)摘要：本文通过综合考虑压缩机站、气田集输管网的实际运行情况，充分考虑全部约束条件，以实现管网中所有压缩机站能源消耗总量的最小化为目标，建立了气田集输管网优化运行方案的数学模型，通过应用科学的混沌遗传算法进行模型计算，最终得到最终的优化运行方案。同时经过实践发现，优化运行方案数学模型、混沌遗传算法均具有良好的实用性、有效性。关键词：气田集输管网；优化运行方案；天然气运输为了解决天然气资源区域分布不均、城市天然气资源供求死循环的问题。面对这样的现象，相关研究学者有机结合了混矛盾等问题，我国逐渐加强了对天然气集输管网的建

2、设。气田沌优化方法的便利性、遗传算法的搜索机制，成立了混沌遗传集输管网是我国天然气集输管网体系中的重要组成部分，其主算法，在混沌遗传算法下，模型求解的步骤如下：要包括天然气处理厂、压缩机站、集气站以及气井四个不同的①明确管网结构参数与基础数据、管网节点与压缩机的单元，单元之间主要通过管道连接。为提高气田地面工程的经运行边界条件、天然气的物性参数，在综合考虑以上因素的前济效益，必须加强对气田集输管网的优化运行设计，同时也有提下，制定水力计算的方法；②确定算法的结束循环代数以及利于减少天然气在运输过程中的压力损耗，实现能源节约、环种群数目，同时充分考虑算法中要用到的初始交叉概率以及变境保护。下文中

3、，笔者主要探讨了气田集输管网的优化运行方异概率，按照混沌序列，从而产生一组初始优化运行方案，并评案，以供参考。估其优劣，从中择优选出几个较为理想的初始优化运行方案，1建立优化运行方案数学模型[3]组建初始遗产算法种群；③构建罚函数，计算当前方案的适气田集输管网的运行过程中，通常情况下会受到多种因素应度、好坏，选出目标函数值最优、可以满足所有约束条件的方的影响，例如，压缩机站配置情况与压缩机运行参数、气源的分案，并将其作为当前最优解；④对当前的优化运行方案进行选布情况、用户的用气量与用气压力需求以及管网输送能力等。择操作，并与最佳保留策略进行结合，将其作为当前方案；⑤优化运行方案的主要内容包括，

4、实现集输管网运行参数的优对交叉概率以及变异概率进行自适应调整、动态调整，并将调化、实现压缩机运行参数的优化、确保压缩机站开机台数合理，整后的交叉概率以及变异概率当作主要根据，对(④)中的方案[1]其目的在于，降低压缩机站的能源消耗与运行成本。根据现阶进行混沌优化交叉、变异操作；⑥综合评估上述步骤中的运行段气田集输管网的实际运行情况，以实现管网中所有压缩机站方案，判断其是否能够达到预期的最大循环代数，并检查最优能源消耗总量的最小化为目标，在符合如下3个假设条件的前解经过多次迭代的情况下运行方案有没有变化，若没有发生提下：压缩机型号相同、压缩机之间并联连接、开机台数始终变化，则可进入下一步骤，若发

5、生变化，则重新转向(③)；⑦≥1台，建立优化运行方案数学模型，函数式如下：将当前最优解作为优化运行方案数学模型的解，得到最终的气田集输管网优化运行方案。实践发现，上述优化运行方案模型、算法具有实用性、有效性。3结语式中：i为气田集输管网中压缩机站的进气节点编号；j为排气气田集输管网在进行运行的过程中，提供能量的通常是节点编号；ε为进气、排气节点编号(i、j)构成的集合；Qij3压缩机站，从而预防天然气在管道中流动时发生压力损耗，进为压缩机站中的总流量(m/s)；Zi为压缩机处于进气状而避免不必要的资源浪费。气田集输管网的空间范围较大，气态中的时候，天然气所具有的压缩系数；Ti为压缩机的进田各区

6、块的产量、压力处于不断变化的状态下，同时，用户的口温度(K)；pi为进气压力(MPa)；pj为排气压力(MPa)；用气量、用气压力存在很大的不确定性，所以，必须适当调整ω=(k-1)/k，k为是绝热系数；ηij为压缩机的效率。各压缩机站的开机台数以及运行参数，以便于在确保气田集设计优化运行方案的过程中，必须确保其切实符合气田的输管网可以良好地完成输气任务的同时，实现压缩机站能源资源分布状况、能够切实满足用户的用户压力、用气量需求，与消耗量的降低。此同时，也要确保压缩机站的实际运行参数始终保持在合理范围之内。除此之外，相关研究学者在进行气田集输管网优化运参考文献:行方案设计的过程中，提出了相应的

7、约束条件，主要有节点流[1]孙立新.浅析气田集输管网的优化运行方案[J].化工量平衡、管道强度限制等方面的数学描述。管理,2016，(17):24.2模型求解方法[2]李学军.长输管道天然气集输管网优化设计[J].油气田地面工程,2015，(04):24-26.针对上述所建立的气田集输管网优化运行方案数学模型进行分析，可以发现其是一个较为复杂的多维非线性问题[2]。进[3]王洪元,卜莹,潘操.基于