油氣集輸系統(tǒng)用能評(píng)價(jià)方法的研究進(jìn)展

成慶林，張學(xué)強(qiáng)，孟 嵐，孫海英，孫 巍

(1.東北石油大學(xué) 提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163000；2.大慶油田工程有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163000)

在原油生產(chǎn)中，油氣集輸系統(tǒng)作為一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，承載著原油與其伴生氣的收集、處理、輸送、以及儲(chǔ)存的工藝過程，其能耗約占原油生產(chǎn)能耗的35%。油田集輸系統(tǒng)涉及到計(jì)轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、站外設(shè)施等相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)，同時(shí)也包括了加熱爐、泵等主要耗能設(shè)備，用能結(jié)構(gòu)復(fù)雜且耗能巨大，并且隨著我國油田開采到中后期，出現(xiàn)了高能耗，低產(chǎn)量的現(xiàn)象。因此，對(duì)油氣集輸系統(tǒng)進(jìn)行用能評(píng)價(jià)研究十分重要。本文采用以熱力、水力模型為基礎(chǔ)的能量成本模型、“三箱”分析方法下的計(jì)轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、集輸管網(wǎng)熱力學(xué)模型以及遺傳算法、改進(jìn)粒子算法等數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模型來分析油田集輸系統(tǒng)的能量損失，評(píng)價(jià)集輸系統(tǒng)的用能水平，為油田企業(yè)實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能運(yùn)行提供技術(shù)支持。

1 能量分析方法在集輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

油氣集輸系統(tǒng)中的能量分析方法是以壓降和溫降模型為基礎(chǔ)的，壓降計(jì)算公式有多種，其側(cè)重點(diǎn)各有不同，杜克勒Ⅰ法壓降計(jì)算公式適用于均相流模型，杜克勒Ⅱ法壓降計(jì)算公式適用于分相流模型，貝格斯—布里爾(Beggs—Brill)壓降計(jì)算公式適用于水平、垂直和任意傾斜氣液兩相管流動(dòng)，油田在設(shè)計(jì)輸油管道時(shí)，需要考慮管道傾斜的情況，張鵬翥等[1-4]將貝格斯—布里爾壓降計(jì)算公式應(yīng)用于油田現(xiàn)場(chǎng)，計(jì)算模型如式(1)所示：