基于改進粒子群算法的油氣集輸管網拓撲結構優化方法

熊友強,曹俊秀,舒惠軍

（江西省贛華安全科技有限公司，江西南昌 330000)

1 引言

石油企業作為國家經濟支柱產業，不但關乎人們日常生活，還關系到國家安全與穩定。油田地面工程系統包括集輸系統、集氣系統、注水系統、廢水處理與配電系統。其中，集輸系統為主要工程，投資占比較大。在實際工程實施過程中，集輸管網的多數物理量存在不確定性特征，會對油氣運輸管網運行工況分析的結果造成一定影響，導致其輸油效果不理想。為此，相關研究者針對油氣集輸管網拓撲結構進行了很多研究。

王博宏等人將尋找最優環方法作為基礎，在每個井口附近插入環網，構成環枝狀復合型管網；綜合分析地形等因素，分析管道走向的影響，探究該形狀管網在三維地形下拓撲結構優化問題；利用耦合算法對模型進行求解[1]。該方法不會受到物理量不確定性影響，一定程度上減少管網建設費用，但該優化后的管網未過多考慮油氣運輸中復雜多變的影響因素，抗干擾能力欠佳；張禾等人在傳統分級優化子問題基礎上，以井組劃分與站址優化為整體，提出起伏管道路徑尋優方法。將管道、集氣站建設費用最小作為目標函數，以此實現方案經濟性最優；利用改進后的遺傳算法求解站址優化問題[2]。該方法有效剔除一些不合理的方案，可降低路徑最大邊坡，提高最小路徑高程，但針對工程量較大時，成本降低效果不佳。

為此，本文利用改進粒子群算法對油氣集輸管網拓撲結構進行優化。……